1、高三生物实验专题复习,教材基础实验,考试说明对学生要求,(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,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合的运用。 (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。,本节课我们能学到什么?,1、高考要求的课本实验及其注意事项 2、如何进行实验设计,书写实验步骤 3、如何评价和完善实验 4、还值得关注的
2、实验,考纲要求的实验,(1)观察DNA和RNA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)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
3、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1,必修2,必修3,选修1: (20)DNA的粗提取与鉴定,实验一 用显微镜观察多种多样的细胞(必修一P7),一实验目的: 1)使用高倍显微镜观察几种细胞,比较不同细胞的异同点 2)运用制作临时装片的方法 二实验原理: 利用高倍镜可以看到某些在低倍镜下无法看到的细胞结构,例如:可以看到叶绿体、线粒体等细胞器,从而能够区别不同的细胞,但不能看到其具体的构造。 三方法步骤: 第一步:转动反光镜使视野明亮 第二步:在低倍镜下观察清楚后,把要放大观察的物像移至视野中央 第三步:用转换器转过高倍物镜,换镜后,只准调节细准焦螺旋和反光
4、镜,提示: (1)成像特点:放大倒立的虚像。 (2)放大倍数计算:物镜的放大倍数目镜的放大倍数。放大倍数指的是物体的长或宽。 (3)物像的移动方向与装片的移动方向相反。 (4)低倍镜下成像特点:物像小、细胞数目多、视野亮。 高倍镜下成像特点:物像大、细胞数目少、视野暗。 (5) 目镜:目镜无螺纹,镜头长放大倍数小,镜头短放大倍数大。 物镜:物镜有螺纹,镜头长放大倍数大,镜头短放大倍数小。 (6)污点问题(目镜、物镜、玻片),实验注意事项,实验二 观察DNA 、RNA在细胞中的分布(必修一p26),一实验目的: 初步掌握观察DNA和RNA在细胞中分布的方法 二实验原理: 1甲基绿和吡罗红两种染色
5、剂对DNA和RNA的亲和力不同,甲基绿使DNA呈现绿色,吡罗红使RNA呈现红色。利用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色,可以显示DNA和RNA在细胞中的分布。 2盐酸能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色体中DNA和蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合。,方法步骤:,生理盐水,人口腔上皮细胞,8%盐酸,蒸馏水,30水浴,吡罗红甲基绿染色剂,制片,水解,冲洗,染色,观察,取口腔上皮细胞制片水解冲洗染色盖盖玻片观察,固定,杀死固定细胞,三方法步骤:,人口腔上皮细胞DNA、RNA分布,洋葱鳞片叶内表皮细胞DNA、RNA分布,四、实验结果:细胞核呈绿色,细胞质呈红色,取材特点,实验三
6、用高倍镜观察线粒体和叶绿体(必修一P47),一实验目的: 使用高倍镜观察叶绿体和线粒体的形态分布。 二实验原理: 叶绿体的辨认依据:叶绿体是绿色的,呈扁平的椭圆球形或球形。 线粒体辨认依据:线粒体的形态多样,有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。 健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料,可以使活细胞中线粒体呈现蓝绿色。 三实验材料: 观察叶绿体时选用:藓类的叶、黑藻的叶。取这些材料的原因是:叶子薄而小,可取整个小叶直接制片,叶绿体清楚,便于观察。所以作为实验的首选材料。 若用菠菜叶作实验材料,要取菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉。因为表皮细胞不含叶绿体,靠近下表皮叶肉细胞的叶绿体大而少。,四方法步骤:,
