高中生物必修一全部实验归纳!知识讲解.doc

高中生物必修一实验归纳实验一 使用高倍显微镜观察几种细胞1、高倍镜的使用步骤：（1）在低倍镜下找到物象，将物象移至视野中央；（2）转动转换器，换上高倍镜。（3）调节光圈和反光镜，使视野亮度适宜。如果光线较暗时，可用凹面反光镜来对光，同时选用较大的光圈；如果光线明亮时，可用平面反光镜来对光，同时选用较小的光圈。（4）调节细准焦螺旋，使物象清晰。换用高倍镜后不能使用粗准焦螺旋。2、低倍镜和高倍镜的区别： 透镜大小 镜头长短 视野亮度 物像大小 细胞数量低倍镜 小 短 亮 小 多高倍镜 大 长 暗 大 少3、污点位置的判断：用显微镜观察玻片标本时，目镜、物镜、所观察的材料是在同一直线上的，只要分别转动镜头或移动玻片标本，看污物是否随之而动，就可做出正确判断。实验二 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质（一）可溶性还原糖的检测和观察1、实验原理及化学试剂：斐林试剂与可溶性还原糖（如葡萄糖、果糖、麦芽糖）反应，生成砖红色沉淀。（这种试剂要现配现用。甲液（质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液）与乙液（质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液）等量均匀混合生成蓝色Cu（OH）2，Cu（OH）2与可溶性还原糖发生反应。淀粉、蔗糖等不能与斐林试剂发生颜色反应。2、实验过程：选材（应选含糖量较高、颜色为白色或浅色的植物组织，以苹果、梨为最好） 研磨过滤 组织样液 加入斐林试剂（现配现用） 摇匀 水浴加热 观察颜色反应（浅蓝色 棕色 砖红色沉淀）。（二）脂肪的检测和观察1、实验原理及化学试剂苏丹染液：把脂肪物质染成橘黄色苏丹染液：把脂肪物质染成红色2、实验过程选材（选含脂肪的种子，以花生种子为较好） 浸泡 制作花生子叶临时转片（徒手切片，切片要薄，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊） 滴3滴苏丹染液染色 用体积分数为50的酒精洗浮色 显微镜观察（先用低倍镜，找到子叶最薄处，并移到视野中央，再换高倍镜，调整细焦螺旋观察，可见已着色的脂肪颗粒）。（三）蛋白质的检测和观察1、实验原理及化学试剂双缩脲试剂：与蛋白质发生作用，产生紫色反应。（在碱性溶液中，Cu2与蛋白质发生反应）双缩脲试剂A液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液双缩脲试剂B液：质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液2、实验过程选材（豆浆或鸡蛋蛋白） 取组织样液加入试管中 加入双缩脲试剂A液加入双缩脲试剂B液 摇匀观察，出现紫色。（四）淀粉的检测和观察1、实验原理及化学试剂：淀粉遇碘变蓝。2、实验过程：选用富含淀粉的植物组织（如马铃薯） 将组织样液注入试管 滴加碘液 观察颜色反应。实验三 观察DNA和RNA在细胞中的分布1、实验原理：甲基绿将细胞核中的DNA染成绿色，吡罗红将细胞质中的RNA染成红色，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。盐酸的作用：改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。2、实验过程：取口腔上皮细胞制片 盐酸水解 冲洗涂片 染色 观察（先用低倍镜，后用高倍镜）。3、实验结果：真核的DNA主要存在于细胞核中，此外，在线粒体和叶绿体中也有少量的DNA分布。RNA主要存在于细胞质中，少量存在于细胞核中。实验四 通过模拟实验探究膜的透性（一）实验目的与原理生物膜（细胞膜、细胞器膜、核膜）具有选择透过性，即对物质的输入和输出有选择性，可以让水分子自由通过，一些小分子和离子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。玻璃纸（或鸡肠衣、鸡蛋卵壳膜、透析膜）是一种半透膜。扩散：某种物质的分子从浓度高的地方向浓度低的地方移动的过程。（二）材料用具质量分数为15的硫酸铜溶液，质量分数为30的蔗糖溶液，蒸馏水，红墨水；250mL烧杯，长颈漏斗，铁架台，玻璃纸（或鸡肠衣、鸡蛋东卵壳膜、透析膜），棉线。