高中生物实验常用试剂(精选11篇)
1.斐林试剂: 成分:0.1g/ml NaOH(甲液)和0.05g/ml CuSO4(乙液)。用法:将斐林试剂甲液和乙液混合,再将混合后的斐林试剂倒入待测液,水浴加热,如待测液中存在还原糖,则呈砖红色。
2.双缩脲试剂:成分:0.1g/ml NaOH(甲液)和0.01g/ml CuSO4(乙液)。用法:向待测液中先加入2ml甲液,摇匀,再向其中加入3~4滴乙液,摇匀。如待测中存在蛋白质,则呈现紫色。
3.苏丹Ⅲ:用法:取苏丹Ⅲ颗粒溶于95%的酒精中,摇匀。用于检测脂肪。可将脂肪染成橘黄色(被苏丹Ⅳ染成红色)。
4.二苯胺:用于鉴定DNA。DNA遇二苯胺(沸水浴)会被染成蓝色。
5.甲基绿:用于鉴定DNA。DNA遇甲基绿(常温)会被染成蓝绿色。
6.吡罗红:检测RNA,呈红色 7、50%的酒精溶液:用于洗去苏丹Ⅲ在脂肪上的浮色。8、70%的酒精溶液:用于医学临床上的消毒灭菌。
9、95%的酒精溶液:冷却的体积分数为95%的酒精可用于凝集DNA 10、15%的盐酸:和95%的酒精溶液等体积混合可用于解离根尖。
11.龙胆紫溶液或醋酸洋红:碱性染料,用于染色体染色时,前者呈深蓝色,后者呈红色 改良苯酚品红染液:检测染色体,红色
健那绿:检测线粒体,专一性让线粒体染色呈蓝绿色。活体染色剂
12.20%的肝脏研磨液、3%的过氧化氢、3.5%的氯化铁:用于比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率。(新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶)13、3%的可溶性淀粉溶液、3%的蔗糖溶液、2%的新鲜淀粉酶溶液:用于探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用实验。
14.碘液:用于鉴定淀粉的存在。遇淀粉变蓝。遇糖原变红
15.丙酮:用于提取叶绿体中的色素
16.层析液:(成分:20份石油醚、2份丙酮、和1份苯混合而成,也可用93号汽油)可用于色素的层析,即将色素在滤纸上分离开。
17.二氧化硅:在色素的提取的分离实验中研磨绿色叶片时加入,可使研磨充分。
18.碳酸钙:研磨绿色叶片时加入,可中和有机酸,防止在研磨时叶绿体中的色素受破坏。19、0.3g/mL的蔗糖溶液:相当于30%的蔗糖溶液,比植物细胞液的浓度大,可用于质壁分离实验。
20、氯化钠溶液:①可用于溶解DNA。当氯化钠浓度为2mol/L、0.015mol/L时DNA的溶解度最高,在氯化钠浓度为0.14 mol/L时,DNA溶解度最低。②浓度为0.9%时可作为生理盐水。
21、胰蛋白酶:①可用来分解蛋白质。②可用于动物细胞培养时分解组织使组织细胞分散于。
22、秋水仙素:人工诱导多倍体试剂。用于萌发的种子或幼苗,可使染色体组加倍,原理是可抑制正在分裂的细胞纺缍体的形成。
23、氯化钙:增强细菌细胞壁的通透性,可用于基因工程。
24、NaHCO3/ Na2CONa2HPO4/ NaH2PO4:酸碱缓冲对→调节PH
25.NaCl:配制生理盐水(0.9%)或用于提取DNA(0.14M或2M)
26.溴麝香草酚蓝水溶液:检测CO2,由蓝变绿再变黄
27.酸性重铬酸钾溶液:检测酒精,橙色变为灰色
常用的实验方法
化学物质的检测方法
1、淀粉————碘液
3、CO2————Ca(OH)2
5、O2 ————熄灭、复燃
2、单糖、麦芽糖———斐林试剂
4、乳酸————石蕊试剂
6、蛋白质——双缩脲反应
实验结果的显示方法
1.光合速度——CO2吸收量
6.甲状腺激素作用——饲喂法
2.呼吸速度——O2消耗量
7.生长素作用——向光性
3.原子途径——同位素示踪法
8、胰岛素作用—先给小鼠注射胰岛素,再注射葡萄糖4.细胞液浓度大小——质壁分离和复原
一、斐林试剂
1. 组成及应用
斐林试剂由质量浓度为0.1g/mL的氢氧化钠溶液 (甲液) 和质量浓度为0.05g/mL的硫酸铜溶液 (乙液) 配制而成, 二者混合后用于鉴定生物组织中的还原性糖。
2. 作用原理
葡萄糖、果糖、麦芽糖等还原性糖的分子内都含有还原性基团 (游离醛基或游离酮基) , 当质量浓度为0.1g/mL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.05g/mL的硫酸铜溶液混合后, 立即生成淡蓝色的Cu (OH) 2沉淀。Cu (OH) 2与加入的还原性糖 (如葡萄糖) 在加热的条件下, 能够生成砖红色的Cu2O沉淀, 而葡萄糖本身则氧化成葡萄糖酸。其反应式为:CH2OH— (CHOH) 4—CHO+2Cu (OH) 2→CH2OH— (CHOH) 4—COOH (葡萄糖酸) +Cu2O↓+2H2O。
溶液的颜色变化过程为:浅蓝色→棕色→砖红色 (沉淀) , 通过这样的颜色变化即可断定有还原性糖的存在。
二、班氏试剂
1. 组成及应用
班氏试剂由A液 (硫酸铜溶液) 和B液 (柠檬酸钠和碳酸钠溶液) 配制而成, 二者混合后用于鉴定还原性糖 (葡萄糖) 。
2. 作用原理
其反应原理与斐林试剂略有差别。利用斐林试剂鉴定还原性糖时, 斐林试剂甲液和斐林试剂乙液直接反应生成Cu (OH) 2, Cu (OH) 2和可溶性还原糖反应产生砖红色的Cu2O沉淀。而班氏试剂中Cu (OH) 2的产生过程为:柠檬酸钠和碳酸钠均为强碱弱酸盐, 在水中它们均可水解产生OH-, 当柠檬酸钠—碳酸钠溶液和CuSO4溶液混合时, Cu2+和OH-结合, 生成Cu (OH) 2, Cu (OH) 2与葡萄糖中的醛基反应生成砖红色沉淀。由于班氏试剂的配方中, 柠檬酸钠—碳酸钠为一对缓冲物质, 产生的OH-数量有限, 与CuSO4溶液混合后产生的浓度相对较低, 不易析出, 因此该试剂可长期保存。
三、苏丹Ⅲ和苏丹Ⅳ染液
1. 组成及应用 (见表1)
2. 作用原理
苏丹Ⅲ在脂肪中的溶解度比在酒精中的溶解度大, 当用苏丹Ⅲ的酒精溶液处理含有脂肪的生物组织时, 酒精中的苏丹Ⅲ进入脂肪中, 将脂肪染成橘黄色。同理, 用苏丹Ⅳ将为红色。
四、双缩脲试剂
1. 组成及应用
双缩脲试剂的成分是质量浓度为0.1g/mL的氢氧化钠溶液 (A液) 和质量浓度为0.01g/mL的硫酸铜溶液 (B液) , 二者分开使用鉴定生物组织中蛋白质的存在。
2. 作用原理
在碱性溶液 (NaOH) 中, 双缩脲 (H2NOC—NH—CONH2) 能与Cu2+作用, 形成紫色或紫红色的络合物, 这个反应叫做双缩脲反应。由于蛋白质分子中含有很多与双缩脲结构相似的肽键, 因此, 蛋白质可与双缩脲试剂发生颜色反应 (但有双缩脲反应的物质不一定是蛋白质或多肽) 。若在组织样液中加入双缩脲试剂, 有紫色反应, 则可证明其中含有蛋白质。
五、龙胆紫溶液
1. 组成及应用
将10g龙胆紫溶解在1000 mL的质量分数为2%的醋酸溶液中, 用于对染色体染色。
