LÄRARHANDLEDNING
Biologi 2 LÄRARHANDLEDNING
Förord I denna lärarhandledning återfinns förslag på laborationer, övningar, fördjupningsfrågor och instuderingsfrågor. Vissa av laborationerna kan också användas som öppna laborationer där eleverna själva får planera sina experiment. Om man inte har tid att låta eleverna utföra det experiment de har planerat, kan man låta eleverna lämna in den planering de har gjort och göra en bedömning av denna. I lärarhandledningen till Insikt 1 refererade vi till Pauline Gibbons, professor vid University of Technology i Sydney, och det hon skriver i sin bok Lyft språket, lyft tänkandet, nämligen att: utveckla muntlig och skriftlig litteracitet i ett visst ämne är inte bara förutsättningen för att klara proven i ämnet utan också nyckeln till att kunna lära på ett effektivt sätt när det gäller kognitivt utmanande arbete Även i denna lärarhandledning har vi därför lagt in många övningar som är tänkta att hjälpa elever att lära in nödvändiga begrepp. Förutom instuderingsfrågor som ofta är kopplade till begreppsinlärning har vi bland annat konstruerat lucktexter och korsord. Dessa övningar är tänkta att användas som inlärning, inte i testsituationer, och som repetition på det som behandlas i boken. Instuderingsfrågorna i lärarhandledningen är i allmänhet inriktade på rena faktakunskaper och tänkta som repetitionsfrågor och är ett bra stöd för bearbetning och sortering av texten i boken. De frågor som finns under ”Fundera vidare” efter varje kapitel i läroboken är av mer reflekterande natur och vår tanke är att eleven får jobba med dessa under lektionstid. Låt gärna eleverna först jobba på egen hand med frågorna för att sedan samlas i grupper där man jämför svaren. Inom gruppen kan man sedan komma överens om ett gemensamt svar som man presenterar inför klassen. Att låta eleverna diskutera och argumentera hjälper dem att nå de nya betygsmålen, vilka till stor del bygger på denna typ av förmågor. Kursplanen i Biologi 2, liksom många andra kursplaner, ställer stora krav på språkliga förmågor för att de ska kunna nå de högre betygsmålen. Eleven ska kunna redogöra för begrepp, modeller, teorier och arbetsmetoder, samt kunna värdera de modeller, teorier och metoder de använt med välgrundade och nyanserade omdömen. Eleven ska också utförligt och nyanserat kunna diskutera komplexa frågor som rör biologins betydelse för individ och samhälle. Krav ställs också på att eleven ska använda sig av ett naturvetenskapligt språk och kunna anpassa sin kommunikation till syfte och sammanhang. För att nå dessa mål krävs mycket övning och det är viktigt att stötta, inte minst de flerspråkiga eleverna. Ett led i detta arbete är att låta eleverna jobba tillsammans i grupp och lära sig av varandra.
Biologi
2
Lärarhandledning
3
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
förord
De förslag som ges till fördjupningsfrågor är av olika natur och kan i vissa fall användas för att låta eleverna fördjupa sig i en viss fråga, medan de i andra fall kan användas som provfrågor eller som repetitionsfrågor inför prov. De frågor som återfinns på den inledande sidan till varje kapitel i läroboken ska inte heller ses endast som en del av en intresseväckande illustration, utan vårt syfte är att man efter det att man behandlat innehållet i det aktuella kapitlet återkommer till dessa frågor och ber eleverna besvara dem. Eftersom frågorna inte är av akademisk natur utan representerar en typ av frågor som alltifrån barn till vuxna kan ställa sig under sitt liv, hoppas vi att de lockar elever att lära sig mer även om abstrakt stoff som exempelvis cellandningen. Biologi som vetenskap är under oerhört snabb utveckling och mycket av det som tidigare bara kunnat beskrivas på organsystemnivå kan nu förklaras på cell- och molekylärbiologisk nivå. Detta speglas också i innehållet i Insikt 2 där ett större fokus finns på just det senare. Kapitlen i Insikt 2 kan läsas i valfri ordning, men vi rekommenderar att man startar med kapitel 1 och 2 (se även kommentar till kapitel 8, s. 335). Detta stoff ger eleverna en cellbiologisk grund som ger en ökad förståelse för de mekanismer som styr kroppens organ och organsystem. Vår övertygelse är att eleverna behöver denna bakgrundskunskap för att kunna tillgodogöra sig resterande stoff. I övrigt kan man alltså läsa i den ordning man tycker passar den aktuella elevgruppen. I vissa fall kanske man som lärare väljer att ta upp kapitel 7, ”Hur växter och svampar fungerar”, före de kapitel som rör människokroppen. Den del av Biologi 2-kursen som är mest innehållsrik och tidskrävande återfinns i kapitel 3, ”Hur människan och andra djur fungerar”, och det speglas också i lärarhandledningen. Tidsmässigt motsvarar detta kapitel uppskattningsvis hälften av timutlägget i kursen. Slutligen hoppas vi att ni och eleverna kommer att ha nytta av denna lärarhandledning och att den ger ett bra stöd till undervisningen. Lena Brynhildsen och Maria Forsberg
Biologi
2
Lärarhandledning
4
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
Innehåll Förord 3 Betygsmatris 7
1