（三）方法步骤1、取两个长颈漏斗，分别在漏斗口处封上一层玻璃纸；2、在A漏斗中注入硫酸铜溶液；B漏斗中注入蔗糖溶液，并加入少许红墨水，使其略呈红色；3、将两个漏斗分别浸入盛有蒸馏水的烧杯中，在两漏斗的液面处做标记；4、静置一段时间后，观察烧杯中蒸馏水颜色的变化及长颈漏斗的液面变化，并将观察结果填入下表。实验步骤装置A装置B实验现象蒸馏水颜色变蓝不变长颈漏斗液面变化下降上升结果分析长颈漏斗中的铜离子和水分子通过玻璃纸进入烧杯内的蒸馏水中。水可以通过玻璃纸向漏斗内扩散，而蔗糖和红墨水的染料分子不能透过玻璃纸。（四）讨论 如果将玻璃纸换成塑料膜，装置A、B中的蒸馏水的颜色将都不发生变化。原因是因为塑料膜不是半透膜。实验五 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体1、实验原理高等绿色植物的叶绿体存在于叶片中。叶绿体一般是绿色的椭球或球形，它的形态和分布不需要染色就可以用高倍镜观察。健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。线粒体的形态和分布可用高倍镜观察。2、实验过程（1）观察叶绿体：制作藓类叶片（或菠菜叶下表皮）临时装片，用显微镜观察叶绿体（低倍显微镜到高倍显微镜），注意观察叶绿体的形态和分布，绘图。（2）观察线粒体：制作人口腔上皮细胞临时装片，用低倍显微镜观察，找到观察的对象后移到视野中央，再高倍显微镜观察，细胞内蓝绿色小颗粒即是线粒体，观察其形态和分布。实验六：尝试制作真核细胞的三维结构模型（略）实验七 植物细胞的吸水和失水一、实验原理当细胞液的浓度低于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。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逐渐分离，即发生质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入液泡中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，即植物细胞发生质壁分离复原。常用的化学试剂：0.3g/mL蔗糖溶液。（试剂浓度越高，发生现象就越明显。但如果试剂浓度过高，则细胞会因为过度失水而死亡，不能发生质壁分离复原。）二、实验过程制作洋葱鳞片叶表皮细胞的临时装片 显微镜观察液泡的大小和原生质层的位置 滴入蔗糖溶液 显微镜观察（观察到质壁分离现象） 滴入清水 显微镜观察（发生质壁分离复原）。实验八：比较过氧化氢在不同条件下的分解一、教学目的 1.初步学会探索酶的催化效率的方法。 2.探索过氧化氢酶和Fe3+催化效率的高低。 二、教学建议 在本实验的教学中,教师应注意以下几点。 1.可以将本实验与“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用实验合为1课时进行。 2.教师在实验过程中应引导学生去探索,通过观察现象得出结论。例如,上实验课之前,教师应当布置学生提前认真预习实验指导并思考以下问题:无机催化剂氯化铁溶液中的Fe3+和过氧化氢酶都可以使过氧化氢分解为水和氧,那么,在同样的条件下,与Fe3+相比,过氧化氢酶催化作用的特点是什么实验过程中,教师要引导学生注意观察,当分别向过氧化氢溶液中加入已知数目的Fe3+和过氧化氢酶分子后,哪个试管产生的气泡多？哪个试管能使快要熄灭的卫生香猛烈地复燃？并请学生分析一下,试管中产生的各是什么气体？哪个试管内的反应进行得比较快？原因是什么？然后,再引导学生通过对实验现象的分析得出结论酶的催化作用具有高效性的特点。 3.实验过程中,教师应提醒学生注意以下几点。 (1)加入实验材料后,应立即观察实验现象,并将观察到的结果及时填写在实验报告册中。 (2)向试管中插入快要熄灭的卫生香时,动作要快,但不要插到气泡中,以免使卫生香因潮湿而熄灭。 (3)试管最好使用20200 mm的,这是因为如果试管过小,整个试管就会因充满了稠密的气泡而影响卫生香复燃。 (4)过氧化氢溶液有一定的腐蚀作用。应提醒学生注意,在滴加过氧化氢溶液时切勿溅到皮肤上。如果皮肤滴溅上过氧化氢溶液,一定要用清水及时冲洗掉。 三、参考资料 实验材料的准备 新鲜的鸡、蟾蜍的肝脏或鱼的肝胰脏,实验效果也很好,但需要查阅资料,进而换算出每滴质量分数为3.5%的氯化铁溶液中的Fe3+数,大约是每滴上述肝脏或肝胰脏研磨液中过氧化氢酶分子数的多少倍。实验九 探究影响酶活性的因素一、实验原理淀粉遇碘后，形成紫蓝色络合物。淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖，这两种物质遇碘后，形成紫蓝色的复合物，但是能与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色沉淀。二、实验过程（一）探究温度对淀粉酶活性的影响序号项目试管1试管2试管31注入可溶性淀粉液2 mL2 mL2 mL2置于不同温度的条件下60左右的热水中沸水中冰块中时间5min5min5min3注入淀粉酶溶液1 mL1 mL1 mL4振荡摇匀保持各自的温度5 min5 min5 min5加入碘液1滴1滴 1滴6观察颜色变化不变蓝变蓝变蓝 （二）探究pH对淀粉酶活性的影响顺序项目试管1231注入可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL2注入蒸馏水1mL3注入5氢氧化钠溶液1mL4注入5盐酸溶液1mL5注入新鲜的淀粉酶溶液1mL1mL1mL6保温60时间5min5min5min7注入斐林试剂2mL2mL2mL8隔水煮沸1min1min1min9实验现象有砖红色沉淀产生无无三、结论：酶的活性受温度和pH的影响。实验十 探究酵母菌的呼吸方式一、实验原理酵母菌属于真核单细胞生物，在有氧、无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。可用于探究细胞呼吸的不同方式。通过控制有氧呼吸和无氧呼吸，可以探究酵母菌在不同条件下的呼吸产物。CO2可使澄清石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。因此可用这两种溶液来检测酵母菌培养液中的CO2产生情况。橙色的重铬酸钾在酸性条件下与乙醇（酒精）发生化学反应，变成灰绿色，可用来检测乙醇的产生情况。二、实验过程1、酵母菌培养液的配制：目的是保证酵母菌在整个实验过程中正常生活。两份：10g新鲜食用酵母菌240mL质量分数为5的葡萄糖液。2、检测CO2的产生安装好实验装置：如下图 甲 乙甲图用于检测有氧条件下CO2的产生；乙图用于检测无氧条件下CO2的产生。装置甲设置左边第一个锥形瓶的目的是吸收通入空气中的CO2。装置乙的B瓶应封口放置一段时间之后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，这样做的目的是是空气中残余的O2消耗尽。甲、乙装置石灰水都变混浊，装置甲混浊快且程度高。得出结论：酵母菌在有氧条件下产生的CO2比无氧条件下产生的CO2多。3、检测酒精的产生A试管中的酵母菌培养液滤液溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液（混合均匀）：颜色不变。B试管中的酵母菌培养液滤液溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液（混合均匀）：颜色变灰绿色。得出结论：酵母菌在有氧条件下不产生酒精，在无氧条件下产生酒精。实验十一 绿叶中色素的提取和分离一、实验原理剪碎叶片并加入二氧化硅研磨，目的是破坏叶表皮、细胞壁、细胞膜、液泡膜，使研磨充分。叶绿体中的色素都能够溶解于有机溶剂如无水乙醇，可以用无水乙醇提取色素。加入碳酸钙可以防止色素被破坏。绿叶中的各种色素都能溶解于层析液中，但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得快，反之则慢。这样，各种色素会随层析液在滤纸上的扩散，因扩散速度不同而分离开。二、实验步骤提取绿色叶片中的色素（研磨绿叶，同时加入二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇，过滤得到色素滤液）；制备滤纸条；画滤液细线；利用层析液分离色素；观察实验结果。三、实验成功的关键：叶片要新鲜，颜色要深绿。研磨要迅速、充分。滤液收集后，要及时用棉塞将试管塞紧，以免滤液挥发。滤液细线不仅细、直，而目含有比较多的色素(可以画二三次)。滤纸上的滤液细线不能浸入层析液，否则色素会溶解在层析液中。四、实验结果滤纸条上色素带有四条，分别是(由上到下)橙黄色的胡萝卜素；黄色的叶黄素；蓝绿色的叶绿素a；黄绿色的叶绿素b。胡萝卜素和叶黄素统称为类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光。叶绿素a和叶绿素b通常为叶绿素，主要吸收红光和蓝紫光。