7、椭球形或球形、绿色,实验现象,叶绿体的形态和分布随光照强度和方向的改变而改变,叶绿体向光面分布多,弱光下正面朝向光源接受更多光照, 强光下侧面朝向光源,避免被灼伤,人的口腔上皮细胞,(在光学显微镜下可以观察到),短棒状、圆球状、线形、哑铃形等,蓝绿色的是线粒体, 细胞质接近无色,实验四 观察植物细胞的质壁分离和复原(必修一P61“探究”),一、实验目的: 1学会观察植物细胞质壁分离与复原的方法。 2了解植物细胞发生渗透作用的原理。 二实验原理: 1质壁分离的原理:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过 原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现
8、一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。 2质壁分离复原的原理:当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而吸水,外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,紧贴细胞壁,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。,全透性,成熟植物细胞结构示意图,原生质层,实验材料的选择,1.紫色洋葱鳞片叶外表皮:有大液泡并有颜色的植物细胞,便于在显微镜下观察现象。 2 黑藻(植物叶肉细胞) 3.无色洋葱鳞片叶内表皮配合有色溶液,实验步骤及预期结果:,制作洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片,低倍镜观察,有紫色液泡,原生质层
9、紧贴细胞壁,0.3g/mL 蔗糖溶液,低倍镜观察,液泡体积变小、紫色变深,原生质层与细胞壁逐渐分离,清水,低倍镜观察,液泡体积变大、颜色变浅,质壁分离复原,1、不用高浓度蔗糖溶液(如0.5g/ml)做实验。虽然能发生质壁分离但不能复原,因细胞过度失水而死亡。,2、若用可穿膜的物质(如:KNO3)做实验会出现质壁分离后自动复原现象,因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。,3、死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离现象。,实验注意事项,(2)测定细胞液浓度范围:,(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度:,(1)判断成熟植物细胞是否有生物活性:,实验五 观察细胞的有
10、丝分裂(必修一P115),一实验目的: 1制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片 2观察植物细胞有丝分裂的过程,识别有丝分裂的不同时期,比较细胞周期不同时期的时间长短。 3绘制植物细胞有丝分裂简图。 二实验原理: 1在高等植物体内,有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的,因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。 2染色体容易被碱性染料(如龙胆紫溶液)着色,通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体(或染色质)的存在状态,就可判断这些细胞处于有丝分裂的哪个时期,进而认识有丝分裂的完整过程。 三实验材料: 洋葱(可用葱、蒜代替)。因为根尖生长点属于分生组织,细胞分裂
11、能力强,分裂期占细胞周期比例大易观察到有丝分裂各个时期的细胞。,四实验步骤:,显微观察,先低倍(找分生区细胞),再高倍(先找中、后期细胞,再找到各时期的细胞),(1)甲观察到的实验结果是 ,乙观察到的实验结果是 , 丙观察到的实验结果是 。 A染色体未着上颜色,无法看清 B细胞重叠,看不到染色体 C染色体着上颜色,清晰可见 D染色体着色很浅,模糊不清,B,D,A,实验六 观察细胞的减数分裂(必修二P21),一实验目的: 通过观察蝗虫精母细细胞减数分裂固定装片,识别减数分裂不同的阶段染色体的形态、位置和数目,加深对减数分裂过程的理解。 二实验原理: 蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞,再形成精
12、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。,实验材料的选取,思考:观察减数分裂的材料为什么宜选用雄性个体的生殖器官,如蝗虫精巢、哺乳动物的睾丸?,a. 雄性个体产生的精子数量远远多于雌性个体产生的卵细胞数量,雄性生殖腺内减数分裂旺盛,可以观察到各时期的图像。,b. 卵巢中的减数分裂不连续,次级卵母细胞需要在精子的刺激下才继续完成减。,三、方法步骤,观察细胞的减数分裂,实验十一 低温诱导染色体加倍(必修二P88),一实验目的: 1学习低温诱导植物染色体数目变化的方法 2理解低
