专题19   实验汇总

一、检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质

1．糖的鉴定： 

原理：

(1)淀粉：遇碘液变蓝色，这是淀粉特有的颜色反应。

(2)还原性糖(单糖、麦芽糖和乳糖)：与斐林试剂反应，可以产生砖红色沉淀。

材料用具：

（1）实验材料：苹果或梨匀浆，马铃薯匀浆

（2）配制：甲液：0.1g/mL的NaOH溶液+ 乙液：0.05g/mL CuSO4溶液

  使用：混合后使用，且现配现用。

  条件：水浴加热

实验步骤：

实验结果分析：

（1）淀粉：如果出现蓝色，则待测样品中含有淀粉；反之，则没有。

(2）还原性糖：如果出现砖红色沉淀，则待测样品中含有还原糖，反之；则没有。

2．脂肪的鉴定：

原理：脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。

（在实验中用50%酒精洗去浮色→显微镜观察→橘黄色脂肪颗粒）

材料用具：

（1）实验材料：花生种子，花生匀浆

（2）试剂：苏丹III染液、苏丹IV染液

实验步骤

实验结果分析：如果观察到橘黄色（红色），则待测样品中含有脂肪；反之，则没有。

3．蛋白质鉴定：

原理：蛋白质与双缩脲试剂产生紫色的颜色反应

材料用具：

（1）实验材料：豆浆、鲜肝提取液

（2）双缩脲试剂：

配制：A液：0.1g/mL的NaOH溶液（2mL）和B液：0.01g/mL CuSO4溶液（3-4滴）

使用：分开使用，先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液。

实验步骤

实验结果分析：如果出现紫色，则待测样品中含有蛋白质；反之，则没有。

4、 注意事项：

（1）还原性糖植物组织取材条件？ 答：

①浅色：不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料，防止颜色的干扰。

②还原糖含量高：不能用马铃薯(含淀粉)、甘蔗、甜菜(含蔗糖)。

含糖量较高、颜色为白色或近于白色，如：苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等。
（2）花生种子切片为何要薄？ 答：只有很薄的切片，才能透光，而用于显微镜的观察。
（3）唯一需要加热—  还原糖鉴定，且必需水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热则无砖红色沉淀出现。 唯一需要显微镜—— 脂肪鉴定。

（4）若用大豆做材料，必须提前浸泡；

若用蛋清作材料，必须稀释，防止其粘在试管壁上不易涮洗；且该实验应预留部分组织样液做对比。

二、实验：观察植物细胞的质壁分离和复原

一、实验原理：

原生质层（细胞膜、液泡膜、两层膜之间细胞质）相当于半透膜，

         当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞将失水，原生质层和细胞壁都会收缩，但原生质层伸缩性比细胞壁大，所以原生质层就会与细胞壁分开，发生“质壁分离”。

         反之，当外界溶液的浓度小于细胞液浓度时，细胞将吸水，原生质层会慢慢恢复原来状态，使细胞发生“质壁分离复原”。

二、材料用具：紫色洋葱表皮，0.3g/ml蔗糖溶液，清水，载玻片，镊子，滴管，显微镜等

三、方法步骤：

（1）制作洋葱表皮临时装片。

（2）低倍镜下观察原生质层位置。

（3）在盖玻片一侧滴一滴蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸，重复几次，让洋葱表皮浸润在蔗糖溶液中。

（4）低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化（变小），观察细胞是否发生质壁分离。

（5）在盖玻片一侧滴一滴清水，另一侧用吸水纸吸，重复几次，让洋葱表皮浸润在清水中。

（6）低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化（变大），观察是否质壁分离复原。

四、实验结果分析：

细胞液浓度＜外界溶液浓度  细胞失水（质壁分离）

细胞液浓度＞外界溶液浓度  细胞吸水（质壁分离复原） 

五、特别提醒

（1）实验成功的关键是实验材料的选择，选择有大液泡并有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观察。

（2）质壁分离和质壁分离复原中水分子移动是双向的，结果是双向水分子运动的差别所导致的现象。

（3）质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因细胞壁是全透性且有水分子通过原生质层渗出来。

（4）若用50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因为细胞过度失水而死亡。

（5）若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会出现自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。

（5）实验拓展：可利用本实验原理测定细胞液浓度、判断细胞的死活、说明原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性等。

三、探究影响酶活性的因素

一、酶的高效性——比较过氧化氢在不同条件下的分解

（1）实验过程分析

（2）实验注意事项

实验时必须用新鲜的、刚从活的动物体中取出的肝脏作实验材料。肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解，使组织中酶分子的数量减少且活性降低。

