Деннис Тейлор – Биология. В 3-х томах. Т. 1 (страница 90)
Два индикатора, содержащиеся в растворе метилового оранжевого, двигаются центробежно с разными скоростями, причем синее кольцо двигается быстрее желтого. Синее кольцо — это индикатор бромтимоловый синий, а желтое — метиловый оранжевый.
Опыт П.1.2. Разделение цветных чернил на составляющие компоненты
Лабораторная пробирка
Пробка
Хроматографическая бумага
Канцелярская кнопка
Фломастеры
Дистиллированная вода
1. Возьмите пробирку и пробку (см. рис. П.1.8, Б) и прикрепите прямоугольник из хроматографической бумаги к пробке с помощью кнопки. Параллельно свободному концу хроматографической бумаги на расстоянии примерно 1 см от края проведите карандашом линию.
2. Разметьте стартовую линию крестиками через равные интервалы; на каждый цвет чернил должно приходиться по одному крестику.
3. Фломастерами с водорастворимыми чернилами разных цветов нанесите на каждый крестик по пятну чернил разного цвета и под каждым пятном отметьте его местоположение карандашом. Пятно должно быть не более 2 мм в диаметре. Высушите пятна.
4. Подвесьте бумагу в пробирке таким образом, чтобы стартовая линия находилась около поверхности растворителя, а конец бумаги был погружен в растворитель. Растворителем служит дистиллированная вода.
5. Продолжайте хроматографию до тех пор, пока фронт растворителя не окажется на расстоянии 1 см от верхнего края бумаги. Выньте хроматограмму и высушите ее, предварительно отметив карандашом положение фронта растворителя.
6. Если имеются хроматографические камеры большого размера, то их можно использовать как для восходящей, так и для нисходящей хроматографии.
Опыт П.1.3. Разделение растительных пигментов при помощи бумажной хроматографии
Листья крапивы или шпината
Гомогенизатор или нож
90% пропанон (ацетон)
Ступка с пестиком
Небольшой отрезок капиллярной трубки
Воронка Бюхнера
Делительная воронка
Петролейный эфир (темп, кипения 37,8-48,9°С)
Лабораторная пробирка
Канцелярская кнопка
Измельчите несколько листьев крапивы (Urtica dioica) или шпината в гомогенизаторе (или просто разрежьте их ножом на мелкие кусочки). Разотрите листья с 90% ацетоном в ступке. Профильтруйте экстракт через воронку Бюхнера в делительную воронку. Добавьте равный объем петролейного эфира. Энергично встряхните смесь. Несколько раз промойте смесь водой, каждый раз удаляя водную фазу с ее содержимым. Растворитель для хроматографии состоит из 100 частей петролейного эфира и 12 частей 90% ацетона. Закрепите хроматографическую бумагу в пробирке так же, как это было описано в приведенной выше методике, затем так же, как в предыдущем случае, проведите карандашом линию на расстоянии 1 см от нижнего края фильтровальной бумаги. Небольшим отрезком капиллярной трубки нанесите смесь пигментов посередине карандашной линии. Налейте в пробирку растворитель слоем толщиной в 2 см, затем закрепите пробку и бумагу в пробирке. Дайте растворителю подняться по бумаге почти до пробки. Это должно занять около 1-2 ч. На это время поместите пробирку в слабо освещенное место.
Должны быть видны следующие цветные пятна:
Результат
Приложение 2. Биологические методы
П.2.1. Научный метод
Науку можно определить как знание или как метод. Научные знания — это совокупность фактической информации о материальном мире, накопленная посредством научного метода.
"Наука едва ли не целиком есть результат интеллектуальной любознательности".
Чтобы удовлетворить собственную любознательность, ученые должны постоянно ставить вопросы, касающиеся устройства окружающего нас мира, и находить верные ответы. В этом залог успеха науки.
"Сформулировать проблему часто бывает важнее, чем найти ее решение, которое нередко зависит от умения пользоваться математическим аппаратом и опыта экспериментатора. Умение ставить новые вопросы, видеть новые возможности, рассматривать старые проблемы под новым углом зрения требует творческого воображения и приводит к подлинным успехам в науке".
Научная работа может явиться продолжением уже сделанных наблюдений или может быть следствием некоего внутреннего "индуктивного" процесса, происходящего в умах ученых. Истинно научные утверждения, как подчеркивает современный гносеолог Карл Поппер, должны быть в принципе опровержимыми. Это означает, что данные должны быть доступны для проверки и воспроизведения другими исследователями. Поэтому очень важно, чтобы все научные исследования были полностью и ясно описаны, как это показано в разд. П.2.5. Если при повторных исследованиях в одинаковых условиях получены одинаковые результаты, то их можно признать достоверными. Знания, которые невозможно проверить таким образом, относятся к разряду "метафизических", а не научных.