2. 作用原理
龙胆紫溶液的显色基团为阳离子, 是碱性染料 (染料中的显色基团为阳离子的是碱性染料, 为阴离子的是酸性染料) , 染色体的主要成分为DNA和蛋白质, 是酸性物质, 染色体易与含有阳离子的碱性染料发生亲和而结合, 从而被染成深色。
六、二苯胺试剂
1. 组成及应用
A液:15g二苯胺溶于1000 mL的冰醋酸中, 再加入15 mL浓硫酸。B液:体积分数为0.2%的乙醛溶液。使用时混合均匀, 现配现用, 用于鉴定DNA。
2. 作用原理
DNA中嘌呤核苷酸上的脱氧核糖遇酸生成ω-羟基-γ酮基戊醛, 它再和二苯胺作用而显蓝色 (溶液呈浅蓝色) 。鉴定时溶液蓝色的深浅, 与溶液中DNA含量的多少有关。
七、秋水仙素
1. 成分及应用
秋水仙素最初是从百合科植物秋水仙的器官和种子中提取出来的一种剧毒的植物碱, 化学名称为:N- (5, 6, 7, 9-四氢-1, 2, 3, 10-四甲氧基-9-氧-苯并[a]庚间三烯并庚间三烯-7-基) 乙酰胺。结构式为图1所示。
其水溶液既可诱发基因突变, 又可诱导植物染色体数目加倍获得多倍体。
2. 作用原理
(1) 秋水仙素诱发基因突变的基本机理是:
秋水仙素的分子结构与基因分子的碱基相似, 它在不妨碍基因复制的情况下组成基因的成分参入到基因分子中去。但由于秋水仙素中的取代基与正常碱基不同, 所以它在参入基因分子时或以后, 会使基因复制时发生偶然配对上的差错, 从而导致基因突变。
(2) 秋水仙素诱发多倍体的基本机理是:
一、试剂瓶应适应化学试剂的要求
1.对试剂瓶材质要求
试剂瓶不能与所盛化学试剂反应。
2.对试剂瓶口的要求
以取用方便,有利于降低试剂的自然消耗为准则。
一般性固体试剂存放在广口瓶中,一般性液体试剂存放在细口瓶中。
3.对试剂瓶瓶塞的要求
瓶塞应保证瓶口密封且不与之粘接。
如果不作特殊说明,试剂瓶的瓶塞以玻璃塞为宜。
4.对试剂瓶瓶体颜色的要求
以物质见光的稳定性为依据作为选择原则。
5.滴瓶的使用
实验时需要滴加的一般性液体试剂可存放在滴瓶中。滴瓶不能存放易于蒸发、挥发且对胶头有腐蚀作用的液体试剂。滴瓶一般不用来长期保存试剂。
二、不稳定试剂的保存
密闭和消除能引起试剂变性的因素是不稳定试剂保存的原则,具体要针对其不稳定程度和特定性质采取相应的对策。
1.常用不稳定试剂的分类及要求
(1)易挥发、低燃点的试剂要密封,放于阴凉、通风、远离火源处保存。如苯、汽油、二硫化碳等。
2.需要借助其他物质密封保存的一类试剂
(1)需要借助液体物质保存。如K、Na保存在煤油或液体石蜡中,白磷保存在水中,液溴要用水封。
(2)需要借助固体物质保存。如Li保存在石蜡中。
例 下列盛放试剂的方法正确的是( )。
A.氢氟酸或浓硝酸存放在带橡皮塞的玻璃瓶中
B.汽油或煤油存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中
C.碳酸钠溶液或氢氧化钙溶液存放在配有磨口塞的棕色瓶中
D.氯水或硝酸银溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中
1.简化记忆法
即通过分析教材,找出要点,将知识简化成有规律的几个字来帮助记忆。例如DNA的分子结构可简化为“五四三二一”,即五种基本元素、四种基本单位、每种基本单位有三种基本物质、很多基本单位形成两条脱氧核酸链、成为一种规则的双螺旋结构。
2.联想记忆法
即根据教材内容,巧妙地利用联想帮助记忆。
3.对比记忆法
在生物学学习中,有很多相近的名词易混淆、难记忆,对于这样的内容,可运用对比法记忆。对比法即将有关的名词单列出来,然后从范围、内涵、外延、乃至文字等方面进行比较,存同求异,找出不同点。这样反差鲜明,容易记忆。例如:同化作用与异化作用、有氧呼吸与无氧呼吸、激素调节与神经调节、物质循环与能量流动等等。
4.纲要记忆法
生物学中有很多重要的、复杂的内容不容易记忆,可将这些知识的核心内容或关键词语提炼出来,作为知识的纲要。抓住了纲要则有利于知识的记忆。例如高等动物的物质代谢就很复杂,但它也有一定规律可循,无论是哪一类有机物的代谢,一般都要经过“消化”、“吸收”、“运输”、“利用”、“排泄”五个过程,这十个字则可成为记忆知识的纲要。
5.衍射记忆法
以某一重要的知识点为核心,通过思维的发散过程,把与之有关的其他知识尽可能多地建立起联系。这种方法多用于章节知识的总结或复习,也可用于将分散在各章节中的相关知识联系在一起。例如:以细胞为核心,可衍射出细胞的概念、细胞的发现、细胞的学说、细胞的种类、细胞的成分、细胞的结构、细胞的功能、细胞的分裂等知识。
高中的作文一般是议论文。高中写作文不用太担心,文笔虽然重要,但是更注重你的论点论据,逻辑严密。
首先看到题目后要找到一个切入点进行切入,切入点尽量小,这样子议论比较深刻,在字数范围内才能有说服力,最好论点要新颖,才能吸引人的眼球。
其次,在论点确定后,一般会选择三个分论点来证明你的观点(或者是使用两个正反对此),分论点格式尽量统一,单独一行或放在每一段开头,这样子老师能一眼看到你的分论点,结构层次分明。
再次就是论据的选择,这点也跟重要,主要看学生日常的积累。论据一定要与论点契合,全文最好是古今中外的例子都有,显示学生阅读面宽广知识丰富。另外在举例时最好是今多古少,中多外少,可以用排比句将多个例子串起,不需详细论述。而且举例时要注意不要将事情描述的太细,交代清楚即可,重点是举例后一定要论证,否则就是生搬硬套。
最后,文采方面也是要有的,凤头猪肚豹尾,开头一定要精彩,排比比喻不要吝啬,显示文采,开头最好不要超过两百字。结尾简短有力,得出结论或呼吁人们怎么怎么样,或者是表达期盼。
全文思想要积极向上,富有青年人的朝气,虽然可能例子中会有反例,但一定要对未来有信心。
1.掌握基本知识要点,“先记忆,后理解”
与学习其它理科一样,生物学的知识也要在理解的基础上进行记忆,但是,高中阶段的生物学还有着与其它理科不一样的特点。
对于大家学习了许多年的数学、物理、化学来说,这些学科的一些基本思维要素同学们已经一清二楚,比如:数学中的未知数 X、化学中的原子、电子以及物理中的力、光等等。而对于生物学来说,同学们要思考的对象即思维元素却是陌生的细胞、组织、各种有机物和无机物以及他们之间奇特的逻辑关系。因此同学们只有在记住了这些名词、术语之后才有可能掌握生物学的逻辑规律,既所谓“先记忆,后理解”。
2.弄清知识内在联系,“瞻前顾后”、“左顾右盼”
在记住了基本的名词、术语和概念之后,同学们就要把主要精力放在学习生物学规律上来了。这时大家要着重理解生物体各种结构、群体之间的联系,也就是注意知识体系中纵向和横向两个方面的线索。
如:关于DNA,我们会分别在“绪论”、“组成生物体的化合物”和“生物的遗传和变异”这三个地方学到,但教材中在三个地方的论述各有侧重,同学们要前后联系起来思考,既所谓“瞻前顾后”。又如:在学习细胞的结构时,我们会学习许多细胞器,那么这些细胞器的结构和功能有何异同呢?这需要大家做了比较才能知道,既所谓“左顾右盼”。
