必修一高中生物实验教案

1、学习必备欢迎下载生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定一、实验原理（1）鉴定实验设计的理念：某些化学试剂+ 生物组织中有关有机化合产生特定的颜色反应。（2）具体原理：可溶性还原糖+ 斐林试剂 砖红色沉淀。脂肪小颗粒+ 苏丹染液 橘黄色小颗粒。蛋白质+ 双缩脲试剂 紫色反应。二、目标要求初步掌握鉴定生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的基本方法。三、重点、难点1.重点初步掌握鉴定生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的基本方法。通过实验的操作和设计培养学生的动手能力，掌握探索实验设计技巧，从而培养创新思维能力。2.难点根据此实验方法、原理，设计实验来鉴定常见食物的成分。四、实验材料1.可溶性还原糖的

2、鉴定实验:选择含糖量较高、颜色为白色或近白色的植物组织，以苹果、梨为最好。2.脂肪的鉴定实验:选择富含脂肪的种子，以花生种子为最好(实验前浸泡3h4h)。3.蛋白质的鉴定实验:可用浸泡1d 2d 的黄豆种子 (或用豆浆、或用鸡蛋蛋白)。五、仪器、试剂1.仪器 :剪刀 ,解剖刀 ,双面刀片 ,试管 ,试管架 ,试管夹 ,大小烧杯 ,小量筒 ,滴管 ,玻璃漏斗 ,水浴锅 ,研钵 ,石英砂 , 纱布 ,载玻片 ,盖玻片 ,毛笔 ,吸水纸 ,显微镜。2.试剂 : 斐林试剂 (0.1g/L 的 NaOH 溶液 + 0.05g/mL 的 CuSO4 溶液 )；苏丹染液；双缩脲试剂；体积分数为 50%的酒精

3、溶液；蒸馏水。六、方法步骤1.制备试剂。2.可溶性还原糖的鉴定、方法、步骤。3.脂肪的鉴定、方法、步骤。4.蛋白质的鉴定、方法、步骤。七、教学过程新课引入 ：我们在化学中学习过物质的鉴定，其原理是被鉴定的物质与所用的化学试剂要么发生颜色反应，要么产生沉淀，我们生物学上也采用此原理，在生物学中物质鉴定的理念是：某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。新课教学：（具体原理）可溶性还原糖+ 斐林试剂 砖红色沉淀。（水浴加热）脂肪小颗粒+ 苏丹染液 橘黄色小颗粒。 （要显微镜观察）蛋白质+ 双缩脲试剂 紫色反应。（要先加 A 液 NaOH 溶液再加 B 液 CuSO4 溶液）今

4、天，我们学习鉴定生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的基本方法。（一）、还原糖的鉴定1、还原糖的鉴定步骤选材：制备组织样液注入组织样液2ml:苹果：洗净、去皮、切块，取5g 放如研钵中研磨成浆：加石英砂，加5 ml 水研磨过滤：将玻璃漏斗插入试管中，漏斗上垫一层纱布学习必备欢迎下载加斐林试剂：2ml （由斐林试剂甲液和乙液充分混合而成，不能分别加入）水浴加热：煮沸2min观察溶液颜色变化：浅蓝色棕色砖红色。2、实验成功的要点：还原糖的鉴定实验:选择含糖量较高、颜色为白色或近白色的植物组织，以苹果、梨为最好。斐林试剂要两液混合均匀且现配现用。斐林试剂的配制过程示意：斐林试剂甲液（0.1 g/ml 的

5、NaOH 溶液）按一定比例混合均匀斐林试剂乙液（0.05 g/ml 的 CuSO4 溶液）斐林试剂在鉴定尿液中是否含有葡萄糖时还能用其他那些鉴定方法？学生回答：还可以用斑氏试剂产生砖红色沉淀；及糖尿试纸据糖的由少到多产生浅蓝、浅绿、棕或深棕色。（二）、脂肪的鉴定1、脂肪的鉴定步骤:取材：花生种子（浸泡3-4h） ,将子叶削成薄片取理想薄片在薄片上滴2-3 滴苏丹染液制片去浮色制成临时装片观察：先在低倍镜下，找到材料的脂肪滴，然后，转为高倍镜观察。结论：细胞中的圆形脂肪小颗粒已经被染成橘黄色。2、实验成功的要点： .脂肪的鉴定实验: 选择富含脂肪的种子，以花生种子为最好(实验前浸泡3h 4h)。