Celler 10 laboration 3:8 Undersökning av hjärta och andningsorgan 113 laboration 3:9 Blodtrycksmätning 116 laboration 3:10 Mikroskopistudier av blodceller 119 laboration 3:11 Mikroskopistudier av tunntarmen 122 laboration 3:12 Mikroskopistudier av olika delar av matspjälkningskanalen 124 laboration 3:13 Effekter av gallsalter på den enzymatiska nedbrytningen av fett 127 laboration 3:14 Dissektion av njure 130 Fallstudier 132 Fyll i begrepp! 133 övning 3:1 Nervimpulsen 162 övning 3:2 Kommunikation mellan nervceller – synapsöverföring 165 övning 3:3 Droger 168 övning 3:4 Reflexbågar 169 övning 3:5 Människans hjärna 170 övning 3:6 Människans öra 171 övning 3:7 Örat 172 övning 3:8 Människans öga 173 övning 3:9 Ryggradsdjurens cirkulationssystem 174 övning 3:10 Människans hjärta 175 övning 3:11 Hjärtats uppbyggnad och funktion 176 övning 3:12 Blodkärlens uppbyggnad och funktion 178 övning 3:13 Blodkärl 179 övning 3:14 Ämnesutbyte över kapillärerna 181 övning 3:15 Blodets koagulation 182 övning 3:16 Människans andningsorgan 183 övning 3:17 Gasutbytet i alveolerna 184 övning 3:18 Hur vi andas 185 övning 3:19 Matspjälkningskanalen 186 övning 3:20 Fokus på diffusion 187 övning 3:21 Människans urinvägssystem 190 övning 3:22 Vad händer i njuren? 191 korsord 3:1 Nervsystemet 192 korsord 3:2 Sinnesorganen 195 korsord 3:3 Cirkulationssystemet 198 korsord 3:4 Matspjälkning, rening av blodet och urinproduktion 201 Instuderingsuppgifter 204
Introduktion 10 laboration 1:1 Vilken biomolekyl finns i lösningen? 12 Extra uppgifter 17 laboration 1:2 Att använda ljusmikroskop 18 laboration 1:3 Att uppskatta storleken av det man ser i mikroskop 22 laboration 1:4 Mikroskopisk undersökning av olika celltyper 25 laboration 1:5 Växtceller i saltlösning – mikroskopistudie 28 laboration 1:6 Studier av diffusion och osmos 30 Demonstrationsförsök 34 laboration 1:7 Transport över membran 35 laboration 1:8 Transport över jästcellers membran 37 laboration 1:9 Effekter av substratkoncentration på enzymaktivitet 40 laboration 1:10 Temperaturens inverkan på jäsning 42 Fyll i begrepp! 44 övning 1:1 Djurcellen och växtcellen 52 övning 1:2 Transport över membran 54 korsord 1:1 Cellkrysset 57 korsord 1:2 Biomolekyler 60 övning 1:3 Fyll i cellstruktur/organell och funktion 63 Instuderingsuppgifter 64 Fördjupningsfrågor 70
2
Från cell till individ 71
Introduktion 71 laboration 2:1 Mikroskopi av muskelceller 72 laboration 2:2 Mikroskopi av olika vävnader 75 laboration 2:3 Mikroskopi av stödjevävnad 78 Fyll i begrepp! 81 övning 2:1 Celldifferentiering 87 Instuderingsuppgifter 89 Fördjupningsfrågor 94
3
Hur människan och andra djur fungerar 95 Introduktion 95 laboration 3:1 Undersökning av köld- och värmereceptorer 97 laboration 3:2 Vilken del av huden innehåller flest tryckreceptorer? 100 laboration 3:3 Undersökning av mekanoreceptorer 102 laboration 3:4 Undersökning av kemoreceptorer 104 laboration 3:5 Undersökning av pupillreflex och blinkreflex 106 laboration 3:6 Hur vårt öga arbetar 108 laboration 3:7 Dissektion av kycklingvingar 110
Biologi
2
Lärarhandledning
4
Förälskelse och fortplantning 218
Introduktion 218 Fyll i begrepp! 219 övning 4:1 Kvinnans fortplantningsorgan/ Mannens fortplantningsorgan 224 laboration 4:1 Mikroskopi av äggstock och testiklar 225 korsord 4:1 Människans fortplantning 228 Instuderingsuppgifter 230 Fördjupning 232
5
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
innehåll
Mikroorganismer, infektioner och försvar 233
7
5
Introduktion 297 laboration 7:1 Plasmolys 298 laboration 7:2 Växters uppbyggnad 300 laboration 7:3 Rotens anatomi 302 laboration 7:4 Fotosyntes vid olika ljusintensitet 304 laboration 7:5 Separation av bladpigment med papperskromatografi 306 laboration 7:6 Växters stärkelseproduktion 310 laboration 7:7 Växters transpiration 312 laboration 7:8 Hur påverkar eten frögroning och tillväxt? 314 övning 7:1 Blommans olika delar 316 Fyll i begrepp! 317 korsord 7:1 Växter och svampar 326 Instuderingsuppgifter 329
Introduktion 233 laboration 5:1 Bakteriers form 234 laboration 5:2 Gramfärgning 236 laboration 5:3 Gjuta plattor 239 laboration 5:4 Utstryksmetoden 241 laboration 5:5 Kvävefixerande bakterier 244 laboration 5:6 Fagocytos 1 och 2 246 laboration 5:7 Bakterier på din hud 257 laboration 5:8 Smittöverföring – direkt och indirekt 259 laboration 5:9 Antibiotikaresistens hos bakterier 261 Fyll i begrepp! 264 övning 5:1 Neutrofiler och avdödning av mikroorganismer 272 Extrauppgift 278 korsord 5:1 Mikroorganismer, infektioner och försvar 280 Instuderingsuppgifter 283 Fördjupning 286
6
Bioteknik – cell- och molekylärgenetiska tekniker 335 8
Introduktion 335 laboration 8:1 Datorsimuleringslaboration – Microarrays 337 laboration 8:2 Datorsimuleringslaboration – Gel-elektrofores 338 laboration 8:3 Datorsimuleringslaboration – PCR 339 laboration 8:4 Datorsimuleringslaboration – Kloning 340 Fyll i begrepp! 341 Instuderingsuppgifter 344
Frisk och sjuk 288
Introduktion 288 Fallstudier 289 Instuderingsuppgifter 294 Fördjupningsfrågor 296
Biologi
2
Lärarhandledning
Hur växter och svampar fungerar 297
6
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
betygsmatris i biologi 2, biobio02
om insikt biologi
Betygsmatris i Biologi 2 (BIOBIO02) Detta är vår tolkning av hur kunskapen ska bedömas i Biologi 2 (BIOBIO02).
