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Laboratorio Virtual de Biología UPM
Manual de Usuario
Departamento de Biotecnología -
Biología Vegetal
Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos
Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola
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Índice
Índice...2
1. Introducción al entorno virtual...3
2. Tutorial de manejo...4
3. Acceso al laboratorio virtual...7
4. Laboratorio de Biología...8
4.1. Práctica de obtención de preparaciones histológicas...10
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1. Introducción al entorno virtual
El Servicio de Laboratorios Virtuales UPM es una plataforma gestionada por el Gabinete de Tele-educación (GATE) que permite a los alumnos la realización de sus prácticas de laboratorio de forma virtual, es decir, desde cualquier lugar con conexión a internet.
El grid de la UPM (GridUPM) es el entorno virtual formado por todas las regiones o islas, en cada una de éstas encontraremos un laboratorio 3D. Los avatares podrán desplazarse entre las regiones del GridUPM y acceder a los distintos laboratorios.
Mapa completo del GridUPM y todas sus regiones a Septiembre de 2014
Un avatar es una representación gráfica asociada a un usuario para su identificación en el entorno virtual. Todas las interacciones dentro del GridUPM se realizarán a través del avatar.
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2. Tutorial de manejo
Todos los aspectos necesarios para acceder al mundo virtual en el que se encuentran los laboratorios 3D y manejarse en este entorno se puede encontrar en el
manual de usuario de los Laboratorios 3D UPM, que aconsejamos leer antes de empezar.
Existe además una Zona Tutorial UPM dentro del GridUPM. Es una región dónde se pueden realizar una serie de pruebas para familiarizarse con la interfaz y manejo del visor 3D, acompañadas con las explicaciones pertinentes. Por ejemplo: tocar/mover objetos, hablar por el chat, movimientos de la cámara, etc. Al realizar cada prueba, las puertas de las salas se abrirán permitiendo el paso a la siguiente sala.
Hay que tener en cuenta que las pruebas no son obligatorias, pero si recomendables para aprender a desenvolverse por el entorno con mayor facilidad.
Para acceder a la Zona Tutorial UPM son necesarios los siguientes pasos: 1. Crear un avatar.
2. Instalación de un visor. Aconsejamos Firestorm.
3. Abrir el visor y entrar con el avatar. Una vez se haya accedido al gridUPM, en el supuesto de que no hayamos puesto el nombre de la región "tutorial" en “iniciar en” de la pantalla de login, es necesario tele-trasportarse siguiendo los pasos:
3.1. Tele-transportarse utilizando el mapa: Pulsar ctrl+m para abrir el mapa. 3.2. Escribir “tutorial” en la parte derecha (dentro de la sección encontrar en el mapa) y pulsar Encontrar.
3.3. Pulsar en el botón “Teleportar” ubicado en la parte inferior de la misma ventana.
Toda la información de cómo acceder la puedes encontrar en el manual de acceso del usuario, que aconsejamos consultar.
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Manual resumido del manejo de la interfaz
Interactuar con los objetos: La interacción con la mayoría de los objetos es sencilla,
ya que sólo será necesario hacer clic con el botón izquierdo del ratón (tocar)..Para realizar diferentes acciones con los objetos se deberá pulsar el botón derecho del ratón sobre el objeto de tal manera que se muestre el menú contextual de éste. De esta manera el avatar podrá, por ejemplo, sentar en uno de los sillones, abrir puertas, etc.
Control de la Cámara: Para controlar la cámara que permite la visualización de los
objetos del mundo virtual se tienen las siguientes opciones: a. Usar la rueda del ratón para alejarse o acercarse.
b. Mantener pulsada la tecla “Alt” y hacer clic sobre el punto al que queremos desplazar la cámara.
c. Mantener pulsada la tecla “Alt” y a la vez mantener pulsado el botón izquierdo del ratón para conseguir un desplazamiento continuo de la cámara según se mueva el ratón.
Desplazarse por el mundo: Se puede mover el avatar usando las teclas de dirección del
teclado o mediante el cuadro “Controles de Movimiento”, que se encuentra en el menú “Avatar” -> “Controles de Movimiento”.
Se puede correr pulsando dos veces sobre las flechas de movimiento del teclado. Se puede volar haciendo clic en el icono ubicado en la parte inferior derecha del cuadro de “Controles de Movimiento”.
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Comunicarse y leer órdenes: Los distintos pasos del protocolo de la práctica
aparecerán como mensajes de chat en la pantalla. Si se quieren leer todos los mensajes, el registro del chat se puede mostrar/ocultar al pulsar el botón de chat
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situado en la parte inferior o bien el control situado a la izquierda de labarra del chat.