6、该试验成功的关键是获得只含有单层细胞理想薄片。滴苏丹染液染液染色2-3min ，时间不宜过长，以防细胞的其他部分被染色。（三）、蛋白质的鉴定1、蛋白质的鉴定步骤：结论：蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。2、实验成功的要点：蛋白质的鉴定实验 :可用浸泡1d 2d 的黄豆种子 (或用豆浆、或用鸡蛋蛋白稀释液)。双缩脲试剂的使用， 一定要先加入A 液 (即 0.1 g/ml 的 NaOH 溶液 )，再加入双缩脲试剂B 液 (即 0.01g/ml 的 CuSO4 溶液 )。还可设计一只加底物的试管，不加双缩脲试剂，进行空白对照，说明颜色反应的引起是蛋白质的存在与双缩脲试剂发生反应，而不是空气的氧化引起。

7、学习必备欢迎下载观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布一、教学目标1、知识与技能：（ 1）学生分析说明 DNA 和 RNA 在结构上的不同点（ 2）学生回顾显微镜的使用方法2、过程与方法：（ 1）学生掌握制作装片的方法（ 2）使用试剂对材料进行染色3、情感态度和价值观：培养学生的动手能力，提升学生积极、乐观的学习态度。二、教学重点、难点1、教学重点：实验原理、显微镜的使用2、教学难点：甲基绿使DNA 呈绿色，吡罗红使RNA 呈红色。三、实验原理与解析(1) 真核细胞的 DNA 主要分布在细胞核内， RNA 主要分布在细胞质中。(2) 甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA 和 RNA 的亲和力不同

8、，甲基绿对DNA 亲和力强，使DNA 显现出绿色，而吡罗红对RNA 的亲和力强，使RNA 呈现出红色。用甲基绿、吡罗红的混合染色剂将细胞染色，可同时显示DNA 和 RNA 在细胞中的分布。(3) 盐酸的作用 盐酸能改变细胞膜的通透性，加速染色剂的跨膜运输； 盐酸使染色体中的DNA 与蛋白质分离，便于DNA 与染色剂的结合。四、实验器材1材料人的口腔上皮细胞，洋葱表皮细胞，根尖细胞，蛙或蟾蜍的血细胞，果肉细胞。2用具400 mL 烧杯， 250 mL 烧杯，温度计，滴管，消毒牙签，载玻片，盖玻片，铁架台，石棉网，火柴，酒精灯，吸水纸，显微镜。3试剂及配制方法（ 1）试剂质量分数为0 9%的NaC

9、l溶液，质量分数为8%的盐酸，乙酸钠，乙酸，蒸馏水，吡罗红甲GA的第二种方法配制（见下文）。（ 2）染色剂的配制染色剂 A 液的两种配制方法第一种方法：取吡罗红甲基绿粉1 g，加入到 100 mL 蒸馏水中溶解，然后用滤纸过滤，将滤液放入棕色瓶学习必备欢迎下载中备用。第二种方法： 取甲基绿2 g 溶于 98 mL 蒸馏水中， 取吡罗红G 5 g 溶于 95 mL 蒸馏水中。 取 6 mL 甲基绿溶液和 2 mL 吡罗红溶液加入到 16 mL 蒸馏水中，即为A 液，放入棕色瓶中备用。染色剂 B 液的配制方法 B 液是一种缓冲液，由乙酸钠和乙酸混合而成。先取乙酸钠16 4 g ，用蒸馏水溶解至 1

10、 000 mL 备用；再取乙酸12 mL，用蒸馏水稀释至1 000 mL 备用。取配好的乙酸钠溶液30 mL 和稀释的乙酸 20 mL ，加蒸馏水 50 mL ，配成 pH 为 4 8 的 B 液（缓冲液） 。五、 主要步骤 ( 以观察口腔上皮细胞为例 )1.取材 滴： 在洁净的载玻片上滴一滴质量分数为0.9%的 NaCl 溶液； 刮： 用消毒牙签在口腔内侧壁上轻轻地刮几下； 涂： 将牙签上的碎屑涂抹在载玻片的生理盐水中； 烘： 将涂有口腔上皮细胞的载玻片在酒精灯的火焰上烘干。2.水解 解： 将烘干的载玻片放入装有30ml 质量分数为8%的盐酸的小烧杯中，进行材料的水解； 保： 将小烧杯放入装

