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高中生物实验方案
（一）
实验目的 1.
使用化学试剂检测生物组织中的油脂。
2.
制作徒手切片并进行染色。
3.
练习使用高倍镜。
（二）
实验原理 1.
对于生物组织和细胞中的某些有机化合物，可以使用指示剂染色后在显微镜下进行检查。
2.
脂质中的油脂是构成细胞的化合物，在种子中含量较高。
3.
苏丹 III 染液可以使细胞中的油脂呈橙黄色。
4.
主要的生物组织材料必须制成薄片才能在显微镜下观察。
（三）
实验材料
用水浸泡过的花生种子、蚕豆种子、菜豆种子，苏丹 III 染液，50%乙醇溶液，水，双面刀片，毛笔，培养皿，载玻片，盖玻片，显微镜，吸水纸。
（四）
实验步骤
1.
制片：
将子叶切成 1~2mm 宽的薄片；将切好的薄片置于培养皿的水中，挑选最薄的切片，用毛笔将它放在载玻片中央。
2.
染色：
用滴管将苏丹 III 染液滴在切片上，静置 2~3min，使切片染色； 用吸水纸吸去多余染液，再在切片上滴加 1~2 滴 50%乙醇溶液，洗去多余染料。
3.
制片：
用吸水纸吸取乙醇，再在切片上滴加 1~2 滴清水，盖上盖玻片，制成临时装片。
4.
观察 用低倍镜找到已染色的材料，移动装片使切片最薄的部分位于显微镜视野中心。
调整镜头转换器，使高倍物镜对准通光口。观察被染为橙黄色的脂肪。
（五）
实验现象与结论 1.
观察到脂肪细胞中有被苏丹 III 染液染成橙黄色的颗粒。
2.
说明种子的子叶中含有油脂。
（六）
习题回答 1.
解释观察到细胞间的油滴？ 可能是由于切片时，细胞膜有破损，用乙醇溶液未完全洗去而造成的。
2.
把显微镜从低倍镜换至高倍镜时，为什么视野会变暗？ 因为视野相对变小了，光强度下降。
二、检测生物组织中的蛋白质和糖类
必修一，14 页，第一章第三节《有机化合物及生物大分子》
（一）
实验目的 1.
尝试用化学试剂检测生物组织中的糖类、蛋白质。
（二）
实验原理 1.
碘-碘化钾溶液与淀粉显蓝色。
2.
带白纸在碱性条件下与双缩脲试剂 B（硫酸铜溶液）中的铜离子形成紫色化合物。
3.
本尼迪特试剂在热水浴中与还原糖生成砖红色沉淀。
4.
本尼迪特试剂和双缩脲试剂的成分和用法比较
本尼迪特试剂 双缩脲试剂
鉴定成分 还原性糖 蛋白质 成分 柠檬酸钠-碳酸钠溶液和硫酸铜溶液混合 试剂 A：氢氧化钠溶液；
试剂 B：硫酸铜溶液 使用方法 直接与样品混合后加热 先向样品中加入试剂A，再加入试剂 B 显色原理 生成氧化亚铜沉淀显砖红色 生成紫色化合物 （三）
实验材料
供老师用的蛋白质溶液、淀粉溶液、葡萄糖溶液，供学生用的梨和白萝卜匀浆，水，双缩脲试剂 A，双缩脲试剂 B，本尼迪特试剂，碘-碘化钾溶液，试管若干只，10ml 的量筒，研钵，漏斗，滤汁，热水浴箱。
（四）
实验步骤 1.
观察老师使用指示剂分别检测蛋白质溶液、淀粉溶液、葡萄糖溶液的显色结果。
2.
将需要匀浆的生物组织材料剪碎，置于研钵中，加少量清水研磨。将研磨液过滤或静置使其中的固形物沉淀。
3.
预测试验结果并进行检测（均取 2ml 样本）
1)
淀粉：加入 5 滴碘-碘化钾溶液； 2)
蛋白质：先加入 2ml 双缩脲 A 试剂，再加入 5 滴双缩脲 B 试剂； 3)
还原糖：加入 2ml 本尼迪特试剂，振荡试管以混合均匀，将试管置于 80~100 摄氏度热水浴箱中加热 2~3min。
（五）
实验现象与结论 1.
