高中生物教材实验汇总.doc

高中教材实验用显微镜观察多种多样的细胞一、显微镜操作技能及相关知识总结1显微镜的使用注意事项(1)调节粗准焦螺旋使镜筒下降时，两眼要注视物镜与盖玻片之间的距离，到快接近时(距离约为0.5 cm)停止下降。(2)使用高倍镜的原则是：先用低倍镜观察，然后再用高倍镜观察。(3)换上高倍物镜后，不能再转动粗准焦螺旋，而只能用细准焦螺旋来调节。(4)观察颜色深的材料，视野应适当调亮，反之则应适当调暗；若视野中出现一半亮一半暗，则可能是反光镜的调节角度不对；若观察花生切片标本材料一半清晰一半模糊不清，则可能是花生切片厚薄不均造成的。2目镜与物镜的结构、长短与放大倍数之间的关系(1)放大倍数与长短的关系物镜越长，放大倍数越大，距装片距离越近，如H1。目镜越长，放大倍数越小。(2)显微镜放大倍数的含义显微镜放大倍数是指物像边长的放大倍数。总的放大倍数是目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。3高倍镜与低倍镜观察情况比较物像大小看到细胞数目视野亮度物镜与玻片的距离视野范围高倍镜大少暗近小低倍镜小多亮远大4.污物位置的快速确认方法移动装片5显微镜成像特点显微镜成放大倒立的虚像，例如实物为字母“b”，则视野中观察到的为“q”。若物像在偏左上方，则装片应向左上方移动。移动规律：向偏向相同的方向移动(或：同向移动)。视野中细胞数目的相关计算若视野中细胞成单行，则计算时只考虑长度或宽度，可根据放大倍数与实物范围成反比的规律计算。若视野中充满细胞，计算时应考虑面积的变化，可根据看到的实物范围与放大倍数的平方成反比的规律计算。二、显微观察类实验总结用显微镜观察的方式分为两种1原色观察：即观察材料不用染色，直接用显微镜观察即可。相关实验有：使用高倍显微镜观察几种细胞、用高倍显微镜观察叶绿体、观察植物细胞的吸水和失水等。2染色观察：即观察材料要经染色剂染色后才可用显微镜观察。相关实验有：观察DNA和RNA在细胞中的分布、用高倍显微镜观察线粒体、观察细胞的有丝分裂或减数分裂等。三、显微观察类实验题目的分析方法1了解临时装片的制作方法方法实验材料特点实验名称压片法比较疏松的材料，如根尖、花药等。实验中要压碎，以使细胞分散，便于观察观察根尖分生组织细胞的有丝分裂装片法微小生物(如草履虫、衣藻)或大型生物的部分细胞(如人口腔上皮细胞、叶表皮细胞)，直接观察观察DNA和RNA在细胞中的分布用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体观察植物细胞的吸水和失水切片法相对较大、较硬的材料，如花生生物组织中脂肪的检测2.掌握实验操作的一般程序取材(染色)制片显微观察检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质1实验原理及步骤2实验注意问题(1)还原糖鉴定的实验材料要求浅色：不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料，防止颜色的干扰。还原糖含量高：不能用马铃薯(富含淀粉)、甘蔗、甜菜(富含蔗糖)。(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溶液的浓度不同，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”。斐林试剂与双缩脲试剂的比较分析比较项目斐林试剂双缩脲试剂不同点不同点 使用方法甲液和乙液混合均匀后方可使用，且现配现用使用时先加A液再加B液呈色反应条件需水浴加热不需加热即可反应反应原理还原糖中的醛基被Cu(OH)2氧化，Cu(OH)2被还原为Cu2O具有两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2反应生成络合物颜色砖红色紫色浓度乙液CuSO4溶液浓度为0.05 g/mLB液CuSO4溶液浓度为0.01 g/mL相同点 都含有NaOH、CuSO4两种成分，且所用NaOH溶液浓度都是0.1 g/mL观察DNA和RNA在细胞中的分布1实验原理(1)甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同显示DNA和RNA在细胞中的分布(2)盐酸2实验流程3试剂及作用(1)甲基绿吡罗红染色剂染DNA和RNA，混合使用，现用现配。(2)质量分数为0.9% NaCl溶液保持口腔上皮细胞的正常形态和生理功能。(3)质量分数为8%盐酸改变细胞膜的通透性，使染色质DNA和蛋白质分离。(4)蒸馏水配制染色剂，冲洗涂片。细胞膜的制备方法及成分鉴定一、“体验制备细胞膜的方法”的实验分析1实验原理、步骤及现象2实验注意问题(1)选哺乳动物成熟的红细胞作实验材料的原因动物细胞没有细胞壁；哺乳动物成熟的红细胞，没有细胞核和具膜结构的细胞器；红细胞数量多，材料易得。提醒一定不能选鸡、鱼等非哺乳动物的红细胞做实验材料，因为有细胞核和各种细胞器。(2)取得红细胞后应先用适量的生理盐水稀释，目的是：使红细胞分散开，不易凝集成块。使红细胞暂时维持原有的形态。(3)操作时载物台应保持水平，否则易使蒸馏水流走。(4)滴蒸馏水时应缓慢，边滴加边用吸水纸吸引，同时用显微镜观察红细胞的形态变化。