实验一：使用高倍显微镜观察几种细胞

1、是低倍镜还是高倍镜的视野大，视野明亮?为什么?

低倍镜的视野大，通过的光多，放大的倍数小;高倍镜视野小，通过的光少，但放大的倍数高。

2、为什么要先用低倍镜观察清楚后，把要放大观察的物像移至视野的中央，再换高倍镜观察?

如果直接用高倍镜观察，往往由于观察的对象不在视野范围内而找不到。因此，需要先用低倍镜观察清楚，并把要放大观察的物像移至视野的中央，再换高倍镜观察。

3、用转换器转过高倍镜后，转动粗准焦螺旋行不行?

不行。用高倍镜观察，只需转动细准焦螺旋即可。转动粗准焦螺旋，容易压坏玻片。

4、使用高倍镜观察的步骤和要点是什么?

答：(1)首先用低倍镜观察，找到要观察的物像，移到视野的中央。

(2)转动转换器，用高倍镜观察，并轻轻转动细准焦螺旋，直到看清楚材料为止。

5、总结：四个比例关系

a.镜头长度与放大倍数：物镜镜头越长，放大倍数越大，而目镜正好与之相反。

b.物镜头放大倍数与玻片距离：倍数越大(镜头长)距离越近。

c.放大倍数与视野亮度：放大倍数越大，视野越暗。

d.放大倍数与视野范围：放大倍数越大，视野范围越小。

实验二检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

一、实验原理

某些化学试剂能使生物组织中的有关有机化合物，产生特定的颜色反应。

1、可溶性还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖)与斐林试剂发生作用，可生成砖红色的Cu2O沉淀。

葡萄糖+Cu(OH)2葡萄糖酸+Cu2O↓(砖红色)+H2O，即Cu(OH)2被还原成Cu2O，葡萄糖被氧化成葡萄糖酸。

2、脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色(或被苏丹Ⅳ染液染成红色)。淀粉遇碘变蓝色。

3、蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。(蛋白质分子中含有很多肽键，在碱性NaOH溶液中能与双缩脲试剂中的Cu2+作用，产生紫色反应。)

二、实验材料

1、做可溶性还原性糖鉴定实验，应选含糖高，颜色为白色的植物组织，如苹果、梨。(因为组织的颜色较浅，易于观察。)

2、做脂肪的鉴定实验。应选富含脂肪的种子，以花生种子为最好，实验前一般要浸泡3~4小时(也可用蓖麻种子)。

3、做蛋白质的鉴定实验，可用富含蛋白质的黄豆或鸡蛋清。

三、实验注意事项

1、可溶性糖的鉴定

a.应将组成斐林试剂的甲液、乙液分别配制、储存，使用前才将甲、乙液等量混匀成斐林试剂;斐林试剂很不稳定，甲、乙液混合保存时，生成的Cu(OH)2在70~900C下分解成黑色CuO和水;

b.切勿将甲液、乙液分别加入苹果组织样液中进行检测。甲、乙液分别加入时可能会与组织样液发生反应，无Cu(OH)2生成。

2、蛋白质的鉴定

a.A液和B液也要分开配制，储存。鉴定时先加A液后加B液;先加NaOH溶液，为Cu2+与蛋白质反应提供一个碱性的环境。A、B液混装或同时加入，会导致Cu2+变成Cu(OH)2沉淀，而失效。

b、CuSO4溶液不能多加;否则CuSO4的蓝色会遮盖反应的真实颜色。

c.蛋清要先稀释;如果稀释不够，在实验中蛋清粘在试管壁，与双缩脲试剂反应后会粘固在试管内壁上，使反应不容易彻底，并且试管也不易洗干净。

3、斐林试剂与双缩脲试剂的区别：

斐林试剂

双缩脲试剂

试剂成分

0.1g/mlNaOH溶液

0.1g/mlNaOH溶液（双缩脲试剂A）

0.05g/mlCuSO4溶液

0.01g/mlCuSO4溶液（双缩脲试剂B）

是否混合

混合后再滴加

先加双缩脲试剂A后加双缩脲试剂B

是否加热

水浴加热

不加热

实验三：观察DNA、RNA在细胞中的分布

实验原理：

1.甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。利用甲基绿、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。

2.盐酸能够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和蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。

实验四：体验制备细胞膜的方法

实验材料：人和其他哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和众多的细胞器，用这样的红细胞做实验材料就只有细胞膜一种膜结构。

实验五：用高倍显微镜观察线粒体和叶绿体

一、实验原理

1.叶绿体的辨认依据：叶绿体是绿色的，呈扁平的椭圆球形或球形。

2.线粒体辨认依据：线粒体的形态多样，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。

3.健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中线粒体呈现蓝绿色

二、实验材料

观察叶绿体时选用：藓类的叶、黑藻的叶。取这些材料的原因是：叶子薄而小，叶绿体清楚，可取整个小叶直接制片，所以作为实验的首选材料。

若用菠菜叶作实验材料，要取菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉。因为表皮细胞不含叶绿体。

三、讨论

1、细胞质基质中的叶绿体，是不是静止不动的?为什么?

