A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

הוראת המדעים הביולוגיים יכולה להיות מגרה יותר עבור התלמידים באמצעות שימוש בניסויים. כתב יד זה מציג שני פרוטוקולים שונים אך משלימים שניתן להשתמש בהם בכיתה כדי לעודד תלמידים לנסח ולבדוק השערות הקשורות לתזונה עתירת קלוריות, רעב והזדקנות.

Abstract

Caenorhabditis elegans (C. elegans) היא נמטודה שקופה, לא טפילית עם ביולוגיה פשוטה, מה שהופך אותה לכלי נהדר להוראת מדעי הביולוגיה באמצעות צביעת התאים או התוכן המולקולרי שלהם. צבע לוגול (תמיסת יוד-אשלגן יודיד) נמצא בשימוש נרחב בביוכימיה כדי להכתים מאגרי גליקוגן. בהקשר זה ניתן להבחין בהבדלים בין בעלי חיים מוזנים למורעבים, מלבד ההשפעות של תנאים שונים, כגון דיאטות שונות ורמות חמצן שונות. Erioglaucine הוא צבע כחול המציין את אובדן מחסום המעי. כאשר מחסום המעי שלם, הצבע הכחול מכתים בתוך הלומן; עם זאת, כאשר שלמות זו מופרעת, הצבע דולף לתוך חלל הגוף. באמצעות סטריאומיקרוסקופ או מיקרוסקופ, מורים יכולים להדגים שינויים פיזיולוגיים וביוכימיים, או שהם יכולים לעורר תלמידים לשאול שאלה מדעית ולהעלות השערות ולבחון את ההשערה שלהם באמצעות בדיקות אלה. הפרוטוקול הנוכחי מתאר שתי טכניקות צביעה ב- C. elegans שיכולות להתבצע בקלות על ידי תלמידים.

Introduction

הוראת המדעים הביולוגיים בתיכון היא אתגר מתמשך. יש לציין כי הגישה והשימוש בטכנולוגיה הביאו להתקדמות חשובה בתהליך ההוראה-למידה, אולם כלים כגון צ'טבוטים של בינה מלאכותית מקשים על רציונליזציה וחיפוש ראיות בשל תגובות קלות (ולעיתים שגויות) המתקבלות1. בגלל זה, השימוש בשיטה מדעית עם ניסויים מעשיים בגישה מבוססת חקירה בכיתה היא אסטרטגיה חשובה לפתח או לעורר חשיבה ביקורתית, יצירתיות, ומיומנויות טכניות אצל התלמידים2.

בהקשר זה, הנמטודה החיה החופשית Caenorhabditis elegans שימשה בהצלחה בניסויים למטרות הוראה3 בגלל יתרונותיה המיוחדים: היא אינה ט....

Protocol

הערה: ניתן להשיג חיידקי Escherichia coli OP50 (E. coli OP50) וזני בר מסוג Bristol N2 מ-CGC, אוניברסיטת מינסוטה, ארה"ב או מתרומה ממעבדת C. elegans . למען בטיחות החוקרים, חובה להשתמש בציוד מגן אישי. למרות שהריכוזים של ריאגנטים כמו היפוכלוריט ונתרן הידרוקסידי נמוכים, חיוני ללבוש את ה- PPE המומלץ, כפי שמודגש בכתב היד, כדי למזער את כל הסיכונים הפוטנציאליים הקשורים לכימיקלים אלה.

1. תכולת הגליקוגן

  1. הכנת לוחיות בדיקה
    1. הכינו שש פלטות אגר NGM בגודל 60 מ"מ x 15 מ"מ20 (10 מ"ל של אגר מדיה לגידול נמטודות, NGM, כמתואר בטבלה משלימה ....

תוצאות

בדיקת תכולת הגליקוגן מספקת שיטה חזקה ומהירה לסינון תנאי בדיקה שונים, כגון מחקרים השוואתיים של זנים שונים שעשויים להשפיע על סינתזת הגליקוגן או פירוקו. במחקר זה, תולעי L4 עברו שלושה תנאי בדיקה שונים: צום, האכלה וקבוצות מועשרות בגלוקוז. הבדיקה בוצעה שלוש פעמים, כאשר כל תנאי ש.......

Discussion

לסיכום, פרוטוקול זה מספק הערכה איכותית של תכולת הגליקוגן בתולעי C. elegans בודדות באמצעות צביעת לוגול: בדיקה פשוטה, חזקה ומהירה. צביעת לוגול היא גישה נטולת תוויות ולא פולשנית המאפשרת רכישת נתונים מולקולריים ברזולוציות תת-תאיות, ומאפשרת ניטור תנודות בתכולת הגליקוגן בתו?.......

Disclosures

למחברים אין מה לחשוף.

Acknowledgements

D.S.A מכירה במימון מ- Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento (CNPq/Brazil), מספר מענק #301808/2018-0, #313117/2019-5, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul (FAPERGS/Brazil), מספר מענק, 21/2551-0001963-8, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES, קוד מימון 001 עבור N.S.J ו- A.C.S)

....

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
1.5 mL microtubes Local suppliers-
37-degree incubatorKS 4000i 97014-816
50 mL conical tubeLocal suppliers-
6 cm Petri plates Local suppliers-
Agar bacteriologicalDinâmica Química Contemporânea Ltda.9002-18-0
C. elegans Bristol N2 (wild type)Caenorhabditis elegans Genetic Center (CGC, Minnesota, USA)-
CaCL2Dinâmica Química Contemporânea Ltda.10035-04-8
CholesterolSigma-Aldrich Brasil Ltda57-88-5
D-(+)-Glucose anhydrous Neon50-99-7
Distilled H2OLocal suppliers-
Erioglaucine disodium saltSigma-Aldrich Brasil Ltda3844-45-9
Escherichia coli OP50Caenorhabditis elegans Genetic Center (CGC, Minnesota, USA)-
Flow hoodMylabor
IncubatorPanasonic Healthcare company of North America, MIR-254-PA.-
KH2PO4Dinâmica Química Contemporânea Ltda.7778-77-0
Levamisole hydrochlorideRIPERCOL L 150F-
Lugol solutionSigma-Aldrich Brasil LtdaL6146
MgSO4SynthS1063-01-AH
MicrocentrifugeCentrifuge 5425R Eppendorf SE, Germany
Na2HPO4Dinâmica Química Contemporânea Ltda.7558-79-4
NaClDinâmica Química Contemporânea Ltda.7647-14-5
NystatinSigma-Aldrich Brasil LtdaN6261
Peptone bacteriologicalêxodo científica91079-38-8
StereomicroscopeLeica S8 Apo Stereomicroscope (São Paulo, Brazil)
Streptomycin SulfateEstreptomax-

References

  1. Thorp, H. H. ChatGPT is fun, but not an author. Science. 379 (6630), 313 (2023).
  2. Lemons, M. L. An inquiry-based approach to study the synapse: Student-driven experiments using C. elegans. J Undergrad N....

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

Caenorhabditis elegans

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved