高考生物实验大题详解

实验六 色素的提取和分离
1、原理:
叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂丙酮或无水乙醇——提取色素。
各色素在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸上扩散速度不同——分离色素
2、步骤:
(1)提取色素 研磨
(2)制备滤纸条
(3)画滤液细线:均匀,直,细,重复若干次
(4)分离色素:不能让滤液细线触及层析液
(5)观察和记录: 结果滤纸条上从上到下依次为:橙黄色(胡萝卜素)、黄色(叶黄素)、蓝绿色(叶绿素a)、黄绿色(叶绿素b).
考点提示:
(1)对叶片的要求?为何要去掉叶柄和粗的时脉?
绿色、最好是深绿色。因为叶柄和叶脉中所含色素很少。
(2)二氧化硅的作用?不加二氧化硅对实验有何影响?
为了使研磨充分。不加二氧化硅,会使滤液和色素带的颜色变浅。
(3)丙酮的作用?它可用什么来替代?用水能替代吗?
溶解色素。它可用酒精等有机溶剂来代替,但不能用水来代替,因为色素不溶于水。
(4)碳酸钙的作用?不加碳酸钙对实验有何影响?
保护色素,防止在研磨时叶绿体中的色素受到破坏。不加碳酸钙,滤液会变成黄绿色或褐色。
(5)研磨为何要迅速?要充分?过滤时为何用布不用滤纸?
研磨迅速,是为了防止丙酮大量挥发;只有充分研磨,才能使大量色素溶解到丙酮中来。色素不能通过滤纸,但能通过尼龙布。
(6)滤纸条为何要剪去两角?
防止两侧层析液扩散过快。
(7) 滤液细线为何要直?为何要重画几次?
防止色素带的重叠;增加色素量,使色素带的颜色更深一些。
(8) 滤液细线为何不能触到层析液?
防止色素溶解到层析液中。
(9)滤纸条上色素为何会分离?
由于不同的色素在层析液中的溶解度不同,因而它们随层析液在滤纸条上的扩散速度就不同。
实验七 观察质壁分离和复原

1、条件:细胞内外溶液浓度差,活细胞,大液泡
2、材料:紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞(具紫色大液泡),质量浓度0.3g/mL的蔗糖溶液,清水等。
3、步骤:制作洋葱鳞片叶外表皮细胞临时装片→观察→盖玻片一侧滴蔗糖溶液,另一侧用吸水纸吸引→观察(液泡由大到小,颜色由浅变深,原生质层与细胞壁分离)→盖玻片一侧滴清水, 另一侧用吸水纸吸引→观察(质壁分离复原)
4、结论: 细胞外溶液浓度 > 细胞内溶液浓度,细胞失水 质壁分离
细胞外溶液浓度 < 细胞内溶液浓度,细胞吸水 质壁分离复原
知识概要:制片 观察 加液 观察 加水 观察
考点提示:
(1)洋葱为何要选紫色的?若紫色过淡怎么办?
紫色的洋葱有紫色的大液泡,便于观察液泡的大小变化;缩小光圈,使视野变暗些。
(2)洋葱表皮应撕还是削?为何?
表皮应撕不能削,因为削的表皮往往太厚。
(3)植物细胞为何会出现质壁分离?动物细胞会吗?
当细胞失去水分时,其原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性;动物细胞不会发生质壁分离,因为动物细胞没有细胞壁。
(4)质壁分离时,液泡大小和颜色的变化?复原时呢?
细胞发生质壁分离时,液泡变小,紫色加深;当细胞质壁分离复原时,液泡变大,紫色变浅。
(5)若发生质壁分离后的细胞,不能发生质壁分离复原,其原因是什么?
细胞已经死亡(可能是外界溶液浓度过大,细胞失水过多或质壁分离时间过长)
(6)高倍镜使用前,装片如何移动?
若要把视野中上方的物像移到视野的正中心,则要将装片继续向上移动。若要把视野中左方的物像移到视野的正中心,则要将装片继续向左方移动,因为显微镜视野中看到的是倒像。
(7)换高倍物镜后,怎样使物像清晰?视野明暗度会怎样变化?如何调亮?
换高倍物镜后,应调节细准焦螺旋使物像变得清晰;视野会变暗,可调大光圈或改用反光镜的凹面镜来使视野变亮。
(8)所用目镜、物镜的长度与放大倍数的关系?
目镜越长,放大倍数越小;物镜越长,放大倍数越大。
(9)放大倍数与视野中细胞大小、多少、视野明暗的关系?
放大倍数越大,视野中细胞越大、数目越少、视野越暗。
(10)怎样利用质壁分离现象来测定植物细胞液的浓度?
①配制一系列浓度从小到大的蔗糖溶液
②分别用以上不同浓度的溶液制成某植物细胞的临时装片
③用显微镜观察某植物细胞是否发生质壁分离。某植物细胞液的浓度就介于不能引起质壁分离的浓度和能引起质壁分离的浓度之间。
(11)如果溶液改为适当浓度硝酸钾溶液,那么可以观察到细胞先质壁分离后自动复原,原因是什么?
刚开始硝酸钾浓度大于细胞液浓度,植物细胞质壁分离,后植物细胞通过主动运输,离子进入细胞,硝酸钾浓度降低,植物细胞复原。
实验八 探究酵母菌的呼吸方式

