高中生物实验总结
考纲要求的教材实验 必修一
(1)观察DNA、RNA在细胞中的分布 (2)检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质 (3)用显微镜观察多种多样的细胞 (4)观察线粒体和叶绿体 (5)观察植物细胞的质壁分离和复原 (6)探究影响酶活性的因素 (7)绿叶中色素的提取和分离 (8)探究酵母菌细胞呼吸的方式
(9)观察细胞的有丝分裂 (10)模拟探究细胞表面积与体积的关系 必修二
(11)观察细胞的减数分裂 (12)低温诱导植物染色体数目加倍 (13)调查常见的人类遗传病 必修三
(14)探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用 (15)探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 (16)土壤中小动物类群丰富度的研究 一.显微观察类
实验一 观察DNA、RNA在细胞中的分布
实验原理: 染色剂 染色颜色 主要存在部位 DNA 甲基绿 绿色 主要在细胞核,少量在细胞质 RNA 吡罗红 红色 主要在细胞质 步骤:取口腔上皮细胞制片(生理盐水)→烘干、水解(8%HCl,能改变细胞膜的通透性,同时使DNA
与蛋白质分离)→冲洗涂片(蒸馏水)→染色(甲基绿、吡罗红)→观察
实验结果: 细胞核呈绿色,细胞质呈红色.
实验二 用显微镜观察多种多样的细胞
(1)如何使用高倍显微镜?
先使用低倍镜确定目标→移动装片,使目标位于视野中央→转动转换器,换用高倍镜→调焦(转动细准焦螺旋,视野较暗,可调反光镜或光圈)。
(2)如何将低倍镜转换为高倍物镜?视野发生怎样变化?如何调节? 转动转换器。视野变暗。调节反光镜和光圈。 (3)实物与镜像在方位上有何关系?相反
(4)我们在10×10看到的视野中有64个细胞,在10×40显微镜视野下会看到多少个细胞?4个 (5)所用目镜、物镜的长度与放大倍数的关系?
目镜越长,放大倍数越小;物镜越长,放大倍数越大。
(6)物像清晰后,物镜与载玻片之间的距离和放大倍数的关系?
物镜与载玻片之间的距离越小,放大倍数越大。
(7)总放大倍数的计算方法?放大倍数具体指面积的放大倍数还是长度的放大倍数?
总放大倍数等于目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积;放大倍数是指细小物体长度或宽度的放大倍数。
(8)放大倍数与视野中细胞大小、多少、视野明暗的关系?
放大倍数越大,视野中细胞越大、数目越少、视野越暗。
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(9) 更换目镜,若异物消失,则异物在目镜上;更换物镜,若异物消失,则异物在物镜上、移动载玻
片,若异物移动,则异物在载玻片上。 实验三 观察叶绿体和线粒体
(1)材料:新鲜藓类叶、黑藻叶或菠菜叶,口腔上皮细胞临时装片
(2)原理:叶绿体在显微镜下观察,绿色球形或椭球形。用健那绿染液染色后的口腔上皮细胞中线粒体
成蓝绿色,细胞质接近无色。
(3)步骤:取材、制片、低倍观察、高倍观察 考点提示
(1) 为什么可直接取用藓类的小叶,而不能直接取用菠菜叶?
因为藓类的小叶很薄,只有一层细胞组成,而菠菜叶由很多层细胞构成。
(2) 取用菠菜叶的下表皮时,为何要稍带些叶肉?
表皮细胞除保卫细胞外,一般不含叶绿体,而叶肉细胞含较多的叶绿体。
(3) 两个实验细胞的应保持什么状态?活的
实验四 观察细胞的有丝分裂 1、材料:洋葱根尖(葱,蒜) 2、步骤:(一)洋葱根尖的培养
(二)装片的制作 制作流程:解离→漂洗→染色→制片
1. 解离: 药液: 质量分数为15%的盐酸,体积分数为95%的酒精(1 : 1混合液). 时间: 3~5min .目的: 使组织中的细胞相互分离开来.