13、温诱导植物细胞染色体数目变化的作用机制 二实验原理: 1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,子染色体在纺缍丝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。 2用低温处理植物组织细胞,使分裂前期纺缍体的形成受到抑制,以致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。 三方法步骤:,三方法步骤:,卡诺氏液(甲醇冰醋酸=11),1.低温处理必须在培养出1cm左右不定根之后。如若生根前就送进冰箱,低温抑制新陈代谢也就抑制了根尖分生区的形成,不会发生根尖分生区的有丝分裂受低温影响的过程。 2.剪取根尖时间一般在中午10点左
14、右,此时分裂旺盛,受低温影响较大,实验效果明显。 3.染色时间要严格控制,不足时染色体看不清,染色过度,染色体一团糟,无法分辨。,实验注意事项,低温诱导染色体加倍,教材实验归纳,一材多用洋葱,取材部位,叶,鳞片叶,管状叶,根,使用高倍镜观察细胞的多样性,观察DNA和RNA在细胞中的分布,叶绿体中色素的提取和分离、观察叶绿体,观察根尖分生组织细胞的有丝分裂,低温诱导植物染色体数目的变化,DNA的粗提取和鉴定,外表皮细胞含紫色中央大液泡,外表皮细胞较大,含中央大液泡, 内表皮细胞有明显的细胞核,内表皮细胞接近无色,含DNA和RNA,含叶绿体、色素含量较高,分生区分裂能力较强,分生区分裂能力强,诱导
15、染色体变异频率高,DNA含量高,实验七 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 (必修一P18),一实验目的: 尝试用化学试剂检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质 二实验原理: 某些化学试剂能使生物组织中的有关有机化合物,产生特定的颜色反应。 1可溶性还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖)与斐林试剂发生作用,水浴加热后可生成砖红色的Cu2O沉淀。 2脂肪可以被苏丹染液染成橘黄色(或被苏丹染液染成红色)。淀粉遇碘变蓝色。 3蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。(含2个及2个以上肽键蛋白质分子中的肽键,在碱性NaOH溶液中能与Cu2+作用,产生紫色反应。)。,甲液0.1g/mlNaOH 乙液0.05g/m
16、lCuSO4,A液0.1g/mlNaOH B液0.01g/mlCuSO4,三实验材料 1做可溶性还原性糖鉴定实验,应选含还原糖高,颜色为白色的植物组织,如苹果、梨。(因为组织的颜色较浅,易于观察。) 2做脂肪的鉴定实验。应选富含脂肪的种子,以花生种子为最好,实验前一般要浸泡34小时(也可用蓖麻种子)。 3做蛋白质的鉴定实验,可用富含蛋白质的黄豆或鸡蛋清(稀释),五、方法步骤: (一)可溶性糖的鉴定,脂肪的鉴定,原理:脂肪苏丹染液橘黄色 脂肪苏丹染液红色 方法1:花生匀浆+苏丹染液 方法2:显微观察;,载玻片,23滴苏丹 (染色3分钟),花生子叶薄片,吸去周围染液,12滴50酒精,(洗去浮色),
17、吸去酒精,1滴蒸馏水,盖上盖玻片,显微镜下观察,(先低后高),生物组织中脂肪的鉴定,三、蛋白质的鉴定,变性的蛋白质,0.1g/mlNaOH 0.05g/mlCuSO4,0.1g/mlNaOH 0.01g/mlCuSO4,先混合再加入,需加热,依次加入,不需加热,Cu(OH)2被还原,呈砖红色,碱性条件下Cu2+与 肽键反应,呈紫色,实验注意事项,实验八 叶绿体色素的提取和分离(必修一P97),一实验目的: 1尝试用过滤方法提取叶绿体中的色素和用纸层析法分离提取到的色素。 2分析实验结果,探究叶绿体中有几种色素,以及各自所呈现的颜色 二实验原理: 1提取原理:叶绿体中的色素是有机物,不溶于水,易
18、溶于有机溶剂中,所以用无水乙醇等能提取色素。 2分离原理:叶绿体色素在层析液中的溶解度不同,的溶解度高,随层析液在滤纸上扩散得快,溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。所以用纸层析法来分离四种色素。 三、实验材料:幼嫩、鲜绿的菠菜叶,实验步骤,称量、剪碎,加试剂,_(溶解色素),_(研磨充分),_(保护色素不被破坏),研磨(破坏细胞,利于色素释放),过滤(粘稠度大,不能用滤纸,用单层尼龙布。),无水乙醇,SiO2,CaCO3,提取绿叶中的色素,1cm,铅笔细横线,剪去两角,画滤液细线:,用毛细吸管画,细、直、齐,干燥后重复画,分离绿叶中的色素:,层析液,滤液细线,层析液不能没及滤液细线、加盖,防
