1、专题专题 实验与探究实验与探究 一、课本中的实验每一个实验的目的、原理、方法和步骤了如指掌。并能够应用相关的原理,对其他实验进行设计和拓展。考试说明对实验与探究能力的要求(1)能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验,包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能综合运用这些实验涉及的方法和技能。(2)具备验证简单生物学事实的能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。(3)具有对一些生物学问题进行初步探究的能力,包括运用观察、实验与调查,假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。(4)能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订。考纲要求的实验(1)观察DNA和RNA
2、在细胞中的分布(2)检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质 (3)用显微镜观察多种多样的细胞(4)用高倍镜观察线粒体和叶绿体(5)通过模拟实验探究膜的透性(6)观察植物细胞的质壁分离和复原(7)探究影响酶活性的因素(8)叶绿体色素的提取和分离(9)探究酵母菌的呼吸方式(10)观察细胞的有丝分裂(11)模拟探究细胞表面积与体积的关系(12)观察细胞的减数分裂(13)低温诱导染色体加倍(14)调查常见的人类遗传病(15)探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用(16)模拟尿糖的检测(17)探究培养液中酵母菌数量的动态变化(18)土壤中动物类群丰富度的研究(19)探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替必修必修
3、1必修必修2必修必修3选修1:(20)DNA的粗提取与鉴定网 络 构 建第一类:显微镜观察类实验(7个)用显微镜观察多种多样的细胞(1-P7)观察DNA、RNA在细胞中的分布(1-P26)观察线粒体和叶绿体(1-P47)观察植物细胞的质壁分离和复原(1-P61)观察细胞的有丝分裂(1-P115)观察细胞的减数分裂(2-P21)低温诱导染色体加倍(2-P88)镜筒压片夹载物台遮光器与光圈反光镜镜座镜柱镜臂细准焦螺旋粗准焦螺旋物镜目镜显微镜的结构:显微镜的结构:(一)使用高倍显微镜观察几种细胞(1-P7)显微镜的使用显微镜的使用2、取镜安放、取镜安放3、对光、对光4、放置玻片标本、放置玻片标本5、
4、观察、观察6、高倍显微镜的使用、高倍显微镜的使用1、显微镜的构造、显微镜的构造(1 1)使用顺序:先低倍后高倍)使用顺序:先低倍后高倍(2 2)放大倍数:)放大倍数:(3 3)目镜、物镜镜头长度与放大)目镜、物镜镜头长度与放大倍数关系:倍数关系:(4 4)成像特点:低倍镜)成像特点:低倍镜/高倍镜高倍镜 (5 5)物象移动方向与装片移动方)物象移动方向与装片移动方向关系(包括顺逆时针问题)向关系(包括顺逆时针问题)(6 6)视野光线亮度的调整与切片)视野光线亮度的调整与切片颜色、厚度的关系颜色、厚度的关系(7 7)污染物位置的判断)污染物位置的判断若在低倍镜下看不到细胞,不可改用高倍物镜继续观
5、察。若在低倍镜下看不到细胞,不可改用高倍物镜继续观察。注意:注意:1)正确使用低倍镜:取镜)正确使用低倍镜:取镜对光对光安放安放装片装片下降镜筒下降镜筒调焦。调焦。下降镜筒时,下降镜筒时,必须双眼注视物镜和装片的距离,以免压必须双眼注视物镜和装片的距离,以免压坏装片和碰坏物镜。坏装片和碰坏物镜。2)正确使用高倍镜:将低倍镜下看到的物像)正确使用高倍镜:将低倍镜下看到的物像移到视野中央移到视野中央转动转换器,换用高倍转动转换器,换用高倍物镜物镜调整光圈和反光镜,使视野亮度调整光圈和反光镜,使视野亮度适宜适宜调节细准焦螺旋,直至物像清晰。调节细准焦螺旋,直至物像清晰。(二)观察DNA、RNA在细胞
6、中的分布(1-p26)实验原理实验原理染色剂染色剂 染色颜色染色颜色 主要存在部位主要存在部位 DNA RNA吡罗红吡罗红甲基绿甲基绿红色红色绿色绿色主要在细胞核主要在细胞核,线粒,线粒体、叶绿体含少量体、叶绿体含少量主要在细胞质主要在细胞质取口腔上皮细胞制片取口腔上皮细胞制片(将载玻片烘干)将载玻片烘干)水解水解 冲洗涂片冲洗涂片 染色染色 观察观察(先低倍镜再高倍镜(先低倍镜再高倍镜/选择染色均匀、色泽浅的区域)选择染色均匀、色泽浅的区域)(8%8%的的HCl,能改变细胞膜的通透能改变细胞膜的通透性,同时使性,同时使DNADNA与蛋白质分离与蛋白质分离)人口腔上皮细胞人口腔上皮细胞DNAD
