Laboratoriekursus Biologi C-niveau - KVUC
Laboratoriekursus Biologi C-niveau - KVUC
Laboratoriekursus Biologi C-niveau - KVUC
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>Laboratoriekursus</strong><br />
for<br />
selvstuderende og flexkursister<br />
<strong>Biologi</strong> C-<strong>niveau</strong><br />
november 2012
Kære selvstuderende/flexkursist<br />
Dette hæfte indeholder øvelsesvejledninger til laboratoriekursus i biologi C-<strong>niveau</strong>. Kurset afholdes<br />
på Københavns VUC, Vognmagergade 8, 1120 København K i dagene<br />
fredag d. 9/11 (kl. 17 30 -20 30 )<br />
lørdag d. 10/11 (kl. 9 00 -16 00 )<br />
søndag d. 11/11 (kl. 9 00 -16 00 )<br />
For at blive indstillet til eksamen i faget skal du have deltaget aktivt alle tre dage og have afleveret<br />
5 rapporter og 3 laboratoriejournaler skrevet ud fra de 8 forsøg, der gennemføres på kurset.<br />
Forsøgene - inkl. teorien i vejledningerne - indgår i de opgaveformuleringer, du kan trække til<br />
eksamen. Du skal derfor medbringe alle rapporter og journaler til eksamen.<br />
Inden kurset skal du have gennemlæst de efterfølgende vejledninger, så du selvstændigt kan<br />
udføre den praktiske del af forsøgene. Men laboratoriekurset er desuden et godt tilbud til at få<br />
opklaret eventuelle faglige problemer med henblik på eksamen. Det anbefales derfor, at du også<br />
orienterer dig i de fagområder, der knytter sig til de enkelte forsøg.<br />
Lørdag og søndag er lange laboratoriedage. Du må derfor endelig huske at medbringe madpakke.<br />
Drikkevarer og lignende kan dog købes nær skolen.<br />
Efter denne praktiske indledning står nu tilbage at ønske dig velkommen til kurset og håbe, du får<br />
udbytte af de dage, vi skal tilbringe sammen.<br />
Vi mødes fredag 9. november kl. 17 30 i lokale 329 på tredje sal.<br />
Med venlig hilsen<br />
Anjeska Kristensen<br />
DENNE ØVELSESVEJLEDNING SKAL PRINTES,<br />
LÆSES FORINDEN OG MEDBRINGES PÅ KURSET.
Indhold<br />
Om aflevering af rapporter og journaler 1<br />
1. Bagergærs aktivitet ved forskellige temperaturer (rapportforsøg) 2<br />
2. Fotosyntese og lysintensitet (rapportforsøg) 4<br />
3. Forsøg med amylase (rapportforsøg) 7<br />
4. Puls i hvile og under arbejde (rapportforsøg) 9<br />
5. Bestemmelse af blodtype (rapportforsøg) 11<br />
6. Klorofylmutanter i byg (journalforsøg) 15<br />
7. Mikroskopering af celler (journalforsøg) 17<br />
8. Undersøgelse af svinehjerte (journalforsøg) 21<br />
Om aflevering af rapporter og journaler<br />
I forbindelse med fem af forsøgene skal der skrives rapport, mens de sidste tre forsøg kun kræver<br />
en omhyggelig laboratoriejournal. Krav til indhold fremgår af de forskellige vejledninger.<br />
Samtlige rapporter og journaler skal afleveres senest d. 22. november kl. 12.00. til<br />
Københavns VUC, Vognmagergade 8, 1120 København K. Mærk kuverten <strong>Laboratoriekursus</strong> i<br />
biologi.<br />
1
1. Bagergærs aktivitet ved forskellige temperaturer<br />
(Rapportforsøg)<br />
Introduktion<br />
Gær er en svamp, som ernærer sig af kulhydrater. Ved fordøjelsen af kulhydrat danner og<br />
udskiller gærcellerne luftarten kuldioxid. Når vi bager med gær, fanges kuldioxiden i dejen som<br />
luftlommer, der får dejen til at hæve og giver det bagte brød dets luftige struktur. Sker<br />
omsætningen uden tilførsel af ilt (anaerobt), kan gærcellerne ikke foretage respiration, men<br />
forgærer i stedet kulhydraterne:<br />
C 6 H 12 O 6 2 C 2 H 5 OH + 2 CO 2<br />
Glukose Ethanol og kuldioxid<br />
Effektiviteten af enzymerne, som deltager i gærens stofskifteprocesser, varierer med<br />
temperaturen. Dermed vil også hastigheden af kulhydraternes nedbrydning og frigivelsen af<br />
kuldioxid forandres med temperaturen.<br />
Formål<br />
Formålet er at undersøge, hvorledes gærcellers aktivitet forholder sig til temperaturændringer. Ved<br />
hvilken temperatur er gærceller fra bagegær mest aktive?<br />
Dette gøres ved at udføre et kontrolleret én-faktorforsøg, Det vil sige et forsøg, hvor alle andre<br />
faktorer holdes konstante end netop den, man ønsker at undersøge.<br />
Materialer<br />
6 vandbade<br />
6 termometre<br />
6 erlenmeyerkolber, 500 mL<br />
6 gærrør med prop<br />
bromthymolblåt-opløsning<br />
6 X 20 g bagegær<br />
6 X 20 g sukker<br />
6 X 150 mL vand<br />
koldt og varmt vand til termostatering<br />
Fremgangsmåde<br />
Holdet deles i grupper af 6. Hvert hold undersøger gærcellernes kuldioxidproduktion ved en<br />
bestemt temperatur: 20, 30, 40, 50, 60 eller 70 C.<br />
