实验总结

方法总结

1．模型方法。

包括物理模型、数学模型、概念模型等。

⑴以事物或图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型，沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型，就是物理模型。

⑵数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。如“J”型增长的数学模型：t年后种群数量为N_t=N₀λ^t  。酶活性受温度（PH值）影响示意图，不同细胞的细胞周期持续时间等。

概念模型：指以文字表述来抽象概括出事物本质特征的模型。如：对真核细胞结构共同特征的文字描述、光合作用过程中物质和能量的变化的解释、达尔文的自然选择学说的解释模型等；例如，杂交过程图解事实上就是一个模型，它按遗传学规律把杂交过程简化，用以反映和解释杂交试验的过程和结果，并能通过演绎推理来预测某些杂交试验的结果。
2．调查种群密度的方法。⑴样方法，适用于植物。①取样的原则：随机取样。②取样的方法：五点取样法和等距取样法。样方的大小一般以1m2的正方形为宜。③计算方法：以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。

⑵标志重捕法，适用于活动范围大的动物。另外，活动范围小的动物（如作物植株上的蚜虫、跳蝻）可用样方法；土壤小动物可用取样器取样法；趋光性昆虫可用黑光灯诱捕法。

⑶抽样检测法，适用于微生物（如酵母菌）

3、放射性同位素标记法。

 放射性同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。通过追踪放射性同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。这种方法叫做同位素标记法。此方法用于：⑴探究分泌蛋白的合成和运输途径：核糖体→内质网→高尔基体→细胞外。⑵证明光合作用释放的氧气来自水。⑶噬菌体侵染细菌的实验。⑷DNA半保留复制实验。

4、孟德尔的实验方法（成功原因）：⑴正确地选用实验材料；⑵先研究一对相对性状的的遗传，再研究两对或多对性状的遗传；⑶应用统计学方法对实验结果进行分析；⑷假说—演绎法：先提出问题，然后提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的。

5、类比推理法。萨顿根据类比推理提出了基因位于染色体上的假说。

6、排除法。达尔文运用排除法研究植物表现向光性的原因。

7、人工异花传粉的方法：①去雄，套袋。②传粉，套袋

8、对比实验法：设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫做对比实验。例如：探究酵母菌细胞呼吸方式中，需要设置有氧和无氧两种条件，探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸方式，这两个实验组的结果都是事先求知的，通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。对比实验也是科学探究中常用的方法之一。

9、差速离心法：分离各种细胞器，研究细胞内各种细胞器的组成成分和功能。

10、纸层析法：叶绿体中色素的分离。

11、活体染色法：观察线粒体。

实验一 观察DNA．RNA在细胞中的分布（必修一P7）

1、原理、步骤、结论

 

2、实验注意事项

（1）选材：口腔上皮细胞、无色的洋葱表皮细胞，不能用紫色洋葱表皮细胞或叶肉细胞，防止颜色的干扰。

（2）缓水流冲洗目的：防止玻片上的细胞被冲走。

（3）几种试剂在实验中的作用

①0.9%NaCl溶液（生理盐水）：保持口腔上皮细胞正常形态。

②8%盐酸：a.改变细胞膜等的通透性；b.使染色体中DNA与蛋白质分开。有利于DNA和染色剂结合

③蒸馏水：a.配制染色剂；b.冲洗载玻片。

④甲基绿吡罗红染液：混合使用且现配现用。

（4）DNA和RNA在细胞核和细胞质中都有分布，只是量的多少不同。故结论中强调“主要”而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。

实验二 检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质（必修一P18）

1、实验原理及步骤

2、实验注意事项

（1）还原糖鉴定实验材料要求

①浅色：不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料，防止颜色的干扰。

②还原糖含量高：不能用马铃薯（含淀粉）、甘蔗、甜菜（含蔗糖）。

（2）唯一需要加热—  还原糖鉴定，且必需水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热则无砖红色沉淀出现。

（3）非还原糖（如蔗糖）＋斐林试剂（水浴加热），现象不是无色而是浅蓝色[Cu（OH）₂的颜色]。

（4）唯一需要显微镜—— 脂肪鉴定，实验用50%酒精的作用——洗掉浮色。

（5）记准混合后加入—— 斐林试剂，且现配现用；分别加入——双缩脲试剂（先加A液，后加B液，且B液不能过量）。两者成分相同，但CuSO4的浓度不同，所以不能混用。

