高三生物实验实习和研究性课题专题复习

高三生物实验实习和研究性课题专题复习陆川县中学高三生物基组罗福青（一）能力要求1．理解能力（1）能把握所学知识的要点和知识之间的内在联系。（2）能用文字、图表、图解等形式阐述生物学事实、概念、原理和规律等。（3）能运用所学知识，对某些生物学问题进行解释、推理，作出合理的判断或得出正确的结论。2、实验与探究能力（1）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。（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，包括确认变量、作出假设和预期、设计可行的研究方案、处理和解释数据、根据数据作出合理的判断等。（4）能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修改。3．获取信息的能力（1）会鉴别、选择试题给出的相关生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题。（2）关注对科学、技术和社会发展有重大影响和意义的生物学新进展。4．综合运用能力理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中有关生物学问题。（二）考试大纲要求的高中实验、实习与研究性学习内容：1．生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定2．高倍显微镜的使用和观察叶绿体3．观察细胞质的流动4．观察植物细胞的有丝分裂5．比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率6．探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用7．温度对酶活性的影响8．叶绿体中色素的提取和分离9．观察植物细胞的质壁分离与复原10．植物向性运动的实验设计和观察11．设计实验，观察生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响12．DNA的粗提取与鉴定13．调查人群中的遗传病14．种群密度的取样调查15．设计并制作小生态瓶，观察生态系统的稳定性16．调查环境污染对生物的影响17．观察SO2对植物的影响（三）网络构建二高中生物课本实验：（一）．显微镜1．1.显微镜的使用：（1）使用方法：拿法、安放、对光、低倍镜使用、高倍镜使用。（2）低倍镜使用：常规实验实验与实验设计实验程序实验名称、目的假设预期实验操作观察与收集数据分析、推论、评价实验报告遵循原则对照实验原则单一变量原则平行重复原则拓展实验探究性实验验证性实验模拟实验实习与研究性课题生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动观察植物细胞的有丝分裂比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用温度对酶活性的影响叶绿体中色素的提取和分离观察植物细胞的质壁分离与复原植物向性运动的实验设计和观察ＤＮＡ的粗提取与鉴定观察二氧化硫对植物的影响转动转换器，将低倍镜正对通光孔；转动粗准焦螺旋，使镜筒下降，两眼注视物镜，直到物镜镜头接近标本为止；左眼注视目镜，右眼睁开，反方向转动粗准焦螺旋，使镜筒慢慢上升，直到看清物像时为止。（3）高倍镜使用：先使用低倍镜；（目的；找到目标，将目标移到视野中央）把低倍镜移走，换上高倍镜；调节细准焦螺旋和光圈，直到看清物像。1．2.显微镜使用注意事项：（1）成像特点：放大倒立的虚像。给你字、图，指出在显微镜下观察到的图象。（2）放大倍数计算：物镜的放大倍数×目镱的放大倍数。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。物像的移动方向、物像的在什么地方、顺时针或逆时针方向等。（4）低倍镜下成像特点：物像小、细胞数目多、光线亮。高倍镜下成像特点：物像大、细胞数目少、光线暗。（5）物镜和目镜的判断方法：物镜有螺纹，目镜无螺纹。（6）放大倍数的判断方法：目镜：镜头长放大倍数小，镜头短放大倍数大。物镜：镜头长放大倍数大，镜头短放大倍数小。物镜与装片之间的距离：距离近放大倍数大，距离远放大倍数小。（7）显微镜的有关性能参数。最重要的性能参数是分辨率，而不是放大倍数。