7、NA、RNARNA分布分布洋葱鳞片叶洋葱鳞片叶内表皮内表皮细胞细胞DNADNA、RNARNA分布分布(蒸馏水)(蒸馏水)(0.9%的的NaClNaCl)(三)观察线粒体和叶绿体(1-p7)一、实验原理一、实验原理 1.高等绿色植物的叶绿体存在于细胞质基质高等绿色植物的叶绿体存在于细胞质基质中,叶绿体一般是中,叶绿体一般是 色的,扁平的色的,扁平的 形或形或 形,可以用高倍显微镜观察它的形态和分布。形,可以用高倍显微镜观察它的形态和分布。2.健那绿健那绿染液是染液是专一性的染线粒体专一性的染线粒体的的活细胞活细胞染料染料。可以使活细胞的。可以使活细胞的线粒体呈现线粒体呈现 色,而色,而细胞质几乎
8、为无色。细胞质几乎为无色。绿绿蓝绿蓝绿球球椭球椭球二、方法步骤与注意事项二、方法步骤与注意事项 观察叶绿体装片:观察叶绿体装片:取材:取材:(叶片薄且叶绿体大,数目少)(叶片薄且叶绿体大,数目少)制片:制片:载玻片中央滴一滴清水,将叶片放入,加上盖玻片,载玻片中央滴一滴清水,将叶片放入,加上盖玻片,制成临时装片(制成临时装片(临时装片随时保持有水状态临时装片随时保持有水状态)观察:观察:先先 倍镜找到叶片细胞后高倍镜观察叶绿体(形倍镜找到叶片细胞后高倍镜观察叶绿体(形态和分布)(态和分布)(光强度的变化与叶绿体的位置关系光强度的变化与叶绿体的位置关系)绘图:绘图:用铅笔画一个叶绿体形态和分布情
9、况清楚的叶肉细胞用铅笔画一个叶绿体形态和分布情况清楚的叶肉细胞藓类小叶藓类小叶或或黑藻叶黑藻叶或或波菜叶稍带叶肉的下表皮波菜叶稍带叶肉的下表皮 低低黑藻细胞的叶绿体人口腔上皮细胞的线粒体 1 1、原理、原理:细胞液浓度:细胞液浓度 细胞外溶液浓度时,细胞吸水;细胞外溶液浓度时,细胞吸水;细胞液浓度细胞液浓度 细胞外溶液浓度时,细胞失水细胞外溶液浓度时,细胞失水 细胞壁与原生质层的伸缩能力不同。细胞壁与原生质层的伸缩能力不同。2 2、条件、条件:细胞内外溶液浓度差,活细胞,大液泡:细胞内外溶液浓度差,活细胞,大液泡 3 3、材料、材料:紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞(具紫色大液泡),:紫色洋葱鳞片叶外
10、表皮细胞(具紫色大液泡),质量浓度质量浓度0.3g/mL0.3g/mL的蔗糖溶液(糖液浓度不能过的蔗糖溶液(糖液浓度不能过高),清水等。高),清水等。4 4、步骤、步骤:制片:制片观察观察盖玻片一側滴蔗糖溶液盖玻片一側滴蔗糖溶液,另一側用吸另一側用吸水纸吸引水纸吸引观察(液泡由大到小观察(液泡由大到小,颜色由浅变深颜色由浅变深,原原生质层与细胞壁分离)生质层与细胞壁分离)盖玻片一側滴清水盖玻片一側滴清水,另一另一側用吸水纸吸引側用吸水纸吸引观察(质壁分离复原)观察(质壁分离复原)5 5、结论、结论:(略):(略)6 6、应用、应用:可以用于测定细胞液的浓度:可以用于测定细胞液的浓度 可以用于判
11、断细胞的死活可以用于判断细胞的死活 (四)观察植物细胞的质壁分离与复原(1-P61)细胞细胞 清水清水蔗糖溶液蔗糖溶液(液泡)(液泡)渗入渗入渗出渗出(低浓度)(低浓度)(高浓度)(高浓度)细胞液细胞液(较高浓度)(较高浓度)观察植物的质壁分离与复原观察植物的质壁分离与复原1 1正常细胞正常细胞初始质壁分离初始质壁分离显著质壁分离显著质壁分离观察植物的质壁分离与复原观察植物的质壁分离与复原2 2、实验原理、实验原理 、方法步骤、方法步骤(五)观察植物细胞的有丝分裂(1-p115)(1)(1)根尖根尖、茎尖的分生区、茎形成层、愈伤、茎尖的分生区、茎形成层、愈伤组织可观察到有丝分裂。组织可观察到有
12、丝分裂。(2)(2)细胞核细胞核内的染色体容易被内的染色体容易被碱性染料碱性染料着色着色(1 1)根尖培养(材料)根尖培养(材料)(2 2)装片制作装片制作:解离解离漂洗漂洗染色染色制片制片(顺序不能交换)(顺序不能交换)(3 3)观察观察:低倍镜观察低倍镜观察 高倍镜观察高倍镜观察 (4 4)绘图绘图:、注意事项注意事项培养根尖:培养根尖:应每天应每天换水换水 (防止水中缺氧烂根防止水中缺氧烂根)取材取材:取生长旺盛、带有取生长旺盛、带有分生区的根尖分生区的根尖,长度,长度 为根尖的为根尖的2-3mm(2-3mm(时间:上午时间:上午1010时至下午时至下午2 2时最佳)时最佳)解离解离:目
13、的:目的:使组织细胞分离开使组织细胞分离开,杀死并固定细胞;,杀死并固定细胞;解离液:解离液:15%15%盐酸盐酸95%95%酒精溶液酒精溶液1111;时间:时间:室温室温3-53-5分钟,至根尖酥软(分钟,至根尖酥软(时间短则细时间短则细胞没有完全分离,长则可能使根尖烂掉)胞没有完全分离,长则可能使根尖烂掉)漂洗漂洗:用用清水清水漂洗漂洗10min10min,目的目的是是洗去组织中的解洗去组织中的解 离液离液,便于染色,便于染色(防止酸碱中和防止酸碱中和)。压片压片:目的目的是使细胞分散开。是使细胞分散开。方法方法(用镊子弄碎(用镊子弄碎根尖,盖上盖玻片,再放上一块根尖,盖上盖玻片,再放上一