（6）若用大豆做材料，必须提前浸泡；若用蛋清作材料，必须稀释，防止其粘在试管壁上不易涮洗；且该实验应预留部分组织样液做对比。

（7）易写错别字提示：“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”；双缩脲试剂中“脲”不可错写成“尿”。

三、实验注意事项

1. 可溶性糖的鉴定

a.应将组成斐林试剂的甲液、乙液分别配制、储存，使用前才将甲、乙液等量混匀成斐林试剂；斐林试剂很不稳定，甲、乙液混合保存时，生成的Cu(OH)₂在70—90℃下分解成黑色CuO和水；

b. 切勿将甲液、乙液分别加入苹果组织样液中进行检测。甲、乙液分别加入时可能会与组织样液发生反应，无Cu(OH)₂生成。

2. 蛋白质的鉴定

a. A液和B液也要分开配制，储存。鉴定时先加A液后加B液；先加NaOH溶液，为Cu²⁺与蛋白质反应提供一个碱性的环境。A、B液混装或同时加入，会导致Cu²⁺变成Cu(OH)₂沉淀，而失效。

b. CuSO₄溶液不能多加；否则CuSO₄的蓝色会遮盖反应的真实颜色。

c. 蛋清要先稀释；如果稀释不够，在实验中蛋清粘在试管壁，与双缩脲试剂反应后会粘固在试管内壁上，使反应不容易彻底，并且试管也不易洗干净。

3.斐林试剂与双缩脲试剂的区别：

 *考点提示：

（1）常见还原性糖与非还原性糖有？

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)研磨中为何要加石英砂？不加石英砂对实验有何影响？

加石英砂是为了使研磨更充分。不加石英砂会使组织样液中还原性糖减少，使鉴定时溶液颜色变化不明显。

（4）斐林试剂甲、乙两液的使用方法？混合的目的？为何要现混现用？

混合后使用；产生氢氧化铜；氢氧化铜不稳定。

（5)还原性糖中加入斐林试剂后，溶液颜色变化的顺序为？ 浅蓝色 棕色 砖红色

（6）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。

（7）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。

（8）脂肪鉴定中乙醇作用？ 洗去浮色。

（9）双缩脲试剂A、B两液是否混合后用？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。

实验三 用显微镜观察多种多样的细胞（必修一P26）

1、显微镜的使用

对光：扭动转换器，使镜头（低倍镜）、镜筒和通光孔成一直线；根据光线强弱，调节反光镜和遮光器（光圈）

2、显微镜使用的注意事项：先低后：

先低倍镜后高倍镜；如果直接用高倍镜观察，往往由于观察的对象不在视野范围内而找不到。因此，需要先用低倍镜观察清楚，并把要放大观察的物像移至视野的中央，再换高倍镜观察。

先放低镜筒，再向上调节（换高倍镜后只能用细准焦螺旋！转动粗准焦螺旋，容易压坏玻片。）

成像规律：上下、左右颠倒（如何移动玻片）变化规律：图像变大、数量减少、视野变暗 

放大倍数：物x目 指的是长度上的放大倍数

高放大倍数的表现：目镜越短，物镜越长，物镜距离玻片越近（目短物长距离近）视野范围越小  视野越暗。

污点位置判断：分别转动镜头、移动装片，看污点是否随之而动

4、高倍镜与低倍镜的比较

实验四 观察线粒体和叶绿体

1、实验原理

①叶绿体呈绿色的椭球形或球形，不需染色，制片后直接观察。

②线粒体呈无色棒状、圆球状等，用健那绿染成蓝绿色后制片观察。

2、实验步骤

①观察叶绿体：制作藓类叶片的临时装片→先低倍镜后高倍镜观察叶绿体

②观察线粒体：制作人的口腔上皮细胞临时装片（健那绿染液染色是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中线粒体呈现蓝绿色）→先低倍镜后高倍镜观察观察线粒体

3、注意问题

①实验过程中的临时装片要始终保持有水状态。

②要漱净口腔，防止杂质对观察物像的干扰。

③用菠菜叶带叶肉的下表皮的原因：靠近下表皮的叶为海绵组织，叶绿体大而排列疏松，便于观察；带叶肉是因为表皮细胞不含叶绿体。选用藓类的叶、黑藻的叶的原因是：叶子薄而小，叶绿体清楚，可取整个小叶直接制片，所以作为实验的首选材料。