2. 漂洗: 用清水漂洗约10min. 目的: 洗去药液,防止解离过度,并有利于染色.
3. 染色: 用质量浓度为0.01g / mL或0.02g / mL的龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)染色3~ 5min
目的: 使染色体着色,利于观察.
4. 制片: 将根尖放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片上再加一片载玻片. 然后用拇指轻轻地按压载玻片. 目的: 使细胞分散开来,有利于观察. (三)观察
1、先在低倍镜下找到根尖分生区细胞:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。
2、换高倍镜下观察:分裂中期→分裂前、后、末期→分裂间期。(注意各时期细胞内 染色体形态和分布的特点)。其中,处于分裂间期的细胞数目最多。 考点提示:
(1)培养根尖时,为何要经常换水?
增加水中的氧气,防止根进行无氧呼吸造成根的腐烂。 (2)分生区细胞中,什么时期的细胞最多?为什么?
间期;因为在细胞周期中,间期时间最长。
(4)所观察的细胞能从中期变化到后期吗?为什么?
不能,因为所观察的细胞都是停留在某一时期的死细胞。 (5)观察洋葱表皮细胞能否看到染色体?为什么?
不能,因为洋葱表皮细胞一般不分裂。 (6)若观察时不能看到染色体,其原因是什么?
没有找到分生区细胞;没有找到处于分裂期的细胞;染液过稀;染色时间过短。 实验五 观察植物细胞的质壁分离和复原 1、条件:细胞内外溶液浓度差,活细胞,大液泡 2、材料:紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞(具紫色大液泡),质量浓度0.3g/mL的蔗糖溶 液,清水等。 3、步骤:制作洋葱鳞片叶外表皮细胞临时装片→观察→盖玻片一侧滴蔗糖溶液,另一
侧用吸水纸吸引→观察(液泡由大到小,颜色由浅变深,原生质层与细胞壁分离)→盖玻片一侧滴清水, 另一侧用吸水纸吸引→观察(质壁分离复原)
4、结论: 细胞外溶液浓度 > 细胞内溶液浓度,细胞失水 质壁分离 细胞外溶液浓度 < 细胞内溶液浓度,细胞吸水 质壁分离复原
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考点提示:
(1)洋葱为何要选紫色的?若紫色过淡怎么办?
紫色的洋葱有紫色的大液泡,便于观察液泡的大小变化;缩小光圈,使视野变暗些(2)植物细胞为何会出现质壁分离? 动物细胞会吗?
当细胞失去水分时,其原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性;动物细胞不会发生质壁分离,因为动物细胞没有细胞壁。
(3)若发生质壁分离后的细胞,不能发生质壁分离复原,其原因是什么?
细胞已经死亡(可能是外界溶液浓度过大,细胞失水过多或质壁分离时间过长) (4)怎样利用质壁分离现象来测定植物细胞液的浓度? ①配制一系列浓度从小到大的蔗糖溶液 ②分
别用以上不同浓度的溶液制成某植物细胞的临时装片 ③用显微镜观察某植物细胞是否发生质壁分离。某植物细胞液的浓度就介于不能引起质壁分离的浓度和能引起质壁分离的浓度之间。 实验六 观察细胞的减数分裂
1、目的要求:通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,识别减数分裂不同阶段的染色体的形态、位
置和数目,加深对减数分裂过程的理解。
2、材料用具:蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,显微镜。 3、方法步骤:
(1)在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。 (2)先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞,再在
高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。 4、讨论:
(1)如何判断视野中的一个细胞是处于减数第一次分裂还是减数第二次分裂?
(2)减数第一次分裂与减数第二次分裂相比,中期细胞中的染色体的不同点是什么? 末期呢? (3)观察细胞的减数分裂一般采用以下什么材料:蝗虫的精巢、幼嫩花药、幼嫩雌蕊、小鼠卵巢?为
什么?
