新人教版生物实验课件

人教版高中生物教材 必修 实验教学经验 教材主要实验 一 使用显微镜观察多种多样的细胞 实验原理 高倍显微镜可以将细胞放大 更清晰地观察到细胞的形态 结构 有利于区别不同的细胞 实验步骤 1 制作装片 材料要少 切片要薄 盖盖玻片时 一定要缓慢 2 显微镜观察 先用低倍镜观察 找 严格按照取镜 安放 对光 压片 观察的程序 先在低倍镜下找到物像 移 把所要观察的物像移到视野的中央 再换高倍镜观察 转 直接转动转换器 换上高倍镜观察 调 再调节细准焦螺旋 直至看到清晰的物像 若视野较暗 可调节光圈或反光镜 实验归纳 1 显微镜放大倍数 1 显微镜的放大倍数是指物像长度或宽度的放大倍数 而不是面积或体积 2 总的放大倍数是目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积 一 使用显微镜观察多种多样的细胞 一 使用显微镜观察多种多样的细胞 2 目镜 物镜及其放大倍数大小的判断3 显微镜的成像特点和物像移动规律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 一 使用显微镜观察多种多样的细胞 二 检测生物组织中的糖类 脂肪和蛋白质 二 检测生物组织中的糖类 脂肪和蛋白质 实验步骤 1 还原糖的检测与观察 二 检测生物组织中的糖类 脂肪和蛋白质 2 淀粉的检测与观察 二 检测生物组织中的糖类 脂肪和蛋白质 3 脂肪的检测与观察 二 检测生物组织中的糖类 脂肪和蛋白质 镜检观察 在低倍镜下找到花生子叶的最薄处 移至视野中央 换用高倍镜观察 结果与结论 视野中被染成橘黄色 如果用苏丹 染液 被染成红色 的脂肪颗粒清晰可见 说明花生子叶中含有 4 蛋白质的检测与观察 二 检测生物组织中的糖类 脂肪和蛋白质 实验归纳 1 甘蔗 甜菜块根等组织中含有的糖主要是蔗糖 蔗糖不是还原糖 西瓜 番茄 胡萝卜 血液等也不可作为鉴定还原糖的实验材料 2 三类有机物检测在操作步骤上的差异 唯一需要加热 还原糖检测 且必须水浴加热 不能用酒精灯直接加热 若不加热 则无砖红色沉淀出现 唯一需要显微镜 脂肪检测 混合后加入 斐林试剂 分别加入 双缩脲试剂 先加A液 后加B液 且B液不能过量 三 观察DNA和RNA在细胞中的分布 实验原理 1 甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同 绿色 红色 染色剂 染色剂 三 观察DNA和RNA在细胞中的分布 实验步骤 清水 口腔侧壁 固定细胞 三 观察DNA和RNA在细胞中的分布 8 防止细胞被冲走 吡罗红甲基绿混合染色剂 三 观察DNA和RNA在细胞中的分布 5 观察 先用低倍镜 再用高倍镜 6 结果 细胞核部分被染成绿色 细胞质部分被染成红色 7 结论 DNA主要分布在 中 RNA主要分布在 中 细胞核 细胞质 三 观察DNA和RNA在细胞中的分布 实验归纳 1 甲基绿吡罗红染液的使用方法和斐林试剂使用方法相同 甲基绿和吡罗红染色剂必须现用现配 混合使用 2 实验操作及试剂的作用 1 操作流程 制片 水解 冲洗 染色 观察 0 9 NaCl8 HCl蒸馏水甲基绿 吡罗红染液 三 观察DNA和RNA在细胞中的分布 2 试剂及作用 甲基绿吡罗红染色剂 染DNA和RNA 混合使用 现用现配 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 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 蒸馏水 配制染色剂 冲洗涂片 四 体验制备细胞膜的方法 四 体验制备细胞膜的方法 制备细胞膜的原理和方法的分析判断制备细胞膜的原理涉及物质进出细胞方面的知识 需掌握以下两点 1 原理 动物细胞在清水中会吸水涨破 细胞内的物质流出而得到细胞膜 2 哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料的优点 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 注意 一定不能选鸡 鱼等非哺乳动物的红细胞作为实验材料 因为它们有细胞核和各种细胞器 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 五 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 实验原理 1 叶肉细胞中的叶绿体 呈绿色 扁平的椭球形或球形 散布于细胞质中 可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布 2 线粒体普遍存在于动物细胞和植物细胞中 健那绿染液能专一性地使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色 而细胞质接近无色 通过染色 可以在高倍显微镜下观察到生活状态的线粒体呈短棒状 圆球状 线形或哑铃形等 五 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 实验步骤 1 观察叶绿体 低倍镜下找到叶肉细胞 高倍镜下观察叶绿体的形态和分布 五 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 2 观察线粒体 低倍镜下找到口腔上皮细胞 高倍镜下观察线粒体被染成蓝绿色 细胞质接近无色 五 