二、酶的专一性

三、探究温度对酶活性的影响

（1）实验过程分析               

（2）实验注意事项

①因为过氧化氢酶的反应底物过氧化氢受热会分解，所以用其做温度探究的实验，会对实验结果带来干扰。

   ②因为斐林试剂在使用时需要加热，这对温度探究带来干扰，而使用碘液无需加热，对实验无干扰。

四、探究pH对酶活性的影响

  思考：为什么不能用淀粉酶做探究pH的实验？

答：因为淀粉在酸性条件下会分解，这对于判断淀粉酶能否使得淀粉水解出现干扰。故不能使用。

四、叶绿体中的色素的提取和分离

1、原理：

叶绿体中的色素能溶解于有机溶剂（如丙酮、酒精等）。   

叶绿体中的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；反之则慢。

2、材料用具：新鲜的绿叶（菠菜的绿叶等）。干燥的定性滤纸，试管，棉塞，试管架，研钵，玻璃滤斗，尼龙布，毛细吸管，剪刀，药勺，量筒（10Ml），天平。无水乙醇，层析液（20份在60～90℃下分馏出来的石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成。93号汽油也可代用），SiO2和CaCO3。

3、方法步骤：

（1）提取绿叶中色素：称取绿叶5g→剪碎置于研钵→放入少许SiO2和CaCO3→加入10mL丙酮→充分研磨→过滤→收集滤液（试管口用棉塞塞严）；

（2）制备滤纸条：将干燥的滤纸剪成6cm长，1cm宽的纸条，剪去一端两角（使层析液同时到达滤液细线），在距剪角一端1cm处用铅笔画线；

（3）画滤液细线：用毛细管吸少量的滤液沿铅笔线处小心均匀地划一条滤液细线，干燥后重复划2-3次；

（4）分离色素：向烧杯中倒入3ml层析液（以层析液不没及滤液细线为准），将滤纸条尖端朝下略微斜靠烧杯内壁，轻轻插入层析液中，用培养皿盖盖上烧杯。

4、结果分析：色素在滤纸条上的分布如下图：

        （橙黄色）   最快（溶解度最大）

         （黄  色）

        （蓝绿色）   最宽（含量最多）

        （黄绿色）   最慢（溶解度最小）

5、注意：

丙酮的用途是提取（溶解）叶绿体中的色素，石英砂的作用是为了研磨充分，碳酸钙的作用是防止研磨时叶绿体中的色素受到破坏；

层析液的的用途是分离叶绿体中的色素；

分离色素时，层析液不能没及滤液细线的原因是滤液细线上的色素会溶解到层析液中。

五、探究酵母菌的呼吸方式

1、实验原理：

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。在无氧或缺氧的条件下能进行无氧呼吸，在氧气充裕的条件下能进行有氧呼吸，因此便于用来研究细胞的呼吸方式。

在探究活动中，需要设计和进行对比实验，分析有氧条件下和无氧条件酵母菌细胞的呼吸情况。

CO2可以使澄清的石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。

橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成绿色。

2、实验设计：

3、实验结果的分析：

（1）检测CO2的产生：观察石灰水浑浊程度或者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液中产生CO2情况。根据相关实验现象分析得出酵母既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸。

（2）检测酒精的产生：将两组实验中的酵母菌培养液各取2mL，置于2只干净的试管中，分别加入0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液,轻轻振荡混允,观察试管中溶液的颜色变化,分析得出酒精是酵母菌无氧呼吸的产物。

六、观察植物细胞的有丝分裂

实验原理：

高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛。。可以用高倍镜观察植物细胞有丝分裂的过程，根据各个时期细胞内染色体（或染色质）的变化情况，识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。细胞核内的染色体容易被碱性燃料（龙胆紫、醋酸洋红）着色。

材料用具：洋葱（蒜、葱）。

显微镜，栽玻片，盖玻片，玻璃皿，剪刀，镊子，滴管。

质量分数15%的盐酸与体积分数95%的酒精1：1配制成解离液，质量分数为0.01g/mL的或0.02g/mL的龙胆紫溶液（或醋酸洋红）。

方法步骤：

（1）洋葱根尖培养：实验课前3～4天，取洋葱一个，放在广口瓶上。瓶内装满清水，洋葱底部接触瓶内水面，置于温暖处，常换水。待根长5cm时，取健壮的根尖制片观察。

（2）装片的制作：

（3）洋葱根尖细胞有丝分裂的观察：

①先低倍镜观察：找到分生区细胞（细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂）

②再高倍镜观察：找到分生区细胞后，移走低倍镜，换上高倍镜，用细准焦螺旋和反光镜把视野调整清晰。

③观察：找出处于细胞分裂期中期的细胞，再找出前期、后期、末期的细胞。（根据染色体的变化特点判断各个时期）

实验结果分析：中期细胞中的染色体的形态数目最清晰，染色体均排列在赤道板上。后期细胞中的染色体分布在细胞两极。末期细胞赤道板处出现细胞板，形成细胞壁，两消、两现。前期细胞中染色体散乱分布在细胞中央，两消、两现。

考点提示：
（1）培养根尖时，应选用老洋葱，因为新洋葱尚在休眠，不易生根。
（2）根尖分生区的细胞能进行有丝分裂；上午10时到下午2时细胞分裂活跃。
（3）解离是为了使细胞相互分离开来，压片是为了使细胞相互分散开来；再加一块载玻片是为了受力均匀，防止盖玻片被压破。
（4）分生区细胞中，什么时期的细胞最多？为什么？