11、有 30温水的大烧杯中保温5 分钟。3.冲洗涂片 冲： 用缓缓的蒸馏水冲洗载玻片10 秒钟； 吸： 用吸水纸吸去载玻片上的水分。4.染色 染：用 2 滴吡罗红甲基绿混合染色剂滴在载玻片上，染色5 分钟； 吸： 吸去多余染色剂； 盖： 盖上盖玻片。5.观察 低：在低倍物镜下，寻找染色均匀，色泽浅的区域，移至视野中央，将物像调节清晰； 高：转到高倍物镜，调节细准焦螺旋，观察细胞核和细胞质的染色情况。学习必备欢迎下载用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体一、教学目标根据新课改所倡导的“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”的目标观，我确定了如下的三维教学目标知识1、 说出本实验的原理。2、 概述线粒体和

12、叶绿体的结构特点过程与方法1、 能够正确地使用高倍镜2、 提高学生的动手操作能力情感态度与价值观1、 通过学生之间的分工合作，提高学生的团队意识，并体会合作学习的快乐。二、教学重难点结合课程标准和高中生的认知发展规律，我确定了如下教学重难点重点 高倍镜的使用步骤，及线粒体和叶绿体的形态与分布特点。难点临时装片的制作四、教法首先当然是在教学中应用最广的讲授法，在我们的印象中讲授法似乎就是知识由教师向学生简单的传递，是一种灌输式的教学。但是如果我们能善于联系学生的生活经验和社会科技，帮助学生建立起新旧知识间的联系，同样也是有意义学习。其次是实验演示法帮助学生直观形象的学习知识，激发学生的学习兴趣。

13、再次还有谈话法，通过提问的方式及时检查学生的学习状况；最后是讨论法，有利于学生相互取长补短，共同进步。 总之， 我认为没有最好的教学方法， 每种教学方法都有优缺点， 在教学中我们应灵活选用，做到不同教学方法的优化组合。五、学法我们常说：“现代的文盲不是不识字的人，而是不会学习的人”，因而，我在教学过程中特别重视学法的指导。充分发挥学生的主观能动性，使学生成为学习的主人。这节课指导学生的学习方法主要是实验法，观察法、讨论法和归纳比较的方法。六、教学过程1、首先让学生预习本实验的内容，思考本实验的原理是什么，操作步骤。2、我将通过讲授与演示相结合为学生呈现本实验的内容。3、学生动手操作，教师从旁指

14、导。学习必备欢迎下载4、总结实验，让同学思考后完成讨论部分的作业。七实验步骤取材制片观察（先低倍镜、后高倍镜）体验（描述、评价）八 实验解疑（ 1）为什么用藓类的小叶或者菠菜叶的下表皮（稍带叶肉）作观察叶绿体的实验材料？藓类属阴生植物，菠菜叶的下表皮是菠菜时的背阳面，这样的细胞中的叶绿体大且数目少，且藓类小叶是由一层细胞构成的，便于观察叶绿体的形态和分布。（ 2 ）为什么观察叶绿体的监时装片，在实验过程中要始终保持有水状态？防止细胞内的叶绿体失水，如果叶绿体失水，叶绿体就缩成一团，无法观察叶绿体的形态和分布。（ 3 ）高倍镜使用中的注意事项：一般地讲，在低倍镜下调节清晰后，可直接转动转换器，使

15、高倍镜对准通光孔。但若高倍镜不是原配的，则应先稍微转动粗准焦螺旋，使镜头上升后再换高倍镜，然后下降镜筒进必须从一侧注视物镜下降到一定距离。换高倍镜后因镜头与装片间的距离很小，切记不可再转动粗准 焦螺旋，以防损坏镜头与或装片。应该一面从目镜里观察，一面逆时针方向转动细准焦螺旋，直至清晰为止。在高倍镜下若要换装片，必须升高镜筒后才能进行。（ 4 ）细胞质基质中的叶绿体是不是静止不动的？为什么？不是静止不动的，叶绿体存在于细胞质中，它会随着细胞质的流动而运动。学习必备欢迎下载比较过氧化氢在不同条件下的分解一、学习目标学习探索酶的催化效率的方法；探索过氧化氢酶和 Fe3+催化效率的高低；知道酶在什么部