La visualización del chat es propia de la configuración personal del visor. El desvanecimiento del chat se puede configurar en Avatar -> preferencias -> chat -> firestorm -> El chat se desvanece... (Al final de la ventana).
Toda esta información la puedes encontrar en el manual de usuario que aconsejamos leer antes de empezar.
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3. Acceso al laboratorio virtual
Para acceder al laboratorio virtual son necesarios los siguientes pasos: 1. Crear un avatar.
2. Instalación de un visor. Aconsejamos Firestorm.
3. Abrir el visor Firestorm-Release.exe y entrar con el avatar. Escribir el nombre de la región "biologia" en “iniciar en” de la pantalla de login:
4. Una vez se haya accedido al gridUPM, es necesario tele-trasportarse al laboratorio de biologia. Para ello hay varia maneras:
4.1. Barra de direcciones:
a) Introduce en la barra de direcciones (arriba de la pantalla) la sl-url del laboratorio de biologia: hop://gridlab.upm.es:8002/Biologia/184/127/22
4.2. Lista de Destinos:
a) Pulsar sobre el icono de "Destinos" ubicado en la parte izquierda de la pantalla
b) Dentro de la lista de destinos pulsar sobre la imagen del laboratorio "Biología" y en la ventana de
confirmación pulsar en "Teleportar" 4.3. Mapa:
a) Pulsar ctrl+m para abrir el mapa.
b) Escribir “biologia” en la parte derecha (dentro de la sección encontrar en el mapa) y pulsar "Encontrar".
c) Pulsar en el botón “Teleportar” ubicado en la parte inferior de la ventana. Para más información de cómo acceder al laboratorio pulse aquí.
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4. Laboratorio virtual de Biología UPM
El Laboratorio virtual de Biologia UPM es un entorno virtual 3D que permite desarrollar prácticas de laboratorio del área de Biología. El entorno virtual permite realizar un aprendizaje de forma remota de los protocolos de trabajo habituales en laboratorios de histología y microscopía, mediante la interacción con réplicas 3D de instrumentos de laboratorio como el microscopio óptico o el microtomo.
El Laboratorio virtual de Biologia UPM constituye un complemento docente que permite a los estudiantes adquirir competencias prácticas que por limitaciones de tiempo o peligrosidad del material manejado no pueden desarrollarse en un laboratorio presencial. La realización presencial de preparaciones histológicas de tejidos para su observación al microscopio no está al alcance de la mayoría de los estudiantes debido al tiempo real requerido para la ejecución de los protocolos de laboratorio y al posible riesgo que supone el uso de algunos productos químicos utilizados en histología.
El laboratorio virtual permite además reforzar conceptos adquiridos por los estudiantes durante la ejecución de prácticas presenciales, profundizando en aspectos como el uso del microscopio óptico o la observación de preparaciones histológicas, sin límite de tiempo, en cualquier lugar con acceso a internet y en cualquier momento.
Destinatarios
El Laboratorio virtual de Biologia UPM está inicialmente dirigido a profesores y alumnos de la UPM de primer año de las escuelas de E.T.S.I. Agrónomos y E.U.I.T. Agrícolas. La intención final es poder ofrecer este recurso a cualquier usuario interesado en el área de la biología que disponga de acceso a Internet.
Descripción del laboratorio y las prácticas
El Laboratorio virtual de Biologia UPM cuenta con dos áreas distintas, dónde realizar distintas prácticas de laboratorio. Cada práctica puede realizarse independientemente. Para ello, simplemente hay que entrar en el laboratorio correspondiente:
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- Laboratorio de Histología, dónde se puede realizar la Práctica de obtención
de preparaciones histológicas. Consta de una serie de acciones prácticas que
permitirán la obtención de preparaciones histológicas a partir de ápices de raíz de cebolla para su observación al microscopio.
- Laboratorio de Microscopía, dónde se puede realizar la Práctica de observación de preparaciones histológicas. Cuenta con un tutorial para el
manejo del microscopio óptico, que incluye una identificación de las partes básicas del microscopio óptico. Consta de una serie de acciones prácticas que permitirán la observación de una preparación histológica de ápice de raíz de cebolla al microscopio óptico, identificación de las distintas fases del proceso de mitosis.
Resultados esperados
La realización de las prácticas del Laboratorio virtual de Biologia UPM permitirá al estudiante ampliar su conocimiento de los protocolos de obtención y tinción de preparaciones histológicas, manejo del microscopio óptico, así como la identificación de las distintas fases de la mitosis.
El alumno, una vez desarrollada la práctica debe ser capaz de:
Conocer la metodología general para la obtención de preparaciones histológicas de tejidos vegetales.
Conocer el manejo básico de un microscopio óptico, identificando sus distintas partes y función.
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4.1. Práctica de obtención de preparaciones histológicas
El objetivo de esta práctica es que los estudiantes conozcan la metodología básica para la obtención de preparaciones histológicas, así como obtener una preparación histológica para la observación de células en mitosis a partir de ápices de raíz de cebolla.
Actividad: El laboratorio dispone de un número específico de puestos de
trabajo. El avatar deberá colocarse en un puesto de trabajo y seguir los pasos del protocolo que aparecerá en el entorno virtual. La práctica se considerará realizada con la obtención de la preparación histológica.
El protocolo consta de los siguientes pasos (en cursiva las órdenes de la
interfaz):
1.
Diríjase al armario y pulse sobre la cebolla. Abre la puerta de un armario,pulsa sobre una cebolla.
2. Diríjase a un puesto del laboratorio libre y pulse sobre el botón 'soltar'. Acércate a un puesto libre y pulsa sobre el botón "soltar" cuando éste se colorea de verde [Puesto ocupado].
3. Acerca la visión al banco de laboratorio manejando la cámara: mantén pulsado "Alt" y haz clic sobre el punto al que queremos desplazar la cámara. Para más información sobre el manejo de la cámara, consulta la página 5 de este manual.
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4. Pulse sobre el vaso de la cebolla. Coloca la cebolla sobre la tabla de cortar, pulsándo sobre la cebolla y luego sobre la tabla de cortar.
5. Seleccione el bisturí pulsando sobre él, y a continuación pulse sobre la
cebolla para cortar las raíces. Corta un trozo de 5-10 mm del extremo
apical de una raíz con un bisturí.
6. Seleccione las raíces de la cebolla pulsando sobre ellas y a continuación
pulse en el recipiente de la solución fijadora (Navashin) para introducirlas dentro. Fijación: fija el trozo de raíz introduciéndolo en
solución fijadora (Navashin).
7. Pulse sobre el frasco que contiene las raíces, y a continuación pulse sobre
los frascos de solución deshidratante de forma secuencial, para deshidratar la muestra gradualmente. Deshidratación: deshidrata las
células pasando el material de un alcohol menos concentrado a uno más concentrado: Solución deshidratante 1 (50% Etanol, 50% Agua); Solución deshidratante 2 (50% Etanol, 50% TBA); Solución deshidratante 3 (100% TBA).
8. Pulse sobre la tapa del frasco para retirarla. Seleccione el frasco pulsando sobre él y a continuación pulse sobre la estufa con la puerta abierta para introducir el frasco dentro de ella. Inclusión en parafina:
coloca la muestra en la estufa a 60ºC.
9. Pulse sobre la parafina, seguido del frasco para añadirla. Introduce escamas de parafina, que se fundirán al calor.
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10. Cierre la puerta de la estufa y pulse el botón de encendido para derretir la
parafina y evaporar el TBA. Deja evaporar el TBA en la estufa.
11. Vuelque el contenido del frasco en el molde para solidificar la parafina
con las raíces. Formación del bloque de parafina: pulsa sobre el frasco
dentro de la estufa y a continuación pulsa sobre el molde. Se vierte el contenido del frasco en el molde y la parafina se enfría hasta que se forma un bloque con 2 raíces en el interior.
12. Pulse sobre el bloque de parafina para recogerlo. Recoge el bloque de parafina, pulsando sobre él. Al cogerlo aparece el botón "soltar" coloreado de rojo.
13. Acérquese a un microtomo, y pulse sobre el botón 'soltar'. Aleja el visor de la cámara (Alt + ratón). Desplázate hasta un microtomo libre y pulsa sobre el botón "soltar" cuando éste se colorea de verde.
14. Accione la manivela del microtomo pulsando sobre ella para iniciar el
corte. Acerca el visor de la cámara (Alt + ratón). Obtención de secciones
con el microtomo: realiza los cortes con el microtomo, pulsando sobre la manivela.
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15. Pulse sobre el 'porta objetos' con la lámina de las raíces de la cebolla
para recogerlo. Coloca los cortes sobre un portaobjetos
16. Lleve el 'porta objetos' al puesto anterior y pulse el botón 'soltar' para
colocarlo sobre la mesa. Aleja el visor de la cámara (Alt + ratón).
Desplázate hasta el puesto de laboratorio anterior y pulsa sobre el botón "soltar" cuando éste se colorea de verde.
17. Introduzca el 'porta objetos' dentro del frasco con 'solución
desparafinadora' para eliminar los restos de parafina. Acerca el visor de
la cámara (Alt + ratón). Desparafinado: introduce el portaobjetos con el corte en la solución desparafinadora.