答：不是。呈椭球体形的叶绿体在不同光照条件下可以运动，这种运动能随时改变椭球体的方向，使叶绿体既能接受较多光照，又不至于被强光灼伤。

2、叶绿体的形态和分布，与叶绿体的功能有什么关系?

答：叶绿体的形态和分布都有利于接受光照，完成光合作用。如叶绿体在不同光照条件下改变方向。又如叶子上面的叶肉细胞中的叶绿体比下面的多，这可以接受更多的光照。

实验六观察植物细胞的吸水和失水

一、实验原理：

1.质壁分离的原理：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，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分离。

2.质壁分离复原的原理：当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，紧贴细胞壁，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。

二、实验材料和方法：

紫色洋葱鳞片叶的外表皮。因为液泡呈紫色，易于观察。也可用水绵代替。0.3g/ml的蔗糖溶液。用蔗糖溶液做质壁分离剂对细胞无毒害作用。

质壁分离的方法(引流法)：制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片。然后，从盖玻片的一侧滴入0.3g/ml的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次即可。

质壁分离复原的方法：改用清水实验。

三、讨论

1.如果将上述表皮细胞浸润在与细胞液浓度相同的蔗糖溶液中，这些表皮细胞会出现什么现象?答：表皮细胞维持原状，因为细胞液的浓度与外界溶液浓度相等。

2.当红细胞细胞膜两侧的溶液具有浓度差时，红细胞会不会发生质壁分离?为什么?

答：不会。因为红细胞不具细胞壁。

实验七比较过氧化氢在不同条件下的分解

一、实验原理

鲜肝提取液中含有过氧化氢酶，过氧化氢酶和Fe3+都能催化H2O2分解放出O2。经计算，质量分数为3.5%的FeCl3溶液和质量分数为20%的肝脏研磨液相比，每滴FeCl3溶液中的Fe3+数，大约是每滴肝脏研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。

二、实验注意事项

1.不让H2O2接触皮肤，H2O2有一定的腐蚀性

2.不可用同一支滴管，由于酶具有高效性，若滴入的FeCl3溶液中混有少量的过氧化氢酶，会影响实验准确性

3.肝脏研磨液必须是新鲜的，因为过氧化氢酶是蛋白质，放置过久，可受细菌作用而分解，使肝脏组织中酶分子数减少，活性降低

4.肝脏研磨要充分，研磨可破坏肝细胞结构，使细胞内的酶释放出来，增加酶与底物的接触面积。

实验八影响酶活性的条件

实验原理：

1、淀粉遇碘后，形成紫蓝色的复合物。

2、淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖，麦芽糖和葡萄糖遇碘后不显色。

注：市售a-淀粉酶的最适温度约600C

实验九探究酵母菌的呼吸方式

实验原理：

1、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，属于兼性厌氧菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。方程式(略)

2、CO2可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或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CO2的产生情况。

3、橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇(酒精)发生化学反应，在酸性条件下，变成灰绿色。

注意事项：增加水中氧气的方法：用橡皮球或气泵通入空气，并用NaOH溶液除去空气中的CO2

实验十叶绿体色素的提取和分离

一、实验原理与方法

1.色素的提取原理：叶绿体中的色素是有机物，不溶于水，易溶于丙酮等有机溶剂中。提取方法：用丙酮、乙醇等能提取色素。

2.色素分离的原理：层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂。叶绿体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。分离方法：纸层析法。用毛细吸管在滤纸条的下端沿铅笔线划一条滤液细线，待滤液干后再划一两次，然后将滤纸条插入层析液中(滤液细线不能接触层析液)。分离结果：滤纸条上从上到下出现四条色素带：橙黄色(最窄，胡萝卜素)、黄色(叶黄素)、蓝绿色(最宽，叶绿素a)、黄绿色(叶绿素b)。胡萝卜素与叶黄素之间距离最大，叶绿素a与叶绿素b之间距离最小。

二、实验注意事项

1.加SiO2为了研磨得更充分。

2.加CaCO3防止研磨时叶绿素受到破坏。因为叶绿素含镁，可被细胞液中的有机酸产生的氢代替，形成去镁叶绿素，CaCO3可中和液泡破坏释放的有机酸，防止叶绿体被破坏。

3.加无水乙醇是因为叶绿体色素易溶于无水乙醇等有机溶剂。

三、实验讨论：

1.滤纸条上的滤液细线，为什么不能触及层析液?