14、块载玻片载玻片,压片),压片)(压片过重过猛可能将组织压碎、压烂;过轻则细(压片过重过猛可能将组织压碎、压烂;过轻则细胞未充分分散开而重叠。)胞未充分分散开而重叠。)低倍镜观察:低倍镜观察:找到找到分生区分生区细胞(特点:细胞(特点:细胞呈正细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂方形,排列紧密,有的细胞正在分裂)高倍镜观察:高倍镜观察:找各时期细胞。可见找各时期细胞。可见处于间期的细处于间期的细胞最多胞最多,中期最少。不能看到某个细胞连续分裂的过,中期最少。不能看到某个细胞连续分裂的过程,因细胞在解离时已被杀死。程,因细胞在解离时已被杀死。染色染色:染液染液(0.01g/mL0.01g/mL
15、的龙胆紫或的龙胆紫或0.02g/mL0.02g/mL的醋的醋酸洋红)酸洋红);时间时间为为3 35 5分钟;分钟;目的目的是使染色体或染色是使染色体或染色质被碱性染料染成深色,便于观察质被碱性染料染成深色,便于观察。(六)观察细胞的减数分裂(2-p21)实验材料:蝗虫精巢精母细胞减数分裂固定装片等低倍镜观察在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞高倍镜观察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、位置和数目根据观察结果,尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图绘图(七)低温诱导染色体加
16、倍(2-p88)进行正常有丝分裂的植物分生组织细胞,在有丝分裂后期,染色体的着丝点分裂,子染色体在纺锤体的作用下,分别移向两极,最终被平均分配到两个子细胞中去。用低温处理植物分生组织细胞,能够抑制纺锤体形成,以至影响染色体被拉向两极,细胞也不能分裂成两个子细胞,于是植物细胞染色体数目发生变化。(与秋水仙素作用类似)一、实验原理一、实验原理低温诱导:低温诱导:固定形态:固定形态:制作装片:制作装片:观察:观察:培养洋葱根尖,待根长出约1cm左右将整个装置放入冰箱低温室内(4),诱导培养36小时剪取诱导处理的根尖约0.5-1cm,放入卡诺氏液(甲醇冰醋酸=11)浸泡0.5-1小时,以固定形态,然后
17、用体积分数95%酒精冲洗2次解离漂洗染色(改良苯酚品红染液)制片(同有丝分裂)视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞.二、实验过程二、实验过程考点1 观察类实验1.实验归类实验名称细胞的状态染色剂生物材料观察DNA、RNA在细胞中的分布死细胞甲基绿吡罗红人的口腔上皮细胞观察线粒体活细胞健那绿观察细胞的减数分裂死细胞无(为固定装片)蝗虫精母细胞低温诱导植物染色体数目的变化死细胞改良苯酚品红染液洋葱根尖细胞观察细胞的有丝分裂死细胞龙胆紫(或醋酸洋红)观察多种多样的细胞活或死细胞无(无需染色)酵母菌细胞、水绵细胞、叶的保卫细胞、鱼的红细胞等观察叶绿体活细胞藓类的叶(或菠菜叶、黑藻叶
18、)观察植物细胞的质壁分离与复原活细胞紫色洋葱鳞片叶表皮细胞2显微镜相关的知识 (1)观察:高倍镜使用要诀先低后高,找移转调说明:(1)以上实验除了“观察植物细胞的质壁分离与复原”使用低倍镜即可外,其余均需使用高倍镜。(2)鉴定类实验中的“脂肪的切片法鉴定”、探究性实验中的“培养液中酵母菌种群数量的动态变化”都需用显微镜观察。(2)放大倍数与镜头长度及细胞数目的关系归纳物像放大倍数目镜的放大倍数物镜的放大倍数。目镜越短,放大倍数越大;物镜越短,放大倍数越小,与玻片距离越远。低倍镜下视野中:细胞数多、细胞体积小、视野明亮。高倍镜下视野中:细胞数少、细胞体积大、视野较暗。放大倍数的变化与视野中的细胞
19、数量变化的关系:第一种情况:一行细胞数量的变化,可根据放大倍数与视野成反比的规律计算。第二种情况:圆形视野范围内细胞数量的变化,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。注意取材问题 (1)观察DNA、RNA在细胞中的分布不能选用哺乳动物成熟的红细胞(无细胞核,也就几乎不含DNA、RNA);(2)不能用观察叶绿体的材料来观察线粒体(叶绿体中的色素颜色会掩盖健那绿染色后的颜色变化);(3)观察细胞的有丝分裂或低温诱导植物染色体数目的变化时,应注意观察呈正方形的根尖分生区细胞(长方形的细胞可能是根尖的伸长区或成熟区的细胞,没有分裂能力);(4)观察细胞的减数分裂所选的材料可以是动物的精
