为什么洋葱表皮细胞紫色外表皮不能用于观察胞质环流

在腐乳制作过程中.影响其风味和品质的因素有( )①盐的用量 ②酒的种类和用量 ③发酵温度 ④发酵时间 ⑤香辛料的用量. A.③④B.①②③C.①②⑤D.①②③④⑤ 题目和参考答案——精英家教网——
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在腐乳制作过程中,影响其风味和品质的因素有(  )①盐的用量&&&②酒的种类和用量&&&③发酵温度&&&④发酵时间&&&⑤香辛料的用量.
A、③④B、①②③C、①②⑤D、①②③④⑤
考点:制作腐乳的科学原理及影响腐乳品质的条件
分析:盐能析出豆腐中的水分,避免后期制作时过早酥烂,又能抑制微生物的生长,盐的多少会影响腐乳的风味.酒及香辛料配制的卤汤直接关系腐乳的色、香、味. 发酵温度及发酵时间也与腐乳的风味及品质有关.
解:①盐能析出豆腐中的水分,避免后期制作时过早酥烂,又能抑制微生物的生长,盐的多少会影响腐乳的风味,故①正确;②酒能抑制微生物的繁殖,同时使得腐乳具有独特的香味,酒的种类和用量影响腐乳的风味,故②正确;③发酵温度一般是15-18℃,最适宜毛霉生长,故③正确;④发酵时间决定了腐乳是否成熟,也能影响腐乳的风味,故④正确;⑤香辛料可以抑制杂菌的生长,也能调制腐乳的风味,故⑤正确.故选:D.
点评:本题考查腐乳制作过程的知识.意在考查能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力.
科目:高中生物
如图所示有关腺体和激素对蛙的发育过程的影响.图中①②③分别代表三种激素.发育过程大致分为两个阶段,前20天蝌蚪的下丘脑、垂体和甲状腺都尚未成熟,后20天逐渐成熟.下列有关叙述正确的是(  )
A、前20天中①②③的含量都比较低,并在此期间都逐渐增加B、用含碘丰富的饲料持续喂养蝌蚪,可使蝌蚪早于38天发育成小型成蛙C、若蝌蚪切除了垂体后不能发育成蛙,说明促甲状腺激素的功能是促进发育D、切除成蛙的垂体,甲状腺可能出现萎缩,①②③的含量都会减少
科目:高中生物
如图为某种高等植物的细胞结构示意图,下列说法正确的是(  )
A、该细胞无叶绿体,此种植物不能进行光合作用B、这是一种需氧型生物,但此细胞也可进行无氧呼吸C、该细胞内的细胞器与细胞膜、核膜共同构成了生物膜系统D、该细胞已经高度分化,不再进行细胞分裂
科目:高中生物
人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选.利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示,请据图回答问题.(1)卵母细胞除从活体输卵管中采集外,还可以从已处死的雌鼠中获取.(2)图中的高血压相关基因与质粒分别作为,而这需用相关的酶切割后连接成重组载体,该过程与质粒上含有有关.(3)子代大鼠如果和,即可分别在分于水平和个体水平上说明高血压相关基因以成功表达,然后可用其建立高血压转基因动物模型.(4)在上述转基因大鼠的培育过程中,所用到的主要胚胎工程技术是、早期胚胎培养和胚胎移植.
科目:高中生物
甲乙两曲线图分别表示某动物体(AaBb)内的细胞分裂时一条染色体上DNA的含量变化及一个细胞中染色体组的变化.下列有关叙述不正确的是(  )
A、甲图所示变化既可对应于有丝分裂,也可对应于减数分裂B、乙图所示变化仅对应于有丝分裂C、bc段只能表示细胞分裂的前期和中期,hj段只能表示后期D、乙图所示细胞分裂中,基因A和A分离的时期为gh段
科目:高中生物
下列关于遗传信息传递的说法,正确的是(  )
A、乳酸菌的遗传信息传递都发生在生物大分子间B、遗传信息的传递遵循分离定律和自由组合定律C、HIV的遗传信息传递中只有A-U的配对,不存在A-T的配对D、胰岛素基因的表达过程中,翻译由启动子开始,到终止子结束
科目:高中生物
实验材料关系到实验的成败,下列实验材料的选择适合的是(  )
A、果胶酶用于探究pH对酶活性的影响B、苹果汁用于细胞中脂肪的鉴定实验C、取洋葱紫色外表皮用于观察胞质环流D、鸡的红细胞悬液用于观察动物细胞的有丝分裂
科目:高中生物
甲状腺是人体重要的内分泌腺,其功能受神经、内分泌和免疫系统多种机制的调节.请分析并回答:(1)当受到寒冷刺激时,会引起甲状腺分泌的甲状腺激素,机体细胞,加速产热.(2)甲状腺、垂体和下丘脑中任一腺体病变都可引起甲状腺功能减退.现有甲、乙两人都表现为甲状腺激素水平低下,通过给两人注射适量的促甲状腺激素释放激素,分别测定每个人注射前30min和注射后30min的促甲状腺激素浓度来鉴别病变的部位,测定结果如表.
促甲状腺激素浓度(Mu/L)
<10由上述结果可以推测甲、乙发生病变的部位分别是、.(3)激素只能特异性地作用于,这与细胞具有特定的受体有关.在某些患者体内存在促甲状腺激素受体的抗体,此抗体,从而促进了甲状腺激素的分泌,导致患者甲状腺机能亢进.