Til kolberne tilsættes 150 ml vand med den valgte temperatur, dernæst smuldres 20 g gær ned i<br />
kolben og til sidst opløses 20 g sukker.<br />
Kolberne lukkes med prop med gærrør og gærrøret fyldes med vand (ens i alle gærrør!)<br />
Efter 3 minutter begynder I at tælle antallet af bobler, der kommer igennem gærrøret i løbet af 1<br />
minut. Der tælles i 15 minutter og resultaterne noteres løbende ned. Undervejs holdes<br />
temperaturen konstant ved at tilføre koldt eller varmt vand.<br />
2
Rapportvejledning<br />
<br />
Hypotese<br />
Formuler en hypotese for forsøget. Det vil sige en begrundet formodning om resultatet af forsøget.<br />
<br />
Resultater<br />
Resultaterne af dette en-faktorforsøg afspejler én og kun én faktors betydning: Temperaturen. Alle<br />
andre faktorer holdes konstante.<br />
Fremstil et diagram over sammenhængen mellem gærcellers aktivitet og temperaturen. I det<br />
skitserede forsøg er der indkommet 2 x 6 sæt resultater, idet hvert delforsøg er udført af to hold.<br />
Det første vi derfor gør efter at have noteret resultaterne i resultatskemaet er at beregne<br />
gennemsnittet for hvert dobbeltforsøg og notere dette.<br />
De seks gennemsnitsværdier skal herefter plottes ind i diagrammet. Selve diagrammet laves<br />
traditionelt sådan, at den styrede variable (temperaturen) afsættes ud af x-aksen, den vandrette<br />
akse, mens den afhængige variabel (gæraktiviteten) afsættes op af den lodrette akse, y-aksen.<br />
<br />
Diskussion<br />
- Hvor mange bobler udvikles i gennemsnit pr. minut i din forsøgsopstilling?<br />
- Hvad er det gennemsnitlige antal bobler for hver enkelt temperatur?<br />
- Afbild i et koordinatsystem.<br />
- Ved hvilken temperatur er gærcellerne mest aktive?<br />
Det er nu muligt at vurdere om den opstillede hypotese er rigtig. Enten bekræfter resultaterne<br />
hypotesen, som herefter gøres til gældende teori, eller også kan resultaterne ikke bekræfte<br />
hypotesen. I så fald man vurdere om resultaterne er så pålidelige, at man bliver nødt til at<br />
fremsætte en ny og anderledes hypotese, eller om afvigelserne blot er små og ubetydelige, så<br />
hypotesen kan opretholdes.<br />
<br />
Konklusion<br />
Kan hypotesen bekræftes eller afkræftes?<br />
3
2. Fotosyntese og lysintensitet<br />
(Rapportforsøg)<br />
Introduktion<br />
Grønne planter er i stand til at opbygge organiske stoffer, i første række glukose, ud fra<br />
uorganiske stoffer (vand og kuldioxid). Energien til dette får planten fra lys. Fotosyntesens<br />
nettoproces kan skrives således:<br />
lysenergi<br />
6 CO 2 + 6 H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6 O 2<br />
(kuldioxid + vand glukose + ilt )<br />
Processen forløber kun, når klorofyl og de nødvendige enzymer er til stede i rette mængder. I de<br />
fleste planter foregår processen i grønkornene. Processen forløber i en række trin og hele<br />
fotosyntesen er således et samspil mellem flere delprocesser og enzymer. Derfor bliver<br />
fotosyntesens intensitet også afhængig af en lang række faktorer af fysisk, kemisk og biologisk<br />
art. De vigtigste er: lyskvalitet, lysstyrke, mængde af vand og næringssalte,<br />
kuldioxidkoncentration, temperatur og pH. Man kan ved forskellige forsøgsopstillinger undersøge<br />
betydningen af de enkelte faktorer; men vi vil her begrænse os til at undersøge betydningen af<br />
lysstyrken.<br />
For en punktformet lyskilde er lysstyrken omvendt proportional med kvadratet på afstanden,<br />
hvilket på godt dansk vil sige: Når lyskilden flyttes længere væk fra planten, vil lysstyrken aftage<br />
med afstanden i anden potens.<br />
For nemheds skyld tillægger vi lysstyrken i 100 cm's afstand til planten en relativ værdi på 1.<br />
Enhver anden lysstyrke i en bestemt afstand kan da udregnes ud fra formlen:<br />
10000<br />
y <br />
2<br />
x<br />
hvor y er den relative lysintensitet, og x er afstanden i cm.<br />
Almindeligvis ser man, at fotosyntesen er proportional med lysintensiteten indtil et vist punkt,<br />
hvorefter den stagnerer (lysmætning) (se figur 1). Ved meget høje lysintensiteter kan aktiviteten<br />
eventuelt falde (lyshæmning).<br />
Figur 1:<br />
Sammenhængen mellem belysningsstyrke og<br />
fotosyntese.<br />
Kurven skærer x-aksen ved en belysningsstyrke,<br />
der kaldes kompensationspunktet. Ved denne<br />
lysstyrke er der ligevægt mellem CO 2 -optagelsen<br />
ved fotosyntesen og CO 2 -udskillelsen ved plantens<br />
respiration.<br />
4
