ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального

образования «Уральский государственный университет им. А.М. Горького»

ИОНЦ « экология и природопользование »

биологический факультет

экологии кафедра

МИКРОТЕХНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НА БАЗЕ СОВРЕМЕННОГО

ОБОРУДОВАНИЯ

Программа дисциплины Подпись руководителя ИОНЦ Дата Екатеринбург 2008 Лист согласования программы _

УТВЕРЖДАЮ

_ (подпись) (дата) Программа дисциплины «Микротехнические исследования на базе современного оборудования» составлена в соответствии с требованиями федерального/национально-регионального (вузовского) компонента к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки:

дипломированного специалиста по специальности экология бакалавра, магистра по направлению экология по циклу «Естественнонаучных дисциплин» государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования.

Семестр _1- Общая трудоемкость дисциплины _120_, в том числе:

Лекций Семинаров нет_ Практических работ 55_ Контрольные мероприятия:

Рефераты нет_ Коллоквиумы нет_ Контрольные работы_ Другие _ Бетехтина А.А., Уткина И.А. (составитель, разработчик) канд. биол. наук, Бетехтина Анна Анатольевна, канд. биол. наук, доцент, Уткина Изольда Алексеевна, кафедра экологии УрГУ (ФИО, ученая степень, ученое звание, кафедра, вуз) Рекомендовано к печати протоколом заседания Экспертно-конкурсной комиссии ИОНЦ «_»

от _ №.

(дата) Согласовано:

Зав.кафедройэкологии_ (название кафедры, реализующей данную дисциплину) _ /_/ (подпись) Ф.И.О.

«»_ 200г.

(дата) © Уральский государственный университет © Бетехтина А.А., Уткина И.А. I. Введение Цель дисциплины: Сформировать современные представления и выработать практические навыки и конкретные знания по основным разделам микроскопических исследований растительного организма.

Задачи дисциплины Изучить и освоить традиционные и современные:

1. Методы световой микроскопии;

2. Установки для культивирования растений в контролируемых 3. Приборы для приготовления анатомических срезов;

3. Место дисциплины в системе высшего профессионального образования Основой данной дисциплины являются общие курсы «Цитология», «Морфология и анатомия высших растений», «Низшие растения» и спецкурсы «Экология растений» и «Цитоэмбриология». Именно в этих курсах наиболее микротехники.

4. Требования к уровню освоения содержания курса Полученные знания и практические навыки должны способствовать развитию у студентов умения ориентироваться и грамотно подходить к выбору необходимого оборудования и метода исследования, что так необходимо им самостоятельной научно-практической деятельности.

5. Методическая новизна курса. Настоящий курс является авторским при составлении его использованы материалы:

1. Руководство к практическим занятиям по разделам большого спецпрактикума «Микротехника» (сост. И.А. Уткина). Свердловск, Изд-во Уральского унив-та, 1980. 40 с.

2. Ботаническая микротехника. Руководство к практическим занятиям (сост. И.А. Уткина, А.В. Мальцев, С.А. Зимницкая, Н.А. Кутлунина).

Екатеринбург. Изд-во Уральского унив-та, 2001. 58 с.

мониторинга: Большой специальный практикум: Учебное пособие. (сост. И.А.

Уткина). Екатеринбург. Изд-во Уральского унив-та, 2005. С 44-89.

1. Разделы курса, темы, их краткое содержание Микроскоп. Общие сведения. Типы и марки световых микроскопов.

Устройство светового микроскопа. Оптическая и механическая системы, основные их части. Разрешающая способность микроскопа. Объектив. Цифровые и буквенные обозначения на нем. Апертура объектива. Категории объектива по степени исправления аберраций: ахроматы, апохроматы, планахроматы. Окуляр.

Конденсор, апертурная диафрагма. Зеркало. Предметный столик. Механизм макрометрической и микрометрической настройки микроскопа. Правила работы с микроскопом. Электронная и световая микроскопия.

Основные вспомогательные приборы. Препаратоводитель, осветитель, винтовой окулярный микрометр, рисовальный аппарат. Устройство этих приборов и принцип действия. Настойка рационального освещения по Келлеру.

Определение линейного увеличения объектива. Измерение и зарисовка микроскопических объектов.