④叶绿体在弱光下以椭球形的正面朝向光源，便于接受较多的光照；在强光下则以侧面朝向光源以避免被灼伤。

实验五 通过模拟实验探究膜的透性（必修一P60）

1．渗透系统的组成（如图）及条件

（1）半透膜可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。玻璃纸（又叫赛璐玢）是一种半透膜，水分子可以透过它，而蔗糖分子则不能。

（2）半透膜两侧的溶液具有浓度差。浓度差的实质是单位体积溶液中溶质分子

数的差，即物质的量浓度之差，即摩尔浓度而不是质量浓度。

2、注意事项

①若溶质分子能通过半透膜，则先是浓度高的一侧液面升高，随后另一侧液面上升，最后达到渗透平衡。

②上图中，在达到渗透平衡后，只要存在液面差Δh，则S₁溶液的浓度仍大于S₂溶液的浓度。

③若S₁为10%蔗糖溶液，S₂为10%葡萄糖溶液（葡萄糖不能透过半透膜），则水分子由漏斗进烧杯使漏斗液面下降。

④水分子的移动方向：双向移动，但最终结果是单位体积内水分子数多（低浓度）溶液流向单位体积内水分子数少（高浓度）溶液。

讨论：

1.漏斗管内的液面为什么会升高？

由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量，使得管内液面升高。

2.如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？

用纱布代替玻璃纸时，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透，因而液面不会升高。

3.如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？

半透膜两侧溶液浓度相等时，单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出水分子数量，液面不会升高。

实验六 观察植物细胞的质壁分离和复原P61“探究

1、原理：成熟的植物细胞构成渗透系统，可发生渗透作用。

2、质壁分离的方法(引流法)：制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片。然后，从盖玻片的一侧滴入0.3g/ml的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次即可。

质壁分离复原的方法：改用清水实验。

流程

 3、质壁分离的原因分析

外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度

内因：原生质层相当于一层半透膜

细胞壁的伸缩性小于原生质层

表现：液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深

原生质层与细胞壁分离。

 4、特别提醒

（1）实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡并有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观察。

（2）质壁分离和质壁分离复原中水分子移动是双向的，结果是双向水分子运动的差别所导致的现象。

（3）质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因细胞壁是全透性且有水分子通过原生质层渗出来。

（4）若用50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因为细胞过度失水而死亡。

（5）若用尿素、乙二醇、KNO₃、NaCl做实验会出现自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。

 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，使用平面镜，使视野变暗些。
（2）洋葱表皮应撕还是削？为何？

表皮应撕不能削，因为削的表皮往往太厚。
（3）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。
（4）质壁分离时，液泡大小和颜色的变化？复原时呢？
细胞发生质壁分离时，液泡变小，紫色加深；当细胞质壁分离复原时，液泡变大，紫色变浅。
（5）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）
（6）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。

三  讨论

 1．如果将上述表皮细胞浸润在与细胞液浓度相同的蔗糖溶液中，这些表皮细胞会维持原状，因为细胞液的浓度与外界溶液浓度相等。

2．当红细胞细胞膜两侧的溶液具有浓度差时，红细胞会不会发生质壁分离。因为红细胞不具细胞壁。

实验七 探究影响酶活性的因素

1、酶的高效性——比较过氧化氢在不同条件下的分解

（1）实验过程分析

 

（2）实验注意事项

1.不让H₂O₂接触皮肤，H₂O₂有一定的腐蚀性

2. 不可用同一支滴管，由于酶具有高效性，若滴入的FeCl₃溶液中混有少量的过氧化氢酶，会影响实验准确性

3.肝脏研磨液必须是新鲜的，肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解，使组织中酶分子的数量减少且活性降低。

4.肝脏研磨要充分，研磨可破坏肝细胞结构，使细胞内的酶释放出来，增加酶与底物的接触面积。

2、酶的专一性

3、探究温度对酶活性的影响

（1）实验过程分析                （2）实验注意事项

 