I dette forsøg anvender vi en vandplante, Cabomba eller Vandpest, som forsøgsplante, da man let<br />
kan observere iltdannelsen i form af afgivne iltbobler fra stænglen til vandet. Antallet af iltbobler<br />
pr. tidsenhed er et mål for fotosynteseaktiviteten. Ved at tilsætte vandet natriumhydrogenkarbonat<br />
sikrer man at forsyningen af kuldioxid (CO 2 ) bliver konstant, da der ved en ligevægtsproces<br />
dannes nyt CO 2 efterhånden som det forbruges under fotosyntesen.<br />
Formål<br />
Formålet med forsøget er at bestemme sammenhængen mellem fotosyntese og lysintensitet for<br />
vandpest eller cabomba.<br />
Materialer<br />
Friske skud af Vandpest eller Cabomba<br />
1 % Natriumhydrogenkarbonat (NaHCO 3 )<br />
Stativ med holdere<br />
Bægerglas og reagensglas<br />
Stopur<br />
Stanniol<br />
Lampe med stærk pære<br />
Målebånd<br />
Fremgangsmåde<br />
Lav en opstilling som vist på figur 2.<br />
Bestem antal bobler pr. minut ved følgende afstande:<br />
10 cm, 14,2 cm, 20 cm, 31,6 cm, 57,7 cm og 100 cm.<br />
Start med lyskilden nærmest ved planten (10 cm) og ryk lampen væk fra planten. Gentag dernæst<br />
forsøget med lyskilden fjernest fra planten (100 cm) og ryk lampen nærmere planten.<br />
Hver gang lampen flyttes, venter man med at tælle bobler indtil produktionen skønnes at være<br />
konstant.<br />
Figur 2: Forsøgsopstilling<br />
5
Rapportvejledning<br />
Fremgangsmåde<br />
Noter kun eventuelle afvigelser fra vejledningen.<br />
Resultater<br />
Indføj resultaterne i skemaet nedenfor og udregn gennemsnittet ved hver lysstyrke.<br />
Afstand (cm) 100 57,7 31,6 20 14,2 10<br />
Relativ lysstyrke, x 1 3 10 25 50 100<br />
1. forsøg<br />
2. forsøg<br />
Gennemsnit,<br />
y<br />
Brug Excel til at tegne en kurve over sammenhængen mellem den relative lysstyrke (x-aksen) og<br />
den gennemsnitlige fotosynteseaktivitet (y-aksen).<br />
<br />
Diskussion<br />
- Beskriv og forklar kurvens forløb.<br />
- Sammenlign resultatet med figur 1.<br />
- Hvilke fejl og usikkerheder er der ved forsøget?<br />
- Foreslå en forsøgsopstilling hvor fotosyntesens afhængighed af temperaturen<br />
undersøges.<br />
6
3. Forsøg med amylase<br />
(Rapportforsøg)<br />
Formål<br />
I dette forsøg undersøges nedbrydningen af stivelse ved hjælp af amylase.<br />
Introduktion<br />
Stivelse er et kulhydrat opbygget af flere hundrede glukosemolekyler i lange kæder, og det udgør<br />
langt størstedelen af kulhydraterne i vores kost. Amylase er et enzym som kan spalte stivelse til<br />
maltose, som blot består af to glukosemolekyler. I fordøjelsessystemet starter spaltningen af<br />
stivelse allerede i munden hvor spytkirtlerne udskiller spytamylase. I mavesækken inaktiveres<br />
spytamylase pga. mavesyren. Øverst i tyndtarmen tilføres bugspytamylase fra bugspytkirtlen, og<br />
kulhydratnedbrydningen fortsætter i tyndtarmen.<br />
I dette forsøg påvises spaltningen af stivelse via et farveskift. Det sker ved at tilføre jod som<br />
binder til stivelsesmolekylerne og farver dem blå. Når stivelsen bliver nedbrudt til mindre enheder,<br />
slipper jodatomerne, og væskens blålige skær forsvinder. I stedet bliver væsken gullig pga. de<br />
frigjorte jodioner. Det er dette farveskift og hastigheden heraf som bruges som udtryk for<br />
amylaseaktiviteten og dermed spaltningen af stivelse. I forsøget benyttes både spytamylase og<br />
industriel amylase til at nedbryde stivelse. Desuden undersøges hvilken effekt temperatur og pH<br />
har på nedbrydningshastigheden.<br />
Materialer<br />
Bægerglas med ca. 100 mL 0,5 % forklistret stivelsesopløsning. (En fælles opløsning laves ved<br />
at opblande 5 gram stivelse i kogende vand og fortynde til en liter).<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Reagensglas med 5 % jod-jod-kaliumopløsning (Lugols reagens), 0,1 m HCl.<br />
Lille bægerglas med industriel amylase (AMG-300).<br />
Lille bægerglas til opsamling af spytamylase.<br />
5 reagensglas i stativ + et tomt stativ.<br />
10 mL måleglas, spatel til omrøring, 2 engangspipetter, vandfast tusch, mærkater og ur.<br />
Fremgangsmåde<br />
1. Hver gruppe indsamler de nævnte materialer.<br />
2. En person fra hver gruppe opsamler ca. 2-3 mL spyt i et lille bægerglas. Spyttet fortyndes med<br />
ca. 4 mL vand og omrøres grundigt.<br />
3. Fem reagensglas nummereres fra 1-5, svarende til følgende forsøg:<br />
Glas nr. Enzym pH Temperatur °C Tid for farveskift fra blå til gullig væske<br />
1 (kontrol) Ingen 7 (Neutral) Ca. 20°<br />
2 Spytamylase 7 Ca. 20°<br />
3 AMG-300 7 Ca. 20°<br />
4 AMG-300 7 Ca. 50°<br />