Классификация световой микоскопии. Широкопольная, или светлопольная микроскопия. Темнопольная микроскопия. Устройство темнопольного конденсора. Фазово-контастная микроскопия. Принцип работы фазовоконтрастного микроскопа. Интерференционная микроскопия. Поляризационная микроскопия. Принцип работы поляризационного микроскопа. Флуоресцентная микроскопия. Принцип работы флуоресцентного микроскопа. Ультрафиолетовая микроскопия. Конфокальная микроскопия. Принцип работы конфокального микроскопа. Инфракрасная микроскопия. Микроскопия в отраженном свете.

Устройство биологических стериоскопических микроскопов.

Установки для культивирования растений в контролируемых условиях.

Фитотрон. Его устройство и применение. Климатическая камера. Применение климатической камеры в биологии. Устройство климатической камеры. Порядок работы. Ручное управление: установка температуры, влажности, скорости вращения вентилятора, управление функцией высушивания и освещением.

Программируемое управление: установка температуры, скорости вращения вентилятора, освещения, высушивания, влажности. Запуск раннее введенной программы. Удаление программы.

Приборы для изготовления анатомических срезов. Санный, ротационный и замораживающий микротомы. Их устройство и принцип работы. Современный замораживающий микротом – МЗП-01 «Техном». Устройство и принцип работы.

Термоэлектрический охладитель ОМТ 2802 Е. Устройство и принцип работы.

Порядок работы на микротоме. Получение микротомных срезов.

Методика получения постоянных препаратов. Фиксация материала.

Основные правила фиксации. Фиксирующие смеси: фиксаторы Навашина, Карнуа, Яковлева, Чемберлена. Состав, продолжительность фиксации и применение. Журнал фиксации. Используемая посуда.

Промывка фиксируемого материала. Основные правила и приемы.

Обезвоживание материала и заключение его в парафин. Основные правила.

Последовательность операции при парафинировании объекта. Приготовление спиртов разной концентрации и смесей. Получение абсолютного спирта. Способ приготовления парафина. Парафиновые пряники. Этикетирование.

Получение микротомных срезов. Закапывание объекта на деревянный блок.

Резка на микротоме. Основные правила получения микротомных срезов.

Затруднения при работе на микротоме.

Наклеивание срезов на предметные стекла. Подготовка предметных стекол.

Приготовление белка. Последовательность наклеивания срезов. Надписи на стекле, высушивание их со срезами в термостате.

Окраска препаратов. Общие сведения о красителях. Схема окрашивания.

Основные правила. Посуда. Окрашивание гематоксилином по Гейденгайдену и основным фуксином по Фельгену. Приготовление красителей.

Заключение срезов в бальзам. Схема заключения. Получение канадского бальзама. Подготовка покровных стекол.

Другие среды для постоянных препаратов. Глицерин-желатина, Силикатгицерин.

ацетокармином. Получение ацетокармина. Окраска без предварительной фиксации. Окраска после предварительной фиксации. Метод биологического контроля. Цитогенетический метод. Давленые препараты. Основные этапы получения. Метод изучения микосимбиотнофных связей. Количественные и качественные оценки развития микоризного гриба.

Перевод временных препаратов в постоянные. Окантовка покровного стекла расплавленным парафином, клеем БФ, или лаком. Замораживание объекта с помощью термоэлектрического охладителя. Смесь Гойера.

1. Темы лабораторных занятий 1. Устройство микроскопа.

2. Классические и современные методы световой микроскопии.

3. Основные вспомогательные приборы: препаратоводитель, осветитель, винтовой окулярный микрометр, рисовальный аппарат.

4. Климатическая камера: устройство и порядок работы.

5. Замораживающий микротом МЗП-01 «Техном». Устройство и принцип работы.

6. Методика получения постоянных препаратов. Фиксация, промывка и обезвоживание материала.

7. Заключение материала в парафин, получение микротомных срезов, наклеивание срезов на предметные стекла.

8. Окраска препаратов и заключение срезов в бальзам.

9. Методика получения временных препаратов. Окрашивание ацетокармином. Получение ацетокармина.

10. Метод биологического контроля.

11. Цитогенетический метод.

12. Методы изучения микосимбиотнофных связей.

13. Перевод временных препаратов в постоянные.

3. Перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы 1. Какие основные виды микроскопии применяются в ботанических и экологических исследованиях?

2. Какова кратность увеличения электронного и светового микроскопов?

3. Какие типы световых микроскопов Вам известны?

4. Какие современные марки биологических микроскопов Вы знаете?

5. Какие марки биологических микроскопов Вам известны?