1、原理: 酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,产生二氧化碳和水:
C6H12O6+6O2+6H2O6→CO2+12H2O+能量
在无氧条件下进行无氧呼吸,产生酒精和少量二氧化碳:
C6H12O6→2C2H5OH +2CO2 +少量能量
2、装置:(见课本)
3、检测:
(1)检测CO2的产生:使澄清石灰水变浑浊,或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
(2)检测酒精的产生:橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色。
实验九 观察细胞的减数分裂

1、目的要求:通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,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、材料用具:蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,显微镜。
3、方法步骤:
(1)在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。
(2)先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞,再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。
实验十 低温诱导染色体加倍

1、原理:
用低温处理植物分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,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。
2、方法步骤:
(1)洋葱长出约1cm左右的不定根时,放入冰箱的低温室内(4℃),诱导培养36h。
(2)剪取诱导处理的根尖约0.5~1cm,放入卡诺氏液中浸泡0.5~1 h,以固定细胞的形态,然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。
(3)制作装片:解离→漂洗→染色→制片
(4)观察,比较:视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞.
实验十一 调查常见的人类遗传病

1、 要求:
调查的群体应足够大;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、 方法:
分组调查,汇总数据,统一计算.
3、计算公式:
某种遗传病的发病率=某种遗传病患病人数/某种遗传病被调查人数×100%
实验十三  探究培养液中酵母菌数量的动态变化

1、培养酵母菌(温度、氧气、培养液):可用液体培养基培养
2、计数:血球计数板(2mm×2mm方格,培养液厚0.1mm)
3、推导计算
实验十四 土壤中动物类群丰富度的研究

1、丰富度的统计方法通常有两种:记名计算法和目测估计法
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。
2、设计数据收集和统计表,分析所搜集的数据。
实验十五 
探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替
要求:
(1)水族箱必须放置于室内通风、光线良好的地方,但要避免阳光直接照射。
(2)组成成分:非生物成分、生产者、消费者和分解者
(3)各生物成分的数量不宜过多,以免破坏食物链
实验十六 
模拟探究细胞表面积与体积的关系

原理: NaOH和酚酞相遇呈紫红色
步骤:
将含酚酞琼脂块切成三块边长分别为3cm、2cm、1cm的正方体, 放入烧杯内,加入NaOH溶液,10min后取出,用纸巾吸干,用塑料刀将琼脂块切成两半.观察切面,测量每一块上NaOH扩散的深度.
分析:
琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小, NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比也随着琼脂块的增大而减小.
结论:
细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞的物质运输的效率就越低。细胞表面积限制了细胞的长大。
有关实验设计一些知识:

1、常用器材和试剂的使用方法。
NaOH:吸收CO2或改变溶液的pH
Ca(OH)2:鉴定CO2
HCl:解离或改变溶液的pH
NaHCO3:提供CO2
滤纸:过滤或纸层析
纱布或尼龙布:过滤
斐林试剂:可溶性还原性糖的鉴定
碘液:鉴定淀粉
苏丹Ⅲ、Ⅳ:脂肪的鉴定
双缩脲试剂:蛋白质的鉴定
二苯胺试剂:鉴定DNA
柠檬酸钠:血液抗凝剂
龙胆紫溶液或醋酸洋红:碱性染料【但龙胆紫和醋酸洋红这些染色剂是以龙胆紫或洋红溶解于醋酸溶液中制得,配制后的龙胆紫溶液pH值约小于7(呈酸性)】,用于染色体染色
NaCl:配制生理盐水及其它不同浓度的盐溶液,可用于动物细胞内液或用于提取DNA
琼脂:激素或其它物质的载体,用于激素的转移或培养基
甲基绿:对DNA进行染色
吡罗红:对RNA进行染色
亚甲基蓝:用于活体染色或检测污水中的耗氧性细菌(细菌的氧化可使之褪色)
酒精:用于消毒处理、提纯DNA、叶片脱色及配制解离液
蔗糖:配制蔗糖溶液,用于测定植物细胞液浓度或观察质壁分离和复原
健那绿:对线粒体进行染色
实验设计的技术手段

1、关于光学显微镜的使用:正确使用显微镜,如对光、低倍物镜的使用、高倍物镜的使用、反光镜的使用、镜头的擦拭、显微镜的放大对象、显微镜使用时物象移动方向、显微镜使用时异物的判断。
2、临时装片、切片和涂片的制作:适用于显微镜观察,凡需在显微镜下观察的生物材料,必须先制成临时装片、切片和涂片,如“观察植物细胞的质壁分离和复原”中要制作洋葱表皮细胞的临时装片,在“生物组织中脂肪的鉴定”中要制作花生种子的切片,在“观察动物如人体血液中的细胞”中要制作血液的涂片等。
3、研磨,过滤:适用于从生物组织中提取物质如酶、色素等,要求学生熟练掌握研磨、过滤的方法,如研磨时要先将生物材料切碎,然后加入摩擦剂(常用二氧化硅)、提取液和其它必要物质,充分研磨之后,往往要进行过滤,以除去渣滓,所用过滤器具则根据需要或根据试题中提供的器材加以选用,如可用滤纸、纱布、脱脂棉、尼龙布等。
4、解离技术:适用于破坏细胞壁,分散植物细胞,制作临时装片。
5、恒温技术:适用于有酶参加的生化反应,一般用水浴或恒温箱,根据题目要求选用。
6、纸层析技术:适用于溶液中物质的分离。主要步骤包括制备滤纸条、划滤液细线、层析分离等。
7、植物叶片生成淀粉的鉴定:适于光合作用的有关实验主要步骤包括饥饿处理、光照、酒精脱色、加碘等。
8、同位素示踪技术:如噬菌体浸染细菌的实验,用18O2和14CO2追踪光合作用中氧原子和碳原子转移途径的实验等。
【设计实验步骤常用“四步法”】
第一步:共性处理实验材料,均等分组并编号。选择实验材料时要注意应用一些表示等量的描述性语言,如:“生长一致的”,“日龄相同的,体重一致的”等等。分成多少组要视题目中所给的信息而定,(一般情况分两组)。编号最好用A、B、C或甲、乙、丙,而不用1、2、3 避免与实验步骤相混淆。
第二步:遵循单因子变量原则,对照处理各组材料。方法为一组为对照组(往往为处于正常生理状态的),其余为实验组,对照组与实验组只能有一个实验条件不同(单因子变量),其他条件要注意强调出相同来,这是重要的得分点或失分点。至于变量是什么要根据具体题目来确定。
第三步:相同条件培养(饲养、保温)相同时间。
第四步:观察记录实验结果。
实验结果的预测(预期):首先要根据题目判断该题是验证性实验还是探究性实验,如果是验证性实验,则结果只有一个,即题目中要证明的内容。如果是探究性实验,则结果一般有三种:①实验组等于对照组,说明研究的条件对实验无影响。②实验组大于对照组,说明研究的条件对实验有影响,且影响是正相关。③实验组小于对照组,说明研究的条件对实验有影响,且影响是负相关。
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