3.深刻理解重点知识,读书做到“六个W”
对于一些重点和难点知识,大家要深刻理解。如何才能深刻理解呢?大家读书时要时时思考“六个W”。这六个W分别是:
Who —→ 谁或什么结构
What —→ 发生了什么变化或有什么
How —→ 怎样发生的When —→ 什么时间或什么顺序
Where —→ 在什么场所或结构中发生的Why —→ 为什么会发生这样的变化
该实验是高中生物的重点实验。在教材实验中把抽象的实验直观化,对生物体的生长、细胞构成和细胞分裂等进行了验证。就实际来看本实验成功的关键在于“取材精准—解离透彻—染色适宜—制片到位”。那么本实验的改进点就落在解离、染色、制片等环节。现就该三环节的改进,进行详细的阐述。
1.改进解离的时间
在教材中制片过程是这样描述的:解离→漂洗→染色→制片。其中在解离的操作中需要剪取洋葱根尖的2~3毫米,随后立即放入解离液中,并且解离的时间要控制在室温下3~5分钟。笔者在实际实验教学中多次实验发现,这样实验的效果不是很好,细胞仍有较多处于不分散的状态。于是我在实验中适当把解离的时间延长,改为了8~10分钟,这样一来,洋葱根尖变得非常酥软,往下再依照教材的实验步骤和方法,进行压片,细胞组织立刻分散成单层细胞,实验效果明显,且成功率很高。
2.改进染色的时间和方法
在教材中染色过程是这样描述的:用盛有龙胆紫溶液的玻璃皿盛放解离、漂洗好的洋葱根尖,且染色时间控制在3~5分钟。笔者在实际实验中发现此举存在弊端,主要是:(1)进行染色操作之后,被染材料很难找到,需要花费较多时间;(2)染色时间上的问题。如果染色时间长,在染色液中观察不到实验材料的染色程度,造成染色过深,实验失败。具体的改进措施是:直接把解离、漂洗好的洋葱根尖放到载玻片中央,并在根尖上滴一滴染色液,染色时间控制在45~60秒。随后用装有清水的滴管小心地将多余的染色液洗去,并将载玻片擦拭干净。因为在解离环节的改进中,洋葱根尖已处于非常酥软的状态,染色非常容易,所以缩短了染色时间,并且直接滴少量的染色液于材料上,可以便于肉眼观察,有效地控制了染色的程度。
3.改进制片的方法
2.观色法:如“生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定”“观察动物毛色和植物花色的遗传”“DNA和RNA的分布”等。
3.同位素标记法(元素示踪法):如“噬菌体浸染细菌的实验”“恩格尔曼实验”等。
4.补充法:如用饲喂法研究甲状腺激素,用注射法研究动物胰岛素和生长激素,用移植法研究性激素等。
5.摘除法:如用“阉割法、摘除法研究性激素、甲状腺激素或生长激素的作用”“雌蕊受粉后除去正在发育着的种子”等。
6.杂交法:如植物的杂交、测交实验等。
7.化学分析法:如“番茄对Ca和Si的选择吸收”“叶绿体中色素的提取和分离”等。
8.理论分析法:如“大、小两种草履虫的竞争实验”“植物向性动物的研究”等。
9.模拟实验法:如“渗透作用的实验装置”“分离定律的模拟实验”等。
10.引流法:临时装片中液体的更换,用吸水纸在一侧吸引,于另一侧滴加换进的液体。
11.实验条件的控制方法
⑴增加水中O2:泵入空气或吹气或放入绿色植物;
⑵减少水中O2:容器密封或油膜覆盖或用凉开水;
⑶除去容器中CO2:NaOH溶液、Na2CO3溶液;
⑷除去叶中原有淀粉:置于黑暗环境(饥饿);
⑸除去叶中叶绿素:酒精水浴加热(酒精脱色);
⑹除去植物光合作用对呼吸作用的干扰:给植株遮光;
⑺单色光的获得:棱镜色散或透明薄膜滤光;
⑻血液抗疑:加入柠檬酸钠(去掉血液中的Ca2+);
⑼线粒体提取:细胞匀浆离心;
⑽骨无机盐的除去:HCl溶液;
⑾消除叶片中脱落酸的影响:去除成熟的叶片;
⑿消除植株本身的生长素:去掉生长旺盛的器官或组织(芽、生长点);
⒀补充植物激素的方法:涂抹、喷洒、用含植物激素的羊毛脂膏或琼脂作载体;
⒁补充动物激素的方法:口服(饲喂)、注射;
⒂阻断植物激素传递:插云母片法。
12.实验结果的显示方法——实验现象的观测指标
⑴光合作用:O2释放量或CO2吸收量或有机物生成量。例:水生植物可依气泡的产生量或产生速率;离体叶片若事先沉入水底可依单位时间内上浮的叶片数目;植物体上的叶片可依指示剂(如碘液)处理后叶片颜色深浅。
⑵呼吸作用:O2吸收量或CO2释放量或有机物消耗量
⑶原子或分子转移途径:同位素标记法或元素示踪法
⑷细胞液浓度大小或植物细胞活性:质壁分离与复原
⑸溶液浓度的大小:U型管+半透膜
⑹甲状腺激素作用:动物耗氧量、发育速度等
⑺生长激素作用:生长速度(体重、体长变化)
⑻胰岛素作用:动物活动状态(是否出现低血糖症状——昏迷)
⑼胰高血糖素作用:尿糖的检测(在尿液中加班氏试剂进行沸水浴,看是否出现砖红色沉淀)
⑽菌量的多少:菌落数、亚甲基蓝褪色程度
⑾生长素作用及浓度高低的显示:可通过去除胚芽鞘后补充生长素后的胚芽生长情况来判断(弯曲、高度)
⑿淀粉:碘液(变蓝色)
⒀还原性糖:斐林试剂/班氏试剂(沸水浴后生成砖红色沉淀)
⒁CO2:Ca(OH)2溶液(澄清石灰水变浑浊)
⒂乳酸:pH试纸
⒃O2:余烬复燃
⒄蛋白质:双缩脲试剂(紫色)
⒅脂肪:苏丹Ⅲ染液(橘黄色);苏丹Ⅳ染液(红色)
⒆DNA:二苯胺(沸水浴,蓝色)、甲基绿(染色后,呈绿色)
题型特点:以生物的前沿科技、生命科学发展中的热点问题、社会生活中的现实问题、生物实验等为命题材料,用文字、数据、图表、图形、图线等形式向考生提供资料信息。分析和处理信息,把握事件呈现的特征,进而选择或提炼有关问题的答案。
命题方向:运用知识解决实际问题的能力和理解文字、图表、表格等表达的生物学信息的能力,以及搜集信息、加工处理信息、信息转换、交流信息的能力。
解题的一般方略为:
1.阅读浏览资料、理解界定信息:通过阅读浏览资料,明确题目事件及信息的类型,了解题干的主旨大意,界定主题干下面次题干的有无,确定解题思路。
2.整合提炼信息、探究发掘规律:对于题干较长的题目来说,可快速浏览整个题干,针对题目设问,分析所给信息,找到与问题相关的信息。
一、实验原理的概念:实验原理是实验设计的依据和思路。
二、实验原理首先要遵循实验的科学性原则。实验中涉及到的实验设计依据必须是经前人证明的科学理论。如还原糖的鉴定,还原糖与斐林试剂产生砖红色的沉淀,淀粉的鉴定,淀粉遇碘变蓝,这都是科学理论。
三、实验原理的表述的内容:
实验原理的表述的内容:实验设计的整体思路,即通过…达到…的目的;还包括实验现象与结果出现的原因以及重要实验步骤设计的根据等。
一般有两种题型:
一种是知道实验的目的和材料写实验原理:
1.自变量的作用的科学依据。
2.操作自变量的原理。
3.因变量获得的原量。
另一种是做完了实验,根据实验的过程和步骤等写实验原理:
1.写出为什么这样操作?
