生物学实验复习.ppt

生物学实验复习,yghtiger,生物学实验在考试说明中的要求,光学显微镜操作技术生物体内物质的提取、分离与鉴定技术生态学调查设计实验方案生物学新技术(细胞工程、发酵工程、基因工程),一、光学显微镜操作技术,1.制作临时装片2.临时装片的染色3.使用低倍镜、高倍镜观察玻片标本,1.显微镜的使用,分析显微镜操作有关的问题,（1）怎样把视野调亮、调暗？（2）怎样在低倍镜下找到物象？（3）“上”字在显微镜下观察是什么样的?如果向左下方移动装片，物象移动的方向是怎样的？（4）怎样转换高倍镜，是先升高镜筒还是直接转换高倍镜？高倍镜下的视野与低倍镜下的视野有何区别？（5）如果视野中出现污物怎样判断其位置？,（反光镜、光圈）,（调焦、移动装片）,（倒像、右上方）,（高倍镜下视野暗，看到的细胞大，但数量少）,物像放大倍数目镜放大倍数物镜放大倍数放大倍数是指放大物体的长度和宽度，而不是面积和体积。视野观察到细胞的数目多少与总放大倍数成反比；而每个细胞的大小与总放大倍数成正比。目镜长度与放大倍数成反比；物镜长度与放大倍数成正比。放大倍数与镜头和盖玻片（载玻片）之间的距离成反比。,（1）目镜与物镜,大光圈：光线强、视野亮，当光线过弱时需强光可使用。小光圈：光线弱、视野暗，当光线过强时需弱光可使用。平面镜：反射的光线较弱，当光线过强时可使用。凹面镜：反射的光线较强，当光线过弱时可使用。低倍物镜的凸透镜凸度小，且直径大，通光量大，视野明亮；高倍物镜的凸透镜凸度大，且直径大，通光量少，视野变暗。,（2）对光,任何需要观察的标本都要先用低倍镜观察,原因是:a.低倍镜视野相对大,便于找目标;b.易调节防止镜头与装片相碰.高倍镜的使用方法：低倍镜下找到物像并移至视野中央；直接转动转化器，使高倍镜正对通光孔；调节细准焦螺旋至物像清晰,（3）低倍镜和高倍镜观察法,例题1：某同学用显微镜观察装片时，见视野中有甲、乙、丙三异物。为判断异物的位置，他先转动目镜，见甲异物动，然后转换物镜，三异物仍然存在。据此，三异物可能在,A、目镜上B、物镜上C、反光镜上D、装片上,甲,乙、丙,A、D,例2用普通光学显微镜观察切片，当用低倍物镜看清楚后，转换成高倍物镜却看不到或看不清原来观察到的物体，可能的原因是A物体不在视野中央B切片放反，盖玻片在下面C低倍物镜和高倍镜的焦点不在同一平面D未换目镜,ABC,例3用显微镜的一个目镜分别与4个不同倍数的物镜组合来观察血细胞涂片。当成像清晰时,每一物镜与载玻片的距离如图所示。如果载玻片位置不变,用哪一物镜在一个视野中看到的细胞最多,D,例4显微镜目镜为10，物镜为10，视野中被相连的64个分生组织细胞所充满。若物镜转换为40后，则在视野中可检测到的分生组织细胞数为A2个B4个C8个D16个,B,2玻片标本的制作玻片标本的制作可包括：装片法、压片法、涂片法和切片法。装片法是将某些微小的生物、人的口腔上皮细胞、植物的叶片表皮等从整体上取下，不做特殊处理而直接制成装片的方法。如洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片的制作。,思考:洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片的制作过程?,学会制作临时装片,a.滴水,b.取材,c.展平：将材料在载玻片水滴中展平,d.盖片：放盖玻片时应从一侧慢慢盖在水滴上，防止气泡产生,e.