Versuch: Wirkung von UV-Strahlen
auf Lebewesen
Schülerversuch; jeweils 15 min an mehreren Tagen.
Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.
Sicherheitshinweis
Zum Arbeiten mit lebenden Bakterien in Schulen gelten folgende Regeln:
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Während des Arbeitens darf man nicht essen, trinken oder rauchen.
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Schutzhandschuhe und Laborkittel müssen getragen werden.
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Die bei der Arbeit benötigten Geräte sind anschließend mit Ethanol
(w = 70 %) (F) zu desinfizieren.
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Die Hände müssen mit Ethanol oder Sagrotan® desinfiziert werden.
a) Herstellung der Agar-Platten
Geräte
Magnetrührer, Becherglas (1 l), Aluminiumfolie, Messpipetten (1 ml und 10 ml), Dampfdrucktopf,
2 Petrischalen.
Chemikalien
Agar (z. B. Fa. Fluka), Dinatriumhydrogenphosphat
(Dodecahydrat), Kaliumdihydrogenphosphat, Natriumchlorid, Ammoniumchlorid,
Lösung von Calciumchlorid (c = 0,05 mol/l), Lösung von
Magnesiumsulfat (c = 1 mol/l), Lösung von Glucose (w = 20 %).
Durchführung
In einem Becherglas gibt man unter
Rühren zu 500 ml destilliertem Wasser 7,5 g Agar, 3 g Dinatriumhydrogenphosphat,
1,5 g Kaliumdihydrogenphosphat, 0,25 g Natriumchlorid und 0,5
g Ammoniumchlorid. Das Becherglas wird mit Aluminiumfolie abgedeckt
und in einem Dampfdrucktopf 20 min lang sterilisiert. Dabei
löst sich der Agar, und es entsteht eine schwach gelb gefärbte,
klare Lösung. Man lässt auf ca. 50-60 °C
abkühlen und fügt 1 ml Magnesiumsulfat-Lösung,
1 ml Calciumchlorid-Lösung und 5 ml Glucose-Lösung hinzu.
Diese Lösungen müssen vorher ebenfalls sterilisiert
werden. Danach füllt man die Petrischalen bis zur halben
Höhe mit der Agarlösung und verschließt sie sofort
mit dem Deckel. Die Schalen lässt man über Nacht
ruhig stehen. In dieser Zeit härtet der Agar aus.
Falls man sie nicht sofort benutzt, können die Petrischalen mit den Agarplatten mit dem Deckel nach unten im Kühlschrank gelagert werden.
b) Bestrahlen der Agarplatten
Geräte
1 Petrischale mit Agarplatte, UV-Lampe
(Wellenlänge = 254 nm), Glasstab oder Impföse, Bunsenbrenner, Pappe,
Aluminiumfolie, Trockenschrank.
Bakterien
Escherichia coli K12 (Der Bakterienstamm
kann bei der DSM - Deutsche Sammlung für Mikroorganismen
in Braunschweig bezogen werden; Adresse: DSM, Deutsche Sammlung von
Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, Mascheroder Weg 1b, 38124 Braunschweig.).
Durchführung
Man beimpft eine Agarplatte mit
einer Kultur von Escherichia coli K12. Dazu taucht man eine zuvor
ausgeglühte Impf-Öse oder einen Glasstab in die Bakterienkultur
und streicht diese auf der Agarplatte aus. Eine Hälfte der
Petrischale wird nun mit Pappe abgedeckt. In einem dunklen Raum
wird die so vorbereitete Petrischale offen aus einem Abstand
von ca. 10 cm mit UV bestrahlt. Die Bestrahlungszeit
richtet sich nach der Intensität der UV-Lampe. Mit normalen
Laborlampen (oder Briefmarkenleuchten, 4 Watt) muss man
eine halbe Stunde bestrahlen. Anschließend wird die Pappe
entfernt und die Petrischale mit dem Deckel verschlossen. Man
wickelt sie in Aluminiumfolie ein, damit ab diesem Zeitpunkt kein
Licht an die Kultur gelangen kann. Danach legt man sie in einen
auf 35-37 °C temperierten Trockenschrank.
Ergebnis
Nach 1-2 Tagen ist auf der unbestrahlten
Hälfte der Agarplatte Bakterienwachstum zu erkennen, auf
der bestrahlten Hälfte dagegen kaum. Bei den wenigen Bakterienkulturen,
die man auf der bestrahlten Seite erkennen kann, handelt es sich
um eine natürlich vorkommende, UV-resistente Mutante des
Bakteriums Escherichia coli.
Entsorgung
Die Petrischalen werden in einem
verschlossenen Plastikbeutel erhitzt (autoklaviert) und anschließend
in den Hausmüll gegeben.