19、止两侧色素扩散快,色素带不整齐,制备滤纸条:,实验九 探究影响酶活性的因素(必修一P78、P83),一实验目的: 1探究不同温度和PH对过氧化氢酶活性的影响。 2培养实验设计能力。 二方法步骤: 提出问题作出假设设计实验(包括选择实验材料、选择实验器具、确定实验步骤、设计实验记录表格)实施实验分析与结论表达与交流。,实例1:比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率 一)实验原理: 鲜肝提取液中含有过氧化氢酶,过氧化氢酶和Fe3+都能催化H2O2分解放出O2。经计算,质量分数为3.5%的FeCl3溶液和质量分数为20%的肝脏研磨液相比,每滴FeCl3溶液中的Fe3+数,大约是每滴肝脏研磨液中过氧化氢酶
20、分子数的25万倍。 二)方法步骤:,2ml,2ml,2ml,2ml,3%,3%,3%,3%,常温,90,FeCl3,肝脏研磨液,2滴,2滴,不明显,少量,较多,大量,不复燃,不复燃,变亮,复燃,过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样 过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快,反应条件,H2O2 浓度,剂量,剂量,气泡产生,带火星的木条,比较过氧化氢在不同条件下的分解速率,实验注意事项,实例2:温度对酶活性的影响 一)实验目的: 1初步学会探索温度对酶活性的影响的方法。 2探索淀粉酶在不同温度下催化淀粉水解的情况。 二)实验原理: 1淀粉遇碘后,形成紫蓝色的复合物。 2淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦
21、芽糖和葡萄糖(淀粉水解过程中,不同阶段的中间产物遇碘后,会呈现红褐色或红棕色。)麦芽糖和葡萄糖遇碘后不显色。 注:市售a-淀粉酶的最适温度约600C 三)方法步骤:,摇匀混合,放置各自温度反应5min,结论:淀粉酶在60 中活性最强,变蓝,变蓝,不变蓝,探究温度对淀粉酶活性的影响,分析:为什么不用斐林试剂来进行检测? 水浴加热,干扰实验温度,注意:探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验中 必须用斐林试剂鉴定反而不用碘液) 碘液无法检测蔗糖是否反应,实例3:PH值对酶活性的影响 探究pH对酶活性的影响 1实验原理 (1)H2O2 + 过氧化氢酶 = H2OO2 (2)pH影响酶的活性,从而影响O2
22、的生成量,可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检O2生成量的多少。,探究pH对过氧化氢酶活性的影响,加入过氧化氢酶2滴,滴加2滴盐酸,滴加2滴蒸馏水,滴加2滴NaOH,试管各加入2mL H2O2溶液,23min后将点燃的卫生香分别放入试管中,无明显变化,复燃,无明显变化,PH影响酶的活性 只有在适合的pH下酶的催化效率最高,实验十 探究酵母菌的呼吸方式(必修一P91),一实验目的: 1了解酵母菌的无氧呼吸和有氧呼吸情况 2学会运用对比实验的方法设计实验 二实验原理: 1酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌,因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。方程式(略) 2 C
23、O2可使澄清石灰水变混浊,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混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CO2的产生情况。 3橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与乙醇(酒精)发生化学反应,在酸性条件下,变成灰绿色。 对比实验:设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素与实验对象的关系,这样的实验叫做对比实验,根据实验需要,理清实验步骤,1、配制培养液,2、控制好有氧、无氧环境,3、检测因变量,4、限制好无关变量,实验注意事项,放置在25-35 环境下培养8-9小时,1酵母菌培养液的配制 取20g新鲜的食用酵母菌,分成两等份,分别放入锥形