幼嫩花药(雄蕊)和蝗虫的精巢。由于有大量的细胞,可以找出不同时期的细胞进行观察;而雌蕊和小鼠的卵巢由于不能产生大量成熟的卵细胞,不利于观察减数分裂各时期的特征。 实验七 低温诱导染色体加倍
1、原理:用低温处理植物分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,以致影响染色体被拉向两极,细胞也不能分裂成两个子细胞,于是,植物细胞染色体数目发生变化。 2、方法步骤:
(1)洋葱长出约1cm左右的不定根时,放入冰箱的低温室内(4℃),诱导培养36h。 (2)剪取诱导处理的根尖约0.5~1cm,放入卡诺氏液中浸泡0.5~1 h,以固定细
胞的形态,然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。 (3)制作装片:解离→漂洗→染色→制片
(4)观察,比较:视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞. 3、讨论:秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍,这两种方法在原理上有什么相
似之处?
二.鉴定类实验
实验八 检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质 还原糖 + 斐林试剂~砖红色沉淀 脂 肪 + 苏丹III ~橘黄色
脂 肪 + 苏丹IV~ 红色 蛋白质 + 双缩脲试剂 ~紫色反应 1、还原糖的检测
(1)材料的选取:还原糖含量高,白色或近于白色,如苹果,梨,白萝卜。
(2)试剂:斐林试剂(甲液:0.1g/mL的NaOH溶液,乙液:0.05g/mL的CuSO4溶液),
现配现用。
(3)步骤:取样液2mL于试管中→加入刚配的斐林试剂1mL(斐林试剂甲液和乙液等量混合均匀后再加入)→水浴加热2min左右→观察颜色变化 浅蓝色→(棕色)→砖红色
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2、脂肪的检测
(1)材料的选取:含脂肪量越高的组织越好,如花生的子叶。
(2)步骤: 制作切片(切片越薄越好)将最薄的花生切片放在载玻片中央 ↓
染色(滴苏丹Ⅲ染液2~3滴切片上→2~3min后吸去染液→滴体积分
数50%的酒精洗去浮色→吸去多余的酒精) ↓
制作装片(滴1~2滴清水于材料切片上→盖上盖玻片)
↓
镜检鉴定(显微镜对光→低倍镜观察→高倍镜观察染成橘黄色的脂肪颗粒
3、蛋白质的检测
(1)试剂:双缩脲试剂(A液:0.1g/mL的NaOH溶液,B液:0.01g/mL的CuSO4溶液) (2)步骤:试管中加样液2mL→加双缩脲试剂A液1mL,摇匀→加双缩尿试剂B液4滴,
摇匀→观察颜色变化(紫色) 考点提示:
(1)常见还原性糖与非还原性糖有哪些?
葡萄糖、果糖、麦芽糖都是还原性糖;淀粉、蔗糖、纤维素都是非还原性糖。 (2 )还原性糖植物组织取材条件?
含糖量较高、颜色为白色或近于白色,如:苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等。 (3)花生种子切片为何要薄? 只有很薄的切片,才能透光,而用于显微镜的观察。
(4)转动细准焦螺旋时,若花生切片的细胞总有一部分清晰,另一部分模糊,其原因一般是什么?
切片的厚薄不均匀。
(5)脂肪鉴定中乙醇作用? 洗去浮色。
(6)双缩脲试剂A、B液是否混合后用?先加A液的目的。怎样通过对比看颜色变化?
不能混合;先加A液的目的是使溶液呈碱性;先留出一些大豆组织样液做对比。 实验九 叶绿体色素的提取和分离
1、原理:叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂(如无水乙醇)——提取色素
各色素在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸上扩散速度不同——分离色素 2、步骤:
(1)提取色素 研磨法:剪碎的叶片、无水乙醇、二氧化硅、碳酸钙 (2)制备滤纸条
(3)画滤液细线:均匀,直,细,重复若干次 (4)分离色素:不能让滤液细线触及层析液
(5)观察和记录: 结果滤纸条上从上到下依次为:橙黄色(胡萝卜素)、黄色(叶黄素)、
蓝绿色(叶绿素a)、黄绿色(叶绿素b). 考点提示:
(1)对叶片的要求?为何要去掉叶柄和粗的时脉?