答：滤纸条上的滤液细线如触及层析液，滤纸上的叶绿体色素就会溶解在层析液中，实验就会失败。

2.提取和分离叶绿体色素的关键是什么?

答：提取叶绿体色素的关键是：①叶片要新鲜、浓绿;②研磨要迅速、充分;③滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧，以免滤液挥发。分离叶绿体色素的关键是：一是滤液细线要细且直，而且要重复划几次;二是层析液不能没及滤液线。

实验十一环境因素对光合作用强度的影响

实验原理：

1、影响光合作用强度的因素有光照强度，二氧化碳浓度，温度，水分，矿质元素等等，测光合作用强度可以通过测氧气生成速率来进行间接的测量。

2、利用真空渗入法排出叶片细胞间隙中的空气。并使其沉入水中，在光合作用过程中，植物吸收二氧化碳并放出氧气，产生氧气的多少与光合作用强度密切相关，由于氧气在水中溶解度很小，因此氧气会在细胞间隙中积累，从而使下沉的叶片上浮。依据叶片上浮的情况可推知叶片光合作用强度，可以用叶片上浮所需的平均时间或者一定时间内上浮的叶片数表示光合作用强度的大小。

实验十二细胞大小与物质运输的关系

一、实验原理：用琼脂块模拟细胞。琼脂块中含有酚酞，与NaOH相遇，呈紫红色，可显示物质(NaOH)在琼脂块中的扩散速度。方法：用含酚酞的琼脂块模拟细胞。2、现象：NaOH和酚酞相遇呈紫红色。

二、结论：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随着琼脂块的增大而减小。

实验方法总结

1、模型方法。

模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，模型包括物理模型、数学模型、概念模型等。⑴以事物或图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型，沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型，就是物理模型。⑵数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。如“J”型增长的数学模型：t年后种群数量为Nt=N0t。建立数学模型的步骤：①观察研究对象，提出问题。②提出合理的假设。③根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达。④通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。

2、调查种群密度的方法。

⑴样方法，适用于植物。①取样的原则：随机取样。②取样的方法：五点取样法和等距取样法。样方的大小一般以1m2的正方形为宜。③计算方法：以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。

⑵标志重捕法，适用于活动范围大的动物。另外，活动范围小的动物(如作物植株上的蚜虫、跳蝻)可用样方法;土壤小动物可用捕捉器取样法;趋光性昆虫可用灯光诱捕法。

⑶抽样检测法，适用于微生物(如酵母菌)。

3、同位素标记法。

放射性同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。通过追踪放射性同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。这种方法叫做同位素标记法。此方法用于：⑴探究分泌蛋白的合成和运输途径：核糖体内质网高尔基体细胞外。⑵证明光合作用释放的氧气来自水。⑶噬菌体侵染细菌的实验。⑷DNA半保留复制实验。

4、孟德尔的实验方法(成功原因)：⑴正确地选用实验材料;⑵先研究一对相对性状的的遗传，再研究两对或多对性状的遗传;⑶应用统计学方法对实验结果进行分析;⑷假说?演绎法：先提出问题，然后提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的。

5、类比推理法。萨顿根据类比推理提出了基因位于染色体上的假说。

6、排除法。达尔文运用排除法研究植物表现向光性的原因。

7、人工异花传粉的方法：①去雄，套袋。②传粉，套袋

实验十三观察细胞的有丝分裂

一、实验原理：

1.在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。

2.染色体容易被碱性染料(如龙胆紫溶液)着色，通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体(或染色质)的存在状态，就可判断这些细胞处于有丝分裂的哪个时期，进而认识有丝分裂的完整过程。

二、观察细胞有丝分裂的实验过程

步骤

注意问题

分析

二、装片的制作

（解离→漂洗→染色→制片）

1．解离：

解离液：质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精的混合液（1：1）

解离时间要保证，细胞才能分散开来。

解离时间也不宜过长。

目的：溶解细胞间质，使组织中的细胞相互分离开来。此时，细胞已被盐酸杀死。

否则，根尖过于酥软，无法取出。

2．漂洗：清水的玻璃皿中漂洗约10min。

漂洗要充分，可换水1~2次。

目的：洗去解离液，便于染色。

3．染色：质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液的玻璃皿中染色3~5min。

染色时间不宜过长，否则显微镜下一片紫色，无法观察。

龙胆紫等为碱性染料，可使染色体着色。醋酸洋红溶液也能使染色体着色

4．制片：用镊子将这段洋葱根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把洋葱根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片。然后，用拇指轻轻地压载玻片，使细胞分散开来。

要弄碎根尖，再垂直向下均匀用力压片，不可移动盖玻片，

目的：使细胞分散，避免细胞重叠，便于观察。做得成功的装片，标本被压成云雾状。

三、观察

1．低倍镜观察：把装片放在低倍镜下，慢慢移动装片，找到分生区细胞。

2．高倍镜观察：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，仔细观察，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。

一定要找到分生区。

在一个视野里，往往不容易找全有丝分裂过程中各个时期的细胞。可以慢慢地移动装片，从邻近的分生区细胞中寻找。

分生区细胞特点是：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正处于分裂期。

三、讨论

制作好洋葱根尖有丝分裂装片的关键是什么?

