Домашняя лаборатория для занимательных опытов

ЧАСТЬ III

Биология



Основное 8
биологическое оборудование

Источник света Изготовление: отрежьте гнездовой конец удли­
для микроскопа нителя (рис. 8.1). Разделите шнур на два провода.
Зачистите около 2  см концов каждого провода.
Назначение: чтобы под микроскопом объекты Подключите провода к контактам в нижней ча­
были хорошо видны, требуется источник света, сти керамического патрона. Ввинтите электри­
который будет не слишком ярким, но и не ту­ ческую лампочку. Керамический патрон можно
склым. Обычно свет отражается зеркалом, на­ установить на бруске дерева так, чтобы контак­
ходящимся у основания микроскопа, и проходит ты под напряжением были скрыты.
через линзы1.
Современные советы
Рис. 8.1 по технике безопасности

Материалы: 2-метровый сетевой шнур (или уд­ Это элементарная схема, но в любом случае тре-
линитель), светлый патрон (дешевый китайский буется большая осторожность, когда вы разра-
керамический светильник), а также небольшая батываете проекты с использованием домашней
15- или 25-ваттная синяя лампочка. электросети. Удар тока домашней электросети
потенциально смертелен. Убедитесь, что все
1  Если вы купили микроскоп, он, возможно, уже обору­ провода изолированы и нет никакой возмож-
дован источником света на батарейках или работающий ности случайно коснуться оголенного провода.
от сети. Этот микроскоп имеет только зеркало, находя­ См. примечание 10 в приложении 5 о безопасно-
щееся ниже предметного столика. Можете ли вы спро­ сти при работе с оголенными проводами.
ектировать современное светодиодное устройство, кото­ С учетом всего этого, нет ничего плохого в по-
рое будет работать также? купке настольной лампы или сборке освети-
тельного прибора низкого напряжения на све-
тодиодной лампочке.

Эксплуатация: установите лампу рядом с ос-
нованием микроскопа. Поверните зеркало на
микроскопе так, чтобы видеть максимальное
количество света через окуляр. Теперь, чтобы
увеличить или уменьшить количество света, пе­
редвигайте лампочку ближе или дальше. Этот
источник света может быть использован для

234 Часть III. Биология

маломощного микроскопа или для любых дру­ запечатайте открытый конец резиновой трубки,
гих нужд освещения в лаборатории. Освещение чтобы сделать колпачок.
можно улучшить, проделав отверстия в черной
картонной коробке, а затем накрыв коробкой Современный совет
колбу. по технике безопасности

Лупа из капли воды Для этого и других проектов в этом разделе,
в которых присутствует работа со стеклом, пе-
Материалы: гвоздь, мягкая медная проволока. речитайте соответствующие советы по безопас-
ности (см. «Современные советы по технике
Изготовление: оберните проволоку вокруг безопасности» в разд.  «Сгибание стеклянной
гвозд­ я и сделайте петлю (рис. 8.2). трубки» главы 1).

Рис. 8.2 Рис. 8.3

Эксплуатация: поместите каплю воды на пет­ Микроскоп
лю. Вода в петле будет в форме диска, узкого с малым увеличением
по краям и более широкого в центре. Она будет
действовать как линза и увеличивать предметы. Назначение: микроскоп используется для уве­
Она имеет очень короткое фокусное расстояние. личения объектов, которые слишком малы, что­
Приблизьте ваш глаз к водной линзе. Попробуй­ бы быть тщательно изучены невооруженным
те с ее помощью рассмотреть газетный шрифт, глазом. Большинство наблюдений проводится
кусочки соли и т.  д. Попробуйте петли различ­ при очень малом увеличении. Микроскоп, что
ного размера. Можете поэкспериментировать вы будете делать, будет увеличивать до 25 раз
с другими жидкостями, не только с водой. или, как говорят, 25-кратного увеличения.

Пипетка Материалы: две или более сферических линзы
(пять было бы идеально) с фокусным расстоя­
Материалы: стеклянная трубка, резиновая нием около 2,5 см, деревянная или картонная
трубк­ а длиной около 3  см, кусочек запаянной коробка в качестве каркаса и неяркая лампочка
стеклянной трубки для пробки. (7–15 Вт).