Факты основываются на прямых или косвенных наблюдениях, выполненных с помощью органов чувств или приборов, таких, как свето- или радиотелескопы, световые и электронные микроскопы, осциллографы, действующих как усилители наших чувств. Все факты, относящиеся к конкретной проблеме, называются данными. Наблюдения могут быть качественными (т. е. описывать цвет, форму, вкус, внешний вид и т. д.) или количественными. Количественные наблюдения являются более точными. Они включают измерение величины или количества, наглядным выражением которых могут служить качественные признаки.
В результате наблюдений получают так называемый "сырой материал", на основе которого формулируется гипотеза (рис. П.2.1). Гипотеза — это основанное на наблюдениях предположение, с помощью которого можно дать убедительное объяснение наблюдаемых явлений. Эйнштейн подчеркивал, что гипотеза выполняет две функции:
Рис. П.2.1. Схематичное изображение научного метода
1) Она должна объяснять все наблюдаемые явления, относящиеся к данной проблеме.
2) Она должна вести к предсказанию новых знаний. Новые наблюдения (факты, данные), подтверждающие гипотезу, будут способствовать ее упрочению, тогда как наблюдения, противоречащие гипотезе, должны привести к ее изменению или даже к отказу от нее.
Для того чтобы оценить обоснованность гипотезы, необходимо запланировать серию экспериментов с целью получения новых результатов, подтверждающих или противоречащих гипотезе. В большинстве гипотез обсуждается ряд факторов, которые могли бы повлиять на результаты научных наблюдений; эти факторы называются переменными. Гипотезы можно объективно проверить в серии экспериментов, в ходе которых поочередно исключается по одной из предполагаемых переменных, влияющих на результаты научных наблюдений. Указанная серия экспериментов называется контрольной. Этим обеспечивается то, что в каждом конкретном случае проверяется влияние только одной переменной.
Наиболее удачная гипотеза становится рабочей гипотезой, и если она способна устоять при попытках ее опровержения и по-прежнему удачно предсказывает ранее необъясненные факты и взаимосвязи, то она может стать теорией.
Общее направление научного исследования состоит в достижении более высоких уровней предсказуемости (вероятности). Если теорию не способны изменить никакие факты, а встречающиеся от нее отклонения регулярны и предсказуемы, то ее можно возвести в ранг закона.
По мере увеличения совокупности знаний и совершенствования методов исследования гипотезы и даже прочно укоренившиеся теории могут оспариваться, видоизменяться и даже отвергаться. Научные знания по своей природе динамичны и рождаются в процессе полемики, а достоверность научных методов постоянно подвергается сомнению.
П.2.2. Рисунки в биологии
Цель
1. Документировать результаты работы для использования их в дальнейшем.
2. Дополнить визуальное наблюдение и дать возможность увидеть исследуемый объект более полно и точно.
3. Способствовать запоминанию, зарисовывая то, что вы видите.
Правила
1. Необходимо пользоваться тетрадью или бумагой для рисования соответствующей толщины и качества. С нее должны хорошо стираться карандашные линии.
2. Карандаши должны быть острыми, твердости НВ, не цветными.
3. Рисунок должен быть:
а) достаточно крупным — чем больше элементов составляют исследуемый объект, тем крупнее должен быть рисунок;
б) простым — включать очертания структуры и других важных деталей, чтобы показать расположение и связь отдельных элементов;
в) тщательно выполненным — если объект имеет несколько сходных частей, необходимо точно вырисовывать их мелкие детали;
г) нарисован тонкими и отчетливыми линиями — каждую линию необходимо продумать и затем нарисовать без отрыва карандаша от бумаги; не штриховать и не раскрашивать;
д) надписи должны быть по возможности полными, идущие от них линии не должны пересекаться; оставляйте вокруг рисунка место для надписей.
4. Делать при необходимости два рисунка: а) схематичный рисунок, показывающий основные черты, и б) только детали мелких частей. Например, при малом увеличении нарисовать план поперечного сечения растения и при большом увеличении — детальное строение клеток (крупно нарисованную часть рисунка обводят на плане клином или квадратом).
5. Рисовать следует только то, что вы действительно видите, а не то, что вам кажется, что вы видите, и, конечно же, не копировать рисунок из книги.
6. Каждый рисунок должен иметь название, указание об увеличении и о проекции образца (например, ПС, ПрС и т. д.) и объяснительную записку (рис. П.2.2).