2.写出为什么出现这样的现象?
四、典例剖析:
1、全国卷Ⅰ第30题第Ⅱ小题:(据实验的背景写科学依据)
Ⅱ.为了确定生长素类似物促进扦插枝条生根的适宜浓度,某同学用两种浓度的生长素类似物分别处理扦插枝条作为两个实验组,用蒸馏水处理作为对照组进行实验,结果发现三组扦插枝条生根无差异。回答下列问题:
(1)参考该同学的实验,在下一步实验中你应该如何改进,才能达到本实验的目的?请说明理论依据:。解析:此题先进行实验的评价并改错,即(1)改进方法:在某同学使用的两种浓度生长素类似物的基础上,分别在低于低浓度的范围设置一组浓度梯度、高于高浓度的范围设置一组浓度梯度,以及两浓度之间设置一组浓度梯度进行实验,从而找到促进枝条生根的适宜浓度。实际上是表述了测定促进枝条生根的最适生长素浓度的实验步骤。
接着让考生说明这样做的理论依据,即实验原理中的第一点,就是要用到生物学上什么基本知识、规律和结论。“理论依据:生长素促进生根的浓度范围是一定的,浓度过高或过低都不能促进生根。”从这个题目中,体现了实验原理决定实验步骤,从实验步骤中可以透析出实验原理。实验原理是科学的理论,是写在书本上的,也是前人经过论证的。2、全国卷Ⅰ第30题:(据实验步骤和实验目的写实验原理)
为了验证胰岛素具有降低血糖的作用,以小鼠活动状况为观察指标设计实验。
某同学的实验方案如下:
①将正常小鼠随机分成A、B两组,观察并记录其活动状况。②A组小鼠注射适量胰岛素溶液,B组注射等量生理盐水。一段时间后,A组小鼠会出现四肢无力,活动减少,甚至昏迷等低血糖症状,B组活动状况无变化。③A组小鼠出现低血糖症状后,分别给A、B两组小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段时间后,A组小鼠低血糖症状缓解,B组活动状况无变化。该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。
请回答:(1)该实验原理是:
(2)分析小鼠注射胰岛素溶液后出现低血糖症状的原因:。
(3)胰岛素在血糖平衡调节中的作用是:。解析:此题给出了实验步骤。让考生写出实验原理。
写出为什么这样操作?写出为什么出现这样的现象.
即高考答案“胰岛素具有降低血糖的作用。体内胰岛素含量过高时,引起血糖下降,机体出现活动减少,甚至昏迷等低血糖症状,此症状可以通过补充葡萄糖溶液得到缓解。”此实验原理包括实验现象出现的原因,也体现了实验步骤设计的整体思路。
五、课堂练习:根据实验背景和实验步骤写原理。
1.你曾看到过某些水果如苹果、桃子等以及某些蔬菜如马铃薯、山药等去皮后颜色的变化吗?那是什么原因引起的呢?原来是由于植物体内的过氧化氢酶在有过氧化氢存在时,能使某些酚类物质如愈创木酚氧化成红褐色物质。研究表明红褐色物质颜色的深浅与酶活性呈正相关。据测定得知新稻米中过氧化氢酶的活性明显高于陈稻米。新收获的稻米煮出的饭香气诱人,但是不法商贩用抛光、增白、上油等方法处理陈稻米,以假乱真,坑害消费者。请你根据提供的实验材料和原理,为食品卫生质量检验人员设计一个检测稻米新鲜程度的简易实验,并预测结果及结论。
实验目的:__________________________________________________________
材料、用具:新稻米、待测稻米、1%愈创木酚(氧气存在时被氧化成红褐色物质,与氧浓度成正比。)
实验原理:
实验步骤:
第一步:取两支具塞试管,分别编号为A和B;A管内放入适量的新稻米,B管内放入等量的待测稻米
第二步:用移液管分别往两只试管内加入适量等量的1%愈创木酚溶液,浸没大米,盖上试管塞,充分摇均匀,静置一段时间后,弃掉多余液体
第三步:将两试管中浸有l%愈创木酚的稻米分别倒入两个对应编号的培养皿中,用镊子摊开,然后,用移液管吸取l%过氧化氢分别滴向培养皿中的稻米,使所有稻米都浸有过氧化氢
第四步:一段时间后,用放大镜观察两培养皿中稻米的颜色变化
预期结果及结论:__________________________________________________________。答案:实验目的:根据过氧化酶活性的强弱来鉴别稻米是新稻米还是陈稻米
实验原理:要写出:为什么这么做?为什么出现这样的现象?(自变量的作用原理,因变量的检测原理等。)或(操作原量、现象原理。)
植物体内的过氧化氢酶在有过氧化氢存在时,能使某些酚类物质(如:愈创木酚)氧化成红褐色物质,其颜色的深浅与酶活性呈成正比。
预期结果及结论:A培养皿中的新稻米呈红褐色。B培养皿中的待测稻米若颜色很浅或几乎无色,则是陈稻米;若待测稻米颜色也呈红褐色,则是新稻米
实验八植物向性运动的实验设计和观察实验原理:包括实验的科学论据(自变量和因变量两方面)和整体思路。不过不用答整体思路。
2.为确定人体在运动时呼出气体中的CO2浓度是否比静止时高,某同学进行了如下探究:作出假设:人体在运动时呼出气体中CO2的浓度比静止时高。
实验过程:
①在3个烧杯中,分别注入100mL蒸馏水,测定其pH。
②实验者在安静状态(静坐2min)、中度运动(步行2min)以及剧烈运动(跳绳2min)后,立即分别向上述3个烧杯的水中吹入等量气体,测定pH。经多次重复实验,所得平均数据如下表:
运动状态安静中度运动剧烈运动
实验前pH6.16.16.1
实验后pH5.95.65.3
请回答:
(1)作出上述假设的依据是______________________________________________
(2)该实验的原理是______________________________________________________
(3)从表中数据可以看出_____________越大,___________下降幅度越大,由此可以得出结论_____________________________________________,从而可以验证上述假设。
(4)人体代谢产生的CO2,正常情况下来自三大类有机物的分解,这三大类物质是______________________。人体糖代谢产生CO2的细胞器是__________________。答案:(l)由于人体在运动时耗能增加,呼吸作用加强,产生CO2的量增加,所以呼出CO2的浓度增加。
(2)CO2在水中溶解后使水的pH下降,人在不同运动状态下产生的CO2不同,溶于水后也会导致pH不同,通过测定水pH的.变化可以推测呼出气体中CO2浓度的变化。
(3)运动强度pH随着运动强度的增加,呼出的CO2浓度增加
(4)糖类、脂肪和蛋白质,线粒体
30.(21分)
为了验证胰岛素具有降低血糖的作用,以小鼠活动状况为观察指标设计实验。
某同学的实验方案如下:
①将正常小鼠随机分成A、B两组,观察并记录其活动状况。
②A组小鼠注射适量胰岛素溶液,B组注射等量生理盐水。一段时间后,A组小鼠会出现四肢无力,活动减少,甚至昏迷等低血糖症状,B组活动状况无变化。
③A组小鼠出现低血糖症状后,分别给A、B两组小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段时间后,A组小鼠低血糖症状缓解,B组活动状况无变化。
该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。
请回答:
(1)该实验原理是:
(2)分析小鼠注射胰岛素溶液后出现低血糖症状的原因:
(3)胰岛素在血糖平衡调节中的作用是:05全国一30.(21分)
为了验证胰岛素具有降低血糖的作用,以小鼠活动状况为观察指标设计实验。
某同学的实验方案如下:
①将正常小鼠随机分成A、B两组,观察并记录其活动状况。
②A组小鼠注射适量胰岛素溶液,B组注射等量生理盐水。一段时间后,A组小鼠会出现四肢无力,活动减少,甚至昏迷等低血糖症状,B组活动状况无变化。
③A组小鼠出现低血糖症状后,分别给A、B两组小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段时间后,A组小鼠低血糖症状缓解,B组活动状况无变化。
该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。
请回答:
(1)该实验原理是:
(2)分析小鼠注射胰岛素溶液后出现低血糖症状的原因:
(3)胰岛素在血糖平衡调节中的作用是:
30.(21分)
(1)胰岛素具有降低血糖的作用。体内胰岛素含量过高时,引起血糖下降,机体出现活动减少,甚至昏迷等低血糖症状,此症状可以通过补充葡萄糖溶液得到缓解。