 ①因为过氧化氢酶的反应底物过氧化氢受热会分解，所以用其做温度探究的实验，会对实验结果带来干扰。

②因为斐林试剂在使用时需要加热，这对温度探究带来干扰，而使用碘液无

需加热，对实验无干扰。

4、探究pH对酶活性的影响

思考：为什么不能用淀粉酶做探究pH的实验？

答：因为淀粉在酸性条件下会分解，这对于判断淀粉酶能否使得淀粉水解出现干扰。故不能使用。 

实验八 叶绿体色素的提取和分离

1、提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。

2、分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。

分离方法：纸层析法。

3、各物质作用：

无水乙醇或丙酮：提取色素；

层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；

碳酸钙：防止研磨中色素被破坏。因为叶绿素含镁，可被细胞液中的有机酸产生的氢代替，形成去镁叶绿素，CaCO₃可中和液泡破坏释放的有机酸，防止叶绿体被破坏。

4、结果：滤纸条上从上到下出现四条色素带：橙黄色（最窄，胡萝卜素）、黄色（叶黄素）、蓝绿色（最宽，叶绿素a）、黄绿色（叶绿素b）。胡萝卜素与叶黄素之间距离最大，叶绿素a与叶绿素b之间距离最小。色素带的宽窄与色素含量相关。

5、注意事项：

（1）提取叶绿体色素的关键是：①叶片要新鲜、浓绿；②研磨要迅速、充分；③滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧，以免滤液挥发。

（2）分离叶绿体色素的关键是：一是滤液细线要细且直，而且要重复划几次；二是层析液不能没及滤液线

实验九 探究酵母菌的呼吸方式（必修一P91）

1、原理：酵母菌是一种单细胞真菌，属于兼性厌氧菌， 在有氧条件下进行有氧呼吸，产生二氧化碳和水：

C₆H₁₂O₆＋ 6O₂ ＋ 6H₂O₆ →CO₂ ＋ 12H₂O ＋ 能量

在无氧条件下进行无氧呼吸，产生酒精和少量二氧化碳：

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH ＋ 2CO₂ ＋ 少量能量

2、检测：（1）检测CO₂的产生：使澄清石灰水变浑浊，或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养CO₂的产生情况。

  2）检测酒精的产生：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生反应，变成灰绿色。 

3  注意事项：增加水中氧气的方法：用橡皮球或气泵通入空气，并用NaOH溶液除去空气中的CO₂

实验十 观察细胞的有丝分裂

1、材料：洋葱根尖（葱，蒜）

2、步骤：（1）洋葱根尖的培养

         （2）装片的制作流程：解离→漂洗→染色→制片

 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.

漂洗: 用清水漂洗约3min. 目的: 洗去药液,防止解离过度,并有利于染色.

 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.

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.

3、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：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？答：增加水中的氧气，防止根进行无氧呼吸造成根的腐烂。

（2）培养根尖时，应选用老洋葱还是新洋葱？为什么？答：应选用旧洋葱，因为新洋葱尚在休眠，不易生根。

（3）为何每条根只能用根尖？取根尖的最佳时间是何时？为何？

    答：因为根尖分生区的细胞能进行有丝分裂；上午10时到下午2时；因为此时细胞分裂活跃。

（4）解离和压片的目的分别是什么？压片时为何要再加一块载玻片？

答：解离是为了使细胞相互分离开来，压片是为了使细胞相互分散开来；再加一块载玻片是为了受力均匀，防止盖玻片被压破。

（5）若所观察的组织细胞大多是破碎而不完整的，其原因是什么？答：压片时用力过大。

（6）解离过程中盐酸的作用是什么？丙酮可代替吗？答：分解和溶解细胞间质；不能，而硝酸可代替。

（7）为何要漂洗？ 答：洗去盐酸便于染色。

（8）细胞中染色最深的结构是什么？染答：色最深的结构是染色质或染色体。

（9）若所观察的细胞各部分全是紫色，其原因是什么？答：染液浓度过大或染色时间过长。

（10）为何要找分生区？分生区的特点是什么？能用高倍物镜找分生区吗？为什么？

答：因为在根尖只有分生区的细胞能够进行细胞分裂；分生区的特点是：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞处于分裂状态；不能用高倍镜找分生区，因为高倍镜所观察的实际范围很小，难以发现分生区。

（11）分生区细胞中，什么时期的细胞最多？为什么？答：间期；因为在细胞周期中，间期时间最长。

（12）所观察的细胞能从中期变化到后期吗？为什么？答：不能，因为所观察的细胞都是停留在某一时期的死细胞。

（13）观察洋葱表皮细胞能否看到染色体？为什么？答：不能，因为洋葱表皮细胞一般不分裂。

（14）若观察时不能看到染色体，其原因是什么？答：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。

               实验十一  细胞大小与物质运输的关系（必修一P110）

[模拟探究细胞表面积与体积的关系]