染色或改变溶液浓度时，从一侧滴染色液或溶液，另一侧用吸水纸吸引,f.吸取,例5植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如图所示。当组成气孔的细胞（保卫细胞）吸水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水收缩，气孔关闭。请以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭的功能。要求写出实验材料与主要用具、实验步骤、预测实验结果并作出解释。实验材料与主要用具：实验步骤：预测实验结果并作出解释：,实验步骤：取菠菜叶，用镊子剥取表皮。在载玻片上滴一滴清水，将表皮放入清水中，盖上盖玻片，制成临时装片。将临时装片放在显微镜载物台上，先在低倍镜下找到气孔，移动到视野中央。再换高倍镜进行观察，记录观察到的气孔状态。在盖玻片的一侧滴上浓盐水，在另一侧用吸水纸吸取盖玻片下的液体，反复做几次。继续观察气孔的变化，并做记录。预测实验结果并作出解释：在清水中气孔应开启。因为当细胞液浓度大于细胞外溶液浓度时，保卫细胞吸水膨胀变形，气孔开启。在浓盐水中气孔应关闭。因为当细胞液浓度小于细胞外溶液浓度时，保卫细胞失水收缩，气孔关闭。,压片法是将比较疏松的生物材料，如花药、根尖等用较小的压力压碎在载玻片上使其成一薄层的制片方法，是进行细胞学研究的常用方法之一。如洋葱根尖细胞的有丝分裂压片的一般过程是：a.取材；b.固定；c.解离（对不易分散的材料用HCl处理）；d.漂洗；e.染色；f.压片；g.观察。,涂片法是一种将游离的细胞、组织均匀地涂布在载玻片上的一种制片方法，其材料有单细胞生物、小型群体藻类、血液、含有细菌的培养液等。血液涂片的制作使用的就是涂片法。,低倍镜观察,高倍镜观察,切片法是用刀片将欲观察的材料切成极薄的片，以用于显微镜观察生物组织结构的一种方法。切片法又可分为徒手切片法、石腊切片法等。徒手切片法即用手拿刀片（或剃刀）把新鲜材料切成薄片，经简单染色后（也可不染色），封存于水中即可进行的一种方法。如花生种子中脂肪的鉴定即使用了徒手切片法。,1.淀粉、还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定2.叶绿体中色素的提取和分离3.DNA的粗提取,二、生物体内物质的分离、鉴定技术,1.淀粉、还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定,淀粉+碘液蓝色,DNA+二苯胺蓝色(沸水浴),蛋白质双缩脲试剂紫色络合物,脂肪苏丹染成橘黄色脂肪苏丹染成红色,可溶性还原糖斐林试剂砖红色沉淀+班氏糖定性试剂(沸水浴)溶液颜色变化过程为：浅蓝色棕色砖红色,例题:下列关于可溶性还原性糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定实验，不正确的是：A、在四个实验中，只有两个实验需要进行水浴加热B、鉴定用的主要化学试剂依次是：斐林试剂、苏丹IV染液、双缩脲试剂、二苯胺试剂C、鉴定可溶性还原性糖和蛋白质，都使用NaOH和CuSO4溶液，原理基本相同D、在四个实验中，鉴定的都是细胞中的化学成分，一般先提取组织样液,C,2.叶绿体中色素的提取和分离纸层析法原理：过程：,a.提取叶绿体中的色素；b.制备滤纸条；c.画滤液细线；d.分离叶绿体中的色素（层析）e.