Begrepp, modeller och teorier 1. Kunskaper om biologins begrepp, modeller, teorier och arbetsmetoder samt förståelse av hur dessa
utvecklats. E
C
A
• Begrepp
Översiktligt
Utförligt
Utförligt och nyanserat
1.1.1
• Modeller
Översiktligt
Utförligt
Utförligt och nyanserat
1.1.2
• Teorier
Översiktligt
Utförligt
Utförligt och nyanserat
1.1.3
• Söka svar på frågor
Med viss säkerhet
Med viss säkerhet
Med säkerhet och kan generalisera kring biologiska samband
1.2.1
• Beskriva och exemplifiera samband
Med viss säkerhet
Med viss säkerhet
Med säkerhet och kan generalisera kring biologiska samband
1.2.2
Redogörelse för utvecklingen av biologins modeller och teorier
Översiktligt
Utförligt
Utförligt och nyanserat
1.3
Värdering av modellers och teoriers giltighet och begränsningar
Enkla omdömen
Enkla omdömen
Nyanserade omdömen
1.4
Redogörelseförmåga
Använda begrepp, modeller och teorier
Biologi
2
Lärarhandledning
7
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
betygsmatris i biologi 2, biobio02
om insikt biologi
Analys av frågor, genomföra undersökande uppgift, tolka resultat 2. Förmåga att analysera och söka svar på ämnesrelaterade frågor samt att identifiera, formulera och lösa
problem. Förmåga att reflektera över och värdera valda strategier, metoder och resultat. 3. Förmåga att planera, genomföra, tolka och redovisa fältstudier, experiment och observationer samt
förmåga att hantera material och utrustning. E
C
A
Analyserar och söker svar på frågor
Enkla frågor i bekanta situationer med tillfredsställande resultat
Komplexa frågor i bekanta situationer med tillfredsställande resultat
Komplexa frågor i bekanta och nya situationer med gott resultat
Formulerar relevanta hypoteser och egna frågor
Med viss säkerhet och med enkla egna frågor
Med viss säkerhet och med egna frågor
Med säkerhet och med komplexa egna frågor
2.2/3.1
Planerar och genomför experiment och fältstudier
I samråd med handledare på ett tillfredsställande sätt
Efter samråd med handledare på ett tillfredsställande sätt
Efter samråd med handledare på ett tillfredsställande sätt
3.2
Hanterar material och utrustning på ett säkert sätt
Ja
Ja
Ja
3.3
Tolkning och utvärdering av resultat och metoder
Enkla omdömen och enkla resonemang
Enkla omdömen och välgrundade resonemang
Nyanserade omdömen, välgrundade och nyanserade resonemang. Vid behov föreslår eleven förändringar
3.4
Biologi
2
Lärarhandledning
8
2.1
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
betygsmatris i biologi 2, biobio02
om insikt biologi
Diskussion och kommunikation 4. Kunskaper om biologins betydelse för individ och samhälle. 5. Förmågan att använda kunskaper i biologi för att kommunicera samt för att granska och använda
kommunikation. E
C
A
Diskuterar kring biologins betydelse för individ och samhälle
Diskuterar översiktligt med enkla argument
Diskuterar utförligt med välgrundade argument
Diskuterar komplexa frågor utförligt och nyanserat med välgrundade och nyanserade argument
4.1
Redogör för konsekvenser av tänkbara ställningstaganden (se ovan)
Redogör översiktligt för konsekvenserna av något tänkbart ställningstagande
Redogör utförligt för konsekvenserna av något tänkbart ställningstagande
Redogör utförligt och nyanserat för konsekvenserna av flera tänkbara ställningstaganden. Eleven föreslår nya frågeställningar att diskutera
4.2
Använder ett naturvetenskapligt språk
Med viss säkerhet
Med viss säkerhet
Med säkerhet
5.1
Anpassar kommunikationen till syfte och sammanhang
Till viss del
Till stor del
Till stor del
5.2
Användande av källor
Använder olika typer av källor och gör enkla bedömningar av dessa
Använder olika typer av källor och gör välgrundade bedömningar av dessa
Använder olika typer av källor och gör välgrundade och välnyanserade bedömningar av dessa
Biologi
2
Lärarhandledning
9
5.3
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
1
Celler Kapitel 1 och 2 är fokuserade på djurceller och de vävnader som återfinns i djur, medan bakterieceller, växtceller och svampar tas upp i senare kapitel. Detta utesluter inte att man kan låta eleverna bekanta sig med de olika celltyperna vid introduktionen av Biologi 2-kursen. Därför ger vi också förslag på en inledande mikroskopilaboration där såväl djurceller som växt-, svamp- och bakterieceller studeras. Även om man använt sig av denna laboration under Biologi 1-kursen rekommenderar vi att denna typ av mikroskopiövning upprepas som repetition. Det kanske viktigaste momentet som tas upp i kapitel 1 är transport över membran. Detta speglas i att det innehåll i lärarhandledningen som är kopplat till detta kapitel framförallt är fokuserat kring det momentet. Man bör lägga mycket lektions- och laborationstid på detta och inte gå för fort fram, så att alla elever får en chans att förstå skillnaden mellan aktiv och passiv transport, vad osmos innebär etc. Om eleven inte har dessa kunskaper med sig minskar också chansen att förstå det som tas upp senare under human- och växtfysiologin. Flera förslag ges på såväl korta som längre laborationer som behandlar transport över membran. De korta laborationerna kan antingen användas tillsammans under ett laborationstillfälle, kanske som en uppstart av momentet, eller som demonstrationer. Under kursens gång bör eleverna få träna sig på och bli bedömda i förmågan att redovisa och tolka experiment. Laborationen ”Transport över membran” (s. 35) lämpar sig mycket bra för inlämning av en laborationsrapport. Här kan man låta eleverna samla in resultat från hela klassen vilket ger mycket rådata som det gäller att bearbeta och redovisa på lämpligt sätt. Här kan också eleverna använda sig av enkla statistiska metoder som t.ex. beräkning av standardavvikelse. Enzymlaborationen ”Effekter av substratkoncentration på enzymaktivitet” (s. 40) finns med som laborationsförslag trots att den behandlar något som inte finns med i centralt innehåll för denna kurs och kanske snarare är kopplat till Kemi 2-kursen. Vi har trots detta valt att lägga in denna laboration. Laborationen kan köras som ett samarbetsprojekt mellan dessa båda kurser om möjlighet finns. Man kan då utföra det praktiska momentet under ett biologipass för att ge eleverna en inblick i enzymers funktion, för att sedan fördjupa sig i de teoretiska delarna och kanske låta eleverna skriva en laborationsrapport under Kemi 2-lektioner. Dessutom kanske man har elever i gruppen som inte läst/läser Kemi 2 och då kanske man bör ge även dessa elever grundläggande kunskaper om enzymers funktion. I läroboken har vissa förenklingar gjorts när det gäller de delar som handlar om cellens metabolism för att underlätta för de elever som inte läser Kemi 2-kursen. Endast huvuddragen av glykolysen och citronsyracykeln tas
Biologi
2
Lärarhandledning
10
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
1
introduktion
celler
upp och fokus ligger istället på funktionen hos dessa processer. Vätebärarna illustreras på olika sätt i olika läroböcker. I Insikt 2 har författarna valt att beteckna den NAD+ som tagit upp ett väte som NADH. Detta görs även i brittiska och amerikanska läroböcker, men även NADH2 och NADH + H+ används ofta. Den senare beteckningen är det mest korrekta, men eftersom den kan vara svår att förstå för eleverna, om man inte går in i mer kemiska förklaringsmodeller, har vi valt att förenkla det till NADH. Om eleverna läst Kemi 2 bör man påpeka detta, så att det inte blir förvirrande.
Biologi
2
Lärarhandledning
11
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
1
laboration 1:1
celler
Vilken biomolekyl finns i lösningen? Tidsåtgång: Ca 90 minuter inklusive förberedande och avslutande diskussion och genomförande.
Förkunskaper Eleven bör ha grundläggande kunskaper om biomolekyler och deras uppbyggnad.