16、位获得；能用科学术语表达生物现象，养成事实求是的科学态度。这个实验需要你尝试着收集证据，并根据证据作出合理判断；同时试着用数学的方法处理和解释数据。二、观察与思考生活中因外伤造成伤口时，可以用双氧水进行消毒，你知道什么是双氧水吗？它就是过氧化氢的水溶液，看起来像水一样无色透明，当你把它涂在伤口上时会出现白色的泡沫，这些白色的泡沫就是过氧化氢分解产生的氧气。 Fe3+ 是催化过氧化氢的分解得无机催化剂，动物肝脏中的过氧化氢酶也能催化过氧化氢分解，谁的催化效率更高呢？（一）提出问题（二）猜想与假设（三）交流、讨论（对猜想与假设进行交流讨论）三、设计与交流（根据实验原理，选择实验器材（仪器和药品）

17、，列出具体实验步骤，设计自己或小组的实验方案） 实验方案我的设计 实验器材（仪器与药品） 实验步骤或 实验方案小组设计 实验器材（仪器与药品） 实验步骤四、实验解析（一）实验原理新鲜的肝脏中有较多的过氧化氢酶，过氧化氢酶是一种生物催化剂， Fe3+是一种无机催化剂，它们都可以将。H 2O2Fe3+H2O2 + O2过氧化氢酶温馨提示：每滴质量分数为3.5%的 FeCl3 溶液中的Fe3+数，大约是每滴质量分数为20%的肝脏研磨液中过氧化氢酶分子数的25 万倍。（二）主要实验材料：新鲜的质量分数为20%的肝脏（如猪肝、鸡肝）研磨液；质量分数为3.5%的 FeCl3 溶液；新配制的体积分数为3%的

18、过氧化氢溶液；量筒，试管，滴管，试管架，卫生香，火柴，酒精灯，试管夹，大烧杯，三脚架，石棉网，温度计。学习必备欢迎下载（三）方法与步骤（按下表添加试剂）步骤试管编号1234H2O2 溶液2ml2ml2ml2ml温度常温90常温常温FeCl3 溶液-2 滴-肝脏研磨液-2 滴气泡释放量卫生香燃烧（四）注意事项1. H 2O2 溶液有一定的腐蚀作用。用量筒量取H2O2 溶液时请小心，切勿将H2O2 溅在皮肤上或者衣服上，一旦发生要马上用大量清水冲洗。2. 实验过程中，试管口不要对着自己或者同学，以免反应太剧烈，气泡冲出试管冒到脸上产生危险。3. 由于过氧化氢酶是蛋白质，所以使用的动物肝脏必须新鲜，

19、此为实验成功之关键。4. 不要使用滴加 FeCl3 溶液和肝脏研磨液，以免互相干扰。5. 向试管中插入带火星的卫生香时动作要快，尽量往下，直到接近液面，但不要插到气泡中，以免使卫生香因潮湿而熄灭。（五）实验变量分析在本实验中，H2O2 溶液的浓度，使用剂量，肝脏研磨液的新鲜程度等为无关变量。五、实验结论及分析1. 实验结果与预测结果的比较试管编号反应条件预期实验现象实际观察到的现象误差分析12342. 实验中遇到的问题（ 1）为什么要选用新鲜的肝脏？马铃薯或胡萝卜的块茎可以吗？（ 2） 3 号和 4 号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？（ 3）在细胞内，可以通过加热来提高反应速率吗？

20、学习必备欢迎下载绿叶中色素的提取和分离一实验原理实验中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇( 丙酮，汽油，苯等) 中，所以，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。绿叶中的色素不止一种，他们都能溶解在层析液中。然而，它们在层析液中的溶解度不同；溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快；反之则慢。这样，几分钟之后绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。且溶解度最高的是胡萝卜素，它随层析液在滤纸上扩散的最快；叶黄素和叶绿素a 的溶解度次之，叶绿素b 的溶解度最低，扩散的最慢。二实验目的1. 掌握提取和分离叶绿体色素的方法2. 探究绿叶中含有几种色素三实验材料用具材料：新鲜的绿色叶片（如菠菜的绿叶）。无水乙

21、醇，层析液，SiO2、 CaCO3用具 : 干燥的定性滤纸，烧杯（100ml）, 小试管，试管架，培养皿盖，棉塞，研钵，玻璃漏斗，尼绒布，毛细吸管，剪刀，药勺，量筒（10ml ） , 天平，铅笔四实验步骤1.提取绿叶中的色素取材：用天平称取 5g 的新鲜绿叶，剪碎，放入研钵中。向研钵中加入少许SiO2、 CaCO3，再加入 10ml无水乙醇，进行快速，充分的研磨。过滤：将研磨液迅速倒入玻璃漏斗（漏斗基部放一块单层尼绒布）中进行过滤。将滤液收集到小试管中，及时用棉塞将试管口塞严。2.制备滤纸条将干燥的定性滤纸剪成略小于试管长与直径的滤纸条，将滤纸条的一端剪去两角，并在距这一端1cm处用铅笔画一条