科目:高中生物
如图示分子结构简式或简图,下面针对甲、乙、丙的叙述不正确的是(  )
A、甲所包含的物质有5种核苷酸B、乙中的A表示腺嘌呤核糖核苷C、甲、乙、丙中都含有腺嘌呤D、丙可表示的物质中的单糖不只是核糖
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高中生物实验理论
第一篇实验理论一、实验知识 (一)常见仪器介绍 显微镜基本实验技术 (1)显微镜的主要性能 ①分辨力:也称分辨本领,是指区分两个物点之间的最小距离的能力。能把两点分辨开 的最小距离叫分辨距离。分辨距离越小,则分辨力越高;相反则低,所以,分辨力以分辨距 离来表示。 一般肉眼的分辨距离为 0.25mm 左右, 所以比这个距离小的两点会被误看成一点。 显微镜也有它的分辨距离和分辨力, 这是显微镜性能中最重要的指标, 它主要由物镜性能所 决定。显微镜的分辨距离跟照明光的波长和物镜镜口率有关,可以用如下公式表示: 分辨距离(R)=0.61λ / N?A λ :照明光波长 N?A:物镜镜口率 从上式可见:照明光波越短,物镜镜口率越大,分辨力越高。一般可见光的彼长范围为 400~700nm,若使用镜口率为 1.25 油镜,用可见光中最短波长的紫色光,则分辨距离约为 0.2μ m,这是一般光学显微镜分辨力极限。用高速电子束(其波长短到 0.005nm)作为电子 显微镜照明,分辨力可达 0.2nm 左右。比光学显微镜分辨力提高 1000 倍。 ②镜像亮度: 镜像亮度与物镜镜口率平方成正比, 与总放大倍数成反比, 即镜口率越大, 镜像亮度越大;总放大倍数越高,镜像亮度越小。所以,总放大倍在相同情况下,要使镜像 亮度增加,就应使用镜口率的物镜与低倍目镜配合。例如:总放大倍数都是 200 倍,则用镜 口率为 0.65 的 40×物镜与 5×目镜配合,其镜像亮度比使用镜口率为 0.25 的 10×物镜与 20 ×目镜的镜像亮度高 6.75 倍。因目镜放大倍数过大,得到的放大虚像很不清晰。 ③视野宽度:目镇光柱所围绕的圆即视野宽度,视野宽度越大,观察标本的面积越大, 则显微镜放大倍数越小。所以,视野宽度与放大率成反比。因此,当将低借物镜转换成高倍 物镜时,必须先把标本移到视野正中央。否则玻片标本的影像会落到缩小视野的外面。 ④清晰度:清晰度是指显微镜能形成明显物像的能力,影响物像清晰度的主要是物镜, 由于照明光的光谱不同,造成色差和透镜本身球面像差。放大倍数越高,像差越大,像就越 模糊。 (2)高倍镜的使用 ①选好目标:由于高倍物镜只能把低倍镜视野中心的一小部分放大,因此,使用高倍镜 前,应先在低倍镜中找到需要观察的部分,并移到视野的中央,再换高倍镜,并使之合轴, 即使其与镜筒成一直线(因高倍镜工作距离短,操作时要特别小心,以防镜头砸破玻片而损 坏) 。 ②调正焦点:在正常情况下,当高倍物镜转正之后,在视野中可见到模糊的物像,只要 略微调节细准焦螺旋,就可获得最清晰的物像。 如果高倍物镜不是原装的,常会出现下述两种情况:高倍镜碰到玻片标本,或高倍物镜 离玻片标本较远,这时则需重新用高倍镜调焦,调焦方法与低倍镜相同。 换用高倍镜观察时,视野变小变暗,需重新调节视野亮度。可升高聚光器或放大虹彩光圈。 (3)油镜的使用 ①先用低倍镜找到所要观察的物体,再换至高倍镜下,将物体置于视野的中央,并使聚光器 所收集的光达到最大亮度。 ②将镜筒向上旋, 并且将香柏油滴一小滴于盖玻片上, 油滴不可太大, 以免损坏标本和镜头。 ③将油镜缓缓放下,使油镜头浸入油液,靠近观察物。然后边观察边用细准焦螺旋,由下向 上调节,找到物像,此时需十分小心,否则,会将玻片压碎或使镜头损坏。高三生物实验1 观察完毕后,重新将镜筒向上旋,并先用擦镜纸擦拭掉镜头上的香柏油,再用棉球或擦 镜纸蘸少许清洁剂(二甲苯或乙醚:无水酒精=7U3 配制的混合液)将镜头残留的油迹擦 去,清洁液不可太多,否则会渗入镜头,使镜头受损。 光学显微镜的正确使用图解如下: [原理:倒立虚像,放大倍数==物镜放大倍数[短-低,长-高]×目镜放大倍数[长-低, 短-高](线性倍数:长度或宽度)] 取放:实验桌左前方[左眼观察,右眼画图],安装好目镜和物镜 对光:低倍镜下,将视野亮度调匀[过亮可用平面反光镜或小光圈; 过暗可用凹面镜或大光圈] 固定装片 低倍镜观察 镜筒上升中找物像 将物像调至视野中央 . . 转动物镜转换器―换上高倍物镜 调细准焦螺旋―物像清晰 ..... 调大光圈―视野明亮 绘图:右眼配合右手,边看边绘。 整理装箱 玻片制作技术 (1)临时装片法 临时装片法是用新鲜的少量的植物材料(如单个细胞、薄的表皮或切成的薄片等) ,放 在载玻片上的水滴中,再盖上盖玻片做成玻片标本的方法。这种方法制成的标本,一般多作 为临时观察使用。 制作方法如下: ①擦净载玻片和盖玻片,即将浸洗过的玻片用纱布擦干。 ②用玻璃滴管吸水,滴一滴在载玻片的中央。用液管或毛笔挑选小而薄的材料,放置于 载玻片上的水滴中。 ③加盖片:右手持镊子,轻轻夹住盖玻片,使盖玻片边缘与材料左边水滴的边缘接触, 然后慢慢向下落,放平盖玻片。这样可使盖玻片下的空气逐渐被水挤掉,以免产生气泡。如 果盖玻片下的水分过多,则材料和盖玻片容易浮动,影响观察,可用吸水纸条从盖玻片的侧 面吸去部分水。 如果水未充满盖玻片时, 容易产生气泡, 可从盖玻片的一侧再滴入一滴清水, 将气泡驱走,即可进行观察。 ④如果这种临时装片尚需保存一段时间,则可用 10%~30%甘油水溶液代替清水封片。 并将用甘油封好的装片平放于大培养皿中(培养皿底部先垫一湿滤纸)保存。 临时装片的制作过程图示(以洋葱表皮细胞的装片制作过程为例)高倍镜观察高三生物实验2 ①用洁净的纱布把载玻片 和盖玻片擦拭干净 B、制片②把载玻片放在实验台上,用 吸管在载玻片的中央滴一滴清水③用镊子从洋葱鳞片叶内侧 的表皮上,撕取一小块透明薄膜。④把撕下的薄膜浸入载玻片上 的水滴中,用镊子把薄膜展平。⑤用镊子夹起盖玻片,使它的一边先接触载玻片上的水滴,然后轻 轻地盖在薄膜上,避免盖玻片下面出现气泡。 C、染色⑥把一滴碘液滴在盖玻片的一侧 ⑦用吸水纸从盖玻片的另一侧吸引,使染液浸润到标本的全部。 (2)徒手切片法 徒手切片的方法是常用的最简便的观察植物内部构造的方法。 剃刀是徒手切片的重要工具,目前使用更普遍的是双面刀片,每次用后必须擦净,注意 保护,以免生锈。 ①材料的选择: 一般选用软硬适度的植物根、茎或叶等,材料不宜太硬也不太软。切太软的材料时,可 用马铃薯块茎、胡萝卜根或肥皂将欲切的材料夹住,一起进行切片。有些叶片亦可卷成筒状 再进行切片。 欲切的材料,应先截成适当的段块,一般面积的大小以不超过 3~5 平方毫米为宜,长 度以 2~3 厘米较便于手持并进行切片。 ②徒手切片的方法和步骤: )切片前,在小培养皿中盛以清水,准备好毛笔、滴管和刀片等用具和欲切的材料。 ) 切片时用左手的三个指头拿住材料, 并使其稍突出在手指之上, 以免刀口损伤手指。 右手持剃刀或双面刀片,平放在左手的食指之上,刀口向内,且与材料断面平行,然后以均 匀的动作,自左前方向右后方滑行切片,注意要用整个手臂向后拉(手腕不必用力) 。切片 时动作要敏捷, 材料要一次切下 (注意整个切片过程中应用清水湿润材料和刀面, 使之滑润, 否则材料容易破损) 。如此连续动作,切下许多薄片后,就用湿毛笔将这些薄片轻轻移入已 盛水的培养皿中备用。 )用毛笔挑选薄而透明的切片,取出放在载玻片上,制成临时装片观察;亦可用其制 成永久的玻片标本。 (3)组织离析法高三生物实验3 离析法的原理是用一些化学药品配成离析液, 使细胞的胞间层溶解, 因而细胞彼此分离, 获得分散的、单个的完整细胞,以便观察不同组织的细胞形态和特征。 离析液的种类很多,最常用的有铬酸――硝酸离析液,它是以 10%铬酸液和 10%硝酸液 等量混合而成。适用于木质化的组织,如导管、管胞、纤维、石细胞等。 具体步骤如下: ①将植物材料 (如木材、 枝条、 果壳等) 先切成小块或小条 (火柴棍粗细, 长约 1 厘米) , 放入平底管中,加入上述离析液,其量约为材料的 10 倍,盖紧瓶塞,放在 40℃左右的温箱 中,约经 1~2 天。具体浸渍的时间可因材料块的大小而不同,如果两天以后仍未分离,则 可换新的离析液继续浸渍。草本植物可不必加温。 ②检查材料是否离析:以细胞间的胞间层溶解、细胞彼此能够分开为宜。可取出材料少 许,放在载玻片上的水滴中,加盖片,用滴管的橡皮头轻轻敲压,若材料分离,表明浸渍时 间已够。 ③洗酸保存: 倒去离析液, 用清水浸洗已离析好的材料。 将平底管静置, 待材料下沉后, 再倒去上面的清液,如此反复多次,至没有任何黄色为止(如有离心机、可将材料转人离心 管、用离心机洗酸更为迅速) ,然后转移到 70%酒精中保存备用。 当需要时,可按临时装片法制片观察,或制成永久性的玻片标本。 常见仪器用具广口瓶滴管烧杯锥形瓶燃烧匙试管酒精灯量筒漏斗球形漏斗圆底烧瓶铁架台温度计试管夹研钵镊子解剖针载玻片和盖玻片培养皿 三脚架和石棉网 (二)生物学中常用的试剂:灭菌锅双面刀片高三生物实验4 1.斐林试剂: 成分:0.1g/ml NaOH(甲液)和 0.05g/ml CuSO4(乙液)。用法:将斐林试剂甲 液和乙液混合,再将混合后的斐林试剂倒入待测液,水浴加热,如待测液中存在还原糖,则 呈砖红色。 2.班氏糖定性试剂:为蓝色溶液。和葡萄糖混合后沸水浴会出现砖红色沉淀。用于尿糖的测 定。 3.双缩脲试剂:成分:0.1g/ml NaOH(甲液)和 0.01g/ml CuSO4(乙液)。用法:向待测液中先 加入 2ml 甲液,摇匀,再向其中加入 3~4 滴乙液,摇匀。如待测中存在蛋白质,则呈现紫色。 4.苏丹Ⅲ:用法:取苏丹Ⅲ颗粒溶于 95%的酒精中,摇匀。用于检测脂肪。可将脂肪染成橘 黄色(被苏丹Ⅳ染成红色)。 5.二苯胺:用于鉴定 DNA。DNA 遇二苯胺(沸水浴)会被染成蓝色。 6.甲基绿:用于鉴定 DNA。DNA 遇甲基绿(常温)会被染成蓝绿色。 7、50%的酒精溶液:用于洗去苏丹Ⅲ在脂肪上的浮色。 8、70%的酒精溶液:用于医学临床上的消毒灭菌。 9、95%的酒精溶液:冷却的体积分数为 95%的酒精可用于凝集 DNA 10、15%的盐酸:和 95%的酒精溶液等体积混合可用于解离根尖。 11.龙胆紫溶液:(浓度为 0.01g/ml 或 0.02g/ml)用于染色体着色,可将染色体染成紫色, 通常染色 3~5 分钟。(也可以用醋酸洋红染色) 3+ 12.20%的肝脏、 3%的过氧化氢、 3.5%的氯化铁: 用于比较过氧化氢酶和 Fe 的催化效率。 (新 鲜的肝脏中含有过氧化氢酶) 13、3%的可溶性淀粉溶液、3%的蔗糖溶液、2%的新鲜淀粉酶溶液:用于探索淀粉酶对淀粉和 蔗糖的作用实验。 14.碘液:用于鉴定淀粉的存在。遇淀粉变蓝。遇糖原变红 15.丙酮:用于提取叶绿体中的色素 16.层析液:(成分:20 份石油醚、2 份丙酮、和 1 份苯混合而成,也可用 93 号汽油)可用于 色素的层析,即将色素在滤纸上分离开。 17.二氧化硅:在色素的提取的分离实验中研磨绿色叶片时加入,可使研磨充分。 18.碳酸钙:研磨绿色叶片时加入,可中和有机酸,防止在研磨时叶绿体中的色素受破坏。 19、0.3g/mL 的蔗糖溶液:相当于 30%的蔗糖溶液,比植物细胞液的浓度大,可用于质壁分 离实验。 20、0.1g/mL 的柠檬酸钠溶液:与鸡血混合,防凝血 21、氯化钠溶液:①可用于溶解 DNA。当氯化钠浓度为 2mol/L、 0.015mol/L 时 DNA 的溶解 度最高,在氯化钠浓度为 0.14 mol/L 时,DNA 溶解度最低。②浓度为 0.9%时可作为生理盐 水。 22、 胰蛋白酶: ①可用来分解蛋白质。 ②可用于动物细胞培养时分解组织使组织细胞分散于。 23、秋水仙素:人工诱导多倍体试剂。用于萌发的种子或幼苗,可使染色体组加倍,原理是 可抑制正在分裂的细胞纺缍体的形成。 24、氯化钙:增强细菌细胞壁的通透性,可用于基因工程。 25.伊红美兰:鉴别大肠杆菌→深紫色; 26.石磊试剂:检验溶液酸碱性→判断光合速率与呼吸速率快慢的关系; 27、NaHCO3/ Na2CO3 Na2HPO4/ NaH2PO4:酸碱缓冲对→调节PH28.0.9%Nacl:生理盐水→补充水、无机盐,维持细胞形态; 29.