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 实验归纳 1 用高倍显微镜可观察到叶绿体和线粒体的形态和分布 但不能观察到叶绿体和线粒体的亚显微结构 观察叶绿体时不需染色 而观察线粒体时需要染色 2 实验过程中细胞是活的 临时装片中的叶片要随时保持有水状态 以免影响细胞的活性 3 实验材料的选择应以取材方便 制片简单 观察效果好为原则 由于藓类植物的叶子薄而小 叶绿体清晰 可取整个小叶制片 作为观察叶绿体的实验材料 含叶绿体的或其他颜色鲜艳的植物细胞 不能用来观察线粒体 因为原有的颜色会遮蔽健那绿染色后的颜色变化 影响观察 观察线粒体的实验材料一般选用人的口腔上皮细胞 六 植物细胞的吸水和失水 实验原理 1 一个处于外界溶液中的成熟植物细胞和外界溶液构成一个渗透系统 原生质层相当于一层半透膜 细胞液具有一定的浓度 与外界溶液能够产生浓度差 2 原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大 3 当外界溶液浓度大于细胞液浓度时 细胞渗透失水 进而发生质壁分离 4 当细胞液浓度大于外界溶液浓度时 细胞渗透吸水 发生质壁分离复原 六 植物细胞的吸水和失水 实验步骤 六 植物细胞的吸水和失水 实验归纳 1 实验选材 选用的植物细胞要有中央大液泡 质壁分离及复原现象明显 细菌细胞也能发生质壁分离 但现象不明显 动物细胞没有细胞壁 不发生质壁分离现象 2 实验试剂的使用 若使用浓度过高的蔗糖溶液 则质壁分离现象明显 但不能复原 因为溶液浓度过高 使细胞过度失水而死亡 六 植物细胞的吸水和失水 七 比较过氧化氢在不同条件下的分解 七 比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验注意问题 实验时必须用新鲜的 刚从活的动物体中取出的肝脏作实验材料 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 实验中使用肝脏的研磨液 可以加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积 从而加速过氧化氢的分解 滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液时不能共用一支滴管 因为酶的催化效率具有高效性 少量酶带入FeCl3溶液中就会影响实验结果的准确性 甚至使人产生错觉 作出错误的判断 H2O2分解过程有气泡冒出 若反应一段时间 不再有气泡冒出 说明反应结束 若在不增加H2O2量的前提下 使气泡 O2 的生成量增加 可采取的措施是提高H2O2浓度 八 探究温度和pH对酶活性的影响 1 温度对酶活性的影响 实验原理 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 八 探究温度和pH对酶活性的影响 实验设计 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 八 探究温度和pH对酶活性的影响 2 pH对酶活性的影响 实验原理 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 实验设计 八 探究温度和pH对酶活性的影响 实验归纳 1 在验证酶专一性实验中 若反应物选择淀粉和蔗糖 酶溶液为淀粉酶 则适宜选用斐林试剂检测反应物是否被分解 不能选用碘液 因为碘液无法检测蔗糖是否被分解 2 在探究温度对酶活性影响的实验中 若选取淀粉和淀粉酶 则不宜选用斐林试剂 因为斐林试剂需加热 而温度是自变量 也不能选过氧化氢和过氧化氢酶 3 设计实验程序时 不能将底物和淀粉酶液先混合再控制温度 或pH 否则在温度 或pH 未达到所预设温度 或pH 时酶已发生作用 九 探究酵母菌细胞呼吸的方式 实验原理 细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸 有氧呼吸消耗的O2和产生的CO2的量相等 不会引起密闭容器内气体压强的改变 无氧呼吸包括酒精发酵和乳酸发酵 酒精发酵产生CO2 而乳酸发酵不产生任何气体 因此 前者可引起密闭容器中气体压强升高 后者则不改变密闭容器中的气体压强 实验过程 1 配制酵母菌培养液 酵母菌 葡萄糖溶液 2 检测CO2的产生 装置如图所示 九 探究酵母菌细胞呼吸的方式 3 检测酒精的产生 自A B中各取2mL滤液分别注入编号为1 2的两支试管中 分别滴加0 5mL溶有0 1g重铬酸钾的浓硫酸溶液 振荡并观察溶液的颜色变化 九 探究酵母菌细胞呼吸的方式 实验归纳 探究酵母菌细胞的呼吸方式实验中的四点注意事项 1 通入A瓶的空气中不能含有CO2 以保证第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混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是酵母菌无氧呼吸产生的CO2 3 甲 乙两组为对比实验 设置的是有氧 无氧条件 不能用对照实验的观点来分析甲 乙两组实验 4 不同生物无氧呼吸的产物不同 直接原因是催化反应的酶不同 根本原因是所含的基因不同 十 绿叶中色素的提取与分离 实验原理 1 提取 绿叶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 实验步骤 十 绿叶中色素的提取与分离 十 