一．实验原理：用琼脂块模拟细胞。琼脂块中含有酚酞，与NaOH相遇，呈紫红色，可显示物质（NaOH）在琼脂块中的扩散速度。方法：用含酚酞的琼脂块模拟细胞。2、现象：NaOH和酚酞相遇呈紫红色。

二.结论：琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小；NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小。

实验十二 观察细胞的减数分裂

1、实验原理：

蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂：减数第一次分裂和减数第二次分裂。在此过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。

2、方法步骤：低倍镜观察→高倍镜观察→绘图

3、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？

答：减数第一次分裂会出现同源染色体联会、四分体形成、同源染色体在赤道板位置成对排列、同源染色体分离、移向细胞两极的染色体分别由两条染色单体组成等现象；减数第二次分裂的中期，非同源染色体成单排列在细胞赤道板位置，移向细胞两极的染色体不含染色单体。

（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？

答：减数第一次分裂的中期，两条同源染色体分别排列在细胞赤道板的两侧，末期在细胞两极的染色体由该细胞一整套非同源染色体组成，其数目是体细胞染色体数的一半，每条染色体均由两条染色单体构成；减数第二次分裂的中期，所有染色体的着丝点排列在细胞的赤道板的位置。末期细胞两极的染色体不含染色单体。

 

实验十三 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？

答：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是一样的：都是抑制纺锤体的形成，使染色体不能移向细胞两极，而引起细胞内染色体数目加倍。区别：秋水仙素诱导加倍的成功率高于低温处理；低温处理比秋水仙素要安全，方法更简便。

 

实验十四  调查常见的人类遗传病

1、 要求：调查的群体应足够大；选取群体中发病率较高的单基因遗传病。如红绿色盲、白化病、高度近视（600度以上）等．

2、 方法： 分组调查，汇总数据，统一计算．

实验十四 探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用

1、常用的生长素类似物：α-萘乙酸，2，4-D，，苯乙酸，吲哚丁酸

2、方法： 浸泡法：这种处理方法要求溶液的浓度较低。

          沾蘸法：把插条的基部在浓度较高的药液中蘸一下（约5s），深约1.5cm即可。

3、预实验：先设计一组浓度梯度较大的实验进行探索，在此基础上设计细致的实验．

4、实验设计的几项原则： ①单一变量原则（只有溶液的浓度不同）；②等量原则（控制无关变量，即除溶液的浓度不同外，其他条件都相同）；③重复原则（每一浓度处理3～5段枝条） ；④对照原则（相互对照、空白对照）；⑤科学性原则

 

实验十五 模拟尿糖的检测

1、取样：正常人的尿液和糖尿病患者的尿液

2、检测方法：斐林试剂（水浴加热）或班氏试剂或尿糖试纸

3、结果：（用斐林试剂检测）试管内发生出现砖红色沉淀的是糖尿病患者的尿液，未出现砖红色沉淀的是正常人的尿液。

4、分析：因为糖尿病患者的尿液中含有还原糖，与斐林试剂发生反应产生砖红色沉淀，而正常人尿液中无还原糖，所以没有发生反应。

 

实验十六 探究培养液中酵母菌数量的动态变化

1、实验原理

（1）酵母菌可以用液体培养基来培养，培养液中的酵母菌种群的增长情况与培养液中的成分、空间、pH、温度等因素有关，我们可以根据培养液中的酵母菌数量和时间为坐标轴做曲线，从而掌握酵母菌种群数量的变化情况。

（2）利用血球计数板在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法，这种方法可以直接测定样品中全部的细胞数目，所以一般用于单细胞微生物数量的测定，由于血球计数板上的计数室盖上盖玻片后的容积是一定的，所以可根据在显微镜下观察到的细胞数目来计算单位体积的细胞的总数目。

2、注意事项

①用显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应至计数相邻两边及其顶角的；

②吸取培养液计数前要将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差；

 

实验十七 土壤中动物类群丰富度的研究

1、土壤动物有较强的活动能力且身体微小，不适于用样方法或标志重捕法进行调查。

2、丰富度的统计方法有两种：一是计名计算法（指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，一般用于个体较大，种群数量有限的群落）；二是目测估计法（按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。等级划分表示方法有：非常多、多、较多、较少、少、很少）

 

