高中生物考纲要求的20个教材实验汇编

高中生物考纲要求的20个实验汇编观察类实验显微镜的结构与使用方法用显微镜观察多种多样的细胞观察DNA和RNA在细胞中的分布用高倍镜观察叶绿体和线粒体观察植物细胞的质壁分离与复原观察根尖分生组织细胞的有丝分裂观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片低温诱导植物染色体数目的变化鉴定类检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质叶绿体中色素的提取和分离DNA的粗提取与鉴定探究类探究影响酶活性的条件探究酵母菌细胞呼吸的方式探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度探究水族箱（或鱼缸）中群落的演替（必修三P78、P112相关知识）模拟、调查类通过模拟实验探究膜的透性细胞大小与物质运输的关系模拟尿糖的检测（必修三P26相关知识）调查人群中的遗传病土壤中小动物类群丰富度的研究显微镜的结构与使用方法一、光学显微镜的结构1、光学部分：目镜、镜筒、物镜、遮光器（有大小光圈）、反光镜（平面镜和凹面镜）2、机械部分：镜座、倾斜关节、镜臂、载物台（上有通光孔、压片夹）、镜头转换器、粗准焦螺旋、细准焦螺旋。二、显微镜的使用：安放→对光→低倍镜观察→高倍镜观察→收镜1、安放。显微镜放置在桌前略偏左，装好物镜和目镜2、对光。选低倍镜→选较大的光圈→选反光镜（左眼）转动转换器，使低倍镜对准通光孔，选取较大光圈对准通光孔。左眼注视目镜，同时把反光镜转向光源，直至视野光亮均匀适度。调节视野亮度只可用遮光器和反光镜，光线过强，改用较小光圈或用平面反光镜；光线过弱，改用较大光圈或用凹面反光镜。3、低倍镜观察：侧面观察降镜筒→左眼观察找物像→细准焦螺旋调清晰（1）把所要观察的玻片标本放在载物台上，用压片夹压住，标本要正对通光孔的中心。（2）转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓下降，直到物镜接近玻片标本为止（此时实验者的眼睛应当看物镜头与标本之间，以免物镜与标本相撞）。（3）左眼看目镜内，同时反向缓缓转动粗准焦螺旋，使镜筒上升，直到看到物像为止，再稍稍转动细准焦螺旋，使看到的物像更加清晰。4、高倍镜观察：移装片→转动镜头转换器→调反光镜或光圈→调细准焦螺旋（1）移动装片，在低倍镜下使需要放大观察的部分移动至视野中央。（2）转动转换器，移走低倍物镜，换上高倍物镜。（3）缓缓调节细准焦螺旋，使物像清晰。（4）调节光圈和反光镜，使视野亮度适宜。注：换高倍物镜时只能移动转换器，换镜后，只准调节细准焦和反光镜（或光圈）。5、完毕工作。使用完毕后，取下装片，转动镜头转换器，逆时针旋出物镜，旋进镜头盒；取出目镜，插进镜头盒，盖上。把显微镜放正。三、显微镜的基础知识及应用1、成像原理：倒立放大的虚像2、放大倍数＝目镜×物镜3、镜头长度与放大倍数的关系物镜镜头长度与放大倍数成正比；目镜镜头长度与放大倍数成反比。目镜无旋转螺丝，镜头越长，放大倍数越小；物镜有旋转螺丝，镜头越长，放大倍数越大。4、视野大小与放大倍数成反比。（视野：镜下指一次所能观察到的被检标本的范围）放大倍数越小，视野范围越大，看到的细胞数目越多，工作距离越长；放大倍数越大，视野范围越小，看到的细胞数目越少，工作距离越短。5、视野中物像移动与标本移动的关系视野中某观察对象位于左前方如要移到中央，应将装片或切片向左前方移动。也就是同向移动。原因是视野中物像移动的方向与装片或切片移动的方向相反。6、镜像亮度镜像亮度是指视野里所看到的像的亮暗程度。它与放大倍数成反比，即在光源一定的情况下，放大倍数越大，视野越暗。在用高倍镜或物镜观察标本时，根椐实际情况可使凹面反光镜、大光圈来增强光源，以改善视野亮度而使物像明亮清晰。7、显微镜使用时的异常现象与原因⑴有气泡：制作装片不规范；材料厚薄不均匀；水太少⑵同一视野一部分清晰另一部分不清晰：材料厚薄不均匀⑶视野太亮：光线太强；光圈太小；反射太强8、污点判断：⑴污点随载玻片的移动而移动，则位于载玻片上；⑵污点不随载玻片移动，换目镜后消失，则位于目镜；换物镜后消失，则位于物镜；⑶污点位于反光镜上，则不能在视野中看见，只能显示视野的明暗程度。