观察实验结果,叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,例题.（2005广东卷第4题）叶绿体色素的纸层析结果显示。叶绿素b位于层析滤纸的最下端，原因是A分子量最小B分子量最大C在层析液中的溶解度最小D在层析液中的溶解度最大,C,例题:分别在A、B、C三个研钵中家2克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无色。,注：“+”表示加；“-”表示不加。试回答：(1)A处理得到的溶液颜色是_，原因是_.(2)B处理得到的溶液颜色是_，原因是_.(3)C处理得到的溶液颜色是_，原因是_.,黄绿色,几乎无色,深绿色,部分叶绿素受到破坏,叶绿素不溶于水,大量叶绿素溶于乙醇中,原理:a.DNA在氯化钠溶液中的溶解度,是随着氯化钠的浓度的变化而改变的.当氯化钠的物质的量浓度为0.14mol/L时,DNA的溶解度最低.b.DNA不溶于酒精溶液中,但是细胞中的某些物质则可以溶于酒精溶液,3.DNA的粗提取,过程:1.提取鸡血细胞的细胞核物质2.溶解细胞核内的DNA3.析出含DNA的粘稠物4.滤取含DNA的粘稠物5.将DNA的粘稠物再溶解6.过滤含有DNA的氯化钠溶液7.提取含杂质较少的DNA,思考:1.可否用哺乳动物血细胞代替鸡血细胞作为实验材料?2.本实验两次加蒸馏水,两次析出DNA,三次过滤,其目的及所用析出剂分别是什么?,第一次加入蒸馏水是为了促使鸡血细胞吸水膨胀,得核内DNA第二次加入蒸馏水是为了降低NaCl的浓度,以便析出DNA第一次析出DNA利用的是DNA在0.14mol/LNaCl中溶解度最低的原理第二次析出是利用DNA极不溶于冷酒精,而其他杂质(如蛋白质)在冷酒精中溶解度较高的原理第一次过滤为了得核物质滤液第二次过滤为了得纱布上粘稠物第三次过滤为了得含DNA的滤液,不能,因为哺乳动物成熟红细胞中无细胞核,无DNA,例题.（广东卷第32题）下表是关于DNA粗提取与鉴定实验中所使用的材料、操作及其作用的表述，正确的是,（AC）,种群密度的取样调查样方法标志重捕法,四、调查、统计法,例题：（2004天津高考题）调查B草原某种双子叶草本植物种群密度时，设计如下调查步骤：选取4040cm为最佳样方面积；在该物种分布较密集的地方取5个样方；计算每个样方该植物个体数，若计算结果由多到少依次为：N1、N2、N3、N4、N5,则将N3种群密度的估计值，作为种群密度的估计值。请指出以上设计方案的错误，并加以改正。,选取的样方面积不对，应选取物种数量达到稳定的最小面积100100cm；取样方法不对，应在B草原中随机取样；对种群密度值的估计方法不对，应以调查样方的单位面积中种群个体数量的平均数作为种群密度的估计值。,五、实验设计的一般步骤,明确实验目的提出合理假设确定实验变量选择恰当材料、原理、分组对照设计实验步骤(完成该实验的最佳程序)预期实验结果实验数据的处理、分析正确得出结论,现象（胚芽鞘向光弯曲生长）提出问题（此现象是否与单侧光照有关）假设（此现象与单侧光照有关）设计实验（单侧光照与常态均匀光照对照）结果（单侧光照处理向光弯曲生长，对照处理则直立生长）结论（证实了假设成立）。,1.实验目的是核心,注意认真审题。有的题目将实验目的已在题干中点明，而有的题目把实验目的隐藏在很多文字当中。如果审题不仔细，答题时就会偏离方向。,例1：某植物培养液（完全培养液）中含有甲、乙、丙三种离子，它们对植物生长都有影响。