高浓度 Nacl 溶液:选择金黄色葡萄球菌; (三) 、溶液配制高三生物实验5 固体的溶解和溶液的配制 (1)固体的溶解 一般在烧杯或试管中进行。常用研细、加热、搅拌、振荡等措施。 (氯化铁等不能加热。) (2)液体混合 一般密度小的先加入容器中。 (3)气体溶解 极易溶于水的注意防倒吸。 (4)配制一定质量分数溶液的操作步骤: 计算、称量(对固体溶质)或量取(对液体物质) 、溶解。 (5)配制一定物质的量浓度溶液的操作步骤: 计算(溶质质量或体积) 、称量或量取、溶解、降至室温、转入容量瓶中、洗涤 (2~3 次,用玻璃棒再次移入) 、定容(加水到刻度线下 2~3 厘米处,改用胶头滴管加至 凹液面最低点与刻度相切) 、摇匀、装瓶(注明名称、浓度) 。 1.鉴定葡萄糖的试剂――斐林试剂 (1)取 35g 硫酸铜,溶解在 400ml 蒸馏水里,加蒸馏水到 500ml (2)取 85 g 氢氧化钾(或 70 克氢氧化钠)和 175 g 酒石酸钾钠溶解在 400m1 蒸馏水里,加 蒸馏水到 500ml 注意:上述两种溶液要分别保存,使用时再等量混和。 2.鉴定淀粉试剂――碘液 取 2g 碘化钾,溶解在 10ml 蒸馏水中,再加 1 g 碘,待溶解后用蒸馏水稀释到 300m1 即可。 3.鉴定蛋白质试剂――双缩脲试剂 分别配制质量浓度为 0.1g/ml 的氢氧化钠溶液和质量浓度为 0.01g/m1 的 硫酸铜溶液,备用。测定时,在 3 毫升待测物中加入 1 毫升质量浓度为 0.1 g/m1 的氢氧化钠溶液和 1 滴质量浓度为 0.01 g/m1 的硫酸铜溶液。如有蛋白质,会 出现紫色反应。 4.鉴定脂肪试剂――苏丹Ⅲ干粉染液 取 0.1g 苏丹Ⅲ干粉,放入无水乙醇中,加热使其充分溶解,成为饱和乙醇溶液,过滤 后倒进试剂瓶密闭保存备用,可保存数月。 5.鉴定 CO2 试剂――澄清石灰水 取饱和石灰水澄清过滤,密闭备用。 6.用于细胞质壁分离的试剂 (1)质量浓度为 0.3g/m1 的蔗糖溶液 (2)质量浓度为 0.05g/m1 的氯化钠溶液 (3)质量浓度为 0.05g/mL 的硝酸钾溶液 7.细胞核、染色体染色溶液――龙胆紫溶液 取龙胆紫溶解在 2%乙酸溶液中,直到溶液不变成深紫色为止。 8.细胞核、标本染色溶液――洋红溶液 取 5g 明矾溶解在 95m1 蒸馏水中,再加 0.5g 洋红,煮沸、冷却、过滤可加少许石炭 酸防霉。 9.鉴定 DNA 的试剂――二苯胺试剂 A 液:1.5g 二苯胺溶于 100ml 冰醋酸中,再加 1.5ml 浓硫酸,用棕色瓶保存。 B 液:乙醛的体积分数为 0.2%的溶液。 配制:将 0.1mlB 液加入到 10m1A 液中,现配现用。 10.植物无土栽培培养液 配方: 硝酸钙 0.821 g 硝酸钾 0.506 g、 磷酸二氢钾 0136 g、 硫酸镁 0.120g、 酒石酸铁 0.005g。高三生物实验6 将上述盐类溶解在少量蒸馏水中,稀释到 1 000ml。 注:土壤浸出液,把肥沃土壤放人清水(重量比 1:1)搅拌后,用滤纸过滤即得。 11.固定液 配方: 95%乙醇 3 份, 丁醋酸 1 份, 按体积比配制。 可保存最佳观察时期的花药和根尖。 12.无氮培养基 配方:甘露醇(可用蔗糖代替)3 g、K2HP04 0.06 g(2 m1)、MgS04.7H20 0.06g(2m1)、NaCl 0.06g(2m1)、CaS04?2H20 0.03g(1 m1)、CaC03 1.5g、琼脂 6g,配制 300m1 量,pH 值 7.2―7.4。 (四)试剂的取用和保存 (1)实验室里所用的药品,很多是有腐蚀性或有毒的。因此在使用时一定要严格遵照有关规 定和操作规程,保证安全。不能用手接触药品,不要把鼻孔凑到容器口去闻药品(特别是气 体)的气味,不得尝任何药品的味道。 (2)注意节约药品,严格按照实验规定的用量取用药品。如果没有说明用量,一般应按最 少量取用:液体 l-2mL,固体只需要盖满试管底部。实验剩余的药品交还实验室放人指定的 容器内(大多数既不能放回原瓶也不能随意丢弃的)。更不要拿出实验室。 (3) 固体药品的取用 固体粉末状药品取用时用药匙或纸槽送入横放的试管中, 然后将试管直立, 使药品全 部落到底部。药量一般以盖满试管底部为宜。定量时用天平。 块状固体则用镊子夹取放入横放的试管中, 然后将试管慢慢直立, 使固体沿管壁缓慢滑下。 (4)液体药品的取用 液体药品根据取用药品量的不同采用不同的方法。取用少量时,可用胶头滴管吸收。取 一定体积的液体可用量筒、滴定管(或移液管)。取液体量较多时可直接倾倒(倾倒时注意 瓶寒倒放、标 签向手心、瓶口紧挨容器口)。必要时用玻璃棒引流。 (5)药品的保存 一般药品分类保存,某些重要药品要重点保存(如毒物),有 些注意分离保存(如氧化剂和易燃物)。 (五) 、常用的实验方法 化学物质的检测方法 1、淀粉――――碘液 2、麦芽糖―――斐林试剂 3、CO2――――Ca(OH)2 4、乳酸――――石蕊试剂 5、O2 ――――熄灭、复燃 6、蛋白质――双缩脲反应 实验结果的显示方法 1.光合速度――CO2 吸收量 2.呼吸速度――O2 消耗量 3.原子途径――同位素示踪 4.细胞液浓度大小――质壁分离和复原 5.细胞是否死亡――质壁分离的复原 6.甲状腺激素作用――饲喂法 7.生长素作用――向光性 8、胰岛素作用―切除、移植胰腺实验条件的控制方法 1、增加水中氧气――增加水生植物、 通 O2 2、减少水中氧气――减少水生植物、通 N2 3、除去容器中的CO2――NaOH高三生物实验7 4、除去叶中原有的淀粉_______暗处理 5、除去叶中叶绿素――脱色处理 6、除去光合对呼吸的干扰――遮光 7、如何得到单色光――棱镜折射 8、血液抗凝――加柠檬酸钠 实验过程常规方法: (1)显微观察法,如观察植物细胞有丝分裂、观察叶绿体和细胞质流动、观察植物细 胞质壁分离和复原实验等。 (2)观色法,如观察动物毛色和植物花色的遗传等。 18 14 (3)原子示综法,如噬菌体浸染细菌的实验,用 O2 和 CO2 追踪光合作用中氧原子和 碳原子转移途径的实验等。 (4)等组实验法,如小麦淀粉酶催化淀粉水解的实验,发现生长素的燕麦胚芽鞘实验 等。 (5)加法创意法,如用饲喂法研究甲状腺激素,用注射法研究动物胰岛素和生长激素, 用移植法研究性激素等。 (6)减法创意法,如用阉割法、摘除法研究性激素、甲状腺激素和生长激素的实验, 雌蕊受粉后除去正在发育着的种子等。 (7)杂交实验法,如孟德尔发现遗传定律的植物杂交、测交的实验,小麦的杂交等。 (8)化学分析法,如番茄和水稻对 Ca 和 Si 选择性吸收,叶绿体中色素的提取和分离 实验等。 (9)理论分析法,如大、小两种草履虫竞争的实验,植物根向地生长、茎背地生长的 实验,植物向光性实验等。 (10)模拟实验法,如渗透作用的实验装置,分离定律的模拟实验等。 在科学研究活动中,对于许多假说的验证,可能会受到时间或空间条件的限制,在这 种情况下,就需要在实验室内,人工地创造一定的条件或因素,模拟实际情况下的条件或因 素(有时则需要把所考查的因素突出或集中), 从而使研究者能够用较短的时间、 方便的空间、 较小的代价,获得可靠的实验结果。为了保证模拟实验具有仿真性,必须严格地控制实验条 件;为保证实验的科学性,除事先根据实验条件设计的各种参数外,实验过程应坚决杜绝其 他人为的干扰因素。 随着数学科学的发展和计算机科学技术的进步, 数学建模及以数学建模 为基础的计算机模拟实验发挥了越来越重要的作用, 如高中生物学教材中的 “种群增长模型” 就是数学建模的典例。 高中生物学教材中的相关实验有: ①制作 DNA 双螺旋结构模型②性状分离比例几率的 模拟 高中生物学中还可以进行模拟实验的内容还有:①DNA 分子杂交②动物种群密度的取 样调查③生态系的模拟如 “生物圈Ⅱ” 试验④用数学模型模拟自然选择作用、 竞争和捕食等。 (六)中学生物对照实验设计的条件控制 实验条件是指在实验过程中与研究对象相互联系并对其状态、 性质和变化发生影响的诸 因素的总和。它主要包括环境条件、时空条件、药品试剂、仪器装置等。如在进行“绿叶在 光下能否制造淀粉”的实验中,光照强度和温度、光照和饥饿处理的时间长短、碘液、水浴 加热的装置等,都对实验结果有着直接或间接的影响,因此,这些都构成了该实验的重要条 件。 如上述实验中, 如果饥饿处理不够, 就会使遮光的叶片体内残存淀粉, 而影响对照效果, 甚至同样的研究对象,在不同的条件下所表现的性质不同,其实验的结果也不同。如生长素 的浓度不同, 对植物生长的作用也不同, 低浓度促进植物生长, 高浓度抑制植物生长。 因此,高三生物实验8 在观察生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响时, 就要控制好生长素或其类似物的浓 度。控制是生物学实验的灵魂,实验的成功与否取决于条件控制的严密程度。所谓对实验条 件的控制,就是通过限制、改变实验条件,并运用不同的对比或对照实验来探寻获得最佳效 果的实验条件的科学方法,即创造一个典型环境或特殊条件而进行的控制活动。 1 生物实验中的条件控制原理 控制是生物学实验的本质特性,没有控制就没有实质 意义上的生物学实验。它一般可以分为两大类;一类是设法排除对研究对象的干扰。一类是 设法对研究对象进行干扰。 这是用两个相反的方式进行的控制, 其所依据的原理是减法原理 和加法原理。 ①、 减法原理 实验控制中的减法原理就是设法排除某种因素对研究对象的干扰, 同 时尽量保持被考察对象的稳定,从而在比较纯粹的状态下反映对象。依据减法原理,对实验 过程的控制可以通过两种途径:一是去掉或隔离某种条件的影响,如 2002 年浙江、安徽、 福建的高考理科综合卷中的题,为验证“镁是植物生活的必需元素”在实验设计中,每位同 学必须选择生长状况一致的大豆幼苗作实验材料, 目的就是排除个体差异这一因素带来的对 生长发育的干扰作用,如果某些因素无法消除,如温度、空气等,就采取第二条途径,即设 法创造稳定的、维持不变的相同条件进行对照,以抵消或排除这些条件对研究对象的干扰。 如上述实验中的个体差异是靠选用生长状况一致的大豆幼苗的方法排除的, 而植物所处的外 部环境则只能建立对照组,并使其与实验组保持一定的条件,如适宜的温度、良好的通气状 况、 除镁元素外其它的矿质元素都必须完全相同等等, 这是通过低消来排除对生长发育干扰 的方法。 在中学生物实验中,运用减法原理控制的实验有很多,如二氧化碳在光合作用中作用 的实验,实验组中氢氧化钾的作用就是消除二氧化碳,通过对照,以确定被减去的二氧化碳 对光合作用的影响。再如,在生长素的发现过程中达尔文向光性实验和温特实验、绿叶在光 下制造淀粉、 种子的萌发等都是运用减法原理而设计的对照实验, 因此运用减法原理的生物 学实验在生物科学研究中有着重要的作用。 ②、 加法原理 实验控制中的加法原理就是设法给研究对象施加干扰, 造成研究对象 的变化,从而使研究对象在被激发状态中反映其某些特征。根据加法原理所设计的实验,不 是保持或保护研究对象的原始状态, 而是要干扰甚至破坏研究对象的某种状态。 如在研究甲 状腺激素的生理作用时, 用含有甲状腺激素的饲料喂蝌蚪使蝌蚪在短时间内变成一只小型青 蛙,或用手术摘除小狗的甲状腺,小狗会发生身体臃肿、行动呆笨而迟缓、精神萎靡、食欲 不振、身体发育停止等症状,从而证明甲状腺激素有促进新陈代谢的功能、加速体内物质的 氧化分解、促进动物个体的生长发育、提高神经系统的兴奋性的作用。运用加法原理在对研 究对象的控制中,往往进行破坏性干预,迫使研究对象暴露出某种现象和属性,在生物学的 研究中也有很重要的作用。如在研究性激素的生理作用时,割除、移植公鸡和母鸡生殖腺的 实验;研究生长激素的生理作用,切除垂体后,幼年动物生长立刻停滞等都是利用加法原理 进行研究的。 (七) 、实验设计的基本原则 (1)科学性原则:包括实验原理的科学性、实验材料选择的科学性、实验方法的科学 性、实验结果处理的科学性。 ①实验原理的科学性 实验原理是实验设计的依据,也是用来检验和修正实验过程中失误的依据,因此它必 须是经前人总结或经科学检验得出的科学理论。如 2000 年全国高考考试题第 25 题,本 题要求学生设计实验验证钙离子在血液凝固中的作用。