用显微镜观察多种多样的细胞（必修一P7）（一）、实验目的：1、使用高倍显微镜观察几种细胞，比较不同细胞的异同点2、运用制作临时装片的方法（二）、实验原理：利用高倍镜可以看到某些在低倍镜下无法看到的细胞结构，例如：可以看到叶绿体、线粒体等细胞器，从而能够区别不同的细胞。（三）、实验材料用具：1、材料：真菌（如酵母菌）细胞，低等植物（如水绵）细胞，高等植物细胞（如叶的保卫细胞），动物细胞（如鱼的红细胞或蛙的皮肤上皮细胞）。2、用具：显微镜，载玻片，盖玻片，镊子、滴管，清水。（四）、方法步骤：1、制作不同材料的临时装片：2、使用显微镜观察：（1）转动反光镜使视野明亮；（2）在低倍镜下观察清楚后，把要放大观察的物像移至视野中央；（3）用转换器转过高倍物镜；（4）观察并用准焦螺旋调焦，直到观察清楚；（五）讨论：讨论1、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。讨论2.试归纳所观察到的细胞在结构上的共同点，并描述它们之间的差异，分析产生差异的可能的原因？答：这些细胞在结构上的共同点是：有细胞膜、细胞质和细胞核，植物细胞还有细胞壁。各种细胞之间的差异和产生差异的可能原因是：这些细胞的位置和功能不同，其结构与功能相适应，这是个体发育过程中细胞分化产生的差异。讨论3.P8图是一个大肠杆菌的电镜照片和结构模式图，大肠杆菌与你在本实验中观察到的细胞有什么主要区别？答：从模式图中可以看出，大肠杆菌没有明显的细胞核，没有核膜，细胞外有鞭毛，等等。DNA和RNA在细胞中的分布1．实验原理(1)甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同：利用甲基绿吡罗红混合染色剂可显示DNA和RNA在细胞中的分布。(2)盐酸可改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离。2．实验流程3．实验现象及相关结论现象结论绿色明显集中且接近细胞中央DNA主要分布于细胞核中绿色周围的红色范围较广RNA广泛分布于细胞质中特别提醒：(1)几种液体在实验中的作用①0.9%的NaCl溶液：保持口腔上皮细胞正常形态②8%的盐酸：a.改变细胞膜等的通透性b．使染色体中DNA与蛋白质分离③蒸馏水：a.配制染色剂；b.冲洗载玻片④酒精灯烘干载玻片，可迅速杀死固定细胞，防止细胞死亡时溶酶体对核酸的破坏(2)关于甲基绿和吡罗红溶液的配制：甲基绿吡罗红染色液包括A液和B液，使用时现用现配。(3)由于绿色植物叶肉细胞含叶绿体，为避免色素的干扰，该实验不宜选用绿色植物的叶肉细胞。(4)DNA和RNA在细胞核和细胞质中都有分布，只是量的多少不同。用高倍镜观察叶绿体和线粒体一、目的要求使用高倍镜观察叶绿体和线粒体的形态和分布。二、实验原理1、叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色．．、扁平的椭球形或球形．．．．．．。可以在高倍镜下观察它的形态和分布。2、线粒体普遍分布于植物细胞和动物细胞中。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．．．．．，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。线粒体能在健那绿染液中维持活性数小时，通过染色，可以在高倍镜下观察到生活状态的线粒体的形态和分布。四、实验结果及结论黑藻叶片细胞中叶绿体散布于细胞质中，呈绿色．．、扁平的椭球形或球形．．．．．．。人口腔上皮细胞中的线粒体被染成蓝绿色，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形．．．．．．．．．．．．．．等，而细胞质接近无色。五、注意事项(1)临时装片随时保持有水状态，以免影响细胞的活性。(2)使用低倍镜的正确操作顺序：取镜→对光→安装装片→下降镜筒→调焦。(3)由低倍镜换用高倍镜的正确操作顺序：将要观察的物像移到视野的中央→转动转换器，换高倍物镜→调整光圈或反光镜，使视野亮度适宜→调节细准焦螺旋，直至物像清晰。(4)盖盖玻片时，一定要缓慢，且与载玻片成45°，盖玻片一侧边缘先接触液滴，防止装片下产生气泡，影响观察。