20、巢和植物的雄蕊,而不宜选用动物的卵巢和植物的雌蕊(雄配子的产生数量远远多于雌配子,更容易观察到减数分裂的细胞);(5)观察叶绿体时,若选用菠菜叶则取稍带些叶肉的下表皮(靠近下表皮的叶肉细胞中的叶绿体较大而数目较少);(6)观察植物细胞的质壁分离与复原应选取成熟的植物细胞(含有大的液泡)。第二类:物质的分离、(粗)提取及鉴定实验(3个)检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质(1-p18)叶绿体色素的提取和分离(1-p97)DNA的粗提取与鉴定(选1-p54)实验原理某些化学试剂能使生物组织中的有机物产生特定的颜色反应鉴定成分还原糖脂肪蛋白质实验材料苹果、梨花生种子豆浆或蛋清实验药品斐林试剂苏丹染液双
21、缩脲试剂0.1g/mLNaOH,0.05g/mLCuSO4苏丹染液0.1g/mLNaOH,0.01g/mLCuSO4实验现象砖红色(Cu2O)橘黄色紫色实验步骤制备样液斐林试剂水浴加热观察(淡蓝色 棕色砖红色)徒手切片苏丹染色50%酒精去浮色制作装片显微镜观察制备样液双缩尿A试剂 双缩尿B试剂 振荡观察(八)检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(1-p18)生物组织中脂肪的鉴定生物组织中脂肪的鉴定实验原理1.提取:叶绿体中色素溶解于无水乙醇中2.分离:色素在层析液中的溶解度不同实验材料 新鲜的绿色叶片实验药品无水乙醇:溶解色素二氧化硅:研磨充分碳酸钙:防止叶绿素被破坏层析液:分离色素实验步骤1.
22、取材 2.研磨3.制备滤液 4.准备滤纸5.画滤液细线 6.层析色素观察7.分离的色素 实验结果滤纸条从上到下:橙黄色黄色蓝绿色黄绿色(九)叶绿体色素的提取和分离(1-p97)捕捕获获光光能能的的色色素素类胡萝类胡萝卜素卜素叶绿素叶绿素胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b(占占1/4)(占占3/4)(十)模拟尿糖的检测 一、实验原理 葡萄糖试纸是一种酶试纸,由葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶和某种无色的化合物固定于滤纸上制成。当尿液滴加到酶试纸时,尿液中的葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下生成葡萄糖酸和过氧化氢,过氧化氢在过氧化氢酶的催化作用下形成水和原子氧,原子氧可以将试纸上无色的
23、化合物氧化成有色的化合物,使试纸呈现特定的颜色,再与标准比色卡对比,即可知道尿样中葡萄糖的含量。二、方法步骤 1使用尿糖试纸测定尿糖浓度 (1)将5个分别装有水、葡萄糖溶液、三份模拟“尿样”的滴瓶和5条葡萄糖试纸分别对应做好标记,并在记录本上设计好记录表格。(2)分别用滴管从5个滴瓶中吸取溶液,在对应的葡萄糖试纸上各滴加2滴。(3)观察试纸的颜色变化并与标准比色卡对比,判断出“尿糖”的含量。(4)将实验结果记在记录表中。2也可利用斐林试剂检测尿糖实验原理1.NaCl溶液浓度为0.14mol/L时,DNA溶解度最低,可使DNA析出2.DNA不溶于酒精,可用于提取DNA;3.DNA遇二苯胺(沸水浴
24、)能被染成蓝色以鉴定DNA 实验材料 鸡血细胞、蛙血细胞实验药品0.1g/ml的柠檬酸钠、95%的酒精、2mol/L的NaCl、二苯胺实验现象 DNA遇二苯胺沸水浴呈蓝色实验步骤1.制备鸡血细胞液柠檬酸钠2.提取血细胞的核物质蒸馏水3.溶解DNA2mol/LNaCl溶液4.析出DNA0.14mol/LNaCl溶液5.提纯DNA95酒精6.再溶解DNA2mol/LNaCl溶液7.鉴定DNA二苯胺沸水浴加热鉴定 实验:DNA的粗提取与鉴定(选1-p54)考点2验证(鉴定)类实验1实验归类实验名称鉴定对象试剂颜色生物材料备注淀粉的鉴定淀粉碘液蓝色脱色的叶片无还原糖的鉴定还原糖斐林试剂砖红色沉淀苹果或
25、梨的匀浆等甲乙液现混现用、水浴加热脂肪的鉴定脂肪苏丹(或)染色橘黄(或红)色花生种子切片需用高倍镜观察实验名称鉴定对象试剂颜色生物材料备注蛋白质的鉴定蛋白质双缩脲试剂紫色豆浆、稀蛋清等先加A液,后加B液,摇匀尿糖的检测葡萄糖葡萄糖试纸有色水、葡萄糖溶液、三份模拟“尿样”无叶绿体中色素的提取和分离四种色素提取液:无水乙醇;分离液:层析液胡萝卜素:橙黄色;叶黄素:黄色;叶绿素a:蓝绿色;叶绿素b:黄绿色新鲜的绿叶(如菠菜叶)加入二氧化硅是为了研磨得更充分;碳酸钙可防止研磨中色素被破坏2.生物学中常用的试剂和药品试剂鉴定(染色)的物质(结构)是否加热颜色注意事项斐林试剂还原糖是砖红色现用现配双缩脲试
26、剂蛋白质否紫色A液与B液不能混合,需先滴加A液,再滴加B液苏丹染液脂肪否橘黄色苏丹染液脂肪否红色甲基绿DNA否绿色DNA、RNA同时存在时要混合使用且现用现配吡罗红RNA否红色健那绿线粒体否蓝绿色龙胆紫溶液(醋酸洋红)染色质(体)否深紫色(红色)染色前必须漂洗彻底注意问题(1)有关蛋白质的鉴定若用蛋清进行蛋白质鉴定时,需将鸡蛋清用水稀释,通常是0.5 mL蛋白液加入5 mL水,搅拌均匀。如果蛋白液稀释程度不够,与双缩脲试剂发生反应后会粘固在试管的内壁上,使反应不容易彻底,并且试管也不容易刷洗干净。鉴定蛋白质时,向样液中加入2 mL双缩脲试剂A摇匀,再向样液中加入34滴双缩脲试剂B摇匀。其中双缩