题中给出了两个实验原理;血液 中的钙离子在血液凝固过程中起重要作用,若缺少它则血液不能凝固;草酸钙溶液能与 血液中的钙离子发生反应,形成草酸钙沉淀,因此具有抗凝血作用。这两条原理科学而高三生物实验9 且完整,学生可由此产生明确的设计思路。 ②实验材料选择的科学性 根据实验目的和实验原理选择恰当的实验材料,是保证实验达到预期结果的关键因 素之一。如“还原性糖鉴定实验”中以苹果或雪梨细胞组织液为材料,以及“植物细胞 质壁分离与复原”实验中以紫色洋葱为实验材料等实验都是一些经典的成功选材的范例。 思考:还原糖的鉴定、蛋白质的鉴定、植物细胞有丝分裂观察、叶绿体色素提取与 分离、植物细胞的质壁分离与复原、细胞质流动的观察等实验中应选择哪些实验材料才 能得到较好的实验效果?为什么? ③实验方法的科学性 只有科学而严谨的实验方法,才能得出正确而可靠的实验结果。如鉴定蛋白质的实 验中,根据蛋白质分子在碱性环境中与硫酸铜反应形成紫色的反应特点,实验过程中必 须先加双缩脲试剂 A 液(质量浓度为 0.1g/ml 的氢氧化钠溶液) ,振荡后再加 B 液(质量 浓度为 0.01g/ml 的硫酸铜溶液) 。而不能反过来,或把 A 液与 B 液混合后加入,这样均 不能得到预期的实验结果。 思考:在光合作用强度的检测实验中用绿光灯照射可看成是黑暗条件的依据是什 么?在鉴定光合作用产物的实验中,为什么要对植物进行饥饿处理,这样做的科学性体 现在哪里? ④实验结果处理的科学性 对于实验过程中得到的一些数据,现象或其它信息,不能简单处理,应首先整理后 仔细分析,找出它们所能够透露给我们的最大信息量。 例:用含有各种必需矿质元素的溶液培养大麦,一组在光下,一组在黑暗中,48h 后 测定几种离子的浓度,实验结果如下: 2+ + 2+ 实验条件 培养液容积 Ca K Mg 起始 5000ml 0.006mol/L 0.002mol/L 0.004mol/L 光照 3910ml 0.0081mol/L 0.00054mol/L 0.0072mol/L 黑暗 4466ml 0.7 mol/L 0.0045mol/L 该实验数据为原始数据,请你对该数进行适当加工,使实验现象更加明朗。从该实验现 象中你能得到哪些结论? (2)单一变量原则 该原则可使实验中的复杂关系简单化,使结果更准确。其含义是: ①不论一个实验有几个实验变量,都应做到一个实验变量对应观测一个反应变量; ②实验中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。例如,在“探索淀粉酶对淀粉和蔗 糖水解作用”的实验中,加入的淀粉和蔗糖是单一变量,而加入的淀粉酶的量,反应温度、 pH 值则应控制成相同条件,否则这些因素的差异将作为无关变量,干扰实验结果及对实验 结果的分析。 例:某生物学小组为了研究阳光对大豆发芽的影响,而在两个花盆里种了大豆,并设计 了如下实验: 花盆 阳光 温度 水 I 光照 20℃ 充足 II 暗室 20℃ 不充足 在这一实验设计中,应该改正的错误是: A、两个花盆都应放在向阳的地方 B、两个花盆都应放在黑暗的地方 C、两个花盆的温度不应该一样高 D、两个花盆都应浇给充足的水高三生物实验10 分析:这个实验要研究的是阳光对大豆发芽的影响,因此阳光应该为自变量。根据单 因子变量的原则,其它因素都应设为常量,所以本题的答案为 D,这样既保证了变量单一, 又使大豆不会因为缺水而影响发芽。 而如果两个花盆都浇水不足, 两个花盆中的大豆就都会 因缺水而发芽不良,也会导致实验失败。因此,考虑单因子变量原则时,还要尽量使常量能 够满足实验成功的条件。 例:下面是鉴定胃蛋白质酶的专一性实验设计,试分析该实验设计是否符合单因子变 量原则,能否达到预期的实验效果? 实验材料 胃蛋白质酶 温度 pH 观察现象 瘦肉块 50ml 稀释液 37℃ 7.0 瘦肉与土豆块的能否 消失 土豆块 50ml 稀释液 37℃ 7.0 (3)对照原则 对照原则是中学实验设计中最常用的原则,如有关酶的高效、专一性和影响酶活性的 条件的实验,观察植物细胞的质壁分离和复原实验等采用了对照。通过设置对照实验,既可 排除无关变量的干扰,又可增加实验结果的可信度和说服力。 对于对照实验,一个实验可包括实验组和对照组,实验组是接受自变量处理的实验组, 对照组(控制组)是不接受自变量处理的对象组。至于哪个作实验组,哪个作对照组,一般 是随机决定的。常用的对照类型有以下几种: ①空白对照:对照组不做任何处理的对象组。 “探索影响淀粉酶活性的条件” 如 实验中, 对三支试管的处理各不相同, 其中对照组即 1 号试管只加 1ml 蒸馏水 (可看作是不做任何处 理) 号、3 号分别加等量的氢氧化钠溶液、盐酸溶液。 。2 ②自身对照:实验与对照在同一对象上进行,不另设对照。如“观察植物细胞质壁分 离与复原”实验,即是典型的自身对照 实验前细胞形态 加入 0.3g/ml 蔗糖溶液时细胞形态 加入蒸馏水后细胞形态 对照实验 实验组一 实验组二 ③条件对照:给实验组某种处理,给对照组另一条件的处理,如在“验证甲状腺激素 促进幼小动物发育”的实验中,存在以下实验组和对照组。 甲组:饲喂甲状腺激素(实验组) 乙组:饲喂甲状腺激素抑制剂(条件对照组) 丙组:对蝌蚪不作任何处理(空白对照) ④相互对照:指不另设对照组,而是利用几个实验组相互对照。如在“植物向光性” 的实验设计中,如下图所示,2 与 1 对照可证明感光部位在胚芽鞘尖端,3 也可与 1 对照,4 也可与 1 对照,也可与 2 对照。 光 光 光 光1 未经处理2 尖端遮光3 切去尖端4 中部遮光(4)控制与平衡控制原则 该原则是指要严格地操纵自变量,以获取因变量,同时,要严格地均衡无关变量,以消高三生物实验11 除额外变量干扰。即尽量消除实验误差,以取得较为精确的结果。常用的方法有单组、等组 及轮组实验法。 ①单组实验法 对一组(或一个)对象,既用 A 法,又用 B 法,顺序随机或轮流循环,这是生物实验常 用的实验方法。例如, “观察植物细胞的质壁分离与复原”实验,通常是将做好的紫色洋葱 片叶表皮细胞装片,先用蔗糖溶液做质壁分离观察,接着又用清水做质壁分离复原观察,这 就是单组实验法。