（8）由低倍镜换成高倍镜，若观察目标与周围环境对比度大，则增加光照；若观察目标与周围环境对比度小，则减小光照。（二）．生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定还原性糖（葡萄糖、麦芽糖、果糖）与斐林试剂作用生成砖红色沉淀；脂肪被苏丹Ⅲ染成橘黄色，被苏丹Ⅳ染成红色；蛋白质与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应。斐林试剂甲液、乙液先混合均匀再使用（现配现用！）。双缩脲试剂A液、B液分开使用，先A液再B液。脂肪的鉴定中需要用到显微镜。1．实验原理：某些化学试剂能够与生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。还原糖+斐林试剂砖红色的沉淀脂肪+苏丹Ⅲ染液橘黄色的颗粒(苏丹Ⅳ染液)(红色)蛋白质+双缩尿试剂紫色物质2．实验方法步骤：可溶性还原糖的鉴定：制备组织样液（提取或分离出含还原性糖的过程）↓鉴定样液（取样液2mL于试管中→加刚配的斐林试剂2mL→水浴2min左右→观察颜色变化）脂肪的鉴定：制作切片（含脂肪量越高的组织越好，切片越薄越好）↓染色（滴苏丹Ⅲ染液2～3滴切片上→2～3min后吸去染液→滴体积分数50%的酒精洗去浮色→吸去多余的酒精）↓制作装片（滴1～2水于材料切片上→盖上盖玻片）↓镜检鉴定（显微镜对光→低倍镜观察→高倍镜观察）蛋白质的鉴定：制备样液(制备豆浆或稀释蛋清)↓鉴定(试管中加样液2mL→加2mL双缩尿试剂A摇均→双缩尿试剂B试剂3～4滴摇均→观察颜色变化)（三）．细胞质流动的观察加速细胞质流动的方法有：适当加温、光照和用刀片切割。1．实验原理：活的细胞中细胞质处于不断流动的状态，由于细胞质的流动可导致细胞器的运动，因此观察细胞质的流动，可用细胞质中的叶绿体等运动作为标志来进行观察。2．实验材料：最好用黑藻幼嫩的叶片（优点是叶片扁平、薄，含有叶绿体易观察），3．方法步骤：（1）取材制作临时装片：在载玻片中央滴一滴清水，取黑藻幼嫩的叶片于清中，盖上盖玻片。（2）观察：低倍镜下找到细胞，高倍镜下观察。观察细胞质的流动速度和方向。注意问题（1）为提高细胞质的流动性,可事先将材料放在光下、室温条件下培养；或观察时提高放置黑藻的水温；或切伤一小部分叶片……（2）用低倍显微镜观察时应找到靠近叶脉部位的叶肉细胞，因为此处水分充足，细胞质流动更明显。（3）细胞质流动是活细胞所具有的性质，因此，可以利用观察细胞质是否流动来判断细胞的死活……（4）细胞质流动的方式有环流式、穿梭流动式……（四）．高倍显微镜下叶绿体的观察1．高倍镜的使用时注意（1）低倍镜使用过程中，下降镜筒时必须双眼侧视镜筒，防止镜头撞到玻片。（2）低倍镜找到物像后，换上高倍镜时，观察过程中只能使用细准焦螺旋。2．用高倍镜观察叶绿体（1）实验原理：植物的某些细胞的细胞质中运动着叶绿体，叶绿体与细胞的其它细胞器在颜色上有明显的差别，且形态相对比较大，因此可用高倍镜观察。（2）实验材料：普通显微镜能够观察的材料，必须是薄的、近乎透明的。观察叶绿体应选择含叶绿体形态比较大、易取得的材料。常选用藓类叶片是因为藓类叶片仅由单层细胞构成，不需要加工可直接进行观察。（3）实验方法与步骤：取材：常用藓类叶片，也可用菠菜叶（带有叶肉）等。制作临时装片：在载玻片中央滴一滴清水，将材料放于清水中，盖上盖玻片。观察：低倍镜观察高倍镜观察，观察叶绿体的形态。注意问题（1）材料的选取：因为叶绿体主要分布于叶肉细胞。所以本实验选用藓类的叶或菠菜的叶。若用菠菜叶，取材时应撕取稍带些叶肉细胞的下表皮（近下表皮的叶肉细胞虽然含叶绿体少，但叶绿体大便于观察）。若取藓类叶片，则可以直接观察（叶片小而薄，由单层细胞组成）。（2）制作临时装片时，一定要缓慢盖上盖玻片，以免装片中有气泡。（3）先用低倍镜找到叶绿体，将理想的对象移到视野中央后，再换上高倍镜。（4）叶绿体在不同光照条件下可以运动，强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源；而在弱光下，则以其椭球体的正面朝向光源，以充分接受光照。在用强光照谢时，灯泡不能离装片太近，否则，叶绿体会被强光灼伤而解体。（五）.观察植物细胞的有丝分裂1．实验原理：植物的分生组织（如根尖分生区、茎尖生长点等）细胞能够通过有丝分裂增加细胞数目，细胞的有丝分裂是一个动态的变化过程，人为将这个过程分为分裂间期和分裂期的前、中、后、末期，根据细胞分裂各时期的变化（特别是染色体的变化），可以识别不同的细胞处于分裂的某个时期，为了便于观察染色体变化，用碱性染料对细胞进行染色。