预期结果与实验结果 样本 实验检测 所含物质 淀粉 蛋白质 还原糖 马铃薯匀浆 预测 +
-
-
实测 +
-
-
稀释蛋清液 预测 -
+
-
实测 -
+
-
白梨汁 预测 -
-
+
实测 -
-
+
2.
结论 马铃薯块茎中含有淀粉；白梨果实中含有还原糖；蛋清中含有蛋白质。
（六）
习题回答
1.
哪种食物可以作为人体蛋白质的来源？ 鸡蛋可以作为人体蛋白质的来源。
2.
生物材料的原有颜色是否会影响实验结果？解决思路是什么？ 可能会。尽量选用无色生物材料，或先将生物原有颜色除去。
三、检测细胞中的 DNA 和 RNA
必修一，16 页，第一章第三节《有机化合物及生物大分子》
（一）
实验目的 1.
尝试检测细胞中的 DNA 和 RNA。
2.
制作涂片并进行染色。
3.
练习使用显微镜的高倍物镜。
（二）
实验原理 1.
生物的组织材料必须制成薄片才能用于显微镜下的观察。
2.
DNA 和 RNA 在细胞内的分布部位不同。DNA 主要分布于细胞核中，RNA 主要分布于细胞质中。
3.
甲基绿可是细胞中的 DNA 着色，即使细胞核呈蓝绿色。派洛宁可使细胞中的 RNA 着色，即使细胞质呈红色。
（三）
实验材料
新鲜动物（蛙）肝脏，1mol/L 的盐酸，甲基绿-派洛宁染液，水，恒温水浴，100ml 的烧杯，载玻片，盖玻片，吸水纸，显微镜。
（四）
实验步骤 1.
涂片 取新鲜的动物肝脏切开，将其断面在一干净的载玻片中央涂抹数下，晾干。
2.
水浴
将盛有 60ml、1mol/L 的盐酸溶液的小烧杯，置于 30℃的恒温水浴中。将晾干的载玻片倾斜着浸没于 30℃的盐酸溶液中水解 10min（温度始终在 29℃~31℃）。
3.
漂洗
用镊子取出涂血的载玻片，用滴管向稍微倾斜的载玻片上加水，让水从一端缓慢流过血膜，这样反复冲洗 2~3 次。
4.
染色
用吸水纸洗去血膜周围的水分，再将载玻片放入盛有 60ml
的甲基绿-派洛宁染液的烧杯中，在 30 摄氏度水浴条件下染色10min。
5.
观察
先用低倍物镜选择载玻片上色泽稍浅的区域观察细胞结构，然后用高倍物镜观察细胞内 DNA 和 RNA 的分布。在显微镜下，含 RNA 的区域被染成红色，而含 DNA 的区域被染成蓝绿色或淡绿色。
（五）
实验现象与结论 1.
现象：细胞质部分被染为红色；细胞核部分被染为蓝绿色。
2.
结论：DNA 主要分布于细胞核中，RNA 主要分布于细胞质中。
（六）
习题回答 1.
本实验为什么选用肝脏的血液作为实验材料？ 因为肝脏细胞再生能力很强，其细胞核大，DNA 丰富，提取DNA 效率相对更高。
四、模拟探究细胞表面积与体积的关系
必修一，23 页，第二章第一节《细胞概述》
（一）
实验目的 1.
收集、分析实验数据，认识细胞体积的大小与物质扩散的关系。
2.
体会建立模型是解决问题的科学方法之一。
（二）
实验原理 1.细胞体积大，其表面积与体积之比就相对减小，利于通过其表面与外界进行物质交换、信息传递，利于各项生命活动的完成。
2.可以通过宏观模型的方法来模拟探究细胞体积的大小与物质扩散的关系。
3.利用琼脂块中所含的酚酞与扩散进入的氢氧化钠反应呈红色的现象，反映出细胞体积的大小与物质扩散的关系。
（三）
实验材料
边长为 3cm、3cm、6cm 的含酚酞的琼脂块，0.1%的氢氧化钠溶液，纸巾，塑料勺，250ml 的烧杯。
（四）
实验步骤 1.