24、瓶A(500mL)和锥形瓶B(500mL)中 ,再分别向瓶中注入240mL质量分数为5%的葡萄糖溶液 2检测CO2的产生 用锥形瓶和其他材料用具组装好实验装置(如图),并连通橡皮球(或气泵),让空气间断而持续地依次通过3个锥形瓶(约50min)。然后将实验装置放到25-350C的环境中培养8-10h。 3检测洒精的产生 各取2mL酵母菌培养液的滤液,分别注入2支干净的试管中。向试管中分别滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液(体积分数为95%-97%)并轻轻振荡,使它们混合均匀,观察试管中溶液的颜色变化。,B瓶应封口放置一段时间后,再连通澄清石灰水,探究酵母菌的呼吸方式曲线,实验十二
25、探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用 (必修三P51),一实验目的: 1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 二实验原理: 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。其影响存在一个最适浓度,在此浓度下植物插条的生根数量最多,生长最快。,常见生长素类似物:2,4-D或-萘乙酸(NAA)IPA(吲哚丙酸) IBA、生根粉等。,4.用上述不同浓度生长素类似物分别处理枝条的形态学下端 处理方法: 1)浸泡法:把插条的基部浸泡在配制好的溶液中,深约3cm,处理几小时至一天。(要求的溶液浓度较低,并且最好是在遮阴和
26、空气湿度较高的地方进行处理) 2)沾蘸法: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。,三方法步骤:,1.配置生长素类似物的浓度梯度:用容量瓶将母液分别配成0.0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5 mg/mL的溶液,分别放入小磨口瓶,及时贴上相应标签。NAA有毒,配制时最好戴手套和口罩。,2选择插条:选取生长良好、发育状况 相同 的同种植物1年生枝条(1年或2年生枝条形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活)平均分成若干组,3处理插条:一般需剪去扦插枝条的一部分叶片,其主要目的是为了减少蒸腾作用,枝条的形态学上端为平面,下端要削成斜面,这样在扦插后可增加吸收塔水
27、分的面积,促进成活。每一枝条留3-4个芽,所选枝条的芽数尽量一样多。,(1)实验过程,探究生长素促进扦插枝条生根的最适浓度,自变量: 因变量: 无关变量:插条的情况、浸泡时间的长短、温度等,实验中这些变量应处于 条件下。,NAA溶液的不同浓度,插条生根的数量(或根长度),相同且适宜,注意事项,探究生长素促进扦插枝条生根的最适浓度,预实验:在正式实验前先做一个预实验,不是减少实验误差 , 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,67,一、实验原理 酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下能产生较多的CO2,在无氧条件下产生酒精和少量的CO2。 在资源和空间十分充足,没有天敌
28、和其他灾害等,酵母菌种群呈“J”型增长; 自然界中,资源和空间总是有限,酵母菌种群呈“S”型增长。 酵母菌可以用液体培养基培养。 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。 以时间为横坐标(自变量),培养液中的酵母菌数量(因变量)为纵坐标作曲线,从而掌握酵母菌的种群数量变化情况。,实验十三 探究培养液中酵母菌数量的动态变化,(必修三P68),68,实验十三 探究培养液中酵母菌数量的动态变化,1.配制无菌马铃薯培养液 (1)配制马铃薯培养液 (2)将10mL马铃薯培养液加入试管中 (3)高温灭菌 2.接种和培养,二、探究步骤,3.每天同一时间摇匀后取样1ml(培养
29、后期用无菌水适当稀释) 计数酵母菌的数量,连续观察7天并记录这7天的数值。,69,4 酵母菌计数方法:抽样检测法,实验十三 探究培养液中酵母菌数量的动态变化,二、探究步骤,(1)取洁净的血细胞计数板一块,在计数室上盖上一块盖玻片。 (2)将待测酵母菌悬液摇匀,用滴管吸取少许,滴入一小滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入,多余培养液用滤纸吸去。 (3)静置片刻, 待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部,将计数板放在在载物台中央,计数一个小方格内酵母菌数量,再以此为依据估计培养液中酵母菌总数。盖玻片下培养液的厚度0.1mm,可以计算出整个计数室的体积,从而换算1ml培养液中酵母菌的总数。,70,实验十三 探