(2)注射胰岛素溶液后,血糖含量下降,小鼠组织细胞特别是脑组织细胞因血糖供应减少,导致能量供应不足而发生功能障碍,从而引起低血糖症状。
(3)胰岛素可使组织细胞对血糖的利用增加,同时使血糖来源减少,从而使血糖含量减少。1、20全国卷Ⅰ第30题第Ⅱ小题:(据实验的背景写科学依据)
Ⅱ.为了确定生长素类似物促进扦插枝条生根的适宜浓度,某同学用两种浓度的生长素类似
物分别处理扦插枝条作为两个实验组,用蒸馏水处理作为对照组进行实验,结果发现三组扦插枝条生根无差异。回答下列问题:
(1)参考该同学的实验,在下一步实验中你应该如何改进,才能达到本实验的目的?。请说明理论依据:。
解析:此题先进行实验的评价并改错,即“(1)改进方法:在某同学使用的两种浓度生长素类似物的基础上,分别在低于低浓度的范围设置一组浓度梯度、高于高浓度的范围设置一组浓度梯度,以及两浓度之间设置一组浓度梯度进行实验,从而找到促进枝条生根的适宜浓度。”实际上是表述了测定促进枝条生根的最适生长素浓度的实验步骤。
接着让考生说明这样做的理论依据,即实验原理中的第一点,就是要用到生物学上什么基本知识、规律和结论。“理论依据:生长素促进生根的浓度范围是一定的,浓度过高或过低都不能促进生根。”从这个题目中,体现了实验原理决定实验步骤,从实验步骤中可以透析出实验原理。实验原理是科学的理论,是写在书本上的,也是前人经过论证的。
1、年全国卷Ⅰ第30题第Ⅱ小题:(据实验的背景写科学依据)
Ⅱ.为了确定生长素类似物促进扦插枝条生根的适宜浓度,某同学用两种浓度的生长素类似物分别处理扦插枝条作为两个实验组,用蒸馏水处理作为对照组进行实验,结果发现三组扦插枝条生根无差异。回答下列问题:
(1)参考该同学的实验,在下一步实验中你应该如何改进,才能达到本实验的目的?。请说明理论依据:。解析:此题先进行实验的评价并改错,即“(1)改进方法:在某同学使用的两种浓度生长素类似物的基础上,分别在低于低浓度的范围设置一组浓度梯度、高于高浓度的范围设置一组浓度梯度,以及两浓度之间设置一组浓度梯度进行实验,从而找到促进枝条生根的适宜浓度。”实际上是表述了测定促进枝条生根的最适生长素浓度的实验步骤。
巢湖市烔炀中学 徐艳虹 2011年4月
浅谈高中生物实验教学
摘要:对高中学生来说,生物实验教学不仅有对常见仪器、器具、药品的使用能力,还有对实验程序的理解能力,对实验结果的分析能力,对实验中出现的异常情况的处理能力,更有在探究生物实验的过程中的创新能力。本文对生物教学的方法和实验设计提出了一些想法,用以激发学生学习生物科学的兴趣,训练学生的基本技能,培养学生的观察、分析、综合能力和解决实际问题的能力。关键词: 生物实验 教学方法 实验设计 学习方式
生物学是研究生命现象和生命活动规律的一门自然科学,由于其具备知识体系的完整性,实验方法的探索性,思维训练的独特性等特点,因此生物学又是一门以实验为基础的自然科学。对高中学生物实验教学不仅能帮助学生了解常见仪器和药品的使用方法、理解实验程序、更能激发学生学习生物科学的兴趣,培养学生观察、分析、综合和解决实际问题的能力。一.掌握仪器使用原理和药品特性,夯实实验基础
《生物考试大纲》明确指出考查学生能独立完成“生物知识内容表”所列实验,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。
学生的实验基础不是凭空垒起来的。实验教学时要突出对仪器的使用和药品特性的介绍,加强基本操作训练,把实验方法探究落到实处。例如,显微镜观察类实验,① 注意取材:根据观察对象采用合适的材料,如观察有丝分裂应选取根尖分生区细胞;观察质壁分离与复原应选取成熟的植物细胞等。② 注意材料处理:根据不同材料、不同的观察对象,做不同的材料处理,如浸泡、染色、解离、保持生活状态等。③ 注意制片方法:显微观察实验要用装片,不同材料用不同的制片方法。装片法(把整个实验材料制成装片,如用黑藻叶观察叶绿体),切片法(把材料切成薄片,以便观察,如脂肪鉴定),压片法(把材料压碎成一薄层.以便观察,如观察根尖有丝分裂)。学生了解了上述的基本原理和操作方法,就会做显微镜观察类实验。又如用斐林试剂与还原性糖发生颜色反应,要讲清楚NaOH和CuSO4反应会产生Cu(OH)2 沉淀,所以要现配现用。用双缩脲试剂鉴定蛋白质的存在,要指出先加试剂A即NaOH溶液.再加试剂B即CuSO4溶液,而且加CuSO4溶液时,只需加3~4滴,不能加多,如果CuSO4溶液过多.就会对结果出现的颜色反应起遮蔽作用。而加入的目的就是要先让溶液呈碱性,因为在碱性环境中,蛋白质与Cu2+发生作用,形成络合物,出现紫色。
二.剖析经典实验,挖掘潜在实验,提高实验设计能力
近几年来,高考越来越重视考查学生综合运用所学知识来分析问题和解决问题的能力,实验设计乃为首选和必考。经典实验是科学家精心思考、巧妙设计,经后人多次重复证明是正确的一些最具代表性的实验,如有光合作用的发现、条件、原料、产物研究;孟德尔豌豆杂交实验;生长素发现系列实验;噬菌体侵染细菌实验等实验等。剖析这些经典实验,让学生理解实验设计思路,学会选择实验材料和控制实验条件,有助于提高学生实验设计能力。
学习是一个探究、实践的过程,是一个动态的开放的不断发展变化的过程。为进一步提高学生理论水平和实验设计能力,老师可引导学生变验证性实验为探究性实验,激发学生浓厚的兴趣和强烈的求知欲望,调动学生的学习积极性、主动性和创造性。挖掘书中潜在实验设计:①验证:光照强度(温度、CO2浓度)影响光合作用强度。②验证:厌氧细菌在有氧时,发酵作用受到抑制。③验证:生长素具有双重性。④验证:种子萌发时,根(茎)在重力作用的影响下向(背)地生长。挖掘生产生活中潜在实验设计:①探究:大棚蔬菜中的塑料薄膜的最佳颜色。②探究:无土栽培营养液中氧含量与农作物生长的关系。③探究:水面以下的光量和光质对植物分布的影响。让学生能够运用生物学的原理和方法去解决实际问题,并在此过程中形成一种科学探究的思想和意识,这也为学生的终身学习奠定了基础。
三.在生物实验教学中合作学习
高中生物教育随着新一轮高中课程改革的不断推进也在不断变革,我国在2003年颁布了《普通高中生物课程标准》,把提高高中学生的生物科学素养作为课程实施中的核心任务,把“倡导探究性学习”作为新课程的基本理念之一,力图促进学生学习方式的改革,引导学生主动参与探究过程,勤于动手动脑,逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力。然而,目前还有不少高中生物教师依然延续着传统的教学模式、教学理念、教学过程开展课堂教学活动,即教师讲,学生听。这样的教学模式使学生在课堂教学中始终处于被动地位,久而久之极易抹杀学生积极主动的探索精神。在教学过程中应用合作学习,既可以达到教学目的,同时也能培养学生之间、学生与老师之间以及老师与老师之间的沟通能力。在合作学习过程中鼓励学生自觉拟定新颖又可实现的实验课题,要求每项实验课题必须有明确的选题目的,详细制定实验的步骤以及所需器材等,并将选题目的、实验设计或实验方案在生物学科小组上发言,让学生发表意见,对不同意见可以进行讨论,发挥学生之间互助精神,形成探索生命奥秘的小集体。教师只当成员参加,起引导作用,不轻易给实验课题下结论。许多实验课题在小组会议多次研讨,原来拟题不明确或实验设汁不切合实际条件的课题,学生自己弃去;有的课题选题目的明确又新颖,研讨后发觉应分2—3阶段反复实验才能实现,比如植物向光性实验的设计,由于同学间的相互合作,不仅用一侧小孔做了实验,还用前后左右四个小孔做了四组实验,才综合得出了实验结论,最后还在盒子顶端开孔,把四个侧孔全封闭加以验证。通过多组实验反复论证得出结论,不仅提倡了学生交流合作、相互协作精神,同时还培养了学生的批判性思维以及严谨的科学态度。
在合作学习中,教师要从传授者变成指导者、参与者、监控者和帮助者,并切实注意自身行为的方法和效果,及时进行调整。在合作学习教学中,教师应做到以下几点:①教师作为指导者,主要是对学生的合作技巧进行灵活指导,如学习任务怎样分配;学习角色怎样分配;怎样提出有价值的提问学习能力强的学生怎样辅导学习能力差的学生;怎样倾听和记录同伴的发言;怎样让组员对问题进行讨论;各个组员对问题提出以后,怎样交流意见;组员之间对某个问题存在分歧,怎样来协调;组员提出自己的观点后怎样综合等。②教师要参与到小组讨论中,成为与学生平等相处的参与者,改变以往居高临下的姿态。③教师要适时监控,要密切注意各组的讨论情况,要对学生学习中出现的困难给予必要的帮助。在合作学习的课堂上教师只有有效地实现了角色的转变,才能使得传统的教师自导自演的课堂转变为师生共同导演的课堂,从而使教师的主导作用和学生的主体地位实现,使学生进入到乐学的境界,促使师生关系进入到良性的发展状态,降低师生的心理负担,提高教学效果。