27、脲试剂B不能过量,因为过量的双缩脲试剂B会与试剂A反应,使溶液呈蓝色,从而掩盖生成的紫色。(2)叶绿体中色素的提取和分离区分色素提取和分离的原理:色素提取的原理无水乙醇提取法;色素分离的原理纸层析法。注意事项:a.滤液细线要画得细且直,以防止色素带重叠而影响分离效果;待滤液干燥后要再画一两次,目的是积累更多的色素,使分离后的色素带明显。b.分离色素时,层析液不能没及滤液细线,以防止色素溶解于层析液中而无法分离。第三类实验:探究类实验(第三类实验:探究类实验(7个)个)通过模拟实验探究膜的透性通过模拟实验探究膜的透性 探究影响酶活性的因素(探究影响酶活性的因素(1-p83)1-p83)探究酵母菌
28、的呼吸方式(探究酵母菌的呼吸方式(1-p91)1-p91)模拟探究细胞表面及与体积的关系模拟探究细胞表面及与体积的关系(1-p110)(1-p110)探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用(探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用(3-3-p51p51)探究培养液中酵母菌数量的动态变化(探究培养液中酵母菌数量的动态变化(3-p683-p68)探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替(探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替(3-p1123-p112)(十一)通过模拟实验探究膜的透性结果及分析 A烧杯中的蒸馏水变蓝色,说明长颈漏斗中的铜离子可通过玻璃纸进入烧杯内的蒸馏水中。B漏斗中的液面上升(上升或下降或不变),
29、B烧杯中的蒸馏水没有变红,说明水可以通过玻璃纸向漏斗内扩散,而漏斗中的蔗糖和红墨水的染料分子不能透过玻璃纸。实验原理2H2O2 O2+2H2O,生物体内的过氧化氢酶能催化这一分解过程实验材料药品动物的新鲜的肝脏、3%H2O2溶液、3.5%FeCl3溶液实验步骤和现象3%H2O2溶液+3.5%FeCl3溶液气泡小、产生的速度慢3%H2O2溶液+新鲜的肝脏提取液气泡大、产生的速度快实验结论酶具有高效性1、比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率(十二)探究影响酶活性的因素(高效性、专一性、温度、(高效性、专一性、温度、pHpH)实验原理淀粉、蔗糖是非还原性糖斐林试剂可检验可原性糖淀粉酶能将淀粉水解成还原
30、性糖实验材料药品2%的新鲜淀粉酶溶液、3%淀粉溶液、3%蔗糖溶液、斐林试剂(碘液)实验步骤和现象3%淀粉溶液+2%的新鲜淀粉酶溶液+斐林试剂(碘液)砖红色沉淀(不变蓝)3%蔗糖溶液+2%的新鲜淀粉酶溶液+斐林试剂无砖红色沉淀3%淀粉溶液蔗糖酶溶液碘液变蓝实验结论酶具有专一性加热2、探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用实验原理淀粉遇碘后形成蓝紫色复合物实验材料药品2%新鲜淀粉酶溶液、3%淀粉溶液、碘液、热水、冰块实验步骤和现象淀粉液(支)和淀粉酶溶液(支)分别在三个不同温度下保温混合相同温度下的淀粉液与淀粉酶溶液维持各自的温度5分钟(3支混合溶液试管)3支混合溶液试管中分别加入12滴碘液摇匀,观察颜色蓝
31、紫色的现象实验结论酶的催化活性受温度的影响3、温度或pH对酶活性的影响1.实验原理(1)酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。(2)CO2的检测 CO2使澄清石灰水变浑浊 CO2使溴麝香草酚蓝(BTB)水溶液由蓝变绿再变黄(3)酒精的检测 橙色的重酪酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色。(十三)(十三)探究酵母菌的呼吸方式探究酵母菌的呼吸方式(1-p91)(1-p91)(十三)(十三)探究酵母菌的呼吸方式探究酵母菌的呼吸方式(1-p91)(1-p91)2.实验过程 实验原理实验原理:用琼脂块模拟细胞。琼脂块越小,其表面积越大,则其与外界效换物质的表面积越大,经交换进来的物质在琼脂块中扩散
32、的速度快;琼脂块中含有酚酞,与NaOH相遇,呈紫红色,可显示物质(NaOH)在琼脂块中的扩散速度。实验步骤实验步骤:1 1、切琼脂块、切琼脂块 2 2、浸泡琼脂块、浸泡琼脂块 3 3、观察测量、观察测量 4 4、计算填表、计算填表(十四)模拟探究细胞表面积与体积的关系切成不同大小的琼脂方块切成不同大小的琼脂方块放入盛有放入盛有NaOH溶液中浸泡溶液中浸泡慢慢地,酚酞的琼脂随着酚酞的琼脂随着NaOH溶液的扩散变红溶液的扩散变红切开琼脂方块切开琼脂方块你发现什么了吗?你发现什么了吗?实验步骤:1 1、切琼脂块、切琼脂块 2 2、浸泡琼脂块、浸泡琼脂块 3 3、观察测量、观察测量 4 4、计算填表、