观察植物细胞的质壁分离与复原一、实验探究植物细胞吸水和失水：1、探究实验的一般过程：提出问题→作出假设→设计实验→进行实验→分析结果，得出结论→表达和交流→进一步探究。2、实验原理：成熟的植物细胞的原生质相当于一层半透膜，细胞液具有一定的浓度，能够发生渗透吸水或失水。3、实验过程：制作装片→高倍显微镜观察→实验现象（细胞发生质壁分离或复原）→得出结论。三、实验流程4、实验结论：成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。5、质壁分离的原因分析6、实验注意事项(1)选择有大的液泡且最好液泡带有颜色的细胞作实验材料。(2)滴加蔗糖溶液和清水时，必须在实验桌上进行，不能在显微镜的载物台上进行。(3)本实验选用0.3g/mL的蔗糖溶液(此浓度下既明显出现质壁分离，又不致杀死细胞)。浓度过高，质壁分离速度虽快，但不久细胞会因失水过多而死亡，不能再进行质壁分离复原；浓度过低不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。此外，8%的食盐溶液，5%的硝酸钾溶液等也可使用。盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于做质壁分离的溶液。7、细胞吸水和失水原理的应用：（1）、对农作物的合理灌溉，既满足了作物对水分的需要，同时也降低了土壤溶液的浓度，有利于水分的吸收。（2）、盐碱地中的植物不易存活或一次施肥过多造成“烧苗”现象，都是因为土壤溶液浓度过高，甚至超过了根细胞液浓度，导致根细胞不易吸水甚至失水造成的。（3）、糖渍、盐渍食品不易变质的原因，是在食品外面和内部形成很高浓度的溶液，使微生物不能在其中生存和繁殖，所以能较长时间的保存。(4)、医用的生理盐水浓度为0.9%，其渗透压与人体细胞外液的渗透压相当，可以使人体细胞保持正常的形态和功能。二、质壁分离实验的拓展应用及方法：1．判断细胞的死活2．测定细胞液浓度范围待测细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液,细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液的浓度之间。3．比较不同植物细胞的细胞液浓度不同植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液刚刚发生质壁分离时所需时间的比较→判断细胞液浓度(即时间越短，细胞液浓度越小)。4．比较一系列溶液的浓度的大小同一植物的相同成熟细胞＋未知浓度的溶液记录刚刚发生质壁分离所需时间→比较所用时间长短→判断溶液浓度的大小(时间越短，未知溶液的浓度越大)5．鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)观察根尖分生组织细胞的有丝分裂一.实验目的：制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片观察植物细胞有丝分裂的过程，识别有丝分裂的不同时期，比较细胞周期不同时期的时间长短。绘制植物细胞有丝分裂简图。二．实验原理：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。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。三．实验材料：洋葱（可用葱、蒜代替）。因为根尖生长点属于分生组织，细胞分裂能力强，易观察到有丝分裂各个时期的细胞。四、实验流程五、实验成功的关键（1）剪取生长旺盛、带有分生区的根尖，同时注意剪取的时间，一般在上午10点至下午2点左右，此时分生区细胞分裂旺盛。（2）解离充分，细胞才能分散，才不会重叠。（3）染色时，染色液的浓度和染色时间必须掌握好，应注意染色不能过深，否则镜下一片紫色，无法观察。（4）压片时用力必须恰当，过重会将组织压烂，过轻则细胞未分散，二者都将影响观察。深化拓展（1）植物细胞可通过盐酸解离、捣碎、压片等方法使细胞分散开；动物细胞可借助于胰蛋白酶，将动物组织分散成单个细胞。（2）绘制生物图的要求①图的大小适当，位置适中。一般稍偏左上方，以便在右侧和下方留出注字和写图名的地方。②先用削尖的