绿色、最好是深绿色。因为叶柄和叶脉中所含色素很少。 (2)二氧化硅的作用?不加二氧化硅对实验有何影响?
为了使研磨充分。不加二氧化硅,会使滤液和色素带的颜色变浅。 (3)无水乙醇的作用?它可用什么来替代?用水能替代吗?
溶解色素。它可用丙酮等有机溶剂来代替,但不能用水来代替,因为色素不溶于水。 (4)碳酸钙的作用?不加碳酸钙对实验有何影响?
保护色素,防止在研磨时叶绿体中的色素受到破坏。不加碳酸钙,滤液会变成黄绿色或褐色。 (5)研磨为何要迅速?要充分?过滤时为何用布不用滤纸? 研磨迅速,是为了防止无水乙醇大量挥 发;只有充分研磨,才能使大量色素溶解到无水乙醇中来。色素不能通过滤纸,但能通过尼龙布。 (6)滤纸条为何要剪去两角? 防止两侧层析液扩散过快。 (7) 滤液细线为何要直?为何要重画几次?
防止色素带的重叠;增加色素量,使色素带的颜色更深一些。
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(8)滤液细线为何不能触到层析液? 防止色素溶解到层析液中。 (9)滤纸条上色素为何会分离?
由于不同的色素在层析液中的溶解度不同,因而它们随层析液在滤纸条上的扩散速度就不同。 (10)色素带最宽的是什么色素?它在层析液中的溶解度比什么色素大一些? 最宽的色素带是叶绿素a,它的溶解度比叶绿素b大一些。
(11)滤纸条上相互间距最大的是哪两种色素? 胡萝卜素和叶黄素。 (12)色素带最窄的是第几条色素带?为何?
第一条色素带,因为胡萝卜素在叶绿体的四种色素中含量最少。 三.验证性实验
实验十 比较酶和Fe3+的催化效率 考点提示:
(1)为何要选新鲜的肝脏?
因为在不新鲜的肝脏中,过氧化氢酶的活性会由于细菌的破坏而降低。
(2)为何要选动物的肝脏组织来做实验,其他动植物的组织的研磨液能替代吗?
因为肝脏组织中过氧化氢酶含量较丰富;其它动植物组织也含有少量的过氧化氢酶,所以能够替代。 (3)相同质量的块状肝脏和肝脏研磨液,哪一个催化效果好?为什么?
研磨液效果好;因为它增加过氧化氢酶与过氧化氢的接触面积。 (4)滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时,可否共用下个吸管?为什么?
不可共用,防止过氧化氢酶与氯化铁混合,而影响实验效果。 四.探究性实验
实验十一 探究影响酶活性的因素 项目 温度对酶活性的影响 PH对酶活性的影响 底物 淀粉 过氧化氢 自变量 不同温度(至少三种) 不同PH(至少三种) 因变量 酶的活性(加碘液后溶液颜色的酶的活性(气泡的数量或带火星变化) 的卫生香燃烧的猛烈程度) 无关变量 PH、底物量、酶量、试管的洁净温度、底物量、酶量、试管的洁程度、反应时间、操作程序等 净程度、反应时间、操作程序等 结论 高温酶的活性丧失,低温降低酶过酸或过碱酶的活性丧失 的活性 实验十二:探究酵母菌的呼吸方式 (一)实验原理
1、酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。进行有氧呼吸产生水和CO2 ,无氧呼吸产生酒精和CO2 。 2、CO2的检测方法
(1)CO2使澄清石灰水变浑浊
(2)CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 3、酒精的检测
橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应,变成灰绿色 (二)实验装置
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