下表列出的5种培养液中，甲、乙、丙三种离子的浓度（单位：10-5mol/L）不同（都在适宜浓度范围内）。为了研究丙离子浓度大小对植物生长的影响，进行实验时可以选用的两种培养液是：,A.B.C.D.,D,例2.（04上海生物卷第23题）在研究光照强度对某种鸟鸣叫次数的影响中，下列设计不符合研究要求的是（）A.记录一天内不同时间同一地点该种鸟鸣叫次数B.记录同一时间不同天气该种鸟鸣叫次数C.记录繁殖季节该种鸟雌鸟和雄鸟鸣叫次数D.记录不同季节同一地点该种鸟鸣叫次数,C,例3：为了搞清食管癌与长期食用被亚硝酸胺污染的食物的关系，可选用的方法是（）利用实验动物进行长期模拟观察随机抽样调查吸烟和食用过热食物人群的发病率对患病高发区与低发区食物中亚硝酸胺含量进行对比在患者家系中调查统计发病率A.B.C.D.,B,科学性原则等量性原则单一变量原则对照性原则,2.实验设计的原则,a.空白对照不给对照组任何处理因素,c.相互对照不单设对照组，而是几个实验组相互对照,对照的常用方法：,b.自身对照对照和实验都在同一研究对象上进行,例4：我国科学工作者研究的针对SARS病毒的疫苗已经进入到人体安全性试验阶段，数十名志愿者报名接受安全性试验。研究人员制定的试验方案应是（）A.志愿者全部注射疫苗，密切监视受试者的反应，随时准备处理意外情况的发生B.志愿者全部注射疫苗，密切监视受试者的反应，观察、比较与常态人群的区别C.志愿者全部注射疫苗，观察、记录并统计出现不良反应的个体所占的比例D.在志愿者不知情的状况下将他们分为两组，一组注射疫苗，一组注射生理盐水,D,例题5.（04春季高考）为了研究胰腺的胰液分泌调节，某人从实验狗甲的一段小肠上刮下黏膜，将该黏膜放入稀盐酸中浸泡，把过滤后的提取液注入实验狗乙的静脉，结果引起实验狗乙的胰液大量分泌，并由此得出“小肠黏膜中存在促进胰液分泌的某种物质”的结论。分析这一实验与结论，回答下列问题：仅根据上述实验能否得出该结论，为什么？,答：不能。缺少对照实验，也即未排除稀盐酸的作用。,例题6.小白鼠是恒温动物。科学家们在实验中发现，如果破坏了小白鼠的下丘脑，它就不再具有维持体温恒定的能力了。（1）本实验的参照是_,实验前动物的状态（或小白鼠被破坏下丘脑之前的状态）。,例7：帕金森氏症的主要症状表现为运动时不自主地震颤，患者十分痛苦。瑞典科学家卡尔松的研究表明，神经末梢中的“多巴胺”缺乏是帕金森氏症的病因，并找到了“多巴”作为缓解该病的有效药物，卡尔松因此而获得了2000年诺贝尔生理学医学奖。现在已知“多巴”可以在人体内转化成“多巴胺”；而一种名为“利血平”的药物可耗竭神经末梢中的多巴胺。为了验证“多巴胺缺乏是引起运动震颤的原因”，请你依据所给的材料和用品来补充和完善实验设计的方法步骤，并预测实验结果。（一）主要实验材料和用品：小鼠、生理盐水、用生理盐水配制的一定浓度的利血平溶液、用生理盐水配制的一定浓度的多巴溶液等。（二）实验步骤：,（1）把生长发育状况相同的健康小鼠分为数量相等的A、B两组。（2）A组注射一定浓度的利血平溶液，B组注射等量的生理盐水。随后在相同的条件下饲养，观察并记录小鼠的运动状况。,（3）继续实验：A组_，B组_。继续饲养，观察并记录小鼠的运动状况。（三）预测实验结果：A组鼠：_B组鼠：_。,注射一定浓度的多巴溶液,注射等量的生量盐水,注射利血平后出现运动震颤（1分），注射多巴后运动恢复正常（1分）。,实验过程中始终运动正常,3.