30、究培养液中酵母菌数量的动态变化,(4)每个样品计数3次,取平均值 (5)测数完毕后,取下盖玻片,用水将血球计数板冲洗干净,切勿用硬物洗刷或抹擦,以免损坏网格刻度。冲洗干净后自行晾干或用吹风机吹干,放入盒内保存。 (6)在此之后连续观察7d,分别记录下这7d的数值。,如何计数: 当遇到位于大格线上的酵母菌,一般只计数大方格的上方和右方线上的酵母细胞(或只计数下方和左方线上的酵母细胞)。 对每个样品计数三次,取其平均值,并计算每1ml菌液中所含的酵母菌个数。,=50000AB(个),下面以一个大方格有25个中方格的计数板为例进行计算:设五个中方格中总菌数为A,菌液稀释倍数为B,那么,一个大方格中的
31、总菌数,1mm,1mm,如果是16个中方格的计数板,设4个中方格的总菌数为A,菌液稀释倍数为B则:,1mm,1mm,X B,X B,注意事项,从试管中吸取培养液进行计数之前,为什么要轻轻震荡几次? 探究酵母菌种群数量增长的实验需要设计对照组吗?需要重复实验吗? 每天计数的时间是否要固定? 血球计数板的制片操作有何特殊之处? 若计数时发现一个方格中酵母菌过多,难以数清,应采取什么措施?,使酵母菌分布均匀,计数准确,减小误差。,不需要,已构成前后自身对照。 需要重复实验。,要固定。,先盖盖玻片,再将培养液滴于盖玻片边缘,让其渗入。,稀释一定倍数,实验十四 探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替 (必修三
32、P78、P112相关知识),一实验目的: 设计一个生态缸,观察这一人工生态系统中群落的演替情况。 二实验原理: 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。 三实验步骤: 按100cm70cm50cm的标准制作生态缸框架。 在生态缸内底部铺垫沙土和花土,花土在下,一边高,一边低;沙土城上,沙土层厚5-10cm。在缸内低处倒进水。将收集或购买的动物和植物放在生态缸中,其中浮萍、水草与小乌龟放在水中,仙人掌或仙人球移植到沙土上,蕨类植物和杂草移植到花土上,蚯蚓与蜗
33、牛也放置在花土上。 封上生态缸盖。将生态缸放置于室内通风、光线良好的地方,但要避免阳光直接照射。 定期观察生态缸内各种植物、动物的生活情况,水质等的变化并做好记录,比较不同时期生态缸稳定性。,注意事项 (1)水族箱必须是密闭的,放置于室内通风、光线良好的地方,但要避免阳光直接照射。 (2)水族箱内的组成成分齐全: 生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。 (3)各生物成分的数量比例均衡 ,以免破坏食物链 (4)生态缸透明,水不超过4/5,防止外界因素干扰,实验十五:通过模拟实验探究膜的透性 (必修一P60“问题探讨”),一实验目的: 1说明生物膜具有选择透过性 2尝试模拟实验的方法 二实验
34、原理: (1)渗透作用是指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜 ,从低 浓度溶液向高 浓度溶液的扩散。发生渗透作用的必备条件:半透膜和膜两侧溶液具有浓度差 。 (2)玻璃纸是一种半透膜,水分子可以透过,而蔗糖分子因为比较大,不能透过。可以用玻璃纸将不同浓度的溶液分隔开,然后通过观察漏斗液面高度的变化,来观察半透膜的透性。,讨论: 1漏斗管内的液面为什么会升高? 答:由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量,使得管内液面升高。 选择透过膜与半透膜的关系:选择性透过膜是具有活性的生物膜,它对物质的通过既具有半透膜的物理性质,还具有主动的选择性,如细胞膜。因此,具
35、有选择透过性的膜必然具有半透性,而具有半透性的膜不一定具有选择性透过,活性的生物膜才具有选择透过性。,实验十六 模拟探究细胞表面积与体积的关系(必修一P110),一实验目的: 通过探究细胞大小,即细胞的表面积与体积,与物质运输效率之间的关系,探讨细胞不能无限长大的原因。 二实验原理:用琼脂块模拟 不同大小的细胞,NaOH溶液表示细胞吸收的小分子。琼脂块中含有酚酞,与NaOH相遇,呈紫红色,从琼脂块的颜色变化可知NaOH扩散的深度。,制作酚酞琼脂块,浸泡,测量,记录结果,实验过程:,NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是否相同?,测量结果(表),54,27,2:1,24,8,3:1,6,1,6:1,