(5)如果该实验过程不是在载物台上的载玻片上操作，而是在试管中进行，那要想获得较纯净的细胞膜，红细胞破裂后，还必须经过离心、过滤才能成功。观察叶绿体和线粒体1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方法步骤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：靠近下表皮的叶为栅栏组织，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。观察植物细胞的质壁分离及复原1实验原理：成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。2质壁分离与复原实验流程3质壁分离的原因4表现提醒(1)在实验中，当质壁分离现象出现后，观察时间不宜过长，以免细胞因长期处于失水状态而死亡，影响质壁分离复原现象的观察。(2)不选动物细胞做实验材料是因为动物细胞无细胞壁，不会在失水时发生质壁分离现象。(3)本实验所用的方法为引流法，采用了自身对照(前测和后测)。(4)当以可吸收的物质做溶质时(如甘油、尿素、KNO3、乙二醇等)，可出现质壁分离和自动复原现象。(5)质壁分离时，原生质层的外界面是细胞膜。酶的高效性比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验过程中的理论分析：(2)酶具有高效性的机理是其能够显著降低反应活化能，缩短反应达到平衡点的时间，并使细胞代谢在温和条件下快速进行。探究影响酶活性的条件及酶的专一性一、温度对酶活性的影响1原理解读温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。2实验设计思路3实验设计程序淀粉淀粉酶各自在所控制的温度下处理一段时间淀粉与相应温度的淀粉酶混合在各自所控制的温度下保温一段时间滴加碘液，观察颜色变化本实验不宜选用过氧化氢酶催化过氧化氢分解，因为过氧化氢酶催化的底物过氧化氢在加热的条件下分解也会加快。归纳不同温度对酶的活性和结构的影响低温(0 ) 升温 最适温 再升温 高温| | | | |活性受抑制活性增高活性最高活性降低无活性| | | | |未变性 未变性 未变性 渐变性 已变性二、pH对酶活性的影响1原理解读(1)H2O2H2OO2(2)pH影响酶的活性，从而影响O2的生成量，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验O2生成量的多少。2实验设计思路O2的产生速率归纳不同酸碱度对酶的活性和结构的影响过酸酸性增强最适酸碱度碱性增强过碱|无活性活性降低活性最高活性降低无活性|变性渐变性未变性渐变性变性三、酶的专一性该实验探究中的自变量可以是不同反应物，也可以是不同酶溶液，因变量是反应物是否被分解。(1)方案一：用同一种酶催化两种不同物质解读用淀粉酶分别作用于淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀生成来判断淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探究酶的专一性。(2)方案二：用两种不同酶催化同一种物质再用斐林试剂鉴定，从而探究酶的专一性。探究酵母菌细胞的呼吸方式1实验原理(1)酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。酵母菌进行有氧呼吸能产生大量的CO2，在进行无氧呼吸时能产生酒精和CO2。(2)CO2可使澄清石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水浑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液中CO2的产生情况。(3)橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下可与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。2实验3注意事项(1)通入A瓶的空气中不能含有CO2，以保证使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。(2)B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保通入澄清石灰水中的CO2是由无氧呼吸产生的绿叶中色素的提取和分离1实验原理(1)提取：叶绿体中的色素溶于有机溶剂而不溶于水，可用无水乙醇等有机溶剂提取色素。(2)分离：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。提醒关键词及其与试剂的对应关系提取色素无水乙醇；分离色素层析液。2实验程序提取色素画滤液细线观察结果整理、洗手3实验成功的关键(1)叶片要新鲜、颜色要深绿，含有较多色素。(2)研磨要迅速、充分。叶绿素不稳定，易被活细胞内的叶绿素酶水解。充分研磨使叶绿体完全破裂，提取较多的色素。(3)制备滤纸条时，要将滤纸条的一端剪去两角，这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀，便于观察实验结果。