33、计算填表结论:琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小;NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小。琼脂块的边长/cm表面积/cm2体积/cm3比值(表面积/体积)NaOH扩散的深度/cm比值(NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积)354272:11.022483:11.01616:11.0实验结果:1实验原理:实验原理:植物插条经植物生长调节剂处理后,对植植物插条经植物生长调节剂处理后,对植物插条的生根情况有很大的影响,而且用物插条的生根情况有很大的影响,而且用不同浓度、不同时间处理其影响程度亦不不同浓度、不同时间处理其影响程度亦不同。其影响存在一个同。其影响存在一
34、个最适浓度最适浓度,在此浓度,在此浓度下下植物插条的生根数量最多,生长最快植物插条的生根数量最多,生长最快。2实验目的:实验目的:(1)了解植物生长调节剂的作用)了解植物生长调节剂的作用(2)进一步培养进行实验设计的能力)进一步培养进行实验设计的能力(十五)探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用(3-p51)(十五)探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用(3-p51)4设计实验:选择生长素类似物配制生长素类似物母液设置生长素类似物的浓度梯度制作插条分组处理插条进行实验观察记录分析实验结果,得出结论。配制生长素类似物母液:5mg/ml(用蒸馏水配制,加少许无水乙醇以促进溶解)插条处理方法:浸泡法
35、或沾蘸法3、常用的生长素类似物:NAA(萘乙酸),2,4-D,IPA(苯乙酸).IBA(吲哚丁酸)等n预实验:本实验的预实验是:先设计一组浓度梯度较大的实验进行探索,在此基础上设计细致的实验.5、步骤:1)设置生长素类似物的浓度梯度:将生长素类似物母液分别配成浓度为0.2、0.4、0.6、08、1、2、3、4、5mg/ml的溶液,另有清水做空白对照。2)制作插条:枝条剪成长约5-7cm的插条,插条的形态学上端为平面,下端要削成斜面,留34个芽。3)分组处理:将制作好的插条,分成N组(每组不少于3个枝条),分别将其基部浸泡在上述不同浓度溶液以及清水中,处理几小时至一天。4)培养实验:设置N个相同
36、的水培装置,加入等量的完全营养液,在相同的外界条件下,分别培养上述处理过的插条,注意保持温度为25-30(十六)探究培养液中酵母菌数量的动态变化(3-p68)方案设计方案设计 一、提出问题一、提出问题 培养一种酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的?培养一种酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的?二、猜想假设二、猜想假设酵母菌种群的数量随时间呈酵母菌种群的数量随时间呈S型增长变化。型增长变化。三、设计实验三、设计实验 全班同学分成甲、乙、丙等若干实验组。全班同学分成甲、乙、丙等若干实验组。分别用等量培养液,在相同适宜环境中培养等量酵母分别用等量培养液,在相同适宜环境中培养等量酵母菌。每天用血球计数板,
37、采用菌。每天用血球计数板,采用抽样检测的方法抽样检测的方法计数计数一个小方格内的酵母菌数量并作记录,连续一个小方格内的酵母菌数量并作记录,连续7 7天。天。7 7天后,各组向全班汇报本小组天后,各组向全班汇报本小组7 7天的数据,算出每一天的数据,算出每一天数据的全班平均值,根据平均值画出酵母菌种群数天数据的全班平均值,根据平均值画出酵母菌种群数量的增长曲长。量的增长曲长。一实验目的:1通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化,尝试建构种群增长的数学模型。2用数学模型解释种群数量的变化。3学会使用血球计数板进行计数。酵母菌计数方法:抽样检测法 二实验原理:1在含糖的液体培养基(培养液)中酵母菌繁殖