5 AMG-300 2 (saltsyre) Ca. 20°<br />
7
4. Ved hjælp af 10 mL måleglas tilsættes til alle fem forsøgsglas 5 mL 0,5 % stivelseopløsning.<br />
5. Tilsæt 2 dråber jod-jod-kalium med engangspipette til hvert glas og omrør med spatel. Notér<br />
farvereaktionen og hold øje med om farven skifter i glas nr. 1 (kontrol = blindprøve). Spatlen<br />
skylles omhyggeligt inden I fortsætter.<br />
6. Tilsæt 0,5 mL spytamylase til glas 2 og omrør med spatel. Tag omhyggeligt tid på hvor lang tid<br />
der går før væsken bliver klar med svagt gulligt skær. Farvereaktionen iagttages bedst ved at<br />
holde glasset op mod et hvidt papir sammen med glas 1. Husk at skylle spatlen inden næste<br />
forsøg.<br />
7. Til glas 3 tilsættes 3 dråber AMG-300 (industriel amylase) med plasticpipette, omrør med<br />
spatlen. Tag igen omhyggeligt tid på farveskiftet (ligesom i glas 2, punkt 6).<br />
8. Temperaturforsøg (glas 4): Anbring glas 4 i varmebad ved 50 °C i et minut. Tilsæt derefter 3<br />
dråber AMG 300 og omrør med rengjort spatel. Tag igen omhyggeligt tid på farveskiftet og<br />
notér tiden.<br />
9. pH-forsøg (glas 5): Tilsæt 0,5 mL 0,1 M saltsyre med plasticpipette til glas 5, derefter 3 dråber<br />
AMG 300 og omrør med rengjort spatel. Hold igen øje med farveskiftet som i de andre forsøg.<br />
10. Hvis der er tid udføres flere forsøg med enten ændret pH eller temperatur.<br />
11. Alle rydder op. Glas med stivelsesopløsning renses omhyggeligt med reagensglasbørste, varmt<br />
vand og sæbe. Øvrige glas rengøres også med varmt vand og sæbe, og alle glas skylles til<br />
sidst med demineraliseret vand og stilles på viskestykke med bunden i vejret. Det rengjorte<br />
udstyr skal godkendes af læreren. Alternativt sættes det hele i opvaskemaskinen.¨<br />
Resultater<br />
Udfyld resultatskemaet med tiderne for farveskift.<br />
Diskussion<br />
Forklar hvad hvert af de fem forsøg viser om spaltning af stivelse ved hjælp af amylase,<br />
herunder:<br />
1. Hvad viser kontrolforsøget?<br />
2. Hvilken forskel er der på aktiviteten af spytamylase og industriel amylase? Hvad er<br />
årsagen hertil?<br />
3. Hvilken effekt har temperatur på amylase? Hvilke resultater tror I man havde fået<br />
ved forsøg ved henholdsvis 5° og 90 °C?<br />
4. Hvilken effekt har pH på aktiviteten af amylase. Sammenlign resultatet med pHforholdene<br />
i mavesækken. Hvorfor er det vigtigt at få tilført amylase fra<br />
bugspytkirtlen og ikke blot fra spytkirtlerne i munden?<br />
Konklusion<br />
Skriv en kort konklusion på forsøget i forhold til formålet med det.<br />
8
4. Puls i hvile og under arbejde<br />
(Rapportforsøg)<br />
Introduktion<br />
Hjertet pumper blod med ilt og næringsstoffer rundt i kroppen og ud til alle celler. Cellerne bruger<br />
ilt og næringsstoffer til at skaffe energi til genopbygning af ATP.<br />
En arbejdende muskelcelle har et stort energibehov. Dette kan dækkes, ved at hjertet slår hårdere<br />
og hurtigere, og ved at blodets fordeling til de forskellige organer ændres.<br />
Antallet hjerteslag pr minut kaldes pulsen. Hjertets sammentrækninger giver anledning til<br />
vibrationsbølger i de store arterier. Bølgerne kan mærkes på de overfladiske arterier.<br />
Hjertets størrelse afhænger af kropsstørrelse og træningstilstand.<br />
Formål<br />
1. bestemme pulsen hos forskellige forsøgspersoner i hvile samt under og efter let arbejde<br />
2. undersøge eventuelle forskelle mellem trænet/utrænet, mand/kvinde, stor/lille, ryger/ikkeryger<br />
Materialer<br />
Kondicykel med pulsmåler<br />
Fremgangsmåde<br />
1. Der udvælges to forsøgspersoner, trænet/utrænet, mand/kvinde, stor/lille, ryger/ikkeryger,<br />
som testes hver for sig. Husk at notere hypotese for forsøget inden start.<br />
2. Cyklen indstilles efter forsøgspersonens højde og personen sætter sig på cyklen og slapper<br />
af. Pulsmålerens klips anbringes på personens øreflip. Cyklens pulsmåling fungerer kun, når<br />
pedalerne trædes rundt, så mens personen hviler, skal en assistent føre pedalerne rundt.<br />
Pulsen aflæses på cyklens display.<br />
3. Forsøget kører i tre faser: 3 minutter hvile, 5 minutter arbejde, 5 minutter hvile. Personen<br />
bliver på cyklen i hele forløbet. I alle faserne noteres pulsværdien hvert halve minut.<br />
4. Når pulsen er på et stabilt <strong>niveau</strong> trykkes på Reset på displayet, så uret nulstilles, og<br />
notering af pulsen begynder, mens personen hviler i 3 minutter.<br />
5. Herefter begynder personen at cykle med 60 omdrejninger i minuttet (rpm), samtidig<br />