总之,中学生物实验教学的过程,是培养学生各方面素质的独特而重要的途径。每一个中学生物教师都不应该轻视实验教学,而应该把实验教学作为一个特殊的教学阵地,认真进行研究,使实验教学真正发挥出它应有的重要作用,为素质教育在中学教育中的落实做出贡献。
▐ 实验一:使用高倍显微镜观察几种细胞
1. 显微镜放大倍数是指_______,即_______和_______,而不是面积。
2. 显微镜的使用步骤:置镜(装镜头)→_______→置片→调焦→观察。
3. 高倍镜的转换:找到物像后,把要观察的物像移到_______,把低倍镜移走,换上高倍镜,只准用_______和_______把视野调整清晰,直到物像清楚为止。(顺序:移装片→转动转换器→调反光镜或光圈→调细准焦螺旋)
答案:
1.直径倍数 、长度、宽度 2.对光 3.视野中央、细准焦螺旋、反光镜
▐ 实验二:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1. 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
2. 实验原理:
(1)可溶性还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖)在加热条件下与斐林试剂发生作用,可生成砖红色的沉淀。淀粉遇碘变蓝色,若检验有色组织或器官,如绿叶,则需酒精_______处理。
(2)脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成_______(或被苏丹Ⅳ染液染成_______)。
(3)蛋白质与_______发生作用,产生紫色反应。(蛋白质分子中含有很多_______,在碱性NaOH溶液中能与双缩脲试剂中的Cu2+作用,产生紫色反应。)
3. 做可溶性还原性糖鉴定实验,应选_______的植物组织(如苹果、梨),易于观察。
4. 实验试剂
(1)斐林试剂(包括甲液:质量浓度为0.1g/ mL NaOH溶液和乙液:质量浓度为_______CuSO4溶液)、与双缩脲试剂(包括A液:质量浓度为0.1g/ mL NaOH溶液和B液:质量浓度为_______CuSO4溶液)的比较:①CuSO4溶液的浓度不同。
②原理不同。斐林试剂的实质是新配制的_______溶液;双缩脲试剂实质是Cu2+,能和肽键在碱性条件下反应生成络合物。
③使用方法不同。斐林试剂是先将NaOH溶液与CuSO4溶液_______后再使用;双缩脲试剂是先加入_______溶液,再滴加_______溶液。
(2)脂肪鉴定中用体积分数为_______洗去浮色。
5. 实验说明
(1)还原性糖中加入斐林试剂后,溶液颜色变化的顺序为_______到棕色到_______。
(2)花生种子切片要_______,这样才能透光,有利于显微镜的观察。转动细准焦螺旋时,若花生切片的细胞总有一部分清晰,另一部分模糊,其原因一般是切片的_______。
答案:
2.脱色、橘黄色、红色、双缩脲试剂、肽键
3.含糖高、颜色为浅色
4.0.05g/ mL、0.01g/ mL、Cu(OH)2、混合、NaOH 、CuSO4 、50%的酒精溶液
5.浅蓝色、砖红色、很薄、厚薄不均匀
▐ 实验三:观察DNA、RNA在细胞中的分布
1. 实验原理:甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同,_______对DNA亲和力强,使DNA显现出绿色,而_______对RNA的亲和力强,使RNA呈现出红色。用甲基绿、吡罗红的_______将细胞染色,可同时显示DNA和RNA在细胞中的分布。
2. 盐酸的作用:改变细胞膜的_______,加速染色剂的跨膜运输;使染色体中的DNA与蛋白质分离,便于DNA与_______的结合。
3. 常用实验材料:人的口腔上皮细胞、洋葱鳞片叶_______ 。
4. 方法步骤:
(1)在洁净的载玻片上滴一滴质量分数为_______溶液;用消毒牙签在已经漱净口腔内侧壁上轻轻地刮几下,再将牙签上的碎屑涂抹在载玻片的生理盐水中;将涂有口腔上皮细胞的载玻片在酒精灯的火焰上_______。
(2)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_______;
(3)30℃温水中保温5分钟后用_______冲洗载玻片10秒钟;再用吸水纸吸去载玻片上的水分。
(4)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;再吸去多余染色剂,盖上盖玻片。
(5)先用低倍镜找到染色_______、色泽_______的区域,再用高倍镜观察各部分的染况。
答案:
1.甲基绿、吡罗红、混合染色剂
2.通透性、染色剂
3.内表皮细胞
4.0.9%的NaCl、烘干、水解、缓缓的蒸馏水、均匀 、浅
▐ 实验四:体验制备细胞膜的方法
1. 实验步骤:
(1)用试管吸取少量红细胞_______,滴一小滴在载玻片上,盖上盖玻片,制成临时装片。
(2)在高倍镜下观察,待观察清晰时,在盖玻片的一侧滴一滴_______,同时在另一侧用吸水纸小心吸引,注意不要把细胞吸跑。上述操作均在载物台上进行,并持续观察细胞的变化。可以看到近水的部分红细胞发生变化;_______,细胞体积增大,很快细胞破裂,_______。
2. 稀释及稀释的时候用生理盐水的原因:稀释后,可以减少血液中的血浆蛋白等杂物。用生理盐水是为了保持_______,防止在稀释的时候就发生_______。
3. 选择动物细胞进行实验的原因:动物细胞无_______。
4. 选择哺乳动物成熟红细胞进行实验的原因:人和其他哺乳动物成熟红细胞无_______,可以得到较纯净的细胞膜。
5. 细胞破裂后,用什么方法获得较纯的细胞膜:将涨破的细胞溶液,经过_______分离得到细胞膜。
6. 如何获得植物细胞膜:先用纤维素酶和果胶酶将植物细胞壁水解得到_______;再将其放入清水中,水自由扩散进入,原生质体涨破;最后经过离心分离得到植物细胞膜。
答案:
1.稀释液、蒸馏水、凹陷消失、内容物流出
2.渗透压、细胞破裂
3.细胞壁
4.细胞核和众多的细胞器(膜)
5.离心
6.原生质体
▐ 实验五:用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
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_______下观察它的形态。一般选择藓类叶做实验材料。藓类属于低等植物,叶片是绿色的_______,不需加工即可进行观察。或取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮,因为表皮细胞不含_______,下表皮叶肉细胞排列疏松,叶绿体_______便于观察。
2. 线粒体普遍存在于动物细胞和植物细胞中,健那绿染液(将0.5g健那绿溶解于50mL生理盐水中,加温到30-40℃,使其充分溶解)能使活细胞中的线粒体呈现_______。通过染色,可以在高倍显微镜下观察到处于_______的线粒体的形态有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。可用人的口腔上皮细胞制片,没有_______干扰。
3. 观察叶绿体时可以看到叶绿体是可以_______的,能随_______的流动而流动,还会受到_______的影响。
4. 临时装片中的材料要随时保持_______状态的原因:保证细胞器的正常形态并能悬浮在细胞质基质中, 否则,细胞失水收缩,将影响叶绿体形态和分布的观察。
答案:
1.高倍显微镜、单层细胞、叶绿体、大且数目少
2.蓝绿色、生活状态、颜色
3.运动、细胞质、光照强度
4.有水
▐ 实验六:植物细胞的吸水和失水
1. 原生质层相当于一层_______,成熟的植物细胞能够通过_______吸水或失水。