实验十八 探究水族箱（或鱼缸）中群落的演替

1、实验目的：探究生物群落的演替过程。

2、实验原理：在有限的空间内，依据生态系统原理，将生态系统具有的基本成分进行组织，构建一个人工微生态系统是可能的。但同时，这个人工生态系统的稳定性是有条件的，也可能是短暂的，它会发生群落的演替。

3、实验方法：在水族箱或鱼缸中加入适量的池塘水，形成一个小型环境→将上述装置放在室内通风、光线良好的地方（但要避免阳光直接照射）→每天用吸管吸取少许水族箱内的水，制成临时装片，用显微镜观察→统计池塘水中生物种类和每个物种个体数量（连续观察7天，并做好记录）→进行实验分析并得出结论

4. 要求：（1）水族箱必须是密封的，且是透明的，放置于室内通风、光线良好的地方，但要避免阳光直接照射。（2）组成成分：非生物成分、生产者、消费者和分解者

（3）各生物成分的数量不宜过多，以免破坏食物链

实验十九  选修三实验    DNA的粗提取与鉴定

一、实验原理

1、提取DNA的方法

1） DNA的溶解性

思考题1：DNA在氯化钠溶液中的溶解度有什么特点？对此有什么应用？

        DNA的溶解度随氯化钠的浓度变化而变化，DNA在0.14mol/L的氯化钠溶液中溶解度最低。利用这一原理，选择适当的盐溶液就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀。

思考题2：利用什么原理来将DNA与蛋白质分离开？

        DNA不溶于洒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于洒精。利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步分离。

2）DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性   蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNA没有影响。大多数蛋白质不能忍受60—80^oC的高温，而DNA在80℃以上才会变性。洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。

3）DNA的鉴定  

 在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。

二、实验设计

1、实验材料的选取   凡是含有DNA的生物材料都可以考虑，但是使用DNA含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大。

2、 破碎细胞，获取含DNA的滤液 

1） 制备和提取细胞核物质：动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例。

在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，得到鸡血细胞液。过滤后收集研磨液；如果实验材料是植物细胞，需要先用洗涤剂溶解细胞膜。例如，提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和 食盐 ，进行充分的搅拌和研磨。过滤后收集研磨液。

思考：①为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？

答：蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体，水分可以大量进入血细胞内，使血细胞胀裂，再加上搅拌的机械作用，就加速了鸡血细胞的破裂(细胞膜和核膜的破裂)，从而释放出DNA。

②加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么？

答：洗涤剂是一些离子去污剂，能溶解细胞膜，有利于DNA的释放；食盐的主要成分是NaCl，有利于DNA的溶解。

③如果研磨不充分，会对实验结果产生怎样的影响?

答：研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全，提取的DNA量变少，影响实验结果，导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等。

④此步骤获得的滤液中可能含有哪些细胞成分？答：可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂质。

2）溶解细胞核的DNA：

向收集的滤液中加入2mol/L的氯化钠溶液，搅拌使DNA呈溶解状态。

3、去除滤液中的杂质 

方案一的原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同，通过控制NaCl溶液浓度的尝试去除杂质。具体做法是：在滤液中加入NaCl，使NaCl溶液物质的量浓度为2mol/L，过滤除去不溶的杂质，再调节NaCl溶液物质的量浓度为0.14 mol/L，析出DNA，过滤去除溶液中的杂质；

方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质，不分解DNA。具体做法：直接在滤液中加入嫩肉粉，反应10—15min，嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白质；

方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同。具体做法：将滤液放在60—75℃的恒温水浴箱中保温10—15min注意严格控制温度范围。

思考：

①为什么反复地溶解与析出DNA，能够去除杂质？

答：用高盐浓度的溶液溶解DNA，能除去在高盐中不能溶解的杂质；用低盐浓度使DNA析出，能除去溶解在低盐溶液中的杂质。因此，通过反复溶解与析出DNA，就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质。

②方案二与方案三的原理有什么不同？

答：方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNA与蛋白质分开；方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同，从而使蛋白质变性，与DNA分离。

4、DNA的析出与鉴定   

将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等的、冷却的酒精溶液，静置2—3min，溶液中会出现白色丝状物，这就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸取上面的水分。

取两支20ml的试管，各加入物质的量浓度为0.015mol/L的NaCl溶液5ml，将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解。然后，向两支试管中各加入4ml的二苯胺试剂。混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min，待试管冷却后，比较两支试管溶液颜色的变化，看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。