答：制作好洋葱根尖有丝分裂装片的关键有以下几点：

(1)剪取洋葱根尖材料时，应该在洋葱根尖细胞一天之中分裂最活跃的时间;

(2)解离时，要将根尖细胞杀死，细胞间质被溶解，使细胞容易分离;

(3)压片时，用力的大小要适当，要使根尖被压平，细胞分散开

实验十五低温诱导染色体加倍

一、实验原理与步骤：

原理：用低温处理植物分生组织细胞，能抑制纺锤体的形成，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，植物细胞的染色体数发生变化。

步骤：⑴低温诱导。⑵卡诺氏液中浸泡以固定细胞的形态，再用95%的酒精冲洗2次。⑶制作装片(解离、漂洗、染色、制片)。⑷显微镜观察。

二、课后讨论题答案：

低温诱导和秋水仙素处理都是通过抑制分裂细胞内纺锤体的形成，使染色体不能移向细胞两极，而引起细胞内染色体数目加倍。卡诺氏固定液(Carnoy'sFluid)适用于一般植物组织和细胞的固定,常用于根尖,花药压片及子房石蜡切片等.有极快的渗透力,根尖材料固定15?20min即可,花药则需1h左右,此液固定最多不超过24h,固定后用95%酒精冲洗至不含冰醋酸为止;如果材料不马上用,需转入70%酒精中保存.固定液的重要特性是能迅速穿透细胞，将其固定并维持染色体结构的完整性，还要能够增强染色体的嗜碱性，达到优良染色效果。

配方：无水酒精3份、冰醋酸1份、或无水乙醇6份，氯仿3份，冰醋酸1份。

实验十六调查常见的人类遗传病

一、实验原理与步骤：

原理：显性遗传病具有世代相传的特点，隐性遗传病隔代出现。伴X染色体隐性遗传病的遗传特点是交叉遗传，隔代出现，患者男性多于女性。伴X染色体显性遗传病的遗传特点是世代相传，患者女性多于男性。

步骤：①确定要调查的遗传病，掌握其症状及表现②设计记录表格及调查要点③分多个小组调查，获得足够大的群体调查数据④汇总结果，统计分析

二、注意事项：

1、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

2、为保证调查的群体足够大，小组调查的数据，应在班级和年级中进行汇总

某遗传病的发病率=某种遗传病的患病人数/某种遗传病的被调查人数

实验十七探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度

一、实验原理：

植物插条经生长素类似物处理后，对植物插条的生根情况有很大的影响，而且用不同浓度、不同时间处理其影响程度亦不同。其影响存在一个最适浓度，在此浓度下植物插条的生根数量最多，生长最快。

二、实验注意事项

1.选择插条：以1年生苗木为最好(1年或2年生枝条形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活)

2.处理插条：枝条的形态学上端为平面，下端要削成斜面，这样在扦插后可增加吸收水分的面积，促进成活。

3.处理方法：

1)浸泡法：把插条的基部浸泡在配制好的溶液中，深约3cm，处理几小时至一天。(要求的溶液浓度较低，并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理)

2)沾蘸法：把插条基部在浓度较高的药液中蘸一下(约5s)，深约1.5cm即可。

实验十八探究培养液中酵母菌数量的动态变化

一、实验原理：

1.在含糖的液体培养基(培养液)中酵母菌繁殖很快，迅速形成一个封闭容器内的酵母菌种群，通过细胞计数可以测定封闭容器内的酵母菌种群随时间而发生的数量变化。

2.养分、空间、温度和有毒排泄物等是影响种群数量持续增长的限制因素。

二、酵母菌计数方法：抽样检测法或显微计数法(用血球计数板)。

先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待细菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。

注意：从试管中吸出培养液进行计数之前，要将试管轻轻震荡几次。

实验十九土壤中动物类群丰富度的研究

一、实验原理：

1.土壤不仅为植物提供水分和矿质元素，也是一些动物的良好栖息场所。研究土壤中动物类群的丰富度，操作简便，有助于理解群落的基本特征与结构。

2.许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小，因此不能用样方法或标志重捕法进行调查。在进行这类研究时，常用取样器取样的方法进行采集、调查，即：用一定规格的捕捉器(如采集缺罐、吸虫器等进行取样)。

二、丰富度的统计方法：记名计算法和目测估计法。

记名计算法是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。

目测估计法是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。

　

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