indstilles effekten til 60 watt.<br />
6. Efter 5 minutter afsluttes cyklingen, effekten nedjusteres igen og assistenten fortsætter<br />
med at føre pedalerne rundt. Forsøgspersonen hviler endnu 5 minutter på cyklen.<br />
9
Rapportvejledning<br />
<br />
Teori<br />
Gør rede for hvordan blodforsyningen i kroppen ændres, når man går fra hvile til arbejde.<br />
Forklar hvorfor muskelcellerne har brug for stor blodforsyning under arbejde.<br />
Gør rede for respirationsprocessen og dens betydning for muskelcellerne.<br />
<br />
Fremgangsmåde<br />
Noter kun eventuelle afvigelser fra vejledningen.<br />
<br />
Hypotese<br />
Hvordan forventer du pulsen varierer gennem de 13 minutter forsøget varer?<br />
Hvilke forskelle forventer du at finde hos de to forsøgspersoner? Begrund dit svar.<br />
<br />
Resultater<br />
Resultaterne for de to personer indtegnes i samme koordinatsystem – gerne i Excel – med tiden<br />
ud af x-aksen og puls op af y-aksen.<br />
Forsøgspersonernes data noteres i skemaet<br />
Navn<br />
Køn<br />
Højde<br />
Træningstilstand<br />
Andre relevante<br />
informationer<br />
Gennemsnitlig<br />
hvilepuls<br />
Gennemsnitlig<br />
arbejdspuls<br />
<br />
Diskussion<br />
- Hvilke fejl og usikkerheder er der ved forsøget?<br />
- Beskriv pulskurverne og giv en forklaring på forløbet.<br />
- Hvad kan være årsag til forskelle i gennemsnitlig hvile- og arbejdspuls hos de to<br />
forsøgspersoner?<br />
- Stemmer resultaterne med din hypotese? Kommenter eventuelle afvigelser.<br />
10
5. Bestemmelse af blodtype<br />
(Rapportforsøg)<br />
Introduktion<br />
Siden begyndelsen af 1800-tallet har man eksperimenteret med blodtransfusion mellem<br />
mennesker. Resultaterne i starten var blandede, nogle gange gik det godt, andre gange ikke. Et<br />
stort fremskridt kom i år 1901 da østrigeren Karl Landsteiner opdagede, at mennesker har<br />
forskellige blodtyper, og at det er katastrofalt at blande nogle af typerne. I 1909 opdelte han<br />
menneskeblod i typerne A, B, AB og O (nul).<br />
Der er siden påvist over tyve forskellige blodtype-systemer, som er kendetegnet ved at der sidder<br />
bestemte molekyler (antigener 1 ) på overfladen af blodlegemerne. Her omtales kun de to vigtigste,<br />
nemlig ABO-systemet og Rhesus-systemet.<br />
ABO-systemet<br />
(udtales: A-B-nul)<br />
Alle mennesker har én af de fire blodtyper A, B, AB eller O. Hvis man har blodtype A, har man<br />
antigen A på overfladen af de røde blodlegemer. Blodtype B har antigen B på overfladen. Hvis man<br />
har begge typer af antigener på overfladen af de røde blodlegemer har man blodtype AB, og hvis<br />
man ingen antigener har er man blodtype O (nul). Bogstavet O stammer fra det tyske ord ’ohne’<br />
der betyder ’uden’, på dansk omskrives dette ganske smart til ’nul’.<br />
1 Et antigen er et molekyle, der opfattes som fremmed for en organisme. Det kan fx være<br />
overflademolekyler på virus og bakterier. Organismens immunforsvar starter en produktion af antistoffer, der<br />
passer ’som nøgle i en lås’ til antigenet. Antistofferne binder sig til antigenerne og gør det nemmere for<br />
ædeceller at nedkæmpe de pågældende virus og bakterier.<br />
Molekylerne på overfladen af blodlegemerne kan også sætte gang i en antistofproduktion, hvis de sprøjtes<br />
ind i et menneske med en uforlignelig blodtype. Derfor betegnes de antigener.<br />
11
På figuren ses, at ved blodtype A er der antistof B i blodplasmaet, ved blodtype B er der antistof A,<br />
ved blodtype AB er der ingen blodtypeantistoffer i plasma, mens der ved blodtype O er begge<br />
typer antistof til stede. Det vil sige, at der er antistoffer 2 mod de blodtype-antigener, der ikke<br />
findes på blodlegemerne.<br />
Forekomsten af disse antistoffer i blodet - og organismens evne til hurtigt at danne mange flere<br />
samtidig med at andre dele af immunforsvaret stimuleres - er årsag til at det er vigtigt at kende<br />
blodtype inden blodtransfusion. Antistofferne kan få blodlegemerne til at klumpe sammen, det<br />
øvrige immunforsvar vil ødelægge blodlegemerne, og patienten kan dø.<br />
Dannelse af antigenerne på overfladen af de røde blodlegemer styres af et gen, der er placeret på<br />
kromosom 9. Genet findes i tre varianter (alleler), der betegnes I A , I B og i.<br />
I A koder for antigen A på overfladen af de røde blodlegemer, I B for antigen B på overfladen, mens i<br />
ikke koder for antigen. I A og I B dominerer over i, dvs. at genotyperne I A I A og I A i begge vil<br />