计算下表中的正方体表面积与体积之比 边长 表面积 体积 表面积/
（cm）
（cm 2 ）
（cm 3 ）
体积 3 54 27 2:1 2 24 8 3:1 1 6 1 6:1 0.01 0.0006 0.000001 600:1 2.
用塑料刀将琼脂块切成 3 块边长分别为 3cm，2cm，1cm 的正方体。
3.
将三块切好的琼脂块放在烧杯内，加入氢氧化钠溶液，将琼脂块淹没。用塑料勺不时地翻动琼脂块。
4.
10min 后，用塑料勺将琼脂块从氢氧化钠溶液中取出来，放在纸巾上，用纸巾吸干琼脂块表面的氢氧化钠溶液。
5.
带琼脂块表面没有液体后，用塑料刀把琼脂块切成两半。仔细观察琼脂块切面的颜色变化。用纸尺测量每个琼脂块上氢氧化钠的深度，测量结果记录在下表中。
边长（cm）
琼脂块体积（cm 3 ）
变色的琼脂块厚度（mm）
未变色的琼脂块厚度（mm）
1
2
3
（五）
实验现象与结论 1.
现象：边长越小，氢氧化钠溶液扩散速率越快。
2.
结论：比表面积越大，物质扩散速率越大，利于物体与外界进行物质交换，发生信息交流。
推出：细胞的体积越小，其表面积与体积的比相对变大，越有利于外界物质的扩散进入，即有利于细胞与外界的物质交换。
（六）
实验研究方法：建立模型法/模型法 （七）
实验原则：单因子变量原则（只改变琼脂块边长）
（八）
自变量与因变量 1.
自变量：比表面积； 2.
因变量：与外界进行物质交换时，物质扩散速率。
（九）
习题回答 1.
如何判断氢氧化钠是否扩散进了琼脂块？ 可用酚酞作指示剂，显示的粉色的扩散速率，即代表氢氧化钠的扩散速率。
2.
模型法探究的益处？
模型法借助于与原型相似的物质模型 或 抽象反映原型本质的思想模型，间接地研究客体原形的性质和规律。
五、
验证活细胞吸收物质的选择性
必修一，28 页，第二章第二节《细胞膜和细胞壁》
（一）
实验目的
观察种子种胚的染色特点，认识细胞吸收物质的选择性。
（二）
实验原理
活细胞的细胞膜具有选择透过性，不允许红墨水分子通过；死细胞的细胞膜不具有选择透过性，红墨水分子可以通过。
（三）
实验材料
玉米籽粒，红墨水，镊子，刀片，培养皿，烧杯，酒精灯。
（四）
实验步骤 1.
玉米籽粒 20~25 摄氏度水中浸泡 36h。
2.
取 4 粒已泡涨的籽粒，其中 2 粒沸水煮 5min 后，冷却，作为对照的实验材料。
3.
取煮过和未煮过的玉米籽粒，用刀片沿胚的中线纵向切开。用稀释 20 倍的红墨水染色 2min。水洗数次至冲洗液无色。
4.
观察胚的颜色。
（五）
实验现象与结论
1.
未煮过的玉米籽粒的胚未被染色，煮过的玉米籽粒的胚被染色。
2.
高温煮沸后，玉米籽粒的胚失去活性，其细胞的细胞膜丧失选择透过性，墨水进入细胞，使之染色。未煮过的细胞，细胞膜仍具有选择透过性，墨水无法进入。
（六）
应用的实验原则 单因子变量原则（变量为是否煮过），对照性原则（空白对照）。
六、
观察洋葱表皮细胞的质壁分离与复原
必修一，55 页，第三章第二节《物质出入细胞的方式》
（一）
实验目的 1.
掌握光学显微镜的使用技能。
2.