实验设计的基本思路,变量：根据假设确定变量(研究谁,谁为变量)分组：根据变量考虑分组对照情况结果预测：根据变量明确要观察的现象，并对可能的结果进行预测,假设：根据实验目的提出假设,具体方案：1、取材、分组编号2、实验组与对照组实验条件的变量与其他因素3、实验要观察记录的项目,例题：现有一种植物的种子，已经知道它的萌发受水分、温度和氧气的影响，但不了解其萌发是否与光有关。为探究光的有无对种子萌发的影响，请你依据所给的材料和用品设计出实验的方法步骤，预测可能的实验结果，并得出相应的实验结论。材料和用品：数量充足的铺有滤纸的培养皿、无菌水、表面消过毒的种子等,方法步骤：可能的实验结果及相应的结论：,将等量的种子分放在两组培养皿中，向培养皿中倒入适量的水。将一组置于有光照的环境中，另一组置于黑暗的环境中，在培养的过程中，使两组所处的温度、水分、空气状况适宜且相同。观察实验现象,记录实验结果,如果有光组萌发，无光组也萌发,说明该种植物的种子萌发不受光的影响。如果有光组萌发，无光组不萌发,说明光是该种植物萌发的必要条件之一。如果有光组不萌发，无光组萌发,说明光抑制该种植物的萌发。,探究性实验题和验证性实验题的特点和答题技巧,【例1】补充完成下面探究性实验中的缺项部分。（1）实验目的：探究C3植物和C4植物叶片中淀粉粒的存在位置。（2）实验假设：（3）材料用具：盆栽天竺葵（C3植物）、盆栽玉米（C4植物）、酒精、碘液、显微镜、大烧杯、酒精灯、载玻片、盖玻片、镊子、滴管、清水等。（4）实验步骤：（5）结果预测：,【例2】补充完成下面验证性实验中的缺项部分。（1）实验目的：验证C3植物和C4植物叶片中淀粉粒的存在位置分别是叶肉细胞和维管束鞘细胞。（2）实验原理：（3）材料用具：盆栽天竺葵（C3植物）、盆栽玉米（C4植物）、酒精、碘液、显微镜、大烧杯、酒精灯、载玻片、盖玻片、镊子、滴管、清水等。（4）实验步骤与结果（5）实验结论：,答案,（2）实验假设：如果C3植物叶片中淀粉粒只存在于叶肉细胞中，那么C3植物叶片经酒精脱色、碘液染色后叶肉细胞就会变成蓝色；如果C3植物叶片中淀粉粒只存在于维管束鞘细胞中，那么C3植物叶片经酒精脱色、碘液染色后维管束鞘细胞就会变成蓝色；如果C3植物叶片中淀粉粒既存在于叶肉细胞中又存在于维管束鞘细胞中，那么C3植物叶片经酒精脱色、碘液染色后叶肉细胞和维管束鞘细胞都会变成蓝色；C4植物也是如此。,（2）实验原理：因为C3植物叶片中只有叶肉细胞中含有淀粉粒，所以天竺葵叶片经脱色、碘液染色后，叶肉组织变成蓝色，而C4植物叶片中只有维管束鞘细胞中含有淀粉粒，所以玉米叶片经脱色、碘液染色后，维管束鞘细胞变成蓝色。,（4）实验步骤实验前，将天竺葵、玉米在暗处放置几小时,将天竺葵、玉米在光下照射几小时。（目的是使叶片中形成淀粉粒）各摘取一片健康的叶片，分别水浴酒精加热脱色，清水冲洗后用碘液染色。（酒精脱色便于观察）对比观察上述处理过的两种叶片。（不出现对实验现象的描述）或为:将上述处理的叶片分别做成叶片横切的临时装片，用显微镜观察两种叶片染成蓝色的部位。（显微观察，以便确定淀粉粒存在的位置。不出现对实验现象的描述）,（4）实验步骤实验前，将天竺葵、玉米在暗处放置几小时,然后将天竺葵、玉米在光下照射几小时。（目的是使叶片中形成淀粉粒）各摘取一片健康的叶片，分别水浴酒精加热脱色，清水冲洗后用碘液染色。（酒精脱色便于观察）对比观察上述处理过的两种叶片。可以看到天竺葵叶片的叶肉组织被染成蓝色，网状叶脉没有变蓝；玉米叶片中的平