Riskbedömning Reagenslösningarna kan innehålla giftiga ämnen som kan färga av sig. Uppmana om försiktighet vid hanteringen av dessa. Labbrock och skyddsglasögon gäller som skyddsutrustning under hela laborationen. Ställ kokplattorna med kastruller med kokande vatten i dragskåp för att minimera risker med kokningen. Se till att eleverna är försiktiga vid hanteringen av de varma provrören. Var också noga med säkerhetsreglerna vid hantering av syror och baser.
Genomförande Lösningar att bereda inför laborationen De okända lösningarna som ska beredas är följande: A
1 % albuminlösning
B
1 % stärkelselösning Lös upp potatismjöl eller majsmjöl i vatten nära kokpunkten så att det säkert löser sig och rör om. Låt sedan lösningen svalna.
C
Vatten
D
10 % glukoslösning
Biologi
2
Lärarhandledning
12
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
1
laboration 1:1
celler
Indikatorlösningarna som ska beredas är följande: Fehlings lösning
Lösning I: Lös upp 7.0 g CuSO4 x 5H2O i 100 cm3 vatten. Lösning II: Lös upp 35 g kaliumnatriumtartrat och 10 g NaOH i 100 cm3 vatten. Spara lösningarna i små droppflaskor märkta med Fehlings lösning I respektive Fehlings lösning II. Jodlösning
Gör en stamlösning genom att lösa 10 g kaliumjodid (KI) i vatten och sedan tillsätta 5 g jodkristaller. Skaka blandningen så att jodkristallerna löser sig. Lösningen spädes till 100 cm3 med vatten. Före användning späd lösningen 10x och dela upp på småflaskor. Påvisande av stärkelse:
Då jodid slagits samman med jod bildas antingen trijodid eller pentajodid som tillsammans med stärkelse bildar ett komplex med en karakteristisk blåsvart färg. Påvisande av glukos:
Förekomsten av enkla, reducerande sockerarter påvisas genom att värma lösningen och tillsätta Fehlings lösning. Vid närvaro av glukos blir lösningen orange. Påvisande av proteiner:
Kopparjonerna i Fehlings lösning bildar ett blå-violett färgkomplex med kväveatomerna i peptidbindningarna mellan aminosyrorna i proteiner. Blir lösningen violettfärgad har man alltså protein i sitt prov. Extrauppgifterna
Här får eleverna chans att tänka lite mer kritiskt kring vad som händer då man hydrolyserar stärkelse och får sedan dra slutsatser av detta. Genom att värma stärkelse vid lågt pH hydrolyseras stärkelsen och fria glukosmolekyler bildas. Man kan sedan påvisa förekomsten av glukos genom att tillsätta Fehlings lösning och värma. Vid försöket med fetter får eleven möjlighet att studera egenskaper och löslighet hos fetter och alkohol.
Biologi
2
Lärarhandledning
13
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
1
laboration 1:1 kopieringsunderlag
celler
Vilken biomolekyl finns i lösningen? Tidsåtgång: 90 minuter
Riskbedömning Var försiktig med lösningarna då reagenslösningarna innehåller giftiga kemikalier. Använd labbrock och skyddsglasögon. Var försiktig då du kokar lösningarna och när du hanterar saltsyran och natriumhydroxiden.
Syfte Din uppgift är att ta reda på vilka biomolekyler som finns i de olika lösningarna A, B, C respektive D samt att få en djupare förståelse för biomolekylernas uppbyggnad och egenskaper.
Bakgrundsinformation Påvisande av stärkelse:
Då jodid slagits samman med jod bildas antingen trijodid eller pentajodid som tillsammans med stärkelse bildar ett komplex med en karakteristisk blåsvart färg. Den blåsvarta färgen uppträder alltså då stärkelse finns i provet. Påvisande av glukos:
Förekomsten av enkla, reducerande sockerarter gör man genom att värma lösningen och tillsätta Fehlings lösning. Vid närvaro av glukos blir lösningen orange. Påvisande av proteiner:
Kopparjonerna i Fehlings lösning bildar ett blå-violett färgkomplex med kväveatomerna i peptidbindningarna mellan aminosyrorna i proteiner. Blir lösningen violettfärgad har man protein i sitt prov.
Material Provrörsställ 4 provrör Glasstavar Urglas 4 bägare med olika lösningar märkta A, B, C och D En skiva potatis Kokplatta med kastrull Jodlösning Fehlings lösning I och Fehlings lösning II Natriumhydroxid (1 mol/dm3) saltsyra pH-indikatorpapper
Biologi
2
Lärarhandledning
14
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
1
laboration 1:1 kopieringsunderlag
celler
Utförande Gör följande tester: Test för förekomst av stärkelse 1. Skär en tunn skiva potatis och lägg på ett urglas. Häll på några droppar
stärkelselösning på snittytan. Skriv ner dina observationer och slutsats nedan: _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________
2. Ställ provrören i provrörsstället och häll upp 2 cm3 av de olika lösningarna i
provrören. Var noga med att märka provrören. 3. Sätt några droppar av jodlösningen till varje provrör och blanda försiktigt om. 4. Skriv ner dina observationer av det som händer i de olika rören i tabellen på
nästa sida. 5. Diska provrören. Påvisande av glukos 1. Ställ provrören i provrörsstället och häll upp 2 cm3 av de olika lösningarna i
provrören. Var noga med att märka provrören. 2. Tillsätt 5 droppar ”Fehlings lösning I” följt av tillsats av 5 droppar ”Fehlings
lösning II” till varje provrör och blanda om. 3. Ställ provrörsstället i kokande vattenbad i dragskåp i 5–7 minuter och
observera färgen och sammanfatta i tabellen. 4. Diska provrören. Påvisande av protein 1. Ställ provrören i provrörsstället och häll upp 2 cm3 av de olika lösningarna i
provrören. Var noga med att märka provrören.Tillsätt 1 cm3 natriumhydroxid och rör om. Tillsätt 5 droppar Fehlings lösning I och Fehlings lösning II och rör om. Värm eventuellt provröret. 2. Vilken färg har lösningen? Skriv dina observationer i tabellen. 3. Diska provrören.
Biologi
2
Lärarhandledning
15
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
laboration 1:1 kopieringsunderlag
celler
1
Tabell 1. Fyll i dina observationer och slutsatser i tabellen nedan. I den sista kolumnen fyller du i vad du har kommit fram till att innehållet är i de olika lösningarna. Stärkelse
Glukos
Protein
Slutsats (innehåll i respektive provrör)
A
B
C
D
Biologi
2
Lärarhandledning
16
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
1
extra uppgifter kopieringsunderlag
celler
Extra uppgifter då du är klar OBS! Var noga med att ha skyddsglasögon och var noga med att hantera provröret försiktigt då det är mycket varmt!