resultere i blodtype A (fænotype), tilsvarende gælder for blodtype B (fænotype), og genotypen<br />
I A I B vil resultere i blodtype AB (fænotype). Man siger at generne I A og I B er co-dominante.<br />
Rhesus-systemet<br />
I dette blodtypesystem findes en masse forskellige antigener, hvor det vigtigste er D-antigenet.<br />
Når man bestemmer en persons Rhesus-blodtypetype er det dette antigen man undersøger for.<br />
Har man D-antigenet på overfladen af de røde blodlegemer er man Rhesus-positiv. Har man ikke<br />
D-antigenet er man Rhesus-negativ.<br />
Rhesus-negative personer har normalt ikke antistoffer i blodet mod D-antigenet, men de danner<br />
D-antistof, hvis de modtager blodlegemer fra Rhesus-positive personer, fx ved blodtransfusion.<br />
Dannelse af D-antigen på overfladen af blodlegemerne styres af et gen på kromosom 1. Genet<br />
findes i to varianter, D og d. D, der er det dominante gen, koder for antigen på overfladen.<br />
Rhesus-positive personer har altså genotypen DD eller Dd, mens Rhesus-negative har genotypen<br />
dd.<br />
Bestemmelse af blodtype<br />
Til bestemmelse af blodtype bruger man et såkaldt Eldonkort. På kortet er der fire felter: et med<br />
antistof A, et med antistof B, et med antistof D og et kontrolfelt uden antistoffer. På hvert felt<br />
anbringes en dråbe blod, der blandes med feltets antistoffer. Hvis der på overfladen af<br />
blodlegemerne er antigener, der passer sammen med antistofferne på feltet, vil blodlegemerne<br />
hæftes sammen af antistofferne. Dette giver et grynet udseende af feltet.<br />
Formål<br />
1. afprøve en immonologisk metode (reaktion mellem antigen og antistof)<br />
2. bestemme egen blodtype i ABO- og rhesussystemet<br />
3. analysere nedarvning i egen familie<br />
4. sammenligne holdets fordeling med fordelingen på landsplan<br />
2 Normal funktion af immunsystemet er at der først dannes antistoffer, når kroppen møder det pågældende<br />
antigen. Dette strider mod ABO-systemets antistoffer i blodet, da de jo ikke skyldes at man har været udsat<br />
for fremmed blod. Man mener at A- og B-antigenerne på blodlegemerne ligner nogle overfladestrukturer på<br />
colibakterier i tarmkanalen, som findes hos alle mennesker, og at det faktisk drejer sig om antistoffer<br />
kroppen har lavet mod disse bakterier. Man danner normalt kun antistoffer mod strukturer, der er fremmede<br />
for kroppen., derfor danner en person med blodtype A kun antistof B og omvendt.<br />
12
Materialer<br />
Desinfektions-serviet og blodlancet<br />
Pipette og vand<br />
Eldonkort og folio<br />
Plastikpinde<br />
Fremgangsmåde<br />
1. Skriv navn og dato på Eldonkortet.<br />
2. Dryp en dråbe vand på hver de farvede reagens-pletter<br />
på Eldonkortet.<br />
3. Desinficer finger med servietten og lad fingeren<br />
lufttørre.<br />
4. Prik hul i fingerspidsen med blodlancetten.<br />
5. Pres blodet ud mod fingerspidsen indtil der er en dråbe<br />
blod med en diameter på 3-4 mm. Overfør bloddråben<br />
til plastikpinden som holdes under fingeren.<br />
6. Anbring plastikpinden med bloddråben i det første felts<br />
vanddråbe og rør rundt i ca. 10 sekunder<br />
7. På tilsvarende måde overføres blod til de tre øvrige<br />
felter. Husk at bruge en ny plastikpind i hvert felt.<br />
8. Når der er tilsat blod til alle felter vippes kortet langsomt til næsten lodret stilling, som<br />
holdes i 10 sekunder. Herefter vippes til langsomt til den anden lodrette stilling, vent igen<br />
10 sekunder. Vip yderligere to gange til hver af de to andre sider, vent også 10 sekunder i<br />
hver af stillingerne.<br />
9. Herefter aflæses blodtypen og resultatet noteres på kortet<br />
10. Når kortet er tørt dækkes det med folio og gemmes.<br />
13
Rapportvejledning<br />
<br />
Teori<br />
Gør rede for begreberne fænotype og genotype ud fra fx ABO-blodtypesystemet.<br />
<br />
Fremgangsmåde<br />
Noter kun eventuelle afvigelser fra vejledningen.<br />
<br />
Hypotese<br />
Angiv mulige egne blodtyper ud fra ud fra kendskab til familiemedlemmers blodtype. Begrund<br />
hvorfor.<br />
<br />
Resultater<br />
Egen blodtype (vedhæft også Eldonkortet)<br />
Navn AB0-systemet Rhesussystemet<br />
fænotype genotype fænotype genotype<br />
Blodtypefordeling:<br />
A<br />
A<br />
B<br />
B<br />
AB<br />
AB<br />
0<br />
0<br />
Rh+<br />
Rh+<br />
Rh–<br />
Rh–<br />
antal<br />
%<br />
antal<br />
%<br />
antal<br />
%<br />
antal<br />
%<br />
antal<br />
%<br />
antal<br />
%<br />
Holdet<br />
Danmark 44 10 4 42 85 15<br />
<br />
Diskussion<br />