答：间期；因为在细胞周期中，间期时间最长。
（5）所观察的细胞能从中期变化到后期吗？为什么？

答：不能，因为所观察的细胞都是停留在某一时期的死细胞。
（6）观察洋葱表皮细胞能否看到染色体？为什么？

答：不能，因为洋葱表皮细胞一般不分裂。
（7）若观察时不能看到染色体，其原因是什么？

答：没有找到分生区细胞；没有找到处于分裂期的细胞；染液过稀；染色时间过短。

七、调查人群中的遗传病

方法和过程：

1、可以以小组为单位进行研究，小组成员也可以分工进行调查。

2、每个小组可调查周围熟悉的4～10个家庭（或家系）中遗传病的情况。

3、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。

4、调查时要详细询问，如实记录。

5、小组调查数据应在班级和年级中进行汇总（以保证调查的群体足够大）

4、对某个家庭进行调查时，被调查成员之间的血缘关系必须写清楚，并注明性别。

5、必须统计被调查的某种遗传病在人群中的发病率。，

结果分析：

　　被调查人数为2 747人，其中色盲患者为38人(男性37人，女性1人)，红绿色盲的发病率为1.38%。男性红绿色盲的发病率为1.35%，女性红绿色盲的发病率为0.03%。二者均低于我国社会人群男女红绿色盲的发病率。

结论：我国社会人群中，红绿色盲患者男性明显多于女性。

注意：调查发病率时，随机取样，样本足够大；

      调查遗传方式时，选取患者家系调查，并画出系谱图。

九、 培养液中酵母菌种群数量的动态变化

一、实验原理：
1、酵母菌可以用液体培养基来培养，培养液中的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，我们可以根据培养液中的酵母菌数量和时间为坐标轴做曲线，从而掌握酵母菌种群数量的变化情况。
2、利用血球计数板在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法，这种方法可以直接测定样品中全部的细胞数目，所以一般用于单细胞微生物数量的测定，由于血球计数板上的计数室盖上盖玻片后的容积是一定的，所以可根据在显微镜下观察到的细胞数目来计算单位体积的细胞的总数目。
二、实验材料：酵母菌菌种，无菌马铃薯培养液或肉汤培养液。

三、实验用具：无菌水，试管，棉塞，恒温培养箱，显微镜，无菌滴管，无菌移液管，小烧杯或小试管，血球计数板(2mm×2mm)、纱布、滤纸、镊子、盖玻片。

四、方法步骤：

1、取相同试管若干支，分别加入5ml肉汤培养液，塞上棉塞。

2、用高压锅进行高压蒸汽灭菌后冷却至室温，标记甲、乙、丙等。

3、将酵母菌母液分别加入试管各5ml，摇匀后用血球计数板计数起始酵母液个数，做好记录。

4、将各试管送进恒温箱，25℃下培养7天。

5、每天同一时间，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7天。

结果分析：在空间、食物等环境条件有限的情况下，刚接种到培养基上，种群数量增长缓慢；第二个阶段种群数量呈指数增长；第三个阶段种群数量达到最大并处于稳定状态，即达到K值；第四个阶段种群数量显著下降。

十、制作生态瓶或生态缸

实验原理：

一个生态系统能否在一定时间内保持自身结构和功能的相对稳定，是衡量这个生态系统稳定性的一个重要方面。生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非生物因素等都有着密切的关系。将少量的植物、以这些植物为食的动物、分解者和非生物物质放入一个密闭的广口瓶中，便于形成一个人工模拟的微型生态系统——小生态瓶。

     通过设计并制作小生态瓶，观察其中动植物的生存状况和存活时间的长短，就可以初步学会观察生态系统的稳定性，并进一步理解影响生态系统稳定性的各种因素。

供选择的材料：浮萍、满江红、黑藻、生有杂草的土块、螺蛳、蜗牛、蚯蚓、小鱼。

              河水（或井水、凉晒后的自来水）、洗净的沙、凡士林（或蜡）、广口瓶。

方法步骤：

（1）设计制作小生态瓶的方法步骤。（选择生产者的种类、数量，选择有捕食关系的消费者的种类、数量等）

（2）制作小生态瓶，每天观察1次。

（3）若发现小生态瓶中的生物已经全部死亡，就停止观察。

（4）小组交流。

实验结果与分析：生物存活时间长的小生态瓶比生物存活时间短的小生态瓶稳定性高，生物存活时间长的小生态瓶中物种组成及营养关系等更合理一些。因为生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非生物因素等都有着密切的关系。

制作小生态瓶的注意事项：

①生态瓶必须是透明的；

②生态瓶要放在光线良好，但避免阳光直射的地方；

③生态瓶要密封；

④生态瓶中投放的生物之间要构成营养关系，数量比例要合理；

⑤生态瓶中的水量应占其容积的4/5，留出一定的空间，储备一定量的空气；

⑥研究结束前不要再随意移动生态瓶