Extra försök med stärkelse 1. Häll ca 2 cm3 av den lösning du kommit fram till är stärkelse i ett provrör. 2. Tillsätt några droppar saltsyra till provröret och sätt provröret på ett
kokande vattenbad i dragskåp ca 1 minut. 3. Låt svalna lite och justera sedan pH till neutralt med hjälp av
natriumhydroxid och saltsyra. Använd pH-indikatorpapper. 4. Tillsätt 5 droppar ”Fehlings lösning I” följt av tillsats av 5 droppar
”Fehlings lösning II” och blanda om samt ställ provröret i kokande vattenbad 5–7 minuter. 5. Jämför ditt nuvarande resultat med stärkelse med det du utförde tidigare.
Iakttagelser, observationer och slutsatser: ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________
Test med fetter Material:
Provrör, etanol, vegetabilisk olja och vatten. 1. Ta tre provrör och fyll två av dem med 2 cm3 vatten och märk dessa
provrör med A respektive B. Fyll det tredje provröret med 2 cm3 alkohol och märk det med C. 2. Tillsätt ca 5 droppar vegetabilisk olja till rör A och C. Förslut öppningarna
på provrören med parafilm och skaka försiktigt. 3. Skriv upp iakttagelser och observationer nedan: ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________
Biologi
2
Lärarhandledning
17
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
1
laboration 1:2
celler
Att använda ljusmikroskop Tidsåtgång: 90 min.
Förkunskaper Inga.
Syfte Syftet med denna laboration är främst att eleven på ett tidigt stadium ska få bekanta sig med mikroskopet och dess olika delar. Eftersom mikroskopet kommer att vara ett viktigt arbetsredskap senare i kursen är det viktigt att eleverna lär sig att hantera det på ett korrekt sätt.
Utförande Som lärare kan man gå igenom mikroskopets delar i en laborationsgrupp. Ett annat sätt är att låta eleverna presentera de olika delarna av mikroskopet och hur mikroskopet fungerar för varandra i mindre grupper. Vid själva mikroskoperingen tar man som lärare med fördel fram färdiga mikroskopiska preparat. Det viktiga är inte vad man tittar på utan att det man tittar på ska vara tydligt och enkelt att se. Man kan t.ex. titta på färdiga preparat av blodkroppar eller bladtvärsnitt. Det är också viktigt att man låter momentet ”Att rita av mikroskopiska preparat” (s. 21) få ta lite tid och att man i denna och kommande övningar låter eleverna reflektera över förstoringsgrad och vilken storlek som objektet de studerar har i verkligheten. Detta kommer de att träna mer på i de kommande laborationerna 1:3 ”Att uppskatta storleken av det man ser i mikroskop” och 1:4 ”Mikroskopisk undersökning av olika celltyper”.
Biologi
2
Lärarhandledning
18
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
1
laboration 1:2 kopieringsunderlag
celler
Att använda ljusmikroskop okular
revolver objektiv objektsklämmare
objektbord
kondensor med bländare
fininställningsratt grovinställningsratt ratt för justering av objektbordet
Syfte Utvecklingen av mikroskopet har medfört stora framsteg och upptäckter inom biologin. Mikroskopet har varit och är ett ovärderligt redskap för att utforska och undersöka strukturer som är för små för att se med blotta ögat. Ljusmikroskopet kommer att vara ett viktigt arbetsredskap under laborationskursen i biologi. Därför är det viktigt att du lär dig mikroskopets olika delar och hur du hanterar det på ett korrekt sätt.
Mikroskopets olika delar Okular: Den del av mikroskopet som du tittar genom. Okularet består av en lins som förstorar föremålet man studerar, vanligtvis med 10x förstoring. Revolver: Roterande del där man kan fästa de olika objektiven. Eftersom revolvern kan vridas runt kan man genom att vrida på den enkelt byta objektiv och därmed ändra förstoringsgrad. Objektiv: Objektivet sitter närmast föremålet man studerar. Vanligtvis finns 3–4 olika objektiv på revolvern med förstoringarna 4x, 10x, 40x och 60x. Tillsammans med okularets förstoringsgrad på 10x får man totala förstoringar på 40x, 100x, 400x och 600x beroende på vilket objektiv man använder. Objektbord: Här lägger du objektsglaset med föremålet som du vill studera. Det finns ett hål i objektsglaset för att ljuset som kommer från ljuskällan under ska kunna passera. På objektbordet sitter också Objektsklämmare: som används för att fästa objektglaset. När du väl har fäst objektet kan du med hjälp av kontrollrattarna för objektbordet flytta objektbordet i fyra riktningar i det horisontella planet. Kondensor med bländare: Funktionen som kondensorlinsen har är att fokusera ljuset på föremålet som studeras genom att rikta strålgången mot föremålet. I sitt undre plan har kondensorn en bländare (en så kallad aperturbländare). Oftast har man bländaren helt öppen för full
Biologi
2
Lärarhandledning
19
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
1
laboration 1:2 kopieringsunderlag
celler
genomlysning av preparatet, men studerar man svagt färgade och kontrastlösa objekt kan man sluta bländaren långsamt tills kontrasten blir bättre genom att försiktigt skjuta på spaken för irisbländaren. Ljuskälla: Ljuskällan är inbyggd i basen på mikroskopet och placerad rakt under kondensorn. Ljuset passerar uppåt genom mikroskopet. Fältdiafragma: Finns ovanför ljuskällan och ändrar ljusfältets diameter. Inställningsrattar: Det finns en ratt för grovinställning och en för fininställning och dessa höjer och sänker objektbordet. Ratten för grovinställning används tillsammans med objektiv med låg förstoring (4x, 10x) för att fokusera föremålen som studeras. Ratten för fininställning används tillsammans med övriga objektiv för att göra fininställning av skärpan.
Mikroskopering När du har ditt preparat på ett objektglas täckt med ett täckglas är det bara att börja mikroskopera. Följande instruktion tar dig från placering av objektglaset på objektbordet, till fininställning för att få en bra skärpa. 1. Placera objektglaset på objektbordet och kläm fast det med
objektklämmorna. 2. Vrid på revolvern så att du är säker på att objektivet med lägst
förstoringsgrad (4x) är framme. Ställ in skärpan genom att: a. Vrida försiktigt på ratten för grovinställning så att objektbordet närmar sig objektivet, men utan att röra det. b. Flytta objektbordet horisontellt medan du tittar i mikroskopet så att du ser att du har föremålet du ska studera i fokus (du kan då se att objektglaset rör sig när du flyttar objektbordet). c. Titta i mikroskopet och förflytta objektbordet i riktning från objektivet med grovinställningsratten tills du får en skarp bild. Om kontrasten är låg kanske du måste skjuta på irisbländarspaken för att öka kontrasten. 3. Så fort föremålet visas med god skärpa vid låg förstoring ökas förstoringen
genom att byta till ett objektiv med högre förstoringsgrad (vrid på revolvern). Nu används fininställningsratten för att fokusera på föremålet och få en skarp bild. 4. Upprepa steg 3 för att gå upp i förstoringsgrad. Det är viktigt att endast
ratten för finjustering används!