2．实验材料：洋葱根尖、蚕豆根尖、蛔虫受精卵等。3．实验方法步骤：（1）培养洋葱根尖：注意经常换水是防止烂根。（2）取样解离：盐酸解离是使根尖细胞相互分散开，以免制片时细胞重叠，影响观察。（3）漂洗：洗去酸液，以利染色。（4）染色：染色时间过长，镜下观察到的全是紫色，时间过短，没有将染色体染色。（5）制片：制作的是临时装片。（6）观察：（六）.比较过氧化氢和Fe3+的催化效率（酶的高效性）注意事项：1．实验必须用新鲜肝脏做材料，如肝脏不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物会有部分分解，使组织中酶分子数量减少且活性降低。2．实验用研磨液，研磨后细胞破裂，酶释放出来，这样可以加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积。3．滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液不能合用一支试管，否则由于可能带入少量的酶到氯化铁溶液中，也会影响实验结果的准确性。4．注意观察气体产生速度及卫生香的燃烧情况，从而可以比较出不同催化剂的催化效率。5．过氧化氢有一定的腐蚀性，使用时不要让其接触皮肤。低倍镜（找分生区）高倍镜（观察细胞分裂不同时期的图象）（七）.探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用（酶的专一性）注意事项：1．实验用的蔗糖必须不含还原性的糖（如葡萄糖或果糖），否则影响实验结果。2．实验要将试管的下部浸到温水，以创造试管内液体适宜的温度条件，因为淀粉酶在适宜的温度条件下催化能力最强。3．制备的可溶性淀粉溶液，一定要冷却后才能使用，因为温度过高会使酶活性降低甚至失去催化能力。（八）.温度对酶活性的影响在淀粉酶分解淀粉和蔗糖的实验中鉴定试剂只能用斐林试剂而不能用碘液；在温度影响酶的实验中鉴定试剂只能用碘液而不能用斐林试剂；在pH对酶活性影响实验中鉴定试剂只能用斐林试剂而不能用碘液。酶和反应底物不能同时或先后加入。所用酶液及反应底物应保温到相同温度后混合！！（九）．叶绿体中色素的提取和分离叶绿体色素的提取和分离的结果是：在滤纸条上从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。提取的方法叫萃取法、分离的方法叫纸层析法。1．实验原理：（1）色素提取：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂丙酮中，用丙酮提取色素。（2）色素分离：叶绿体中色素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，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢，这样，叶绿体中的色素就在扩散过程中分离开来。2．实验方法步骤：（1）提取绿色叶片中的色素：称取5g绿色叶片，剪碎放入研钵中，向其中加入少许碳酸钙和二氧化硅，再加5mL丙酮，进行迅速充分研磨，将研磨液倒入漏斗中过滤出色素液。（2）制备滤纸条（3）色素分离——纸层析法（4）观察实验结果（5）整理、洗手（十）．植物细胞质壁分离和复原1．原理：成熟（有明显液泡）的植物细胞能够与外界溶液组成一个渗透系统，通过渗透作用的方式吸水或失水。2．方法步骤：制作洋葱紫色外表皮的临时装片（1）在洁净的载玻片中央滴一滴清水（2）取洋葱外表皮的紫色部分一小块于清水中（3）加盖玻片（注意加盖玻片的方法）低倍镜观察观察洋葱紫色处表皮细胞的基本结构（注意紫色部分的大小）观察质壁分离过程与现象盖玻片一侧滴加0.3g/mL蔗糖溶液，相对一侧用吸水纸吸水盖玻片一侧滴加清水，相对一侧用吸水纸吸收溶液观察质壁分离复原过程与现象例题：下面是一组用新鲜洋葱表皮进行的实验处理和结果，请分析回答：（1）洋葱表皮细胞在第1、2、3组实验中均发生了质壁分离现象，其内部结构基础和外在条件分别是。（2）比较第1和第2组实验结果的差异，说明。（3）比较第1和第3组实验结果，出现实验结果差异性的原因是。（4）比较第1和第4组实验结果，出现实验结果差异性的原因是。答案：（1）内部结构基础是有原生质层和原生质层内外两个溶液体系的存在；外在条件是原生质层内外两个溶液