22、细的横线。3. 画滤液细线用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀的画出一条细线。待滤液干后，再画一两次4. 分离绿叶中的色素将适量的层析液倒入烧杯中，将滤纸条（有滤液细线的一端朝下）略微倾斜靠着烧杯的内壁，轻轻插入层析液中，随后用培养皿盖盖住烧杯口。注意，不能让滤液细线触及层析液5. 观察与记录几分钟以后，打开培养皿盖，取出滤纸条，干燥后观察滤纸条上的色素带，以及每条色素带的颜色和宽度，将观测结果记录下来。6观察结果分析结果：滤纸条上出现四条宽度、颜色不同的彩带（如下图）学习必备欢迎下载最宽：叶绿素a（蓝绿色）；最窄：叶绿素b（黄绿色）；相邻色素带最近：叶绿素a 和叶绿素b；相邻色素带最远：胡萝

23、卜素（橙黄色）和叶黄素（黄色）。实验关键点1. 选材时应注意选择鲜嫩、色浓绿、无浆汁的叶片。如菠菜叶、棉花叶、洋槐叶等。2. 画滤液细线时，应以细、 直、颜色浓绿为标准，重复画线时必须等上次画线干燥衙再进行，重复 2-3 次。3. 层析时不要让滤液细线触及层析液。实验总结（ 1）在研磨绿叶时，加入少许SiO2是为了研磨得充分，加入少许的CaCO3是为了防止研磨过程中色素受到破坏，加入10ml 无水乙醇是使色素溶解在其中，便于提取；（ 2） 因无水乙醇和层析液都是易挥发且层析液是有一定毒性的有机溶剂，所以研磨要快，收集的滤液要用棉塞塞住，层析时要加盖，尽量减少有机溶剂的挥发。（ 3）用毛细吸管画

24、滤液细线时，线条越细越直效果越好，重复划几次的目的是使滤液细线中含有较多的色素（ 4）如果层析液浸没了滤纸条上的滤液细线，滤纸条上就不会出现色素带，其原因是滤液细线中的色素溶解在了烧杯中的层析液中，会导致色素带不清晰，影响整个实验的效果。学习必备欢迎下载观察根尖分生组织细胞的有丝分裂【实验目的】1.制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片。2.识别有丝分裂的不同时期，比较细胞周期在不同时期的时间长短。3.绘制植物细胞有丝分裂简图【实验原理】1.高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、茎尖等分生区细胞。2.细胞分裂具有 独立性 ：同一时刻，同一组织的不同细胞，可处于细胞周期的不同 分裂时期。在高倍显微镜下，根据染

25、色体的形态和数目，识别有丝分裂的不同时期。3. 碱性染料（ 龙胆紫溶液 或醋酸洋红液）能将 染色体 染成深色。【实验用具】洋葱（可用葱、蒜代替）。显微镜，载玻片，盖玻片，玻璃皿，剪刀，镊子，滴管质量分数为15%的盐酸，体积分数为95%的酒精，质量浓度为0.01g/ml 或 0.02g/ml 的龙胆紫溶液（将龙胆紫溶解在质量分数为 2%的醋酸溶液中配制而成）或醋酸洋红液，洋葱根尖细胞有丝分裂固定装片。【实验步骤】1.洋葱根尖的培养在实验课前34 天，取洋葱一个，放在广口瓶上，瓶内装满清水，让洋葱的底部接触到瓶内的水面。把这个装置放在温暖的地方培养。待根长约5 cm 时，取生长健壮的根尖制成临时装

26、片观察。2.装片的制作制作流程为：解离漂洗染色制片过程方法时间上午 10 时至下午 2 时（洋葱根尖分生区细胞处于分裂期的较多， 这会因洋葱的品种室温等差异而有所不3 5 min解离同） 剪取洋葱根尖 2 3 mm，立即放入盛有 盐酸和酒精混合液（1:1） 的玻璃皿中，在室温下解离。目的用药液使组织中的细胞相互分离 开来（破环细胞壁的果胶层）。待根酥软后， 用镊子取出， 放入盛有 清水 的玻璃皿洗去药液防止解离 过度。漂洗约 10 min，防止盐酸与碱性染色剂发中漂洗。生作用，影响染色染色把根尖放进盛有质量浓度为0.01g/ml 或 0.02g/ml 的3 5 min龙胆紫溶液或醋酸洋红液能龙