- Gør rede for baggrunden for udseendet af de fire felter på dit Eldonkort.<br />
- Nedarvning af ABO-blodtype:<br />
Anfør arvegangen i din familie, hvis du kender familiemedlemmers blodtype. Hvis<br />
ikke, så analyser dig frem til mulige eller umulige blodtyper/genotyper hos dine<br />
forældre.<br />
- Nedarvning af rhesus-blodtype:<br />
Analyser som under punkt 2.<br />
- Kommenter holdets fordeling af blodtyper relativt til fordelingen på landsplan.<br />
14
6. Klorofylmutanter i byg<br />
(Journalforsøg)<br />
Introduktion<br />
Klorofyl er det grønne farvestof i planter, der medvirker ved fotosyntesen. Klorofyl-genet i en<br />
plante producerer klorofyl, så planten bliver grøn og kan foretage fotosyntese.<br />
I nogle bygplanter er der et gen, der forhindrer klorofyldannelsen. Genet er opstået ved en<br />
mutation og kaldes derfor et mutant-gen. Den sort, Xanta, der anvendes i dette forsøg, har<br />
mutant-gen.<br />
Bygplanter er selvbestøvende, og frøene der anvendes i dette forsøg er i princippet afkom af<br />
samme forældreplante.<br />
Formål<br />
1. se hvordan klorofylmutanter og planter, der er spiret i mørke, ser ud<br />
2. undersøge hvordan mutant-genet nedarves<br />
3. påvise at både arv og miljø har betydning for klorofyldannelsen<br />
Materialer<br />
Stanniolbakke<br />
2 bægerglas<br />
papirservietter<br />
stanniol<br />
ca. 200 bygkerner af sorten Xanta<br />
Fremgangsmåde<br />
<br />
5 dage før kursets start<br />
Gennemfugtede papirservietter lægges i bunden af bakken og bægerglassene. I bakken lægges<br />
ca. 160 frø af Xanta og i hvert af bægerglassene ca. 20 frø.<br />
Bakken med de 160 frø stilles lyst i et minidrivhus. Bægerglassene pakkes ind i stanniol og stilles i<br />
mørke.<br />
<br />
2. kursusdag (lørdag)<br />
Stanniolen fjernes fra det ene bægerglas og planternes udseende noteres. Glasset stilles herefter<br />
lyst ét døgn.<br />
<br />
3.kursusdag (søndag)<br />
Stanniolen fjernes fra det andet bægerglas.<br />
Antallet af henholdsvis normale og og afvigende planter i stanniolbakken og bægerglassene<br />
noteres.<br />
15
Udfyld til laboratoriejournalen:<br />
<br />
Resultater<br />
Miljø Antal normale Antal afvigende I alt % afvigende<br />
Lys (7 dage)<br />
Mørke (7 dage)<br />
Mørke (6 dage)<br />
lys (1 dag)<br />
<br />
Besvar og forklar:<br />
1. Noter eventuelle afvigelser i<br />
fremgangsmåden.<br />
2. Hvilke fejl og usikkerheder er<br />
der ved forsøget?<br />
3. Gør – ud fra forsøgets<br />
resultater – rede for om<br />
mutantgenet er dominant eller<br />
recessivt.<br />
4. Lav et krydsningsskema, der<br />
illustrerer forsøgets resultater.<br />
5. Hvilken farve har<br />
mutantplanterne?<br />
6. Hvilken farve har de<br />
mørkespirede planter?<br />
7. Hvordan ser de mørkespirede<br />
planter, der har stået nogen tid i<br />
lys ud?<br />
8. Gør rede for hvordan både arv<br />
og miljø har betydning for<br />
klorofyldannelsen.<br />
9. Giv eksempler på andre<br />
miljøfaktorer end lys<br />
(fx næringsstoffer, vand) der har<br />
betydning for en plantes<br />
fænotype.<br />
16
7. Mikroskopering af celler<br />
(Journaløvelse)<br />
Introduktion<br />
Det er ikke muligt at se de enkelte celler med det blotte øje. Et almindeligt lysmikroskop kan<br />
derimod forstørre fra ca. 100 til 1000 gange. Hermed bliver det muligt at se de enkelte cellers<br />
form og se de største organeller såsom kerne og grønkorn.<br />
Cellens mindre organeller og store molekyler kan ses, hvis man anvender elektronmikroskop. Et<br />
elektronmikroskop forstørrer op til 100.000 gange.<br />
Formål<br />
1) at lære at håndtere et lysmikroskop<br />
2) at få fornemmelse for størrelser på celler<br />
3) at se bakterier og gærceller<br />
4) at se forskel på dyre og planteceller<br />
5) at se cellekerne<br />
6) at se virkningen af vandtransport gennem cellemembranen, osmose.<br />
Materialer<br />
mikroskop<br />
objektglas<br />
dækglas<br />
pipetter<br />
bægerglas m. vand<br />
trækpapir<br />
linsepapir<br />
tandstikker<br />
methylenblåt<br />
vandpest<br />
bakterier fra yoghurt<br />
gær<br />
celler fra løghinden af rødløg<br />
saltvand<br />
17
Fremgangsmåde<br />
Når man skal kigge på biologiske objekter i mikroskop, lægges det i vand mellem to glasplader. Er<br />
der luft i præparatet, vil det ses som sorte ringe eller pletter. Objektet lægges på en glasplade,<br />
objektglas, i en meget lille dråbe vand. Derover lægges forsigtigt en lille glasplade, et dækglas.<br />
<br />
Bakterier og gær<br />