38、很快,迅速形成一个封闭容器内的酵母菌种群,通过细胞计数可以测定封闭容器内的酵母菌种群随时间而发生的数量变化。2养分、空间、温度和有毒排泄物等是影响种群数量持续增长的限制因素。(十六)探究培养液中酵母菌数量的动态变化(3-p68)方案设计方案设计一、提出问题一、提出问题 培养一种酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的?培养一种酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的?二、猜想假设二、猜想假设酵母菌种群的数量随时间呈酵母菌种群的数量随时间呈S型增长变化。型增长变化。实验过程实验过程 一、材料用具一、材料用具菌种、无菌马铃薯培养液或肉汤培养液、试管、血球菌种、无菌马铃薯培养液或肉汤培养液、试管、血球计数板(计
39、数板(2mm2mm2mm2mm0.1mm0.1mm方格)、滴管、显微镜等。方格)、滴管、显微镜等。二、方法步骤和记录二、方法步骤和记录 1 1、取相同试管若干支,分别加入、取相同试管若干支,分别加入5ml5ml肉汤培养液,肉汤培养液,塞上棉塞。塞上棉塞。2 2、用高压锅进行、用高压锅进行高压蒸汽高压蒸汽 灭菌后冷却至室温,灭菌后冷却至室温,标记甲、乙、丙等。标记甲、乙、丙等。3 3、将酵母菌母液分别加入试管各、将酵母菌母液分别加入试管各5ml5ml,摇匀后用,摇匀后用_ _血球计数板血球计数板计数起始酵母液个数,做好记录。计数起始酵母液个数,做好记录。4 4、将各试管送进恒温箱、将各试管送进恒
40、温箱25下培养下培养7 7天。天。三、现象观察三、现象观察每天每天同一同一时间,各组取出本组的试管,用血球计数时间,各组取出本组的试管,用血球计数板计数酵母菌个数,并作记录,连续观察板计数酵母菌个数,并作记录,连续观察7 7天。天。菌数菌数 时间时间(2.52.510104 4个)个)组别组别起始起始1 12 23 34 45 56 67 7甲甲乙乙丙丙平均平均(天天)误区警示1、从试管中吸出培养液进行计数时,应将试管振荡几次,以便使酵母菌均匀分布,提高计数的代表性和准确性。2、对于压在小方格界线上的酵母菌应计数同侧相邻两边上的菌体数,另两边不计数。四、实验结论四、实验结论 1、根据表格平均值
41、作出培养液中酵母菌种群数量、根据表格平均值作出培养液中酵母菌种群数量7天中的变化曲线。天中的变化曲线。2、培养液酵母菌种群数量随时间呈、培养液酵母菌种群数量随时间呈_型增长变化。型增长变化。S(十七)探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替(3-p112)一、实验原理在有限的空间内,依据生态系统原理,将生态系统具有的基本成分进行组织,构建一个人工微生态系统是可能的。但同时,这个人工生态系统的稳定性是有条件的,也可能是短暂的,它会发生群落的演替。二、实验步骤 1在透明的瓶或缸内放入生态系统各种成分,尤其要有各种生物成分,组成生物群落。水族箱必须是密封的,透明的,放置于室内通风、光线良好的地方,但要避免阳
42、光直接照射。各生物成分的数量不宜过多,以免破坏食物链。2制好的水族箱(或鱼缸)的群落后,应贴上标签,写上制作者姓名、日期、群落类型。3每天观察记录水域中生物类群的变化情况,并查阅相关资料,分析总结环境中生物的演替情况。实验名称自变量因变量无关变量通过模拟实验探究膜的透性半透膜两侧溶液的浓度差漏斗玻璃管液面的上升高度半透膜的种类、开始时的液面、温度等条件探究温度对淀粉酶活性的影响不同温度(至少三种)酶的活性(加碘液后溶液颜色的变化)pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等探究pH对过氧化氢酶活性的影响不同pH(至少三种)酶的活性(气泡的数量或带火星的卫生香燃烧的猛烈程度)温度、底
43、物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等探究酵母菌的呼吸方式氧气的有无CO2生成量(澄清石灰水的混浊程度等);酒精的产生(重铬酸钾检测)葡萄糖溶液、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度、连接导管的大小等考点3探究类实验实验名称自变量因变量无关变量模拟探究细胞表面积与体积的关系细胞体积的大小物质运输的效率琼脂块的一致性、NaOH溶液的量、浸泡的时间、测量的准确性等探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度不同浓度的生长素类似物扦插枝条的生根数量或长度实验材料的一致性、激素浓度的准确性、处理时间的一致性等探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化时间酵母菌种群数量培养液的成分、培养条件、空间等探