观察、描述植物质壁分离及质壁分离复原现象。
3.
检验成熟的植物细胞能否经渗透作用失水和吸水。
（二）
实验原理 1.
成熟植物细胞的特点：有明显的大液泡。
2.
渗透的原理：水分子通过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液扩散。
3.
紫色洋葱鳞片叶的外表皮呈紫色，内表皮无色。外表皮呈紫色的原因是液泡内含有花青素。所以，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水可以方便地被观察到。
（三）
实验材料 紫色洋葱，水，质量浓度为 0.3g/ml 的蔗糖溶液，刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸，培养皿，显微镜。
（四）
实验步骤 1.
制作洋葱表皮的临时装片。
2.
观察质壁分离现象。
·先用低倍镜，再用高倍镜。观察洋葱表皮细胞的液泡和原生质体。
·从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸水，重复几次后，观察细胞的变化。
·画图记录 3.
观察洋葱表皮细胞的质壁分离复原 观察到植物细胞发生质壁分离后，从盖玻片的一侧滴水，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸水，重复几次后，观察植物细胞的质壁分离复原。
（五）
实验现象与结论
1.
现象及分析：
当细胞处于 0.3g/ml 的蔗糖溶液中时，细胞液浓度低与蔗糖溶液的浓度，细胞吸水，液泡体积减小。此时细胞膜以内的部分伸缩性较大，细胞壁的伸缩性较小。所以细胞出现质壁分离现象。
当细胞液的浓度高于细胞外液的浓度时，细胞吸水，液泡体积增大，发生质壁分离复原现象。
2.
结论：成熟的植物细胞可以通过渗透作用失水或吸水。
（六）
应用的实验原则 对照性原则。自身前后对照。
（七）
习题回答 1.
外界溶液浓度如何影响洋葱表皮细胞水分的得失？
溶液浓度高于洋葱表皮细胞细胞液浓度时，细胞失水。出现质壁分离现象；溶液液浓度低于环境溶液浓度时，细胞吸水，质壁分离复原。
七、
探究酶的专一性
必修一，64 页，第三章第三节《酶》
（一）
实验目的 比较唾液淀粉酶和蔗糖酶对淀粉和蔗糖的作用。
（二）
实验原理 一种酶只能催化一种底物或少数几种相似底物的反应，这就是酶的专一性。
（三）
实验材料 稀释 200 倍的新鲜唾液，质量分数为 2%的蔗糖溶液，溶于质量分数为 0.3%氯化钠溶液中的淀粉溶液（其中淀粉含量为 1%），本尼迪特试剂，蔗糖酶溶液，试管，试管架。
（四）
实验步骤 按照实验记录表格加料，按从上到下顺序实验 试管编号 1 2 3 4 5 6 加入本尼迪特试剂 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 加入 1%淀粉溶液 3ml —
3ml —
3ml —
加入 2%蔗糖溶液 —
3ml —
3ml —
3ml 加入新鲜唾液 —
—
1ml 1ml —
—
加入蔗糖酶溶液 —
—
—
—
1ml 1ml
37 度水浴15min —
—
+
+
+
+
80~100 度水浴2~3min +
+
+
+
+
+
实验结果 无沉淀 无沉淀 砖红色沉淀
无沉淀 无沉淀 砖红色沉淀
（五）
实验现象与结论 1.
现象（如上表）
2.
结论：
唾液淀粉酶只能水解淀粉，不能水解蔗糖；蔗糖酶只能水解蔗糖，不能水解淀粉。
酶具有单一性。
（六）
实验自变量、因变量 1.
自变量：酶的种类、底物的种类。
2.
因变量：是否水解。
（七）
应用的实验原则 1.
单因子变量原则：(3,4),(5,6),(3,5),(4,6)对比得出结论时，分别保证只有一个不同量。
2.
对照性原则 ·空白对照：试管 1,2，证明淀粉和蔗糖溶液不与本尼迪特试剂发生反应。
·相互对照：试管组合(3,4),(5,6),(3,5),(4,6)分别相互对照。...
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