由于对象同一,无关变量的影响也就被平衡和抵消了。 ②等组实验法 将状况相等的对象,分成两组,一组用 A 法,另一组用 B 法。例: “植物激素与向性” 实验,设计了 5 组实验,其对象是玉米幼苗,要求品种、萌发期、粗细、大小、长势等状况都 是相同的,这就是等组实验法,对无关变量的影响起到了平衡和消除作用。 练习:把“植物激素与向性”实验的 5 组处理方法写出来,并对其相互间的对照能得到 哪些实验结论写出来。 ③轮组实验法 对两组或两组以上的对象,循环进行两个以上的实验处理,如甲组―A 法、B 法;乙组 ―B 法、A 法等,这样能有效的平衡和抵消无关变量的影响。例如,“植物向光性”实验, : 可随机取 2 株(组)生长状况并不相等的玉米幼苗,做如下实验处理: 甲组:玉米幼苗―a 先用“不透光”处理; b 后用“单侧光”处理。 乙组:玉米幼苗―c 先用“单侧光”处理;d 后用“不透光处理。 实验结果,则是 a+d(不透光)和 b+c(单侧光)的比较,这就是轮组实验法。这种实 验处理的匹配,对平衡、消除无关变量和额外变量更有说服力。 (5)平行重复原则 任何实验必须有足够实验次数,才能避免结果的偶然性,使得出的结论准确、科学。 平衡重复原则要求控制某种因素的变化强度,在同样条件下重复实验,观察其对实验 结果的影响程度。下面的这道题就是根据平行重复原则设计的实验。 在用质壁分离法测定细胞的渗透能力的实验中,把剪成小块的洋葱表皮细胞(等量) 分别依次放入下面各组溶液中,结果记录如下表。 培养皿 蔗糖溶液浓度(mol/L) 发生初始质壁分离细胞占观察细胞数目 的百分比 1 0.2 无 2 0.3 无 3 0.4 15% 4 0.5 40% 5 0.6 80% 6 0.7 99% 7 0.8 100% 注:组织细胞等渗浓度是指该组织细胞有 50%发生质壁分离。 请回答: ①、在以上基础上,如何进一步改进实验,将测定的洋葱表皮细胞的细胞液浓度范围 精确到小数点后两位数。 A、需设置的蔗糖溶液浓度分别为 。 B、 。 C、观察 D、结果与分析高三生物实验12 由以上实验设计的特点来看, 采用了平行重复的原则来进行, 消除了无关变量与额外变 量的干扰,可多次重复该实验,使得实验结果更加客观、科学。 (6)可行性与简便性原则 可行性原则是指在设计生物学实验时,从实验原理、实验的实施到实验结果的产生,都 具有可行性。 设计实验时,要考虑到实验材料容易获得,实验装置比较简单,实验药品比较便宜,实 验操作比较简便,实验步骤比较少,实验时间比较短。 二、实验技能 (一)、实验基本技能 (1)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等。 (2)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,然后加入磨擦剂(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。 (3)解离技术:适用于破坏细胞壁,分散植物细胞,制作临时装片。 (4)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。 (5)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。 (6)植物叶片生成淀粉的鉴定:适用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。 另外还有根尖培养、幼小动物的饲养、植物必需元素的鉴定、同位素示踪技术等。 (二) 、学习细菌培养的基本技术 配制培养基:称量―溶化―调 pH 值―分装―加棉塞―包扎 灭菌:高压蒸气灭菌锅[98Kpa、20 分钟] 搁置斜面:50℃、斜面≤1/2 试管长度 接种:无菌操作、画蛇形细线、不破面 培养:恒温箱中 25℃―5∽7d[37℃―24h] 观察:菌落最初在蛇形细线上呈点状分布,最后布满整个斜面。 1、关于培养基的配制 (1)细菌种类不同,营养基类型也不同,因此要采用相对应的配方配制培养基。 (2)培养基除满足微生物所需各种营养外, 还要有适宜的 PH 值。 原因是不同种类的微生物 除对培养基的营养需求不同外,对酸碱度的要求也不一样。大多数细菌生长发育的最适 PH 值为 7.0 以上,即偏碱性.如:枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌 PH=7.4-7.6。而霉菌和 酵母菌的最适 PH 为 7.0 以下,即偏酸性。所以要调 PH 值,只有这样微生物才能表现出最 大繁殖能力。高三生物实验13 2、试管培养基的封口 培养基分装完毕,通常用棉塞封住管口。制作棉塞时,不要使用 脱脂棉, 因为脱脂棉容易吸水。 用棉塞堵塞试管口时, 不宜过紧或过松, 以不留缝隙为标准。 棉塞过紧,妨碍空气流通,不易拔出;棉塞过松,微生物会从缝隙处进入试管,导致培养基 被污染;不能用试管去迎棉塞,以防不洁空气进入。 3、使用高压蒸气灭菌锅时的注意事项 (1)紧盖和开盖时,都应采用对角式均匀地转动紧固螺栓,并且双手同时操作。切不可采 用将紧固螺栓逐个拧紧或松开的方法。 (2)操作关键是在压力上升之前, 必须先排除锅内冷空气。 否则虽然压力达到要求但锅内 温度达不到 121℃,造成灭菌不彻底,如芽孢要在 120℃下处理 15 分钟才能杀死。 (3)灭菌结束以后,切勿过早打开排气阀,否则,开盖时试管内的培养基会由于内外压力 不平衡而冲出管口,使棉塞上沾染培养基而发生污染。 4、接种时的注意事项 (1)接种环(针)的箍处最易藏污纳垢,因此,接种环(针)箍处的灭菌尤为重要,稍有疏 漏,将导致实验失败。可事先将这一部分插入体积分数为 75%的酒精溶液中消毒,接种时 再用火烧灼,以彻底灭菌。 (2)接种划线时要注意三点;一是划线的方向应该从里往外;二是线条要细并且密;三 是不要重复划线。 (3)接种始终都要在无菌条件下进行(酒精灯火焰附近构成无菌区)。 不能随意说话、 谈笑。 