Biologi
2
Lärarhandledning
20
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
1
laboration 1:2 kopieringsunderlag
celler
Att rita av mikroskopiska preparat Att göra noggranna och tydliga skisser av det man ser i mikroskopet är och har varit mycket viktigt inom biologin. Genom att rita av det man ser på ett så korrekt sätt som möjligt kan man spara värdefull information. För att kunna göra bra biologiska teckningar kan det vara bra att ta fasta på följande punkter: 1. Bestäm vad du ska rita av. 2. Använd en bra penna med skarp spets och ett vitt papper. 3. Gör en tillräckligt stor och tydlig avbildning i mitten på pappret. Din avbildning ska
vara så stor att du kan se alla detaljer tydligt. Rita av det du ser proportionsenligt. 4. Titta på föremålet du ritar av medan du ritar av det. 5. Skriv en titel till din skiss. Skriv också vilken förstoring du har använt och rita ett
skalstreck bredvid. Glöm inte att skriva ut vad olika strukturer i skissen heter. Namn: _____________________________________________ Datum: ________________________________ Mikroskopering av: _____________________________________________ Förstoring: _____________________________________________ Synfältsdiameter:_____________________________________________
Biologi
2
Lärarhandledning
21
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
1
laboration 1:3
celler
Att uppskatta storleken av det man ser i mikroskop Tidsåtgång: 60–90 minuter.
Förkunskaper Laboration 1:2.
Syfte Mikroskopering kräver mycket träning och denna laboration fungerar bra som en introduktion till hur man använder ett mikroskop. Många elever har sällan eller aldrig använt ett ljusmikroskop så det är viktigt att börja från grunden. Man bör därför starta med en genomgång av mikroskopets olika delar och hur man använder ett mikroskop. Syftet med denna laboration är dels att lära sig att använda mikroskopet och dels att lära sig att uppskatta storleken av det man studerar i mikroskopet. Genom denna laboration lägger man en mycket bra grund för kommande mikroskoperingsarbete under gymnasietiden. Denna laboration fungerar också som en mycket bra övning i ”praktisk matematik”. Förvånansvärt många elever tycker att det är svårt att räkna ut högre förstoringars storlek genom att utgå från den storlek man uppmätt för den lägsta förstoringen.
Utförande Vi rekommenderar att man köper in ett antal korta, transparenta linjaler. Avsluta laborationen genom att låta eleverna uppskatta storleken av ett eller ett par färdiga preparat. Här är det viktigt att välja ut lämpliga preparat som är lätta att uppskatta storleken av. Förslagsvis ett där 40x förstoring används (t.ex. diametern på en rot av Convallaria majalis) och ett där 400x förstoring används (t.ex. tjockleken av ett blad av Sambucus nigra). Man kan utöka denna laboration genom att låta eleverna göra en skiss av det de ser och lägga in skalan, t.ex. genom att rita ett skalstreck, så att betraktaren i sin tur kan uppskatta storleken. Detta ger ytterligare träning i praktisk matematik eftersom eleverna måste räkna ut hur mycket de förstorat det föremål de ritat och redovisa detta i skalan.
Biologi
2
Lärarhandledning
22
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
1
laboration 1:3 kopieringsunderlag
celler
Att uppskatta storleken av det man ser i mikroskop När man studerar celler och andra föremål i mikroskop är det viktigt att kunna uppskatta storleken på det som mikroskopet har gett en förstorad bild av. På ljusmikroskopets objektiv och okular kan du läsa hur mycket de förstorar (t.ex. objektiv: 4x, 10x, 40x, 60x och okular: 10x). Om du använder ett objektiv med 4x förstoring när du tittar på ett föremål får du alltså en bild av denna som är 40 gånger (x) större än i verkligheten (4 x 10 = 40). Ibland har mikroskop inbyggda skalor i okularen för att man ska kunna uppskatta storlek, men ibland saknas detta. I denna laboration får du lära dig hur man då kan göra. okular
revolver objektiv objektsklämmare
objektbord
kondensor med bländare
fininställningsratt grovinställningsratt ratt för justering av objektbordet
Material Ljusmikroskop, transparent plastlinjal.
Utförande 1. Vrid revolvern så att det kortaste objektivet (4x förstoring) pekar neråt. 2. Placera en transparent linjal på objektbordet. Fokusera med hjälp av
grovinställningsratten, så att du ser millimeterskalan.
3. Finjustera fokuseringen med hjälp av fininställningsratten.
Biologi
2
Lärarhandledning
23
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
1
laboration 1:3 kopieringsunderlag
celler
4. Mät diametern på det ljusfält du ser och anteckna det i nedanstående
tabell vid förstoring 4 x 10. Förstoring
Ljusfältets storlek
4 x 10 10 x 10 40 x 10 60 x 10
Du har nu tagit reda på hur stort ljusfältet är vid denna förstoring. Genom att jämföra storleken på ett föremål du ser i ljusfältet med ljusfältets storlek kan du uppskatta föremålets storlek. Om ett föremåls längd täcker en fjärdedel av ljusfältet kan du alltså uppskatta längden till en fjärdedel av den diameter du mätt upp för ljusfältet. Det är svårt att direkt mäta ljusfältets storlek på det sätt du nu gjort när man använder högre förstoringar. Här får du istället utgå från den mätning du gjort vid den lägsta (4 x 10) förstoringen och räkna ut vad som gäller för övriga förstoringar. Om du exempelvis använder objektivet med 40x förstoring istället för 4x förstoring blir ju ljusfältets storlek 1/10 av den diameter du mätt upp vid den lägre förstoringen. 5. Räkna nu ut ljusfältets storlek för 10 x 10, 40 x 10 och 60 x 10 förstoring
och fortsätt att fylla i tabellen. 6. Titta på ett färdigt preparat i mikroskopet och försök uppskatta storleken
på det du ser.
Biologi
2
Lärarhandledning
24
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
1
laboration 1:4
celler
Mikroskopisk undersökning av olika celltyper Tidsåtgång: 90 min + ytterligare lektionstid för att jobba med den biologiska skissen.
Förkunskaper Eleverna behöver grundläggande kunskaper i mikroskopi. Om det var länge sedan eleverna använde mikroskop bör de först göra laborationerna ”Att använda ljusmikroskop” (s. 19–21) och ”Att uppskatta storleken av det man ser” (s. 23– 24). Där får eleverna dels lära sig att använda mikroskopet och dels lära sig att uppskatta storlek av det de ser samt att göra en biologisk skiss med skalstreck. I denna laboration studeras inte bara den celltyp som diskuteras i lärobokens första kapitel (djurceller), utan även de celltyper som behandlas senare i läroboken. Man kan naturligtvis välja att endast studera munepitelceller, men laborationen blir mer intressant om man får göra en jämförelse mellan olika celltyper.Väljer ni att läsa de delar i boken som handlar om celluppbyggnad hos växter, svampar och bakterier i anslutning till att man läser om djurcellens uppbyggnad i kapitel 1, så kan det vara lämpligt att här göra en jämförelse mellan dessa.
