【状元之路】2012届高中生物第一轮复习 实验5 实验设计专题研究系列之有关细胞膜、细胞核的实验探究实验中变量的确认课件

实验设计专题研究系列之(五)有关细胞膜、细胞核的实验探究实验中变量的确认,实验专项一、体验制备细胞膜的方法1选取哺乳动物成熟的红细胞作实验材料的原因(1)动物细胞没有细胞壁，不但省去了去除细胞壁的麻烦，而且无细胞壁的支持、保护，细胞易吸水胀破。(2)哺乳动物和人成熟的红细胞没有细胞核和具有膜结构的细胞器，易用离心分离法得到不掺杂细胞内膜系统的纯净的细胞膜。(3)红细胞数量大，材料易得。,2实验原理：细胞内的物质具有一定的浓度，把细胞放入清水中，细胞由于吸水而胀破，除去细胞内的其他物质而得到细胞膜。,3实验步骤,4实验注意事项(1)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。(2)操作时载物台应保持水平，否则易使蒸馏水流走。(3)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。(4)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。,5实验探究提示(1)细胞膜成分的实验探究：用溶脂剂处理细胞膜，膜被破坏，说明细胞膜中含有脂质成分。用蛋白酶处理细胞膜，膜被破坏，说明细胞膜中含有蛋白质成分。(2)细胞膜具有识别作用的实验探究：可将大量的同种生物和亲缘关系较远的生物的精子和卵细胞混合在一起，发现只有同种生物的精子和卵细胞能结合。,二、细胞核功能的实验分析1黑白美西螈核移植实验(1)实验过程：(2)实验结率：美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制。(3)实验分析：该实验无对照组，可将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞形成重组细胞进行培养作为对照。,2蝾螈受精卵横缢实验(1)实验过程：(2)实验结论：蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。(3)实验分析：该实验既有相互对照，又有自身前后对照。,3变形虫切割实验(1)实验过程：(2)实验结论：变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制。(3)实验分析：该实验既有相互对照，又有自身前后对照。,4伞藻嫁接与核移植实验(1)伞藻嫁接实验过程：,(2)伞藻核移植实验过程：(3)实验结论：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。(4)实验分析：伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的作用，从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的形状。,【能力拓展】实验中“变量”的确认根据实验目的要求，首先确定好四个变量即自变量、因变量、无关变量和额外变量及四者之间的关系。变量，亦称因子，指实验操纵控制的特定因素或条件。按性质不同，通常有以下两类共4种变量：(1)实验变量与反应变量。实验变量，亦称自变量，指实验中由实验者所操纵、给定的因素或条件。反应变量，亦称因变量或应变量，指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。通常，实验变量是原因，反应变量是结果，二者具有因果关系。实验的目的即在于解释这种前因后果。,(2)无关变量与额外变量。无关变量，亦称控制变量，指实验中除实验变量以外的影响实验变化和结果的因素或条件。额外变量，亦称干扰变量，指实验中由于无关变量所引起的变化和结果。显然，额外变量会对反应变量起干扰作用。,【典例示范】请根据下列材料，回答问题：哺乳动物红细胞在发育成熟过程中，核逐渐退化，为携带氧的血红蛋白腾出空间。成熟的红细胞一般不含细胞器且取材方便，是研究细胞膜的好材料。(1)将红细胞放入_中，一段时间后细胞将破裂，此过程依据的原理是_。(2)红细胞破裂后，流出细胞外的物质主要是_，用_试剂可鉴定该物质。(3)欲制备较为纯净的细胞膜，再用_方法分离提纯细胞膜。(4)用口腔上皮细胞能否制备得到较纯净的细胞膜？请分析原因。,思路分析：(1)根据渗透作用原理，将红细胞放在低渗溶液(如清水)中，细胞会吸水胀破，可获得细胞膜。(2)(3)红细胞内的主要物质是血红蛋白，可用双缩脲试剂鉴定。欲制备较纯净的细胞膜，可通过差速离心方法提纯。(4)口腔上皮细胞有细胞核和细胞器，用其制备得到的生物膜除细胞膜外，还有细胞器膜和核膜等。答案：(1)清水渗透作用(2)血红蛋白双缩脲(3)差速离心(4)不能。口腔上皮细胞中有细胞核和细胞器，制备的生物膜除细胞膜外还有细胞器膜和核膜等。,【实战演练】20世纪50年代，科学家发现，细胞膜中存在着某种只允许水分子出入的通道，人们称之为水通道，但水通道到底是什么却一直是个谜。20世纪50年代中期，美国科学家彼得阿格雷研究了不同的细胞膜蛋白，经过实验，他证明了一种被称为“水通道蛋白”的细胞膜蛋白就是人们寻找已久的“水通道”。如何验证彼得阿格雷发现的水通道蛋白就是水通道？请你完成下面的实验探究并回答下面的问题。(1)实验探究：观察：发现水分子能通过细胞膜。问题：水究竟怎样通过细胞膜？,假设：_。实验：把含“水通道蛋白”的正常细胞和经过处理后_的细胞放在_中。结果：前者能吸水，后者_。结论：_。(2)为了进一步验证细胞膜上的“水通道蛋白”就是“水通道”，彼得阿格雷又制出两种人造细胞膜，分别做成泡状物，然后放在水中，结果第一种泡状物吸收了很多水而膨胀，第二种则没有变化。请指出这两种人造细胞膜的化学成分的相同点和不同点。_,解析：(1)实验假设肯定与材料中主要内容有关：“如何验证彼得阿格雷发现的水通道蛋白就是水通道。”作为实验要验证水通道蛋白的存在并具有水通道功能，必然要设计对照实验，即两组中一组保留细胞膜的水通道蛋白，另一组去掉细胞膜上的该蛋白，观察两组细胞的吸水情况，即可得出相应结论。(2)两种人造细胞膜分别放在水中，一种能吸水膨胀必然含有亲水性很强的