Изготовление: разогрейте стеклянную трубку Изготовление: вкрутите лампочку в патрон.
над спиртовкой (рис. 8.3). Когда стекло размяг­ Соберите каркас, который будет находиться над
чится, потяните за оба конца. Разломите стеклян­ лампочкой и поддерживать предметное стекло.
ную трубку в узком растянутом месте. Наденьте Лампочка должна находиться в 7–10  см ниже
резиновую трубку на широкий конец пипетки и предметного стекла. Поместите пустое пред­
метное стекло на каркас. Насыпьте на него не­

Глава 8. Основное биологическое оборудование 235

много соли. Теперь держите линзы, как показано ее покровным стеклом или другим предмет­
на рис. 8.4, и перемещайте их вверх и вниз, пока ным стеклом. Можете ли вы увидеть волоски
соль не будет в фокусе. Для увеличения держи­ на ноге мухи? Каким образом муха держится
те две линзы вместе и обратите внимание, как на потолке?
кажущийся размер объекта возрастает. Теперь
попробуйте три, четыре или пять линз. Обяза­ 2. Повторите опыт с ножкой пчелы. Использо­
тельно держите их так, чтобы одна лежала на вать воду и покровное стекло не обязательно,
другой. но они могут помочь. Можете ли вы увидеть
мешочки на ножке пчелы? Для чего пчела их
Рис. 8.4 использует?

Эксплуатация: вы заметите, что при использо­ 3. Посмотрите на крупинки сахара и соли. Есть
вании только одной линзы на расстоянии глаз в ли разница между ними?
15 см и более от линзы объект все еще находит­
ся в фокусе. По мере увеличения числа линз вы 4. Сделайте набор препаратов. Прикрепляйте
сокращаете фокусное расстояние, и ваши глаза части тела насекомых на стекла с помощью
должны быть гораздо ближе к линзам. Любое скотча. Для создания постоянного препарата
вещество, которое утолщается в середине и про­ приклейте покровное стекло на предметное
пускает свет, будет служить в качестве линзы. стекло с образцом с помощью прозрачной па­
Чем больше его кривизна, тем более мощной бу­ токи Каро или желатина.
дет линза. Небольшой круглый стеклянный ша­
рик имеет большую кривизну и является очень 5. Поместите муху на предметное стекло. По­
мощной линзой. Капля воды тоже может слу­ смотрите внимательно на глаз мухи. Увидели
жить хорошей увеличивающей линзой. Свето­ много маленьких клеток (отверстий)? Каждая
вые лучи, достигающие середины линзы, замед­ из них является глазом.
ляются. Лучи, проходящие через внешние края,
таким образом, происходят быстрее, чем через 6. Нанесите каплю нитрата серебра на тонкую
центр линзы. Лучи искривляются, и именно это медную проволоку. Вы увидите, как красивый
искривление вызывает увеличение. древовидный кристалл растет на предметном
стекле. Нитрат серебра доступен в аптеке2.
Рассуждай как ученый Будьте осторожны. Нитрат серебра окраши­
вает кожу или одежду.
1. Поместите каплю воды на пустое предметное
стекло (или любой другой кусок стекла). По­ 7. Можно ли, используя 2 линзы, сделать слож­
ложите ножку мухи в центр капли и накройте ный микроскоп?

Микроскоп Левенгука

Назначение: очень простой прибор, похожий
на первый изобретенный микроскоп и скон­
струированный Антони ван Левенгуком около
300  лет назад. Левенгук рассматривал под ми­
кроскопом каплю воды. В своем микроскопе вы
будете использовать стеклянную линзу высоко­
го качества. Максимальное увеличение составит
160 раз.

2  См. в приложении 1 информацию о том, где достать
разные вещества, необходимые для опытов.

236 Часть III. Биология

Материалы: стеклянный стержень или трубка, тонкой настройки. В качестве источника света
кусочек латунной или железной пружины, три можно использовать свет от лампочки, отражен­
винта около 3 см длиной и гайки к ним, быстро­ ный от зеркала и проходящий через предметное
сохнущий клей3. стекло, или поместите источник света прямо под
предметный столик.
Изготовление: нагрейте примерно 3 см стеклян­
ной трубки над спиртовкой. Когда стекло станет Рис. 8.5
мягким, выньте его из огня и потяните за оба
конца в противоположные стороны, растягивая Рассуждай как ученый
стекло (см. главу 1). Отломите тонкую стеклян­
ную нить длиной около 15  см. Затем медленно 1. Этот микроскоп требует осторожности в про­
нагрейте кончик нити в верхней части пламе­
ни. На кончике сформируется маленький ша­ цессе изготовления. Возможно, вам придется
рик. Эта бусина должна быть не больше 1,5 мм в
диаметре. Отломите шарик с тонкой стеклянной сделать много бусинок, прежде чем вы подго­
нитью, длиной около 2,5 см. Это линза. В центре
полосы латунной пружины просверлите отвер­ товите подходящую. Проявите терпение — не­
стие, чуть меньшее, чем диаметр шарика. При­
клейте шарик снизу латунной пластинки. Со­ обходимая черта характера ученого. Можете
берите остальную часть микроскопа (рис.  8.5).
Основная фокусировка осуществляется путем ли вы придумать способ измерить оптическую
перемещения предметного столика. Опускайте
столик, закручивая гайку. Тонкая фокусировка силу вашей линзы? Обычно силу линзы мож­
осуществляется при помощи фокусирующего
винта, прикрепленного к латунной пластинке. но вычислить путем деления 1 на фокусное