Syfte Syftet är att eleverna ska lära sig att framställa mikropreparat. De ska även lära sig att rita av det de ser på ett överskådligt sätt (d.v.s. en biologisk skiss), samt att identifiera olika celltyper och organeller.
Utförande I denna laboration studeras epidermis från rödlök, blad av vattenpest, epitelceller från munslemhinna, jästceller samt bakterieceller. Vattenpest kan köpas i zoologiska affärer, men kan ersättas med stjärnmossa. Vid studier av jästceller löses lite färsk bagerijäst i vatten. Munepitelcellerna kan eleverna ta från sin egen mun. För att studera bakterier finns färdiga bakteriepreparat att köpa hos t.ex. Heraco. Man kan även studera levande bakterier genom att sätta igång en höinfusion. I en sådan finns mängder av Bacillus subtilis, s.k. höbakterier. Många elever brukar bli fascinerade av vad de ser i mikroskopet och vill ha hjälp med att identifiera organismerna. De flesta är även ovana vid att använda mikroskop och behöver mycket hjälp. För att undvika en alltför stressig arbetssituation och för att kunna stötta eleverna bör laborationen därför utföras i mindre elevgrupper. Det är viktigt att samla upp använda täckglas för destruktion och att säga till eleverna att hantera dessa med försiktighet och inte sprida dem omkring sig, eftersom det är väldigt lätt att skära sig på dem. Det är viktigt inte minst med tanke på städpersonalens säkerhet. I laborationen med munepitelceller används metylenblått för infärgning. Då kan man gärna uppmana eleverna att undvika spill eftersom det är starkt färgande.
Biologi
2
Lärarhandledning
25
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
1
laboration 1:4 kopieringsunderlag
celler
Mikroskopisk undersökning av olika celltyper Syfte Syftet med denna laboration är att du ska lära dig att • framställa mikropreparat • rita av det du ser på ett överskådligt sätt, d.v.s. göra en biologisk skiss • identifiera olika celltyper och organeller.
Tänk på följande: • Se till att preparatet är så tunt som möjligt. • Studera preparatet i olika förstoringar, men börja alltid med den lägsta. • Gör en enkel skiss av det du ser.
Material Rödlök, vattenpest, färdigt bakteriepreparat, jästsuspension, plastpipett, objektglas, täckglas, pincett, metylenblått, tändsticka/tandpetare.
Utförande a) Epidermis från rödlök 1. Dra av den yttersta hinnan från ett lökblad. 2. Placera ett litet stycke av hinnan på ett objektglas, tillsätt en droppe vatten
och lägg på ett täckglas. 3. Sätt fast objektglaset på objektbordet. 4. Vrid revolvern så att objektivet med den lägsta förstoringen pekar neråt. 5. Fokusera med hjälp av grovinställningen så att du ser preparatet.
Finjustera skärpan med hjälp av finjusteringsskruven. 6. Byt till ett objektiv med högre förstoring och ställ på nytt in skärpan med
finjusteringsskruven. OBS! Grovinställningsskruven får endast användas vid den lägsta förstoringen! 7. Rita av vad du ser och uppskatta storleken genom att jämföra med ljusfältets
storlek. 8. Hur ser cellerna ut och vilka celldelar kan du identifiera?
Biologi
2
Lärarhandledning
26
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
1
laboration 1:4 kopieringsunderlag
celler
b) Blad av vattenpest 1. Dra av ett ungt blad (nära toppen av en gren) och lägg på ett objektglas. 2. Tillsätt en droppe vatten, lägg på ett täckglas och studera preparatet i
mikroskop (se punkt 3–6 under rubrik a). 3. Vilka organeller kan du se? Leta efter celler med cytoplasmaströmning,
d.v.s. transport av dessa organeller. Vilken funktion har denna transport? 4. Uppskatta storleken av de celler du ser och gör en biologisk skiss av en cell
och namnge de delar du ser. 5. Lägg in ett skalstreck i din skiss så att man utifrån denna kan uppskatta
den verkliga storleken.
c) Epitelceller från munslemhinna 1. Placera en droppe metylenblått på ett objektglas. 2. Skrapa loss celler från insidan av din kind (munepitelceller) med hjälp av
änden på en tändsticka eller tandpetare. 3. För ner de celler du skrapat loss i färglösningen på objektglaset genom att
röra om med tändstickan/tandpetaren. 4. Lägg på ett täckglas (se punkt 3–6 under rubrik a). 5. Uppskatta storleken av de celler du ser och gör en biologisk skiss av en cell
och namnge de delar du ser. 6. Lägg in ett skalstreck i din skiss så att man utifrån denna kan uppskatta
den verkliga storleken.
d) Jästceller 1. Placera en droppe jästsuspension på ett objektglas. 2. Lägg på ett täckglas och studera preparatet i mikroskop (se punkt 3–7
under rubrik a). 3. Är jästceller eukaryota celler? Motivera utifrån de observationer du gör. 4. Kanske kan du också se jästceller som förökar sig genom delning
(knoppning).
e) Bakterieceller 1. Studera färdiga preparat av bakterieceller. Hur skiljer sig bakterieceller
från de celler du tittat på tidigare?
Biologi
2
Lärarhandledning
27
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
1
laboration 1:5
celler
Växtceller i saltlösning – mikroskopistudie Tidsåtgång: 30 min
Förkunskaper Eleven bör ha grundläggande kunskaper om vad osmos är för att kunna dra slutsatser av de observationer som görs.
Syfte Denna laboration ger eleven en mer konkret bild av vad som sker vid osmos genom att vattenförlusten från växtcellerna kan följas direkt i mikroskopet.
Utförande Eftersom laborationen ej är speciellt tidskrävande kan den med fördel göras som ett avbrott under en teorilektion. Inga större förberedelser krävs. En lämplig koncentration på saltlösningen är 10 %.
Biologi
2
Lärarhandledning
28
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
1
laboration 1:5 kopieringsunderlag
celler
Växtceller i saltlösning – mikroskopistudie Syfte I denna laboration ska du undersöka vad som händer om man placerar växtceller i en saltlösning.
Material Rödlök, skalpell, objektglas, täckglas, saltlösning.