(4)滤液细线不仅要求细、直，而且要求含有较多的色素，所以要求待滤液干后再画12次。(5)滤液细线不能触及层析液，否则色素溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带或色素较少。提醒(1)从色素带的宽度可推知色素含量的多少；(2)从色素带的位置可推知色素在层析液中溶解度大小；(3)在滤纸上距离最近的两条色素带是叶绿素a与叶绿素b，距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素。观察植物细胞的有丝分裂一、实验原理1植物的分生组织细胞有丝分裂较为旺盛。2有丝分裂各个时期细胞内染色体行为变化不同，根据各个时期内染色体的变化情况，识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。3细胞核内的染色体(质)易被碱性染料着色。二、实验流程1洋葱根尖的培养：实验前34 d，将洋葱放在装满水的广口瓶上，底部接触水，把装置放在温暖的地方，经常换水，以防烂根，待根长到5 cm时，取生长健壮的根尖制成临时装片观察。2装片的制作3观察：使用低倍镜找到根尖分生区的细胞，然后换成高倍镜，观察分生区的各个细胞，并找到有丝分裂各个时期的细胞。4绘图。三、实验注意事项1取材时，剪取根尖应为23 mm，过长会包括伸长区，无细胞分裂；2解离时间不宜过长，否则根尖细胞的结构会遭到破坏；3漂洗是为洗去细胞内部的盐酸，因此要保证足够的时间，否则会影响对染色体(质)的染色；4压片时要掌握好力度，过轻，细胞分散不开；过重，会压坏玻片。观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片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实验材料的选取宜选用雄性个体生殖器官，其原因为：(1)雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数。(2)在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减分裂。3实验流程(1)装片制作 (同有丝分裂装片制作过程)解离漂洗染色压片。(2)显微观察特别提醒精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此可以观察到染色体数为N、2N、4N等不同的细胞分裂图像。调查人群中的遗传病及相关题型1调查原理(1)人类遗传病是由遗传物质改变而引起的疾病。(2)遗传病可以通过社会调查和家系调查的方式了解发病情况。2调查流程图1 发病率与遗传方式的调查 项目内容调查对象及范围注意事项结果计算及分析遗传病发病率广大人群随机抽样考虑年龄、性别等因素，群体足够大患病人数占所调查的总人数的百分比遗传方式患者家系正常情况与患病情况分析基因的显隐性及所在的染色体类型4.注意问题(1)调查时，最好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)调查某种遗传病的发病率时，要在群体中随机抽样调查，并保证调查的群体足够大。某种遗传病的发病率100%(3)调查某种遗传病的遗传方式时，要在患者家系中调查，并绘出遗传系谱图。低温诱导植物染色体数目的变化一、原理、步骤和现象二、注意问题1选材(1)选用的实验材料既要容易获得，又要便于观察；(2)常用的观察材料有蚕豆(染色体较洋葱少故首选)、洋葱、大蒜等。2试剂及用途(1)卡诺氏液：固定细胞形态；(2)改良苯酚品红染液：使染色体着色；(3)解离液体积分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液(11)：使组织中的细胞相互分离开。3根尖培养(1)培养不定根：要使材料湿润以利生根；(2)低温诱导：应设常温、低温4 、0 三种，以作对照，否则实验设计不严密。4固定用卡诺氏固定液(无水酒精3份冰醋酸1份或无水乙醇6份氯仿3份冰醋酸1份)是为了杀死固定细胞，使其停留在一定的分裂时期以利于观察。5制作装片按观察有丝分裂装片制作过程进行。冲洗载玻片时水的流速要尽量慢一些，忌直接用水龙头冲洗，防止细胞被水流冲走。6观察换用高倍镜观察材料时，只能用细准焦螺旋进行调焦，切不可动粗准焦螺旋。与腺体和激素有关的实验设计1甲状腺和甲状腺激素、性腺和性激素常用实验方法是：切除法、饲喂法、注射法。如：探究甲状腺、甲状腺激素的生理作用实验组别实验动物实验处理观察指标实验组幼小动物切除甲状腺幼小动物生长发育情况切除甲状腺注射甲状腺激素对照组幼小动物不做任何处理幼小动物生长发育情况只切开皮肤不切除甲状腺注意：实验动物选取分组时，要选取生长发育状况相同的，且饲养时其他条件要一致。2生长激素和垂体，胰岛素、胰高血糖素和胰岛(胰腺)常用实验方法是：切除法、注射法。如：探究胰岛素对动物血糖调节的影响组别实验动物实验处理观察指标实验组饥饿处理的小鼠连续注射一定量胰岛素小鼠生活状况对照组饥饿处理的小鼠连续注射一定量胰岛素出现低血糖症状补充糖类小鼠生活状况不注射胰岛素，定期补充糖类3.其他激素的实验设计可参考上述实验进行。