三、实验案例：以鸡血细胞DNA的提取和鉴定为例：

1．制备鸡血细胞液：在鸡血中加入质量浓度为0．1g/mL的柠檬酸钠溶液，离心处理；

制备鸡血细胞液时，要在新鲜的鸡血中加入柠檬酸钠的原因：

制备鸡血细胞液时，要在新鲜的鸡血中加入抗凝剂——柠檬酸钠，防止血液凝固。其原理是柠檬酸钠能与血浆中Ca²⁺发生反应，生成柠檬酸钙络合物，血浆中游离的Ca²⁺大大减少，血液便不会凝固，因为鸡血红细胞，白细胞都有细胞核，DNA主要存在于细胞核中，所以在离心或静置沉淀后，要弃出上层清液——血浆。

2．提取鸡血细胞的细胞核物质：向鸡血细胞液中加入蒸馏水，搅拌、过滤；

思考1：加入蒸馏水的目的是什么？为什么能达到此目的？

       加速了鸡血细胞的破裂(细胞膜和核膜的破裂)，从而释放出DNA；蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体，水分可以大量进入血细胞内，使血细胞胀裂。

3．溶解细胞核内的DNA：加入2mol/L的氯化钠溶液，搅拌，使DNA呈溶解状态；

4．析出含DNA的黏稠物：加入蒸馏水，用玻璃棒搅拌；

思考题2：此时加入蒸馏水的目的是什么？

         使氯化钠溶液浓度接近0．14mol/L，使DNA最大限度地析出。

5．滤取含DNA的黏稠物：过滤；

思考题3：这次过滤与上次过滤的目的一样吗？为什么？

   不一样；这次过滤是为了去除不溶于氯化钠溶液的杂质，而上次过滤是为了去除破裂的细胞膜等物质。

6．将DNA的黏稠物再溶解：加入2mol/L的氯化钠溶液，搅拌，使DNA呈溶解状态；

7．过滤含有DNA的氯化钠溶液：过滤；

思考题4：这一步骤的目的是什么？        除去含有DNA滤液中的杂质

思考题5：为什么反复地溶解与析出DNA，能够去除杂质？     用高盐浓度的溶液溶解DNA，能除去在高盐中不能溶解的杂质；用低盐浓度使DNA析出，能除去溶解在低盐溶液中的杂质。因此，通过反复溶解与析出DNA，就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质。

8．提取含杂质较少的DNA：加入冷却的95%的酒精，搅拌；

思考题6：这一步骤的目的是什么？           去除溶于酒精的杂质

思考题7：为什么加入的酒精需要冷却的？可抑制核酸水解酶的活性，防止降解DNA；降低分子的运动，易于形成沉淀析出；低温有利于增加DNA分子柔韧性，减少断裂。

9．DNA的鉴定：取两支试管，各加入0．015mol/L的氯化钠溶液5mL，一支加入提取的DNA，两支各加入4mL的二苯胺试剂。混合均匀后置于沸水中加热。

四、操作提示

1、以血液为实验材料时，每100ml血液中需要加入3g柠檬酸钠，防止 血液凝固。

2、加入洗涤剂后，动作要轻缓、 柔和 ，否则容易产生大量的泡沫，不利于后续步骤地操作。加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免 加剧DNA分子的断裂 ，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。

3、二苯胺试剂要 现配现用 ，否则会影响鉴定的效果。

4、DNA的溶解度与NaCl溶液浓度的关系：

当NaCl溶液浓度低于0.14mol/L时，随浓度的升高，DNA的溶解度降低；当NaCl溶液浓度高于0.14mol/L时，随浓度升高，DNA的溶解度升高。

5、盛放鸡血细胞液的容器，最好是塑料容器。

鸡血细胞破碎以后释放出的DNA，容易被玻璃容器吸附，由于细胞内DNA的含量本来就比较少，再被玻璃容器吸附去一部分，提取到的DNA就会更少。因此，实验过程中最好使用塑料的烧杯和试管，这样可以减少提取过程的DNA的损失。

6、提取DNA的第一步是材料的选取，其目的是一定要选取DNA含量较高的生物材料，否则会由于实验过程中或多或少的损失而造成检测的困难；第二步是DNA的释放和溶解，这一步是实验成功与否的关键，要尽可能使细胞内的DNA全部溶解；第三步是DNA的纯化，即根据DNA的溶解特性、对酶及高温的耐受性的不同等特性，最大限度地将DNA与杂质分开；最后一步是对DNA进行鉴定，这是对整个实验的结果的检测。