27、胆紫溶液 （或醋酸洋红液）的玻璃皿中染色。使染色体 着色用镊子将这段根尖取出来，放在载玻片上， 加一滴清制片水，并用镊子把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上使细胞分散开来， 有利于观察再加一片载玻片，然后，用拇指轻轻地按压载玻片。3.洋葱根尖细胞有丝分裂的观察（ 1）把制成的装片先放在低倍显微镜 下观察，扫视整个装片，找到分生区细胞：细胞呈正方形，学习必备欢迎下载排列紧密 。再换成高倍显微镜仔细观察，首先找出 分列中期 的细胞（原因： 因为中期细胞中染色体的形态更为清晰和固定 ），然后再找前期、后期、末期的细胞，注意观察各时期细胞内染色体形态和分布的特点，最后观察分裂期间的细胞。（ 2）如果自制

28、装片效果不太理想，可以观察洋葱根尖固定装片。4.绘图绘出植物细胞有丝分裂中期简图。【讨论】1.在观察结果中，处于那一个时期的细胞最多？为什么？处于间期的细胞最多， 因为间期持续的时间最长 （见右图），其大约占细胞周期的 90%95% 。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成 DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。【结论】前期 ：核仁和核膜逐渐消失。 核内染色质逐渐缩短变粗成为染色体，每一染色体含有两染色单体，它们具有一个共同的着丝点；两级发出纺锤丝形成纺锤体。染色体散乱地分布在纺锤体的中央。中期 ：染色体形态比较稳定、数目比较清晰，便于观察。丝与染色体的着丝点相连。各染

29、色体的着丝点排列在赤道板上，纺锤后期 ：各染色体着丝点分裂为二，其每条染色单体也相应地分开，并各自随着纺锤丝的收缩而平均移向两极，每极有一组染色体，数目和原来的相同。末期 ：核膜、核仁重新出现，分开在两极的染色体各自组成新的细胞核，在细胞中央出现细胞板形成新的细胞壁，使细胞分裂为二，形成二个子细胞。这时细胞又进入分裂间期。细胞有丝分裂的重要意义，是将亲代细胞的染色体经过复制（实质为DNA的复制）之后，精确地平均分配到两个子细胞中。细胞的有丝分裂对于生物的遗传有重要意义学习必备欢迎下载细胞大小与物质运输的关系一、学习目标本实验也是高中生物必修一“分子与细胞”一册书中典型的引导式实验，按照课程标准

30、的要求，学生要学会模拟探究细胞体积与表面积的关系。通过模拟探究过程的进行，体验细胞必须要保持一定的体积，并认同细胞生长到一定大小后停止生长，细胞进入分裂增殖。同时通过对实验方案的设计主要培养学生比较、判断、推理、分析综合等思维能力，初步形成创造思维品质，能够运用学到的生物学知识评价和解决某些实际问题；其次通过分组实验和讨论，培养合作和交流能力，领会生物科学探究的一般方法，培养学生科学探究能力和勇于探索、不断创新的精神。二、观察与思考（一）提出问题生活中吹气球的时候，气球的体积在缓慢增大，能一直增大么？同理组成生物体的每一个细胞的体积在生长发育过程中能无限增大么？（二）猜想与假设气球吹到一定程度

31、是，橡胶的膨胀系数达到最大时，可能就会爆裂。细胞也一样可能有同样的遭遇，或许不增大，停止生长，或许进入下一次分裂，也可能萎缩。假设细胞的体积不能无限增大？（三）交流、讨论可以分组实验，在实验室连续观察细胞的生长状况，利用显微镜观察细胞是否无限增大？也可以构建细胞模型，来验证细胞生长状况，以及细胞大小与物质运输的关系。三、设计与交流 实验方案：用含有酚酞的琼脂块模拟细胞形态，利用酚酞遇NaOH 变红特性，观察扩散深度的测量，计算表面积与体积的比值来推导细胞大小与物质运输速率的关系我的设计 实验器材：烧杯、酚酞、琼脂块、直尺等 实验步骤：琼脂H 2O搅拌煮沸，冷却、凝固前加酚酞，搅拌混合倒入浅盘固