Utförande 1. Dra av den yttersta hinnan från ett lökblad. 2. Placera ett litet stycke av hinnan på ett objektglas, tillsätt en droppe vatten
och lägg på ett täckglas. 3. Studera preparatet i mikroskopet. 4. Håll ett filtrerpapper intill ena täckglaskanten och tillsätt en droppe
saltlösning vid motsatta sidan av täckglaset. 5. Följ cellernas förändring i mikroskopet då saltvattnet omger dem. 6. Förklara vad som händer.
Biologi
2
Lärarhandledning
29
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
1
laboration 1:6
celler
Studier av diffusion och osmos Tidsåtgång: 60 minuter (dag 1) + 20 minuter (dag 2)
Förkunskaper Dessa laborationer kan genomföras efter genomgång av cellmembranets uppbyggnad och med fördel som introduktion till transport över membran. Många av laborationerna kan dessutom användas som demonstrationslabbar. Efter dessa inledande laborationer kan man enkelt diskutera begreppen och relatera dem till sådant eleverna sett. Det blir enklare att föra in begrepp som hypertona, isotona och hypotona lösningar m.m.
Syfte Syftet med laborationerna är att på flera sätt visa hur diffusion och osmos fungerar, så att eleverna ska få lättare att förstå dessa processer. Syftet är också att de ska få chans att formulera hypoteser, få möjlighet att träna på olika laborativa tekniker och utvärdera sina resultat.
Utförande Lämpligt är att här dela in eleverna i mindre grupper om max 3 elever per grupp och låta dem börja med olika moment. Man låter eleverna ställa hypoteser för vad som förväntas hända i varje experiment de utför och sedan förklara detta vetenskapligt. I laborationen med lökceller kan man dessutom utmana eleverna med att de ska bestämma storleken på lökcellerna och rita en skiss av dessa med skalstreck. Eleverna uppmuntras i laborationerna att välja metod för att utvärdera sina resultat och det brukar skilja sig åt vilken metod eleverna väljer. En del mäter sina gelébjörnar och potatisstavar, andra väljer att väga och många gör både och. Elevens förmåga att genomföra, tolka och redovisa experiment och observationer testas.
Biologi
2
Lärarhandledning
30
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
1
laboration 1:6 kopieringsunderlag
celler
Studier av diffusion och osmos Syfte Det sker ett ständigt utbyte av material mellan cellens insida och utsida. Bland annat måste cellen göra sig av med avfallsprodukter och ta in näringsämnen som den behöver för sin funktion. Man skiljer på aktiv och passiv transport över membranet. Aktiv transport sker i riktning mot koncentrationsgradienten och kräver därför energi i form av ATP. Passiv transport å andra sidan kräver ingen energi eftersom denna transport följer koncentrationsgradienten, d.v.s. från en högre koncentration till en lägre. I den här laborationen ska du undersöka hur diffusion och osmos fungerar.
Diffusion Gelégodis i vatten respektive sockerlösning Material:
Gelégodis som till exempel gelébjörnar 2 bägare 1 mol/dm3 sockerlösning Destillerat vatten Utförande: 1. Fyll den ena bägaren till hälften med destillerat vatten och märk bägaren
med ”Vatten”. Fyll den andra bägaren till hälften med sockerlösningen och märk bägaren med ”Socker”. 2. Lägg ca 3–5 gelégodisar i varje bägare och låt dem stå över natten. 3. Observera nästa dag vad som har hänt med björnarna i de båda bägarna.
Välj lämplig metod för att kunna utvärdera och jämföra dina resultat! Fundera på orsaken till skillnader.
Diffusion av kaliumpermanganat Material:
Bägare Kranvatten Kaliumpermanganat
Biologi
2
Lärarhandledning
31
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
1
laboration 1:6 kopieringsunderlag
celler
Utförande: 1. Fyll bägaren med vatten och lägg försiktigt ner små kristaller av
kaliumpermanganat i vattnet. 2. Studera vad som händer med vattnets färg. Studera detta då och då under
resten av lektionspasset och nästa dag. 3. Fundera på orsaken till resultatet.
Osmos Osmos i potatisstavar Material:
Potatis Korkborr eller kniv och linjal Skärbräda 1 mol/dm3 sockerlösning Destillerat vatten Utförande: 1. Ta ut åtta 4 cm långa cylindrar ur en potatis med hjälp av korkborr, linjal
och kniv. Alternativt skär åtta stavar med kniven som är exakt 0,5 x 0,5 x 4,0 cm. 2. Fyll den ena bägaren till hälften med destillerat vatten och märk bägaren
med ”Vatten”. Fyll den andra bägaren till hälften med sockerlösningen och märk bägaren med ”Socker”. 3. Lägg fyra potatisstavar i varje bägare. 4. Låt bägarna stå svalt över natten. 5. Observera nästa dag vad som har hänt med potatisstavarna i de båda
bägarna. Välj lämplig metod för att kunna utvärdera och jämföra dina resultat!
Studier av osmos med dialysslang Material:
Dialysslang Vanna med destillerat vatten 1 mol/dm3 sockerlösning Karamellfärg
Biologi
2
Lärarhandledning
32
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
1
demonstrationsförsök
celler
Demonstrationsförsök Osmos i ägg Förberedelse:
Dessa förberedelser gör man innan lektionspasset så att man har två sköljda ägg att starta med. Lägg ägget i utspädd saltsyra i några timmar eller i ättiksyra några dygn för att lösa upp skalet så att den tunna membranhinna som finns innanför exponeras. Skölj försiktigt av äggen. Utförande: 1. Lägg det ena ägget i en bägare med destillerat vatten och det andra i en
koncentrerad sockerlösning eller saltlösning. 2. Låt äggen ligga i dessa lösningar några dagar. Be eleverna att fundera på
vad som kommer att hända och varför. 3. Tag upp äggen och studera och jämför dem. Vad har hänt med äggen?
Förklara!
Biologi
2
Lärarhandledning
34
© 2013 Lena Brynhildsen, Maria Forsberg och Natur & Kultur ISBN 978-91-27-40961-3
LÄRARHANDLEDNING
Biologi 2 Lena Brynhildsen • Maria Forsberg INSIKT Biologi är ett läromedel anpassat till Gy2011. Läromedlet ger eleven förståelse för biologiska samband, visar spännande inblickar i nya upptäckter och betonar vikten av hållbar utveckling. Denna lärarhandledning hör till INSIKT Biologi 2 och innehåller laborationsförslag med tydliga lärarinstruktioner samt elevinstruktioner. Här finns även fallstudier och fördjupningsfrågor som kan användas som övningsuppgifter eller provuppgifter. Övningar för begreppsförståelse, namngivningsövningar av anatomiska bilder och instuderingsuppgifter är andra exempel på vad som finns här. För mer information om INSIKT Biologi, se www.nok.se/laromedel
LÄRARHANDLEDNING