高中生物必修一重要实验

实验一检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质（必修一P18）一．实验目的：尝试用化学试剂检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质二．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。如：加热葡萄糖+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。）三．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。四、实验试剂斐林试剂（包括甲液：质量浓度为0.1g/mLNaOH溶液和乙液：质量浓度为0.05g/mLCuSO4溶液）、苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液、双缩脲试剂（包括A液：质量浓度为0.1g/mLNaOH溶液和B液：质量浓度为0.01g/mLCuSO4溶液）、体积分数为50%的酒精溶液，碘液、蒸馏水。五、方法步骤：（一）可溶性糖的鉴定操作方法注意问题解释1.制备组织样液。（去皮、切块、研磨、过滤）苹果或梨组织液必须临时制备。因苹果多酚氧化酶含量高，组织液很易被氧化成褐色，将产生的颜色掩盖。2.取1支试管，向试管内注入2mL组织样液。3.向试管内注入1mL新制的斐林试剂，振荡。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；切勿将甲液、乙液分别加入苹果组织样液中进行检测。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；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。4.试管放在盛有50-650C温水的大烧杯中，加热约2分钟，观察到溶液颜色：浅蓝色→棕色→砖红色（沉淀）最好用试管夹夹住试管上部，使试管底部不触及烧杯底部，试管口不朝向实验者。也可用酒精灯对试管直接加热。防止试管内的溶液冲出试管，造成烫伤；缩短实验时间。（二）脂肪的鉴定操作方法注意问题解释花生种子浸泡、去皮、切下一些子叶薄片，将薄片放在载玻片的水滴中，用吸水纸吸去装片中的水。干种子要浸泡3~4小时，新花生的浸泡时间可缩短。因为浸泡时间短，不易切片，浸泡时间过长，组织较软，切下的薄片不易成形。切片要尽可能薄些，便于观察。在子叶薄片上滴2~3滴苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液，染色1分钟。染色时间不宜过长。用吸水纸吸去薄片周围染液，用50%酒精洗去浮色，吸去酒精。酒精用于洗去浮色，不洗去浮色，会影响对橘黄色脂肪滴的观察。同时，酒精是脂溶性溶剂，可将花生细胞中的脂肪颗粒溶解成油滴。用吸水纸吸去薄片周围酒精，滴上1~2滴蒸馏水，盖上盖玻片。滴上清水可防止盖盖玻片时产生气泡。低倍镜下找到花生子叶薄片的最薄处，可看到细胞中有染成橘黄色或红色圆形小颗粒。装片不宜久放。时间一长，油滴会溶解在乙醇中。三、蛋白质的鉴定操作方法注意问题解释制备组织样液。（浸泡、去皮研磨、过滤。）黄豆浸泡1至2天，容易研磨成浆，也可购新鲜豆浆以节约实验时间。鉴定。加样液约2ml于试管中，加入双缩脲试剂A，摇匀；再加入双缩脲试剂B液3~4滴，摇匀，溶液变紫色。A液和B液也要分开配制，储存。鉴定时先加A液后加B液。CuSO4溶液不能多加。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。否则CuSO4的蓝色会遮盖反应的真实颜色。可用蛋清代替豆浆。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。附：淀粉的检测和观察用试管取2ml待测组织样液，向试管内滴加2滴碘液，观察颜色变化。碘液不要滴太多以免影响颜色观察*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。如：葡萄糖+2Cu2++4OH—加热葡萄糖酸+Cu2O↓（砖红色）+H2O即Cu2+被还原成Cu2O，葡萄糖被氧化成葡萄糖酸。*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。）实验三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．方法步骤：第一步：转动反光镜使视野明亮第二步：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第三步：用转换器转过高倍物镜问（1）是低倍镜还是高倍镜的视野大，视野明亮？为什么？提示：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。问（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？提示：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。问（3）用转换器转过高倍镜后，转动粗准焦螺旋行不行？提示：不行。用高倍镜观察，只需微调即可。转动粗准焦螺旋，容易压坏玻片。第四步：观察并用细胞准焦螺旋调焦。四：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。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。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。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）。问1：低倍镜换为高倍镜后，若看不到或看不清原来的像，可能原因？（ABC）A、物像不在视野中B、焦距不在同一平面C、载玻片放反，盖玻片在下面D、未换目镜问2：放大倍数与视野的关系：放大倍数越小，视野范围越大，看到的细胞数目越多，视野越亮，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，视野越暗，工作距离越短。故装片不能反放。5．装片的制作和移动：制作：滴清水→放材料→盖片移动：物像在何方，就将载玻片向何处移。（原因：物像移动的方向和实际移动玻片的方向相反）6．污点判断：1）污点随载玻片的移动而移动，则位于载玻片上；2）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；3）污点不随载玻片移动，换镜后也不消失，则位于反光镜上。7．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。实验二：观察DNA、RNA在细胞中的分布（必修一P26）一．实验目的：初步掌握观察DNA和RNA在细胞中分布的方法二．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，同时使染色休中的DNA和蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。三．方法步骤：操作步骤注意问题解释取口腔上皮细胞制片载玻片要洁净，滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液用消毒牙签在自己漱净的口腔内侧壁上轻刮几下取细胞将载玻片在酒精灯下烘干防止污迹干扰观察效果保持细胞原有形态消毒为防止感染，漱口避免取材失败固定装片水解将烘干的载玻片放入质量分数为8%的盐酸溶液中，用300C水浴保温5min改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，促进染色体的DNA与蛋白质分离而被染色冲冼涂片用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片10S洗去残留在外的盐酸染色滴2滴吡罗红甲绿染色剂于载玻片上染色5min观察先低倍镜观察，选择染色均匀、色泽浅的区域，移至视野中央，调节清晰后才换用高倍物镜观察使观察效果最佳四.结论实验四用高倍镜观察线粒体和叶绿体（必修一P47）一．实验目的：使用高倍镜观察叶绿体和线粒体的形态分布。二．实验原理：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。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。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。三．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。四．方法步骤：步骤注意问题分析1．制片。用镊子取一片黑藻的小叶，放入载玻片的水滴中，盖上盖玻片。制片和镜检时，临时装片中的叶片不能放干了，要随时保持有水状态否则细胞或叶绿体失水收缩，将影响对叶绿体形态和分布的观察。2．低倍镜下找到叶片细胞3．高倍镜下观察叶绿体的形态和分布4．制作人的口腔上皮细胞临时装片在洁净载玻片中央滴一滴健那绿染液→用牙签取碎屑→盖盖玻片5．观察线粒体蓝绿色的是线粒体，细胞质接近无色。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。3.活细胞内，线粒体的分布总是均匀的吗？实验六观察植物细胞的质壁分离和复原（必修一P61“探究”）一、实验目的：1．学会观察植物细胞质壁分离与复原的方法。2．了解植物细胞发生渗透作用的原理。二．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：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。三、实验步骤：步骤注意问题分析1．制作洋葱表皮的临时装片。在载玻片上滴一滴水，撕取洋葱鳞片叶外表皮放在水滴中展平（也可挑取几条水绵放入水滴中）。盖上盖玻片。盖盖玻片应让盖玻片的一侧先触及载玻片，然后轻轻放平。防止装片产生气泡。2．观察洋葱（或水绵）细胞可看到：液泡大，呈紫色，原生质层紧贴着细胞壁。（或水绵细胞中有带状叶绿体，原生质层呈绿色，紧贴着细胞壁。液泡含花青素，所以液泡呈紫色。先观察正常细胞与后面的“质壁分离”起对照作用。3．观察质壁分离现象。从盖玻片的一侧滴入0．3g/ml