绿叶中色素的提取与分离 十 绿叶中色素的提取与分离 实验归纳 实验操作中4个注意点 1 选材 叶片颜色太浅或放置时间太久 会导致分离色素带颜色过浅 2 操作 研磨不充分 未加CaCO3或加入无水乙醇过多都会导致分离色素时色素带颜色过浅 3 画滤液细线时不能做到直 细 匀会导致分离出的色素带不平整 发生重叠 4 层析时滤液细线触及层析液 会导致色素溶解到层析液中 得不到层析的色素带 十一 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 实验原理 1 高等植物的分生组织细胞有丝分裂较为旺盛 2 细胞的分裂是独立进行的 在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在状态 判断处于不同分裂时期的细胞 3 细胞核内的染色体容易被碱性染料 如龙胆紫溶液 染成深色 实验步骤 1 洋葱根尖的培养实验前3d 4d 待根长到约5cm 十一 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 2 装片的制作取材 取根尖2mm 3mm 十一 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 3 观察先低倍镜观察 根据根尖特点找到分生区细胞 后高倍镜观察 先找中期 后找前 后 末期细胞 4 绘图绘制植物细胞有丝分裂中期简图 十一 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 实验归纳 1 选材时 需选分裂期在细胞周期中所占比例大的植物品种 剪取根尖时不宜过长 保证选取的是分生区细胞 2 解离时间要严格控制 解离时间不能太短 否则细胞间果胶未溶解 压片时细胞不易分散 达不到效果 时间过长则细胞分离过度 过于酥软 无法取出根尖进行染色和制片 3 控制染色时间 染色时间不能太短 否则染色体或染色质不能完全着色 时间过长则使细胞核等其他部分充满染色剂无法分辨染色体 十一 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 4 压片时用力必须恰当 过重时会将组织压烂 过轻则细胞未分散 二者都影响观察效果 5 对细胞有丝分裂的过程观察不可能看到连续的分裂过程 因为在解离过程中细胞已经死亡 观察到的只是一个固定的时期 要不断地移动装片 在不同的视野中找到各个时期的分裂图像 所以在制作装片时要让细胞分散成一层细胞 这样才能找到各个分裂时期的细胞 十二 性状分离比的模拟实验 1 实验原理 甲 乙两个小桶分别代表雌 雄生殖器官 甲 乙内的彩球分别代表雌 雄配子 用不同彩球随机组合模拟生物在生殖过程中雌 雄配子的随机结合 2 实验注意问题 1 要随机抓取 且每抓完一次将小球放回原小桶并搅匀 目的是保证两种雌配子或两种雄配子比例相同 2 重复的次数足够多 3 结果与结论彩球组合类型数量比DD Dd dd 1 2 1 彩球代表的显隐性性状的数值比接近3 1 十三 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 实验原理 1 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 2 在减数分裂过程中 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 实验步骤 十三 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 显微观察 在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 识别初级精母细胞 次级精母细胞和精细胞 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 十三 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 实验归纳 本实验材料选择是关键 宜选用雄性个体生殖器官 其原因是 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 才继续完成减数第二次分裂 十四 低温诱导植物染色体数目的变化 实验原理 1 正常进行有丝分裂的组织细胞 在分裂后期着丝点分裂后 子染色体在纺锤体的作用下分别移向两极 进而平均分配到两个子细胞中去 2 低温可抑制纺锤体形成 阻止细胞分裂 导致细胞染色体数目加倍 实验流程 十四 低温诱导植物染色体数目的变化 十四 低温诱导植物染色体数目的变化 实验归纳 实验中各种液体的作用 1 卡诺氏液 固定细胞形态 2 体积分数为95 的酒精 冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液 3 解离液 体积分数为15 的盐酸溶液和体积分数为95 的酒精以1 1混合 使组织中的细胞相互分离开来 4 清水 洗去解离液 防止解离过度影响染色 5 改良苯酚品红染液 使染色体着色 便于观察染色体的形态 数目 行为 十五 调查人群中的遗传病 实验原理 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 实验步骤 十五 调查人群中的遗传病 实验归纳 1 调查对象的选择 宜选择群体中发病率较高的单基因遗传病 宜选取 可操作性强 的调查类型 如 红绿色盲 多 并 指 高度近视等 