7、在DNA的析出的步骤中用到玻璃棒搅拌时，注意动作要轻缓，以免加剧DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。

高中生物教材常规实验相关知识梳理

上传: 金自辉     更新时间：20##-5-17 10:46:47

回扣：总结常规实验一般步骤：

观察类实验(2、3、5、9、10、13)；

提取与鉴定类实验（1、7、19、20）；

实习、研究和制作类实验（11、14、16、17、18）；

探究性实验（4、6、8、12、13、15）。

一、常用仪器、试剂或药品的用途

另外包括

酸碱缓冲剂（na₂co₃/nahco₃，na₂hpo₄/nah₂po₄）：用于调节溶液ph

甲基绿：检测dna，呈绿色

吡罗红：检测rna，呈红色

健那绿：检测线粒体，专一性让线粒体染色呈蓝绿色

重铬酸钾溶液：检测酒精，呈灰绿色

溴麝香酚蓝水溶液（btb）：检测co₂，由蓝变绿再变黄

解离液（质量分数15%盐酸和体积分数95%的酒精按体积比1:1的比例配成）：有丝分裂中根尖的分离与固定

层析液：用于叶绿素的分离，主要类型：①由20份石油醚（在60～90℃下分馏出来的）、2份丙酮和1份苯混合而成；②95%的酒精；③93号汽油；④9份体积分数为95%的酒精和1份苯混合；⑤汽油或四氯化碳加少许无水硫酸钠。

20%新鲜肝脏研磨液：含有h₂o₂酶，可促进h₂o₂分解产生o₂

秋水仙素（c₂₂h₂₅o₆n）：用于单倍体育种，作用机理是可抑制植物细胞有丝分裂中纺缍体的形成，可导致细胞内染色体数目加倍。是从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取出来的一种植物碱。它是白色或淡黄色的粉末或针状结晶，有剧毒，使用时应特别注意。

纱布、尼龙布：过滤，遮光

云母片：阻止生长素传递

酒精：

微电流计：测量神经元受刺激时，神经元细胞内或细胞间的兴奋传递情况

显微测量计数、海藻酸钠（及氯化钙溶液）等

二、实验技术

三、常规实验方法

另外如观色法：如“生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定”“观察动物毛色和植物花色的遗传”“dna和rna的分布”等。

实验条件的控制方法

实验结果的显示方法——实验现象的观测指标

⑴光合作用：o₂释放量或co₂吸收量或有机物生成量。例：水生植物可依气泡的产生量或产生速率；离体叶片若事先沉入水底可依单位时间内上浮的叶片数目；植物体上的叶片可依指示剂（如碘液）处理后叶片颜色深浅。

⑵呼吸作用：o₂吸收量或co₂释放量或有机物消耗量

⑶原子或分子转移途径：同位素标记法或元素示踪法

⑷细胞液浓度大小或植物细胞活性：质壁分离与复原

⑸溶液浓度的大小：u型管+半透膜

⑹甲状腺激素作用：动物耗氧量、发育速度等

⑺生长激素作用：生长速度(体重、体长变化)

⑻胰岛素作用：动物活动状态（是否出现低血糖症状——昏迷）

⑼胰高血糖素作用：尿糖的检测（在尿液中加班氏试剂进行沸水浴，看是否出现砖红色沉淀）

⑽菌量的多少：菌落数、亚甲基蓝褪色程度

⑾生长素作用及浓度高低的显示：可通过去除胚芽鞘后补充生长素后的胚芽生长情况来判断（弯曲、高度）

⑿淀粉：碘液（变蓝色）

⒀还原性糖：斐林试剂/班氏试剂（沸水浴后生成砖红色沉淀）

⒁co₂：ca(oh)₂溶液（澄清石灰水变浑浊)

⒂乳酸：ph试纸

⒃o₂：余烬复燃

⒄蛋白质：双缩脲试剂（紫色）

⒅脂肪：苏丹ⅲ染液(橘黄色）；苏丹ⅳ染液(红色）

⒆dna：二苯胺（沸水浴，蓝色）、甲基绿（染色后，呈绿色）

⒇rna：吡罗红（呈红色）、苔黑酚乙醇溶液