2. 当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,根据扩散作用原理,水分会由细胞液中渗出到外界溶液中,通过渗透作用失水;由于细胞壁的_______较小,而原生质层的较大,从而使二者分开;反之,外界溶液浓度_______细胞液浓度,则细胞通过渗透作用_______,分离后的质和壁又复原。
3. 实验材料:紫色特别深的洋葱外表皮、质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液、清水
4. 方法步骤:
(1)制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片。
(2)用_______观察洋葱表皮细胞中紫色的中央液泡大小,以及_______的位置。
(3)从盖玻片的一侧滴入0.3g/mL的蔗糖溶液,在盖玻片的另一侧_______。这样重复几次,洋葱表皮细胞就侵润在蔗糖溶液中。
(4)再用低倍镜观察洋葱表皮细胞中紫色的中央液泡大小,以及原生质层位置变化。
(5)从盖玻片的一侧滴入清水,在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引,这样重复几次,洋葱表皮细胞就侵润在清水中。
5. 还用低倍镜观察洋葱表皮细胞中紫色的中央液泡大小,以及原生质层位置变化。
6. 相关问题探讨:
(1)洋葱鳞片叶内表皮细胞能发生质壁分离和复原吗?可以,其他_______细胞也可以发生质壁分离和复原。选用外表皮细胞的原因是具有_______,便于观察。
(2)是不是只有在清水才可以使分离细胞发生复原?只要外界溶液浓度_______就可以使其复原。若观察分离时用一定浓度的KNO3溶液,可以观察到质壁分离和自动复原,原因是细胞主动吸收了_______。
答案:
1.半透膜、渗透作用
2.伸缩性、大于、吸水
4.低倍镜、原生质层、用吸水纸吸引
6.活的成熟的植物、紫色大液泡、低于细胞液浓度、K+和NO3-
▐ 实验七:比较过氧化氢在不同条件下的分解
1. 酶在化学反应中的作用本质酶是一种有机催化剂,与无机催化剂相比较,其主要作用是高效性即在_______下能显著地降低化学反应所需要的_______,从而促进化学反应高效地进行。
2. 加热能促进H2O2的分解为水和氧气,提高反应速率;新鲜的肝脏中含有较多的过氧化氢酶,过氧化氢酶在常温下可以催化H2O2分解。过氧化氢酶在不同的温度下催化效率不同。FeCl3溶液中的Fe3+也对过氧化氢具有催化作用。
3. 需要注意实验设计中的变量和控制变量的方法。
(1)什么是自变量?本实验中哪些变量是自变量?自变量是_______的变量。本实验中FeCl3溶液和肝脏研磨液都属于自变量。
(2)什么是因变量?因变量是指随着自变量的变化而变化的变量。本实验中过氧化氢分解速率就是因变量。
(3)什么是无关变量?如何控制无关变量对本实验结果的影响?无关变量是指除自变量外,实验过程中可能还会存在一些可变因素,对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量。本实验中试管的洁净程度、是否准确滴加FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液等都是无关变量。无关变量也可能对实验结果产生影响,要尽可能地排除_______对实验的影响。
答案:
1.常温常压、活化能
3.人为改变 、无关变量
▐ 实验八:影响酶活性的条件
1. 实验原理:酶的活性受温度和pH等条件的影响,适宜的温度和pH有利于酶发挥活性。
2. 淀粉酶和过氧化氢酶容易获得,温度和pH在实验室条件下容易控制。
3. 几个具体案例:
(1)探究温度对淀粉酶活性的影响
说明:①本实验应该将底物和酶_______,然后才_______。
答案:分开保温、混合在一起
(2)探究pH对过氧化氢酶活性的影响
▐ 实验九:探究酵母菌细胞呼吸的方式
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_______。在有氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生酒精,还产生少量的二氧化碳。
2. CO2可使澄清石灰水变混浊,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由_______。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的_______,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_______条件下与乙醇(酒精)发生化学反应,变成_______。
4. 将装置(甲)连通橡皮球,让空气间断而持续地依次通过3个锥形瓶,既保证O2的充分供应,又使进入A瓶的空气先经过NaOH的锥形瓶,洗除空气中的CO2,保证第三个锥形瓶的澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
5. B瓶应_______放置一段时间,待酵母菌将B瓶中的氧消耗完,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水。
6. 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_______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
7. 该实验是_______实验。此类实验一般设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究各种因素与实验对象的关系,相当于“相互对照实验”。
答案:
1.兼性厌氧菌
2.蓝变绿再变黄、时间长短
3.酸性、灰绿色
5.封口
6.浓硫酸
7.对比
▐ 实验十:叶绿体色素的提取和分离
1. 实验目的:尝试用_______方法提取叶绿体中的色素和用_______法分离提取到的色素。
2. 实验原理:
(1)叶绿体中的色素是有机物,不溶于水,易溶于_______中,所以用无水乙醇提取色素。若没有无水乙醇,也可用体积分数为95%的乙醇,但要加入适量的_______,除去水分。
(2)层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂。叶绿体色素在层析液中的_______不同,分子量小的溶解度 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。所以用层析法来分离四种色素。
3. 实验材料:幼嫩、鲜绿的菠菜叶。
4. 提取色素:5克绿叶剪碎,放入研钵,加_______、CaCO3和10mL无水乙醇,进行迅速、充分研磨。(_______可中和液泡破坏释放的有机酸,防止叶绿体被破坏。)
5. 划滤液细线时应注意用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔线划出_______的一条滤液细线,干后重复三次。
答案:
1.过滤、纸层析
2.有机溶剂、无水碳酸钠、溶解度
4.SiO2 、CaCO3
5.细、齐、直
▐ 实验十一:模拟探究细胞表面积与体积的关系
1. 实验原理:用琼脂块模拟_______。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。琼脂块中含有酚酞,与NaOH相遇,呈紫红色,可显示物质(NaOH)在琼脂块中的扩散深度。然后通过计算在相同时间内NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比可以反映细胞的_______。
2. 在相同时间内,NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同,说明NaOH在每一琼脂块内扩散的_______是相同的。
3. 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_______。
答案:
1.细胞、物质运输效率2.速率3.减小、减小
▐ 实验十二:观察细胞的有丝分裂
1. 实验原理:
(1)在高等植物体内,有丝分裂常见于根尖、芽尖等_______细胞。由于各个细胞的分裂是 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_______ (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。
2. 实验步骤:
(1)洋葱根尖培养到根长约5cm时可用。
(2)装片的制作(解离→漂洗→染色→制片)
① 解离:上午10时至下午2时,剪取洋葱根尖_______,立即放入盛有质量分数为15%的盐酸和体积分数为_______溶液的混合液(1:1)的玻璃皿中,室温下解离3~5min。目的:溶解细胞间质,使_______。此时,细胞已被盐酸杀死。解离时间要保证,细胞才能分散开来。解离时间也不宜过长,否则,根尖过于酥软,无法取出。
② 漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有_______的玻璃皿中漂洗约10 min。目的是洗去解离液,便于染色。
③ 染色:把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL的龙胆紫溶液的玻璃皿中染色3~5min。
④ 制片:用镊子将这段洋葱根尖取出来,放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子尖把洋葱根尖弄碎,盖上盖玻片,_______。然后,用拇指轻轻地压载玻片,使细_______。
3. 观察
(1)先用低倍镜观察,找到分生区细胞。分生区细胞特点是:细胞_______,有的细胞正处于分裂期。
(2)再用高倍镜观察,找出处于细胞分裂期_______的细胞,再找出_______的细胞。
答案:
1.分生区、独立、碱性染料
2.2~3mm、95%的酒精、组织中的细胞相互分离开来、清水、在盖玻片上再加一片载玻片、胞分散开来
3.呈正方形,排列紧密、中期和前期、后期和末期
必修二:
▐ 实验十三:性状分离比的模拟实验
1. 实验原理:根据孟德尔对分离现象的解释,生物的性状是由遗传因子(基因)决定的。生物形成生殖细胞(配子)时成对的基因分离,分别进入不同的配子中。当杂合子自交时,雌雄配子随机结合,后代出现性状分离,性状分离比为显性:隐性=3:1。用甲乙两个小桶分别代表_______,甲乙两小桶内的彩球分别代表_______,用不同彩球的随机组合,模拟生物在生殖过程中,雌雄配子的随机结合。
2. 问题探讨:
(1)为什么每次抓取小球后都必须先_______,然后才重新抓取?确保每个小球被抓取的几率相等,数据准确。
(2)随机抓取10次,请同学们统计结果,是否出现三种基因组合,且性状分离比是否为1:2:1?不能,因为实验统计的样本数目足够多,是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。当对10株豌豆的个体做统计时,会出现较大的误差。
答案:
1.雌雄生殖器官、雌雄配子 2.放回原位
▐ 实验十四:观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
1. 目的要求:通过观察_______减数分裂固定装片,识别减数分裂不同阶段的染色体的形态、位置和数目,加深对减数分裂过程的理解。
2. 在低倍显微镜下观察。识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。
3. 先用低倍显微镜依次找到_______的细胞。
4. 再在高倍显微镜下仔细观察染色体的_______。
答案:
1.蝗虫精母细胞
3.减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期
4.形态、位置和数目
▐ 实验十五:低温诱导植物染色体数目的变化
1. 实验原理:
(1)进行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_______到两个子细胞中去。
(2)低温处理植物组织细胞,纺缍体的形成受抑制,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_______发生变化。
2. 实验步骤:
(1)低温诱导:培养洋葱根,待洋葱根长出1cm左右时,将整个装置放入冰箱的低温室内(4℃),诱导培养36h。
(2)固定形态:剪取诱导处理的根尖约0.5-1cm,放入_______中浸泡0.5-1h,以固定细胞形态,然后用体积分数为_______溶液冲洗2次。
(3)制作装片:解离→漂洗→染色→制片。
(4)观察:用显微镜观察,并寻找发生了染色体数目变化的细胞。
答案:
1.平均分配、染色体数目 2.卡诺氏液、95%的酒精
▐ 实验十六:调查常见的人类遗传病
1. 调查遗传病的发病率时最好选取群体中发病率较高的_______遗传病;所调查的群体要足够大,并注意在人群中_______调查。
2. 调查遗传病的遗传方式时要在_______中调查并绘出_______。
答案:
1.单基因、随机抽样 2.患者家系、遗传系谱图
必修三:
▐ 实验十七:探究植物生长调节剂对扦插枝条生根作用
1. 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_______。
2. 选择插条:以1年生苗木为最好(1年或2年生枝条形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活)。枝条的形态学上端为平面,下端要削成_______,这样在扦插后可增加吸收水分的面积,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。
3. 插条处理方法:(1) _______(2)_______。
4. 可先设计一组_______比较大的_______进行摸索,再在预实验的基础上设计细致的实验。
答案:
1.生根数量最多,生长最快 2.斜面 3.浸泡法、沾蘸法 4.浓度梯度、预实验
▐ 实验十八:探究培养液中酵母菌数量的动态变化
1. 在含糖的液体培养基(培养液)中酵母菌繁殖很快,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。
3. 酵母菌计数方法:_______。先将盖玻片放在计数室上,用吸管吸取培养液,滴于_______,让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。稍待片刻,待细菌细胞全部沉降到计数室底部,将计数板放在载物台的中央,计数一个小方格内的酵母菌数量,再以此为根据,_______试管中的酵母菌总数。
4. 从试管中吸出培养液进行计数之前,要_______。如果小方格中酵母菌数量过多难以计数时要先_______再计数。
答案:
3.抽样检测法、盖玻片边缘、估算4.将试管轻轻震荡几次、稀释
▐ 实验十九:土壤中动物类群丰富度的研究
1. 土壤不仅为植物提供水分和矿质元素,也是一些动物的良好栖息场所。研究土壤中动物类群的丰富度,操作简便,有助于理解群落的_______ 。
2. 取样可以在野外用_______的方法进行采集、调查。
3. 采集小动物:一般使用_______取样。也可采用简易采集法。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_______采集。采集到的小动物可放入酒精中,也可将活着的小动物放入试管中。
4. 丰富度的统计方法:_______和_______。目测估计法的等级划分和表示方法有:“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等。
答案:
1.基本特征与结构 2.取样器取样3.诱虫器、吸虫管4.记名计算法、目测估计法
▐ 实验二十:设计并制作生态缸,观察其稳定性
1. 在有限的空间内,依据生态系统原理,将生态系统具有的_______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_______。
2. 水族箱必须是密封且是_______的。
3. 生态缸中放置的生物必须具有较强的生活力,放置的生物_______,具有很强的生活力。
4. 放置在室内通风、光线良好的地方,要避免阳光_______。
答案:
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