本类遗传病只需通过观察 问卷 调查 访谈等方式即可进行 不必做复杂的化验 基因检测等 十五 调查人群中的遗传病 2 调查 遗传方式 与 发病率 的区别 十六 生物体维持pH稳定的机制 1 实验原理 1 细胞代谢会产生许多酸性物质 如H2CO3 食物中常含有一些酸性和碱性物质 它们进入内环境后 因内环境中存在缓冲物质 而使内环境的pH不会发生大的偏移 2 通过比较向自来水 缓冲液 如Na2HPO4 KH2PO4等溶液 生物材料中加入酸或碱后 pH的变化反映出机体pH的调节机制 2 实验流程自来水缓冲液检测并记录初始pH 每滴入5滴0 1mol LHCl生物材料或NaOH测定并记录一次pH 直至滴入30滴 以pH为纵轴 以酸或碱的滴数为横轴将记录数据作图 比较并得出结论 十六 生物体维持pH稳定的机制 3 实验对比分析 表示用NaOH对自来水的处理 表示NaOH或HCl分别对缓冲液和生物材料的处理 表示用HCl对自来水的处理 结论 无论滴加HCl还是NaOH溶液 生物材料的pH均保持相对稳定 比较以上三条曲线变化规律可知 生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水 说明生物材料内含有缓冲物质 因而能维持pH相对稳定 十七 探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度 实验原理 1 适宜浓度的生长素促进扦插枝条生根 在不同浓度的生长素溶液中 扦插枝条生根的情况不同 2 生长素类似物是人工合成的化学物质 其作用特点与生长素是一样的 都具有两重性 实验流程 1 配制梯度溶液 配制一系列浓度梯度的2 4 D溶液 0 2 0 4 0 6 0 8 1 0mg mL 其他试剂也可 2 操纵变量实验 将新剪下的植物枝条平均分成5组 将插条的基部分别放在上述不同浓度的2 4 D溶液中浸泡几个小时 然后均置于相同且适宜的环境中 十七 探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度 3 观察并记录结果 一段时间后观察插条的生根情况 4 分析结果得出结论 实验归纳 1 本实验中 取材 处理时间 蒸馏水 光照 温度 通气状况等都属于无关变量 无关变量在实验中的处理要采用等量性的原则 如用相同的花盆 选用相同的植物材料等 2 进行实验前可以先做预实验 预实验可以为进一步的实验摸索条件 也可以检验实验设计的科学性和可行性 以免由于设计不周 盲目开展实验而造成人力 物力和财力的浪费 预实验时需要设置空白对照 在预实验的基础上再次实验时可不设置空白对照 十七 探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度 3 在预实验确定了最适浓度的大致范围后 可在此范围内配制更小浓度梯度的系列溶液 以获得更精确的最适浓度范围 此时可以不考虑用蒸馏水处理作为对照 4 用生长素类似物处理插条的方法有浸泡法和沾蘸法 浸泡法处理是把插条的基部浸泡在配制好的溶液中 深约1 5cm 处理几小时至一天 然后再将其扦插到完全培养液中让其生根 要求溶液的浓度较低 并且最好是在遮阴和空气温度较高的地方进行 沾蘸法是把插条基部在浓度较高的药液中蘸一下 约5s 深约1 5cm即可 5 实验的测量指标可以是枝条的生根数目 也可以是生根的长度 6 在实验过程中 可能会出现不同浓度的生长素类似物对促进生根的效果相同的情况 7 生长素类似物有一定的毒性 实验结束后应妥善处理废液 十八 培养液中酵母菌种群数量的变化 实验原理 1 用液体培养基培养酵母菌 种群的增长受培养液的成分 空间 pH 温度等因素的影响 2 在理想的无限环境中 酵母菌种群的增长呈 J 型曲线 在有限的环境下 酵母菌种群的增长呈 S 型曲线 实验步骤 十八 培养液中酵母菌种群数量的变化 十八 培养液中酵母菌种群数量的变化 实验归纳 1 显微镜计数时 对于压在小方格界线上的酵母菌 应遵循 数上线不数下线 数左线不数右线 的原则计数 2 从试管中吸出培养液进行计数前 需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 减小误差 3 结果的记录最好用记录表 4 每天计数酵母菌数量的时间要固定 5 溶液要进行定量稀释 6 需要进行重复实验 使获得的数据更准确 7 血细胞计数板的正确使用以及试管中酵母菌总数的计算 十九 土壤中小动物类群丰富度的研究 实验原理 1 土壤不仅为植物提供水分和矿质元素 也是一些小动物的良好栖息场所 2 许多土壤动物有较强的活动能力 而且身体微小 因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查 常用取样器取样法进行采集 调查 3 丰富度的统计方法通常有两种 记名计算法 指在一定面积的样地中 直接数出各种群的个体数目 这一般用于个体较大 种群数量有限的群落 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 等级的划分和表示方法有 非常多 多 较多 较少 少 很少 等等 十九 土壤中小动物类群丰富度的研究 实验步骤 提出问题 制订计划 十九 土壤中小动物类群丰富度的研究 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 实验归纳 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