En lille dråbe fra henholdsvis en gærcelleopløsning og fra youghurt dryppes på hvert sit objektglas<br />
og dækglas lægges over.<br />
Bakterie og gærceller iagttages og indbyrdes størrelsesforhold bemærkes. Cellerne tegnes så<br />
størrelser fremgår.<br />
<br />
Mikroskopering af vandpestblad<br />
En vandpestblad Iægges i en vanddråbe på et objektglas. Dækglas lægges over.<br />
Cellernes form bemærkes. Grønkorn iagttages. Forstørrelsesgrad noteres. En enkelt celle med<br />
grønkorn tegnes.<br />
<br />
Celler fra mundhule<br />
Cellerne skrabes ud med en tandstik og anbringes på et objektglas med methylenblåt. Dækglas<br />
lægges over.<br />
Cellernes form bemærkes. Cellekerner iagttages. Forstørrelsesgrad noteres. Tegn et par celler.<br />
Osmose<br />
Et rødløg skrælles så den fine røde løghinde er synlig. Forsigtigt trækkes noget af den røde hinde<br />
af og lægges i en dråbe vand på et objektglas. Dækglas lægges over. Cellerne iagttages og<br />
cellekernen bemærkes. En skitse af cellen tegnes. Der dryppes en saltopløsning på siden af<br />
dækglasset og vandet suges ud på den anden side ved hjælp af trækpapir, så saltvandet trænger<br />
ind til cellerne. Efter nogen tid vil virkningen af saltvandet iagttages. Derefter tilsættes ferskvand<br />
igen, så saltvandet fortyndes og virkningen iagttages.<br />
Ved osmose forstås vands diffusion over en plasmamembran. Vand vil diffundere fra høj<br />
koncentration af vand til lav koncentration af vand. I saltvand (eller en sukkeropløsning) er der lav<br />
koncentration af vand. Når man lægger en celle i saltvand, vil der være højere vandkoncentration<br />
inde i cellen end udenfor og vandet vil diffundere ud af cellen. Cellen vil skrumpe og for<br />
planteceller vil dets saftrum blive mindre. Stoffer transporteres passivt ved diffusion. Det er<br />
molekylbevægelser, der puffer og skubber molekyler fra et område til et andet.<br />
18
Udfyld til laboratoriejournalen:<br />
Celler<br />
Tegninger og iagttagelser<br />
Bakterieceller fra yoghurt<br />
Gærceller fra bagergær<br />
Vandpestblad<br />
Omrids af blad<br />
og enkelt celle med grønkorn<br />
Mundhuleslimhindeceller i methylenblåt<br />
Bemærk cellekernen<br />
Celler fra rødløg<br />
Celler fra rødløg i saltvand<br />
Hvad sker og hvorfor?<br />
Celler fra rødløg i ferskvand igen<br />
Hvad sker og hvorfor?<br />
20
8. Undersøgelse af svinehjerte<br />
(Journalforsøg)<br />
Formål<br />
I denne øvelse undersøges et svinehjerte. Da hjerter hos alle pattedyr ligner hinanden, vil man på<br />
denne måde også lære om menneskehjertes opbygning.<br />
Materialer<br />
Svinehjerte<br />
Saks og spatel<br />
Plastbakke<br />
Papir & skriveredskab<br />
Fremgangsmåde<br />
1. Se på hjertet udefra. Kan du umiddelbart genkende dele af hjertet? Find den fedtkrans der<br />
løber ”vandret” omkring hjertet. Dette lag markerer grænsen mellem forkamre og<br />
hjertekamre. Et andet fedtlag løber ”diagonalt” over den nedre halvdel af hjertet. Dette lag<br />
markerer grænsen mellem højre og venstre hjertekammer.<br />
2. Klip hjertet op og find forkamrene og hjertekamrene. Sammenlign vægtykkelsen af højre<br />
og venstrehjertekammer.<br />
3. Find hjerteklapperne mellem forkamre og hjertekamre. Bemærk senetømmer.<br />
4. Find aorta og lungearterie. Finde kranspulsåren, der udgår fra aorta lige ovenfor<br />
hjertekammeret. Følg kranspulsårens forløb rundt på hjertekammerets overflade.<br />
5. Find hjertets udgange inden i og udvendigt. Sammenlign tykkelsen af arterier og vener.<br />
21
Udfyld til laboratoriejournalen:<br />
<br />
<br />
Se figuren på næste side – navngiv de enkelte delelementer<br />
Besvar og forklar:<br />
2. Hvordan ser forkamrene ud<br />
i forhold til hjertekamrene?<br />
3. Hvordan ser højre<br />
hjertekammer ud i forhold til<br />
venstre?<br />
4. Hvorfor er væggen af det<br />
ene hjertekammer tykkere<br />
end væggen af den anden?<br />
5. Hvorfor kræver hjertet<br />
blodtilførsel på trods af alt<br />
det blod, der flyder igennem<br />
det?<br />
6. Fører nogle af arterierne<br />
afiltet blod?<br />
7. Fører nogle af venerne iltet<br />
blod?<br />
8. Sammenlign væggene af<br />
arterier og vener. Hvordan<br />
kan man forklare forskellene i<br />
deres struktur?<br />
9. Beskriv blodets vej gennem<br />
hjertet og gennemgå hjertets<br />
funktion.<br />
22
Figur fra ”<strong>Biologi</strong> til tiden”, Lone Als Egebo, Paul Paludan-Muller, Kresten Cæsar Torp, Steen<br />
Ussing og Nucleus Forlag, 2. udgave, 4. oplag 2007<br />
23