注意能够口服、饲喂的激素只有甲状腺激素和性激素等小分子物质，大分子的多肽(蛋白质)类激素，如：各种促激素、生长激素、胰岛素等只能注射。种群数量变化的实验探究 (以培养液中酵母菌种群变动为例)知识归纳1探究原理酵母菌可以用液体培养基来培养。培养基中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作曲线，从而掌握酵母菌的种群数量变化情况。2探究目的初步学会酵母菌等微生物的计数以及种群数量变化曲线的绘制。3探究步骤(1)将10 mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中。(2)将酵母菌接种到试管中的培养液中。(3)将试管放在25 条件下培养。(4)每天取样计数酵母菌数量。(5)分析数据，画出曲线。4表达和交流(1) 根据实验数据可得右图所示曲线。增长曲线的总趋势是先增加再降低。原因是在开始时培养液的营养充足、空间充裕、条件适宜，因此酵母菌大量繁殖，种群数量剧增；随着酵母菌数量的不断增多，营养消耗，pH变化等，生存条件恶化，酵母菌死亡率高于出生率，种群数量下降。(2)影响酵母菌种群数量的因素可能有养分、温度、pH及有害代谢废物等。【典例】依据探究“培养液中酵母菌种群的数量变化”的实验过程和要求，回答下列问题。(1)某学生的部分实验操作过程是这样的：从静置试管中吸取酵母菌培养液进行计数，记录数据；把酵母菌培养液放置在冰箱中培养；第七天再取样计数，记录数据，统计分析绘成曲线。请纠正该同学实验操作中的错误。(2)利用计数板可在显微镜下对微生物细胞进行直接计数。计数板是一个特制的可在显微镜下观察的玻片，样品就滴在计数室内。计数室由2516400个小室组成，容纳液体的总体积为0.1 mm3。现将1 mL酵母菌样品加99 mL无菌水稀释，用无菌吸管吸取少许滴在盖玻片边缘，使其自行渗入计数室，并用滤纸吸去多余菌液。现观察到图中所示a、b、c、d、e 5个中方格80个小室内共有酵母菌44个，则上述1 mL酵母菌样品中约有菌体_个。为获得较为准确的数值，减少误差，你认为可采取的做法是_。解析要理解实验过程中各个步骤的要求及其原因，才能更好地理解实验的原理。在实验过程中，对酵母菌的总数进行计算是很难的，所以要采用抽样检测法，每次从试管中吸出培养液时，都要进行振荡，目的是让酵母菌在培养液中分布均匀，减少计数的误差；培养酵母菌时，要提供酵母菌生活的最适条件，包括温度、无菌条件等，所以不应该放在冰箱里进行培养；7天中，酵母菌种群数量是不断变化的，所以连续7天都要取样、观察、计数，而不是仅在第7天进行计数。在显微镜下观察时，要注意多取样，取平均值，尽量减少误差，计算酵母菌总数时，要先计算出每个计数室中酵母菌的数量，然后乘以酵母菌总体积。所以上述1 mL酵母菌样品中的总数为：4001001 0000.12.2108个。答案(1)应将试管轻轻振荡几次再吸取酵母菌培养液进行计数；应将酵母菌培养液放置在适宜温度下培养；应连续七天，每天观察、取样计数并记录数据。(2)2.2108多取样、取平均值土壤中小动物类群丰富度的研究知识归纳1实验原理(1)土壤是无数小动物的家园。(2)许多土壤动物身体微小且有较强的活动能力，可用取样器取样进行采集、调查的方法。(3)丰富度：统计方法通常有两种：记名计算法和目测估计法。记名计算法目测估计法2实验流程确定问题制定计划实施计划得出结论：组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的物种丰富度是不同的。一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越多，群落结构也越复杂。3实验注意事项(1)从不同营养环境中采集土壤样本要分别统计。(2)尽可能多地收集小动物。收集小动物时，根据土壤中生物的避光性和趋湿性来收集。(3)从同样营养土壤中采集的样本，多组同学进行统计比较。(4)识别命名要准确，并进行分类。(5)远离危险地带，不要破坏当地环境。典例。下图是“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中常用的两种装置，下列有关叙述不正确的是()。AA装置的花盆壁C和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通BB装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集CA装置主要是利用土壤动物避光、避高温、趋湿的习性采集D用B装置采集的土壤动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中解析由图可知，A装置主要是利用土壤动物避光、避高温、趋湿的习性采集，其中的花盆壁C和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于小动物的采集，而不是空气流通；B装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集，用B装置采集的土壤动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中，也可以放到试管中。答案A土壤微生物的分解作用1实验原理