Советы по технике безопасности расстояние линзы (в метрах). Фокусное рас­

См. примечание 4 в приложении 5 о работе с го- стояние, в свою очередь, вычисляется по фор­
рячим стеклом.
муле: 1 1
Будьте очень осторожны, прикасаясь к нагрето- d f
му стеклу. Стекло долго сохраняет тепло и может F = + ,
сильно обжечь пальцы.
где d  — расстояние от линзы до объекта, м;
Эксплуатация: положите предметное стекло f — расстояние от линзы до изображения, м.
на столик и отрегулируйте его так, чтобы видеть
объект на стекле. Линза имеет очень малень­ 2. Насколько мощным будет ваш микроскоп,
кое фокусное расстояние, поэтому вы должны если фокусное расстояние линзы в 2 раза
смотреть через нее с очень близкого расстоя­ меньше?
ния. Для начала попробуйте увидеть кристаллы
соли — это легко сделать. После того, как вы уви­
дели ваш объект, медленно поверните гайку для

3  Клей для моделей, нитроклей, эпоксидный клей.

Глава 8. Основное биологическое оборудование 237

Разведение бактерий вы льете питательную смесь в чашки Петри, сле­
дите за чистотой. На горлышке бутылки, скорее
Назначение: данный опыт предназначен для всего, есть бактерии. Поэтому, сняв пробку, вы
выращивания разных штаммов бактерий и пле­ должны пронести горлышко бутылки через пла­
сени (рис. 8.6). мя спиртовки. Затем снимите крышку с чашки
Петри и налейте питательный субстрат в блюдо.
Материалы: в идеале для этого опыта у вас Если вы заполняете несколько чашек, следуй­
должны быть 6 стеклянных чашек Петри с те определенной последовательности действий.
крышками. Чашку Петри можно заменить обыч­ Снимите пробку, поместите горлышко бутылки
ной миской4. Мисочки затем накрывают стеклом в пламя, поднимите крышку, налейте смесь и на­
или пищевой пленкой. Вам также потребуется кройте блюдо. Обязательно закройте бутылку
несколько бутылок объемом 250 мл или колбы сразу, как только вы закончите наливать жид­
от лампочек без внутренних элементов. Жела­ кость.
тельно приобрести немного агар-агара. Агар-
агар продается во многих магазинах5. Эксплуатация: бактерии существуют почти
везде. Для того чтобы начать выращивание бак­
Изготовление: возьмите жидкий говяжий терий, снимите крышку чашки Петри и косни­
бульон. Добавьте примерно 3 столовые ложки тесь желатина зараженным объектом. И тут же
агар-агара в бульон. Налейте смесь в маленькие закройте крышку.
бутылки или колбы. Не наполняйте бутылки
более чем на 2/3. Вставьте в горлышко каждой Рис. 8.6
бутылки ватный шарик, а сверху накройте кусоч­
ком бумажного полотенца и закрепите резинкой. Советы по технике безопасности
Для того чтобы стерилизовать смесь, обрабаты­
вайте бутылки паром в течение приблизительно 1. Большинство культур безвредны. Тем не ме-
30 мин в скороварке или духовке. нее, некоторые бактерии могут быть вред-
ными. Поэтому, если вы хотите уничтожить
Заменой агар-агару может служить обычное старую культуру, поместите чашку Петри в
желе или желатин. скороварку примерно на 30 мин. Это должно
убить бактерии. Снимите крышку только по
Для того чтобы стерилизовать чашки Петри, по­ истечении этого времени.
мойте их щеткой и высушите. Заверните каждую
чашку в бумажное полотенце, а затем оберните 2. Не прикасайтесь к горячим чашки Петри.
каждые три чашки алюминиевой фольгой. По­ Стекло долго сохраняет высокую темпера-
местите посуду в духовку, нагретую до темпе­ туру.
ратуры около 200  °С. Оставьте посуду в духов­
ке примерно на час. Дайте чашкам полностью 3. Будьте осторожны, когда вы работаете с пла-
остыть, прежде чем открывать дверцу духовки. менем спиртовки.