32、化后切成小块。用餐刀切成边长分别为 3cm、2cm、1cm 的正方体小块。加入 NaOH ，将上述 3 块琼脂放入烧杯，加入 NaOH溶液，淹没琼脂块，浸泡10 min ，注意搅拌。测量并记录。四、实验解析（一）实验原理1含有酚酞的琼脂块遇到 NaOH ，酚酞变红色。主要利用酚酞与碱性溶液变红的特性。2NaOH 在琼脂块中扩散的速度相同,在相同时间内， NaOH 扩散的深度 (或琼脂块变红的体积)与琼脂块的总体积的比值可以反映NaOH 在琼脂块中扩散的效率。 此过程可模拟细胞大小与物质运输效率的关系。（二）主要实验材料1材料： 3cm×3cm× 6cm 的含有酚酞的琼脂块（

33、琼脂由琼脂糖（Agarose）和琼脂果（ Agaropectin ）两部分组成。琼脂在食品工业的应用中具有一种极其有用的独特性质。其特点：具有凝固性、稳定性，能与一些物质如酚酞形成络合物等物理化学性质，可用作增稠剂、凝固剂、悬浮剂、乳化剂、保鲜剂和稳定剂。）、塑料餐刀、防护手套、塑料勺、纸巾、烧杯。2药品：质量分数为0.1% 的 NaOH 溶液。（三）方法与步骤1酚酞琼脂块的制备：30g 琼脂 1LH 2O搅拌煮沸，冷却、凝固前加1g 酚酞，搅拌混合倒入浅学习必备欢迎下载盘固化后切成 3cm × 3 cm × 6cm 的小块。2制备不同体积的正方体琼脂块，用餐刀切成边长分别

34、为3cm、 2cm、1cm 的正方体小块。加入 NaOH ，将上述 3 块琼脂放入烧杯，加入NaOH 溶液，淹没琼脂块，浸泡10 min ，注意搅拌。3测量并记录：取出琼脂块，用餐刀沿中轴线切为两半并测量每块琼脂块上NaOH 扩散的深度 ,做好记录。4分析结果，得出结论。实验数据需计算表面积S（ cm2）和模拟细胞的体积V （ cm3），用 S V 的比值，表示相对表面积的大小。（四）注意事项1实验步骤2 中应防止勺子破坏琼脂块的表面。2分割琼脂块之前，应用纸巾吸干NaOH 溶液。3每次切割之前必须把刀擦干。4在实验开始之前，要求每位学生穿好实验服，戴好护目镜和防护手套，以防止实验过程中药品飞

35、溅，伤及眼睛和皮肤。5酚酞易引起过敏反应，准备实验材料时最好戴橡皮手套。6为了保证实验的严谨性，在放有琼脂块的三个烧杯内同时加入等量的NaOH溶液，在相同的“扩散”时间后，将琼脂块一齐取出。颜色变化的观察与面积和体积的计算可同时进行。7本实验最后要引导学生认同细胞表面积与体积比不能过小，否则会因表面积的限制导致细胞代谢速率下降，这对细胞的生存是不利的。所以当细胞长到一定大时，便不再长大，进而一分为二，为细胞快速代谢创造条件。（五）实验变量分析本实验中自变量是不同大小琼脂块模拟的细胞，因变量是琼脂块进入琼脂块“细胞”的深度。其中NaOH 溶液的浓度、环境温度等为因变量。五、实验结论及分析（一）实

36、验结果与预测结果的比较琼脂块的表面积体积比值（表面NaOH 扩散的比值（ NaOH 扩散的体边长 /cm23积 /体积）深度 /cm积整个琼脂块的体积）/cm/cm3210.01结论1琼脂块的表面积和体积的比随着琼脂块的增大而2 NaOH 扩散的体积与整个琼脂块体积之比随着琼脂块的增大而。（二）试验中遇到的问题1酚酞是极易引起过敏的一种物质，如何保证实验过程中操作者不解除活不过敏？2 NaOH 具有极强的腐蚀性，操作时应避免与皮肤和眼睛接触。如喷洒出来，应该如何做出急救？3实验结束后的废弃化学溶液，应如何处理？学习必备欢迎下载体验制备细胞膜的方法活动目标1体验用哺乳动物红细胞制备细胞膜的基本方