36、0.5,0.5,0.5,19:27,7:8,1:1,结论:,琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而 ;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,减小,实验十七 模拟尿糖的检测(必修三P26相关知识),一实验目的: 学会尿糖的检测方法,检查“尿样”中是否含有葡萄糖。 二实验原理: 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上时,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化合物氧化成有色化合物,使试纸呈现特定的颜色,再与
37、标准比色卡比对,即可知道尿样中葡萄糖的含量。 尿液中葡萄糖为可溶性还原糖,也可以用班氏试剂或斐林试剂检验 三方法步骤: 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。 四、提问:尿糖是否一定是糖尿病?,不一定。有可能是一次性食糖过多、肾炎、糖尿病等情况造成尿糖。,实验十八 调查常见的人类遗传病(必修二P91),一实验目的: 1初步学会调查和统计人类遗传病的方法 2通过
38、对几种人类遗传病的调查,了解这几种遗传病的发病情况 3通过实际调查,培养接触社会,并从社会中直接获取资料或数据的能力 二实验原理: 显性遗传病具有世代相传的特点,隐性遗传病隔代出现。伴X染色体隐性遗传病的遗传特点是交叉遗传,隔代出现,患者男性多于女性。伴X染色体显性遗传病的遗传特点是世代相传,患者女性多于男性。 三方法步骤: 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 注意事项: 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调查项目分2项:调查遗传病的遗传方式,选择患者家系进
39、行调查 调查遗传病的发病率,选择广大人群进行调查 3、调查的群体足够大,小组调查的数据,应在班级和年级中进行汇总 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%,4人类常见的遗传病类型概括,样方法,活动能力强, 活动范围大,1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
40、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。,实验十九 土壤中动物类群丰富度的研究(必修三P75),3.实施计划 本研究包括三个操作环节:取样、观察和分类、统计和分析。 (1)准备 (2)取样: 取样可以在野外用取样器取样的方法进行采集、调查,即:用一(不适于用样方法或标志重捕法)在实验室进行观察。 (3)采集小动物:使用诱虫器取样,比较方便,且效果较好,但时间可能要长一些。也可采用简易采集法:将采集到的土壤放在瓷盆内,用放大镜观察,同时用解剖针寻找。发现体形较大的动物,可用包着纱布的镊子取出;体形较小的动物可用吸
41、虫管采集。采集到的小动物可放入70%酒精中,也可将活着的小动物放入试管中。,诱虫器采集,思考:诱虫器采集利用了土壤小动物的什么特点? 趋湿趋暗高温,简易采集,吸虫器,(4)观察和分类:“观察和分类”需要借助动物图鉴查清小动物名称,借助放大镜、实体镜观察,做好记录。如果无法知道小动物名称,可记为待鉴定。 (5)统计和分析:“统计和分析”,要求设计一个数据收集和统计表,并据此进行数据分析。 丰富度的统计方法:记名计算法和目测估计法。,93,课题 DNA的粗提取与鉴定,提取DNA的基本思路: 利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异,提取DNA,去除其他成分。,94,DNA的粗提
42、取与鉴定,1原理、方法和目的,高温,DNA耐高温,DNA和蛋白质对高温耐受性不同:蛋白质、DNA热稳定性不同。大多数蛋白质不能忍受6080的高温,而DNA在80以上才会变性。,DNA对洗涤剂耐受性 洗涤剂能够瓦解细胞膜,但对DNA没有影响。,加入洗涤剂,95,1)不同浓度NaCl中DNA溶解度不同。 2)DNA与其他细胞成分在酒精中溶解度不同,DNA不溶于酒精,细胞中某些蛋白质则溶于酒精。 3)DNA和蛋白质对酶耐受性不同:酶的专一性蛋白酶水解蛋白质。但是对DNA没有影响。 4)DNA和蛋白质对高温耐受性不同:蛋白质、DNA热稳定性不同。大多数蛋白质不能忍受6080的高温,而DNA在80以上才