Начинать опыт по выращиванию культур бак­
терий следует с растапливания смеси бульона и
агар-агара. Делать это надо медленно, поместив
бутылку в горячую, но не кипящую воду. Когда

4  Для этих целей хорошо подойдут маленькие стеклян­
ные мисочки или порционные горшочки.
5  Чаще всего в продуктовых магазинах, особенно здоро­
вого питания.

238 Часть III. Биология

Современный совет колбы должно точно соответствовать окуляру
по технике безопасности микроскопа.
Лист матового (полупрозрачного) пластика или
См. примечание 3 в приложении 5 о работе с ог- бумаги покрывает плоское дно колбы и фикси­
нем. руется с помощью резинки. Дно колбы стано­
вится чертежным столиком.
Рассуждай как ученый
Рис. 8.7
1. Бактерии лучше растут при дневном свете или
в темноте? Эксплуатация: расположите ваш микрограф
над окуляром микроскопа. Включите лампочку
2. Как на рост бактерий влияет температура? микроскопа. Если в вашем микроскопе нет лам­
почки, используйте свет от проектора. Он будет
3. Все формы бактерий растут с одинаковой ско­ отражаться зеркалом и направляться в оптиче­
ростью? скую систему микроскопа. Поместите препарат,
который нужно зарисовать, на предметный сто­
4. Как влияет влажность на рост бактерий? лик. Свет, проходящий через предметное стекло
с препаратом и систему линз, попадает на мато­
5. Попробуйте взять образцы и вырастить бак­ вую пластину стекла или пластика. Это изобра­
терии из-под ногтей, из воздуха, с жеватель­ жение может быть сфокусировано поворотом
ной резинки, изо рта, обуви и т. д. ручки фокусировки на микроскопе. Положите
лист тонкой белой бумаги на экран просмотра.
Микрограф Вы должны видеть объект сквозь бумагу. Ри­
сунки могут быть сделаны карандашом, углем,
Назначение: микрограф служит для группового акварелью, мелками или другими средствами.
просмотра или зарисовки объектов, наблюдае­ Микрограф лучше использовать в затемненной
мых через микроскоп. Микрограф использует комнате6.
принцип микропроектора, поэтому сделанные
рисунки весьма точно воспроизводят детали. 6  Вопрос: какие преимущества и недостатки имеет этот
микрограф по сравнению с более современным USB-
Материалы: микроскоп с источником света под микроскопом?
предметным столиком, деревянная или картон­
ная коробка с ножками, матовое стекло. Для
варианта на рис.  8.7,  б нужна еще химическая
колба с размером горлышка, подходящим под
окуляр микроскопа, лист полупрозрачного пла­
стика или бумаги (например, кальки), резинка.

Изготовление: вариант на рис. 8.7, а — это ко­
робка, установленная на ножки. Отверстие вы­
резается в нижней части коробки так, чтобы оно
соответствовало окуляру микроскопа. Отверстие
вырезается и в верхней части коробки. Оно за­
крывается куском матового стекла или пластика.
Это экран просмотра.

Вариант на рис. 8.7, б намного проще. Для него
требуется колба объемом 250 мл. Горлышко

Предметный указатель

А Вес удельный 190 Движение гармоническое 184
Весы 56 Держатель пробирок 39, 42
Аквариум 254 ◊◊ балансирующие 58 Детектор воздушного потока
Альфа-частица 129 ◊◊ на резинке 177
Амперметр 154 Ветромер 199 212
Анемометр 199 Водолаз картезианский 74 Дистиллятор солнечный 109
Артемия 243 Воронка 40, 59 Дозиметр 125
Астролябия 95 Вулкан 197
Выпрямитель на лампах З
Б
накаливания 155 Зажим 63
Банка лейденская 140 ◊◊ бюретки 39
Барометр 204 Г Звонок дверной 159
◊◊ анероид 205 Зонд метеорологический 220
◊◊ водный 315 Гальваноскоп 144
◊◊ воздушный 216 Гамма-лучи 129 И
◊◊ Гете 315 Гармонограф 184
◊◊ ручной 209 Гелиограф 218 Игла препаровальная 256
◊◊ химический 211, 316 Генератор: Индекс ветро-холодовой 203
Батарея: ◊◊ безопасный газовый 62 Инклинатор 96
◊◊ аккумуляторная 145 ◊◊ водорода 60 Источник тока 151
◊◊ из лимона 142 ◊◊ кислорода 60
◊◊ из промокательной бумаги Гигрометр 207 К
Гидрометр 73
143 Гири 57 Камера:
Бета-частица 129 Год международный геофизи­ ◊◊ быстрой заморозки 251
Бумага лакмусовая 55 ◊◊ Вильсона 129, 130
Бутылка: ческий 103 ◊◊ диффузионная 127
◊◊ вакуумная 107 Гравёр бутылочный 43 ◊◊ метаболическая 253
◊◊ для кислоты 53 ◊◊ регулируемый 47 Карта звездного неба 91
Бутыль гравитационная 30 Катушка индуктивности 175
Д Клетка 257
В Клопфер 161
Давление в вакуумной бутылке ◊◊ на соленоиде 161
Ванна пневматическая 58 105 Кнопка 147
Верстак лабораторный 29
Двигатель из болта и гайки 158