说明：四种色素中，含量最多的是叶绿素a，色素带最宽的也是叶绿素a；含量最少(色素带最窄)的是胡萝卜素，扩散速度最快的也是胡萝卜素；扩散速度最慢的是叶绿素b；相邻两条色素带之间距离最远的是胡萝卜素和叶黄素，最近的是叶绿素a和叶绿素b。实验十二：环境因素对光和作用的影响探究性实验：“环境因素对光合作用强度的影响”这个探究活动的教学，既要注重探究性的学习，又要注重知识目标的达成。教学中可尝试了以下组织形式：学习讨论，明确原理制定方案，开展探究汇报分析，发现问题修订方案，继续探究交流评价，拓展探究，取得了较好的教学效果。1、教学目标设计探究方案，尝试探究环境因素对光合作用强度的影响.记录实验结果，运用坐标图表示实验结果.阐明影响光合作用强度的因素.2、教学过程通过师生讨论，明确实验变量，方法和原理教师提出以下三个问题：环境中有哪些因素影响光合作用强度，这些因素与光合作用强度有何关系？试画出这些因素影响光合作用强度的坐标图；光合作用强度如何测定？如何设置对照试验探究各种因素对光合作用强度的影响？ 通过师生共同思考和讨论，明确了影响光合作用强度的因素有光照强度、二氧化碳浓度、温度、光的成分、水分、矿质元素等，学生也能够绘出光合作用强度随光照强度、二氧化碳浓度、温度、光的成分的变化而变化的坐标图。实验原理：取叶圆片用真空渗入法，排除叶内细胞间隙的空气，充以水分使叶片下沉。植物照光后，由于光合作用放出的氧气在水中的溶解度很小，而积累于细胞间隙，叶圆片即由下沉转为上浮。根据上浮所需时间，即能比较光合作用的强弱。 生物小组同学进行试验设计并在老师指导下做预实验实验步骤按课本进行并分析实验结果把全班同学分成四个小组，选4位生物小组同学担任组长。分别探究光照强度、光的成分、二氧化碳浓度、温度对光合作用强度的影响。第一组：探究光照强度对光合作用强度的影响第二组：光的成分对光合作用强度的影响第三组：二氧化碳浓度对光合作用强度的影响第四组：温度对光合作用强度的影响（具体实验记录表格省略）四个小组交流试验方案，并进行实验操作，得到实验结果后进行分析、评价。实验十三 模拟探究细胞表面积与体积的关系（细胞大小与物质运输的关系）一、实验原理在相同时间内，物质扩散进细胞的体积与细胞的总体积之比可以反映细胞的物质运输效率。用含酚酞的不同大小的琼脂块模拟不同大小的细胞，酚酞与NaOH相遇，呈紫红色，以紫红色出现的深度，模拟物质扩散进细胞的快慢。二、方法步骤将琼脂块切成三种正方形用NaOH浸泡10min观察各块切面上NaOH的深度。三、实验结论琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减少；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少。四、相关知识制约细胞体积的因素有三个方面：一是细胞的表面积与体积的关系是两者成反比，细胞体积越小，其相对表面积越大，细胞与周围环境交换物质的能力越大。二是细胞核与细胞质之间有一定的关系，一个细胞中二者体积之比一般为1/3，细胞核所含遗传信息有一定限度，对细胞活动的控制能力有一定限度。三是细胞内物质的交流受细胞体积制约，细胞体积过大，会影响物质流动速度，细胞内的生命活动就不能灵敏地控制和缓冲。实验十四：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂1、材料：洋葱根尖(葱，蒜)2、步骤：(一)洋葱根尖的培养(二)装片的制作制作流程：解离漂洗染色制片1. 解离: 药液: 质量分数为15%的盐酸,体积分数为95%的酒精(1 : 1混合液).时间: 35min .目的: 使组织中的细胞相互分离开来.2. 漂洗: 用清水漂洗约3min. 目的: 洗去药液,防止解离过度,并有利于染色.3. 染色: 用质量浓度为0.01g / mL或0.02g / mL的龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)染色3 5min目的: 使染色体着色,利于观察.4. 制片: 将根尖放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片上再加一片载玻片. 然后用拇指轻轻地按压载玻片.目的: 使细胞分散开来,有利于观察.(三)观察1、先在低倍镜下找到根尖分生区细胞：细胞呈正方形，排列紧密,有的细胞正在分裂。2、换高倍镜下观察：分裂中期分裂前、后、末期分裂间期。(注意各时期细胞内染色体形态和分布的特点)。其中，处于分裂间期的细胞数目最多。8