43、会变性。 5)DNA和蛋白质对洗涤剂耐受性不同:洗涤剂能够瓦解细胞膜,但对DNA没有影响。,提取DNA的原理包括DNA的 两个方面,溶解性和耐受性,1.DNA的粗提取实验原理,96,2.实验材料 动物,提醒:人和哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核,也没有DNA,不适于作为DNA提取的材料,但却是提取血红蛋白的理想材料。,鸡血红细胞、白细胞中都有细胞核,含大量的DNA,既经济又易取,植物:新鲜菜花、洋葱、香蕉、菠菜等。,97,3、方法与过程,1).制鸡血细胞液,500mL烧杯中,玻棒搅拌,离心或静置沉淀。,离心或静置后去掉上清液,血浆,血细胞,98,2)实验方法步骤:,在滤液中加2mol/L的Na
44、Cl溶液并搅拌,过滤(除不溶杂质)取滤液 在上述溶液中缓缓加入蒸馏水,NaCl溶液的浓度调为0.14mol/L。 用多层纱布过滤,取含DNA的粘稠物。,体积分数为95%的冷却酒精50mL,用玻棒沿一个方向轻缓搅拌,用玻棒将丝状物卷起。,动物加蒸馏水玻璃棒搅拌,后用纱布过滤取滤液。 植物加洗涤剂和食盐,搅拌研磨过滤取滤液,DNA的鉴定:,99,注 意 事 项 制备鸡血细胞液时,要在取鸡血的同时加入柠檬酸钠,防止血液凝固 整个实验中加入“两次蒸馏水,四次过滤” 两次加蒸馏水的目的不同,一是涨破细胞,二是稀释溶液。 酒精最好用95%的冷酒精; 加蒸馏水或加入酒精用玻棒搅拌时,动作要轻缓且朝一个方向。
45、保证DNA分子的完整性。使用时注意玻璃棒不要碰到烧杯底。 鉴定DNA时需沸水浴加热。二苯胺试剂要现配现用,二苯胺是一种有毒性的试剂,使用时注意不要让药液接触到皮肤或身体的其他部位. 加洗涤剂后,动作要轻缓,柔和否则容易产生大量泡沫 盛放鸡血细胞的容器最好是塑料容器(鸡血细胞破碎后释放的DNA,容易被玻璃容器吸附,造成提取过程中DNA的损失),教材实验归纳,同材异用,酒精:,50%酒精-洗去浮色,70%酒精-防止小动物标本腐烂、外植体消毒 95%酒精-配制解离液、提纯DNA、叶片脱色、 卡诺氏液固定形态后冲洗 无水乙醇-溶解、提取色素,HCl:,8%-“观察DNA和RNA在细胞中的分布”作用2个
46、 5%-“探究pH对酶活性的影响,提供酸性环境 15%-配制解离液,使细胞彼此分离 稀盐酸-引起胰腺分泌胰液,实验流程,制作装片,滴红细胞稀释液,观察,观察,滴蒸馏水,(引流法处理),(低高),结果,(生理盐水),制备细胞膜,一.材料,哺乳动物成熟红细胞,人正常红细胞的光镜照片,人部分红细胞已涨破的光镜照片,实验结果:,讨论:如果上述实验在试管中进行,细胞破裂后怎样,还需要用什么方法才可以获得较纯的细胞膜?,光合作用的发现:P101 1771年,英国科学家普里斯特利,实验设计的原则: 实验结论: 局限性: 实验成功的关键:,对照原则和单一变量原则,植物可以更新空气,实验有时成功有时失败,可能与
47、光照有关,104,1779年,英格豪斯做了500多次实验终于找到了更新空气的关键因素是“光”。,1、只有在光下植物才能更新空气。,2、植物体只有绿叶在光下才能更新空气。,1864年,德国科学家萨克斯,暗处理:,叶片部分曝光部分遮光,酒精隔水加热脱去叶片色素,碘液处理脱色后的叶片,蓝色,棕色,光合作用需要光照 光合作用的产物除氧气外还有淀粉,体现对照原则和单一变量原则,清水漂洗,实验的关键,消耗原有的有机物,实验结论:,106,1880年,美国科学家恩格尔曼必修1P100,好氧细菌集中在叶绿体被光束照射部位,好氧细菌分布在叶绿体所有受光部位,实验拓展,不同光谱的可见光,好氧细菌集中在红光和蓝紫光
48、照射部位,叶绿体受光时释放O2 叶绿体是植物进行光合作用的场所,实验结论:,107,实验:(1)用18O分别标记H218O和C18O2 (2)第一组:向绿色植物提供H218O和CO2 第二组:向绿色植物提供H2O和C18O2,实验结论:光合作用释放的氧气全部来自水。,1939年,美国科学家鲁宾和卡门(同位素标记法),20世纪40年代,美国的科学家卡尔文发现了卡尔文循环,探明了二氧化碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。,实验目的: 了解光照强度对光合作用的影响,实验原理: 利用真空渗水法排除叶片细胞间隙中的气体,使其沉入水中。在光合作用的过程中植物吸收CO2并放出O2, O2在水溶解度很小而在细胞间隙积累从而使下沉的叶片上浮。因此可依据相同时间内叶片上浮