Предметный указатель 319

Колба 33 Микротом 247 Р
◊◊ из боросиликатного стекла ◊◊ точный 248
Модель планетарная 99 Радиометр оптический 219
39 Монеты 57 Резак бутылочный 44
◊◊ из лампочки 31 Морилка 250 Резервуар электролитический
Кольцо 42
Компас: Н 156
◊◊ из иголки 133 Реостат 147
◊◊ из часовой пружины 133 Насос вакуумный 104, 106 ◊◊ из карандаша 148
◊◊ Колумба 134 Нефоскоп 202 Реторта 49
Компьютер: Нож для препарирования 257 Рефрактор 93
◊◊ аналоговый 164
◊◊ цифровой 166 О С
Конвекция 217
Конденсатор: Облако искусственное 214 Сачок 250
◊◊ дистилляции 50 Опилки железные 134 Светофильтр поляризацион­
◊◊ Либиха 49 Осадкомер 200
Коробка энтомологическая 251 ный 239
Кристалл: П Сейсмограф 195
◊◊ драгоценный, выращивание Секундомер 183
Палочка стеклянная 52 Сила:
66 Переключатель: ◊◊ центробежная 313
◊◊ сахарный, выращивание 65 ◊◊ из английской булавки 146 ◊◊ центростремительная 313
Кружка мерная 52 ◊◊ направления тока 149 Соединитель крестообразный
◊◊ ртутный 145
Л Печь солнечная 108 63
Пипетка 36, 234 Соленоид 141
Лабиринт для животных 249 ◊◊ для рта 36 Спектроскоп 94
Линейка 178 ◊◊ стеклодувная 38 Спинтарископ 124
Ложка мерная 53 Пищик электрический 160 Спиртовка 34
Луна, измерение расстояния Пламя: ◊◊ как паяльная лампа 37
◊◊ восстановительное 192 ◊◊ с широким пламенем 35
103 ◊◊ окислительное 192 Стеклорез 44
Лупа из капли воды 234 Планетарий: Стержень углеродный 156
◊◊ звездный 110 Стол рабочий 29
М ◊◊ зонт 100 Стробоскоп:
Плита асбестовая 54 ◊◊ моторизированный 181
Магнит 131 Подставка химическая 51 ◊◊ ручной 180
Магнитометр 132 Поляриметр 72
Манометр 105 Пробирка 48 Т
Маятник 184 Проектор звездного неба 101
◊◊ Фуко 101 Промывалка лабораторная 54 Тахометр центробежный 179
Мензурка 33 Психрометр 207 Термометр 213
Микрограф 238 Пятна солнечные, наблюдение Террариум 255
Микрометр оптический 178 Ток вихревой 175
Микроскоп: 102 Трансформатор электрический
◊◊ Левенгука 235
◊◊ с малым увеличением 234 310
Треножник 41

320 Ч Предметный указатель

Трубка: Часы: Э
◊◊ Т-образная 63 ◊◊ атомные 123
◊◊ стеклянная 32 ◊◊ водные 182 ЭВМ:
◊◊ солнечные универсальные ◊◊ аналоговая 164
У ◊◊ цифровая 166
97 Электродвигатель из пробирки
Уголь кристаллический, Чашка Петри 52
выращивание 64 157
Ш Электропроводность 149
Ф Электроскоп 135
Шкала пружинная 177 ◊◊ с бузиновым шариком 136
Фильтр: Штатив 42 ◊◊ электронный 137, 309
◊◊ веревочный 40 ◊◊ для пробирок 48 Электрофор 139
◊◊ цветочный горшок 40 Штормгласс 211, 316 Элемент гальванический 143
Флюгер 201