44、究水族箱中的群落的演替时间群落的演替水族箱的培养条件和环境等注意问题(1)探究温度(pH)对酶活性的影响时,必须在达到预设的温度(pH)的条件下,再让反应底物与酶接触,避免在未达到预设的温度(pH)时反应底物已与酶接触发生反应,影响实验结果。(2)探究酵母菌的呼吸方式时:新配制的质量分数为5%的葡萄糖溶液先加热煮沸(杀死里面的微生物、除去溶液中的氧气),等冷却(防止高温杀死酵母菌)后再将食用酵母菌加入;酵母菌培养液应封口放置一段时间后,待酵母菌将瓶内的氧气消耗完,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,以保证检测到的一定是酵母菌无氧呼吸产生的CO2使澄清的石灰水变混浊。(3)探究生长素类似物促进插条生根
45、的最适浓度装置的设计应有利于观察,如观察促进生根的实验可以用水培法。所设组别除不同浓度的生长素类似物处理外,还要增加一组蒸馏水处理的做空白对照。(4)探究培养液中的酵母菌种群数量的动态变化从试管中吸出培养液进行计数之前,要轻轻震荡几次,使酵母菌均匀分布,以确保计数准确,减少误差。该探究不需要设置对照,因为随着时间的延续,酵母菌种群数量的变化,在时间上形成前后自身对照,但要获得准确的实验数据,必须重复实验,求得平均值。对于压在小方格界线上的酵母菌,应只计算相邻两边及其顶角的酵母菌。实验结束后,用试管刷蘸洗涤剂擦洗血球计数板的做法是错误的,正确的方法是浸泡和冲洗。第四类实验:调查类实验(第四类实验
46、:调查类实验(3个)个)调查常见的人类遗传病(2-p91)种群密度的取样调查 土壤中动物类群丰富度的研究(3-p75)1方法步骤:可以以小组为单位开展调查工作。其程序是:组织问题调查小组确定课题分头调查研究撰写调查报告汇报交流调查结果(如流程图)(十八十八)调查常见的人类遗传病调查常见的人类遗传病(2-p91)2、注意事项:、注意事项:(1)调查时,最好选取群体中)调查时,最好选取群体中发病率较高发病率较高的的单基因遗传病单基因遗传病,如红绿色盲、白化病、高,如红绿色盲、白化病、高度近视(度近视(600度以上)等度以上)等(2)为保证调查的)为保证调查的群体足够大群体足够大,小组调查的,小组调
47、查的数据,应在班级和年级中进行汇总。数据,应在班级和年级中进行汇总。(3)某遗传病的发病率=某种遗传病的患病人数某种遗传病的被调查人数100%2.观察调查类实验的统计技术和测量技术的总结如下表实习、研究性课题调查对象统计方法计算公式种群密度的取样调查动物标志重捕法植物样方法调查人群中的遗传病人类某种遗传病汇总法发病率 100%调查环境污染对生物的影响环境污染程度汇总法污染程度 100%细胞学说的建立过程(必一P10)对细胞核功能的探索(必一P52)对生物膜结构的探索历程(必一P65)关于酶本质的探索(必一P81)光合作用的探究历程(必一P101)孟德尔遗传实验的科学方法(必二P2-11)基因位
48、于染色体上的实验证据(必二P28)人类对遗传物质的探索过程(必二P42-46)DNA双螺旋结构模型的构建过程(必二P47)促胰液素的发现(必三P23)生长素的发现过程(必三P46)另外:动物激素生理作用的研究;同位素示踪技术;动植物杂交实验等 二.课本经典实验及研究方法(一)一些常见的实验方法1、用荧光标记法来证明细胞膜具有一定的流动性2、同位素示踪法:光合作用产生氧气的来源;光合作用中二氧化碳的去向;噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质;DNA的复制是半保留复制。3、确定某种元素为植物生长必需的元素的方法:水培法(完全培养液与缺素完全培养液对照)4、获得无籽果实的方法:
49、用适宜浓度的生长素处理花蕾期已去雄的子房,如无籽蕃茄、诱导染色体变异,如无籽西瓜。5、确定某种激素功能的方法:饲喂法,切除注射法,阉割移植法,切除口服法。6、确定传入、传出神经的功能:刺激+观察效应器的反应或测定神经上的电位变化。7、植物杂交的方法 雌雄同花:花蕾期去雄+套袋+开花期人工授粉+套袋 雌雄异花:花蕾期雌花套袋+开花期人工授粉+套袋8、确定某一显性个体基因型的方法:测交;该显性个体自交。9、确定某一性状为显性性状或隐性性状的方法:具有一对相对性状的纯合体的杂交 自交,观察后代是否有性状分离。10、育种的方法:杂交育种;人工诱变育种;人工诱导育种;单倍体育种;基因工程育种;细胞工程育
50、种等。11、测定种群密度的方法:样方法;标志重捕法12、分离微生物的方法:用选择培养基培养;平板划线法、稀释涂布平板法。(二)细胞内物质或结构的检测方法 淀粉淀粉碘液碘液 还原糖还原糖斐林试剂、班氏试剂斐林试剂、班氏试剂 CO2 Ca(OH)2溶液或酸碱指示剂或溴麝香草酚蓝溶液或酸碱指示剂或溴麝香草酚蓝水溶液(蓝变绿再变黄)水溶液(蓝变绿再变黄)乳酸乳酸pH试纸试纸 O2余烬木条复燃余烬木条复燃 无无O2火焰熄灭火焰熄灭 蛋白质蛋白质双缩脲试剂双缩脲试剂 染色体染色体龙胆紫、醋酸洋红溶液龙胆紫、醋酸洋红溶液 DNA甲基绿甲基绿 脂肪脂肪苏丹苏丹或苏丹或苏丹IV染液染液 酒精酒精重铬酸钾(酸性条
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