18. Pulse sobre el frasco para sacar el 'porta objetos'.
19. Introduzca el 'porta objetos' dentro del frasco con 'solución colorante'
para teñir las raíces. Tinción: introduce el portaobjetos con la muestra en
la solución colorante (violeta de genciana).
20. Pulse sobre el frasco para sacar el 'porta objetos'.
21. Añada el líquido 'DePex' al 'porta objetos' pulsando sobre la tapa del
cuenta gotas del frasco, seguido del 'porta objetos'. Montaje de la
preparación histológica: deposita una gota de medio de montaje (Depex) y cubre la muestra con el cubreobjetos
22. Coloque el 'cubre objetos', pulsando sobre él y a continuación pulsando
sobre el 'porta objetos'.
23. ¡Enhorabuena, ha completado la fase de preparación!
Todas las órdenes del protocolo pueden leerse en cualquier momento activando la función de "Chat Local" (icono de Chat en la parte inferior de la pantalla). Para más información sobre el manejo del chat, consultar la página 6 de este manual.
Para manejar la cámara, acercando o alejando la visión, mantener pulsado “Alt”
y hacer clic sobre el punto al que queremos desplazar la cámara. Para más información sobre el manejo de la cámara, consultar la página 5 de este manual.
En caso de encontrar algún problema, existe un botón de "reseteo manual" de la práctica en el centro del laboratorio, que nos permite volver a iniciarla.
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4.2. Práctica de observación de preparaciones histológicas
El objetivo de esta práctica es que los estudiantes conozcan el manejo básico de un microscopio óptico, y sean capaces de reconocer al microscopio las distintas fases de la mitosis o división celular en células vegetales de ápices de raíz de cebolla.
Actividad: El laboratorio dispone de un número específico de puestos de
trabajo. El avatar deberá colocarse en un puesto de trabajo y seguir los pasos del protocolo que aparecerá en el entorno virtual. El laboratorio incluye un tutorial para la identificación de las partes básicas del microscopio óptico y sus funciones. Una vez dominado el manejo del microscopio, el alumno deberá realizar la observación de distintas preparaciones histológicas, siguiendo las instrucciones proporcionados en el entorno virtual, y responder a los cuestionaros asociados.
Un resumen de las acciones a realizar sería (en cursiva las órdenes de la interfaz):
1. Pulsa sobre una silla. Siéntate en un microscopio libre pulsando sobre la silla.
2. Aparece un tutorial de manejo del microscopio en la pantalla derecha. El microscopio se puede observar en vista frontal o lateral, pulsando sobre los botones de la esquina superior izquierda
3. Coloque una muestra en el microscopio, toque en tapa de la caja una vez
para abrirla y a continuación toque sobre una muestra para colocarla en el microscopio.
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4. Pulse sobre el icono del microscopio en la esquina superior izquierda
para mostrar la pantalla del microscopio y a continuación encienda la luz del microscopio para iluminar la pantalla. Enciende la luz del
microscopio, poniendo el microscopio en vista lateral y pulsando sobre el interruptor.
5. Enfoca la muestra girando el tornillo macrométrico. Pulsa sobre el tornillo macrométrico, poniendo el microscopio en vista lateral. Observa una muestra de raíz de cebolla a 40 aumentos, enfocada.
6. Incrementa los aumentos de observación: cambia al objetivo de 10x
girando el revólver. Pulsa sobre el revólver, que gira, y observa la muestra
de raíz de cebolla a 100 aumentos, desenfocada.
7. Enfoca la muestra girando el tornillo micrométrico. Pulsa sobre el tornillo micrométrico, poniendo el microscopio en vista lateral. Observa la muestra de raíz de cebolla a 100 aumentos, enfocada.
8. Incrementa los aumentos de observación: cambia al objetivo de 40x
girando el revólver. Pulsa sobre el revólver, que gira, y observa la muestra
de raíz de cebolla a 400 aumentos, enfocada.
9. Observa la preparación y responde a las cuestiones. Pulsa sobre la letra de la respuesta correcta y pulsa sobre la flecha para comprobar si la respuesta es correcta.
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10. Espera a que se cargue la siguiente pregunta y responde.
11. Desplaza el objetivo para observar otra zona de la preparación: gira el
tornillo de la platina pulsando sobre él. Una vez has respondido a 2
cuestiones, cambia de zona de la preparación pulsando sobre el tornillo de la platina.
12. Observa la preparación y responde a las cuestiones. Espera a que se cargue la nueva imagen.
Para retomar el control del avatar y salir del modo de observación al microscopio, existe un botón de "levantarme" abajo a la izquierda.