37、法。2使用高倍显微镜观察制备细胞膜过程中细胞的变化。背景资料生物膜的研究发展迅速。要研究生物膜的组成、结构及功能，首先必须分离出纯净的细胞膜。分离得到的哺乳动物的红细胞膜，一般称为“血影”。哺乳动物成熟的红细胞中没有一般真核细胞所具有的细胞核和细胞器，容易用它制备纯净的细胞膜。此外，哺乳动物的血液也比较容易获得，因而是研究细胞膜的理想材料。从哺乳动物的红细胞中分离细胞膜，第一步是将血液收集在加有抗凝剂的容器内，用低速离心的方法从血液中分离出红细胞，然后用等渗缓冲液反复洗涤，经多次离心，去除血浆。第二步是在红细胞中加入低渗缓冲液，由于低渗溶液的作用，大量水分进入细胞，使红细胞胀破而溶血。第三步是

38、将溶血的红细胞反复而充分地高速离心、洗涤，去除血红蛋白和其他的细胞内含物，最终获得比较纯净的红细胞膜。操作指南1材料新鲜的哺乳动物血液2用具离心机，离心管，滴管，显微镜，载玻片，盖玻片，吸水纸，小烧杯。3试剂柠檬酸钠或肝素（抗凝剂），生理盐水（质量分数为09%的 NaCl 溶液），蒸馏水或清水。4操作要点教师在实验前做以下准备工作。准备一定量的新鲜的哺乳动物血液，如羊血或猪血，在冰箱中静置一昼夜。用滴管将上清液吸去。再吸取 1 mL 的沉淀物，放入离心管中，加入生理盐水 2 mL，在 2 000 r/min 条件下离心 5 min 。去除上清液，在沉淀中再加入生理盐水 2 mL，再离心一次，去

39、除上清液，留沉淀备用。以上操作的目的是洗去血浆成分，避免血浆对血细胞的缓冲作用，从而使红细胞的溶血现象更加明显。学生的实验操作如下。（ 1）取一个5 mL 的小烧杯，加入生理盐水2 3 mL。（ 2）用滴管在沉淀的下层吸取一小滴血细胞，滴入小烧杯的生理盐水中，以达到稀释红细胞的目的，以免观察时，由于细胞密度太大，影响观察效果。学习必备欢迎下载（ 3）取另一个滴管，在小烧杯中轻轻搅拌，然后吸取少量的血细胞稀释液，在载玻片的中央滴很小的一滴，加盖玻片。（ 4）先在低倍镜下观察红细胞的正常形态，可见其边缘完整发亮。（ 5）在盖玻片的一侧加一滴蒸馏水或清水，在另一侧非常小心地用吸水纸慢慢地吸引，防止把

40、红细胞全部吸入吸水纸中而影响观察。 边加水边观察， 注意红细胞的形态变化。 红细胞会随着水流向一侧漂移，观察时注意移动玻片。红细胞体积逐渐变大，变得非常鼓胀，在视野中可以找到少数胀破的红细胞，它们已失去完整发亮的边缘，变成弥散状。5需要注意的几个问题（ 1）制作临时装片时，红细胞必须稀释，而且取红细胞的量要少。（ 2）在高倍镜下观察，待观察清晰时，在盖玻片的一侧滴加蒸馏水，同时在另一侧用吸水纸吸引。上述操作均在载物台上进行，并随时调整镜筒高度，持续观察细胞的变化。在盖玻片一侧滴加蒸馏水的量要少，不能让盖玻片处于漂浮状态；同时在另一侧用吸水纸吸引时要小心，不要将血细胞吸走。（ 3）要想取得好的观

41、察效果，所用显微镜的放大倍数应在400 倍以上。（ 4）操作中要认真观察才能看到连续的变化过程。教学设计1分析实验原理 提问引入 科学家要研究细胞膜，首先要解决的问题，是获得相应的实验材料，即细胞膜。用哪种细胞来制备细胞膜比较合适呢？为什么？请学生讨论。根据学生回答的情况，加以归纳总结。科学家发现，哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核，而且细胞质的结构也比其他真核细胞简单得多，是制备细胞膜的理想材料。 进一步提问 怎样才能获得纯净的细胞膜呢？直接剥离可以吗？有没有间接的方法？根据学生的回答，肯定溶血的方法。再进一步提问，如何将细胞膜与细胞其他成分分离开？引导学生了解离心技术的应用。由于细胞膜非常薄，通常