6. Что такое разрешающая способность микроскопа?

7. Что собой представляет понятие «апертура объектива»?

8. Какие объективы называются ахроматами, апохроматами и планахроматами?

9. Какие основные правила работы с конденсором микроскопа и его диафрагмой?

10. Каковы правила обращения с микровинтом?

2. Примерная тематика рефератов, курсовых работ (не предусмотрены) III. Распределение часов курса по темам и видам работ световой микроскопии.

вспомогательные приборы культивирования контролируемых условиях приготовления 5. Методика получения 6. Методика получения 7. Перевод временных V. Ресурсное обеспечение: Лаборатория, химические реактивы, микроскопы, осветитель, винтовой окулярный микрометр, рисовальный аппарат, климакамера, микротомы, таблицы, учебники, мультимедийный проектор.

Абрамова Э.В., Карлинский О.А. Руководство к практическим занятиям по генетике. Л. Колос, 1968. 191 с.

Барыкина Р.П., Веселова Т.Д., Девятов А.Г. и др. Основы микротехнических исследований в ботанике: Справ. Рук. М.: Из-во каф. высш. растений биол. фа-та Моск. гос. ун-та, 2000. 127 с.

Барыкина Р.П., Веселова Т.Д., Девятов А.Г. и др. Справочник по ботанической микротехнике. Основы и методы. М.: Из-во МГУ, 2004. 312 с.

Ботаническая микротехника. Руководство к практическим занятиям. (Сост.

И.А. Уткина, А.В. Мальцев, С.А. Зимницкая, Н.А. Кутлунина. Екатеринбург: Издво УрГУ, 2001. 57 с.

Ботаническая микротехника. Методы экологического мониторинга:

Большой специальный практикум: Учебное пособие. (Сост. И.А. Уткина) Екатеринбург: Изд-во УрГУ, 2005. С 44-89.

Кларк Э.Р., Эберхард К.Н. Микроскопические методы исследования материалов. М.: Техносфера, 2007. 376 с.

Клейн Р.М., Клейн Д.Т. Методы исследования растений. М.: Колос, 1974.

389 с.

Крстич Р.В. Иллюстрированная энциклопедия по гистологии человека.

СПб: СОТИС, 2001. 536 с.

Методические указания по цитологии и цитоэмбриологической технике, Л.И. Абрамова, И.Н. Орлова, М.А. Вишнякова и др. Л.: Изд-во ВИР, 1982. 118 с.

Меркулов Г.А. курс патологогистологической техники. Л.: Изд-во «медицина», 1969. 422 с.

Навашин М.С. Методика цитологических исследований для селекционных целей. М.; Л. : Сельхозгиз, 1936. 363 с.

Наумов И.А., козлов В.Е. Основы ботанической микротехники. М.: Совет.

ботаника, 1954. 312 с.

Львова И.Н. Большой практикум по дарвинизму и генетике. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1964. Вып 1. 115 с.; 1965. Вып. 2. 117 с.

Паламарчук И.А. Большой практикум по высшим растениям. М.: Изд-во МГУ, 1964. Вып 1 и 2. 72 с.

Паушева З.П. Практикум по цитологии растений. М..: Агропромиздат, 1988.

271 с.

Пермяков А.И. Микротехника: Учеб.-метод. Пособие. М.: Изд-во МГУ, 1988. 58 с.

Прозина М.Н. Ботаническая микротехника. М.: Высш. шк.. 1960. 206 с.

Радченко С.И. Температурные градиенты среды и растения. М.: Л. Наука.

1966. 390 с.

Рождественский В.И., Клешнин А.Ф. Управляемое культивирование растений в искусственной среде. М.: Наука. 1980. 200 с.

Руководство к практическим занятиям по микробиологии. М.: МГУ. 1995.

221 с.

Ромейс Б. Микроскопическая техника. М.: Изд-во иностр. Лит., 1954. 718 с.

Роскин Г.И., Левинсон Л.Б. Микроскопическая техника. М.: Совет. Наука, 1957. 467с.

Рыбин В.А. Цитологический метод в селекции плодовых. М.: Колос, 1967.

216 с.

Селиванов И.А. Микосимбиотрофизм как форма консортивных связей в растительном покрове Советского Союза. М.: Наука, 1981. С.16-27.

Семченко В.В. Барашкова С.А. и др. Гистологическая техника. Омск: Издво Омской гос. мед акад. 2006. 279 с.