5、菌种的保存 用牛肉膏斜面培养基培养的细菌,不具有芽孢的,在温度 4―5℃时,可 保存 1 个月;具有芽孢的,可保存 6 个月 6、在高压蒸气灭菌开始以前,为什么要将灭菌锅内的冷空气排尽? 在高压蒸气灭菌以前,如果高压蒸气灭菌锅内的冷空气没有排尽,当压力上升到 98kPa 时,锅内的温度就不会上升到应有的高度,导致灭菌不彻底。 7、灭菌完毕以后,如果压力未降到。就打开排气阀,会出现什么现象?为什么? 如果压力未降到。就打开排气阀,试管内的培养基就会冲出管口。这是因为高压蒸气灭 菌锅内外压力不平衡的缘故。 8、接种操作为什么一定要在火焰旁边进行? 空气中存在有大量的微生物,而接种灯的火焰旁能形成无菌区域,在这里操作,可以避 免杂菌污染。 (三) 、细胞融合技术 细胞融合,是在一定条件下,将两个或多个细胞的细胞核融合在一起,并重新长出细胞 壁,形成一个多核细胞细胞融合育种有其独特优点,克服了远缘杂交的巨大困难,实现了远 缘遗传物质的重组,开创出崭新的无性杂交新途径。因此,受到世界各国的高度重视,已培 育出许多动植物新品种。 通过培养和诱导, 两个或多个细胞合并成一个双核或多核细胞的过程称为细胞融合或细胞杂 交。 基因型相同的细胞融合成的杂交细胞称为同核体;来自不同基因型的杂交细胞则称为异 核体。 同种细胞在培养时 2 个靠在一起的细胞自发合并,称自发融合;异种间的细胞必须经诱 导剂处理才能融合,称诱发融合。 诱导细胞融合的方法有三种:生物方法(病毒) 、化学方法(聚乙二醇 PEG) 、物理方法 (电激和激光) 。某些病毒如:仙台病毒、副流感病毒和新城鸡瘟病毒的被膜中有融合蛋白, 可介导病毒同宿主细胞融合, 也可介导细胞与细胞的融合, 因此可以用紫外线灭活的此类病高三生物实验14 毒诱导细胞融合。化学和物理方法可造成膜脂分子排列的改变,去掉作用因素之后,质膜恢 复原有的有序结构,在恢复过程中便可诱导相接触的细胞发生融合。 细胞融合不仅可用于基础研究,而且还有重要的应用价值,在植物育种方面已经成功的 有萝卜+甘蓝、粉蓝烟草+郎氏烟草、番茄+马铃薯等等。 当两个细胞紧密地接触的时候, 其细胞膜可能融合在一起, 而融合的细胞含有两个不同的细 胞核,称为异核体,在适当的条件下,它们可以融合在一起,产生具有原来两个细胞基因信 息的单个核细胞,称为杂交细胞。多年来,在进行体细胞融合过程中,常常发现杂交细胞染 色体丢失,只保留亲代细胞的某一种特性。 1975 年,Kohler 和 Milstein 应用小鼠骨髓瘤细胞和绵羊细胞致敏的小鼠脾细胞融合, 得到的一部分融合杂交细胞既能继续生长, 又能分泌抗羊红细胞抗体, 将这种杂交细胞系统 称为杂交瘤,应用这种方法可制备单一抗原决定簇的单克隆抗体。 事实上在此之前,1970 年 Sinkovics 等人已经报导过产生特异性病毒抗体的淋巴细胞和由病毒引起的肿瘤细胞可以 自然地在体内形成杂交瘤分泌特异性抗体。 1973 年 Schwaber 与 Coken 首次报导了鼠-人杂 交瘤的成功。1974 年 Bloom 与 Nakamura 首次应用人的 B 细胞与人的骨髓瘤细胞融合产生 淋巴因子。以后于 1980 年 Luben 与 Molle 证明,在体外培养 10 天的小鼠胸腺细胞能够产生 淋巴因子,并能代替在体外培养中产生初次免疫(也称原发性免疫)反应所需要的免疫 T 细胞。他们应用这种胸腺细胞培养液(称为条件培养液)加到小鼠脾细胞培养物中,并加入 抗原(淋巴因子-破骨细胞激活因子)刺激脾细胞产生免疫反应,随后用这种细胞与鼠骨髓 瘤细胞杂交而产生破骨细胞激活因子的单克隆抗体, 建立了体外初次免疫反应, 缩短了在体 内免疫的时间。 1978 年 Miller 与 Lipman 应用 EB 病毒转形人的 B 淋巴细胞产生单克隆抗体, 使杂交瘤单克隆抗体技术向前迈进了一步。 目前有些科学家正在应用抗肿瘤细胞的特异性单克隆抗体去探索人类癌症诊断与治疗 的新途径, 可望在不久的将来, 这种针对恶性肿瘤细胞的特异性抗体可能成为一种特殊的运 载工具, 将杀伤癌细胞的毒素和化疗药物等治疗剂结合在一起, 特异地运送至恶性肿瘤细胞 周围,发挥其应有的效能,这将为人类的癌症治疗开辟一个广阔的前景。 植物体细胞杂交 植物体细胞杂交是在原生质体培养技术的基础上, 借用动物细胞融合方法发展起来的 一门新型生物技术。植物体细胞杂交的过程包括原生质体的制备,原生质体融合的诱导,杂 种细胞的筛选和培养, 以及杂种植株的再生与鉴定等环节。 下面以烟草和大豆的体细胞杂交 为例,简要介绍植物体细胞杂交的过程。 原生质体制备 选取烟草植株上的幼嫩叶片和培养好的大豆细胞,用酶解法制备原生质体。 烟草的原生质体呈绿色,大豆的无色,在显微镜下很容易将二者区别开来。 原生质体融合 取等量的烟草和大豆的原生质体混合后,加入聚乙二醇溶液。在显微镜下观 察,可以看到原生质体相互黏集在一起。隔一段时间后,加入高钙、高 pH 的溶液,这时原 生质体才开始融合。 原生质体融合包括膜融合和核融合两个过程。 诱导融合只能诱导细胞膜 的融合,两个核的融合是在杂种细胞第一次有丝分裂时进行的。 杂种细胞的筛选和培养 烟草与大豆的原生质体融合后,将原生质体转移到适当的培养基上 培养,使原生质体再生出细胞壁。这时,在细胞混合物中,不仅有烟草―大豆杂种细胞,还 有烟草细胞、大豆细胞、烟草―烟草细胞、大豆―大豆细胞。杂种细胞的筛选,可以用机械 方法,也可以用生理学或遗传学的方法。以机械方法为例,根据两种亲本细胞在形态、色泽 上的差异,将细胞分别接种在带有小格的培养皿中,每个小格中约放 1~3 个细胞。在显微 镜下找出杂种细胞,并且标定位置。等杂种细胞分裂成细胞团时,转移到培养皿中,培养成高三生物实验15 愈伤组织。 杂种植株的再生与鉴定 杂种植株的再生是指从愈伤组织培养出杂种植株的过程。由于烟草 和大豆分别属于茄科和豆科,二者的原生质体融合后,至今只能长成杂种愈伤组织,还不能 分化, 因此谈不上杂种植株的再生和鉴定。 对于能够再生出杂种植株的, 如烟草―海岛烟草、 白菜―甘蓝、胡萝卜―羊角芹等,长出的植株究竟是不是杂种,还需要经过鉴定才能确定下 来。 杂种植株的鉴定方法有形态学方法、 生化方法(如电泳)、 细胞学方法(如染色体组型分析)、 分子生物学方法(如分子杂交)等。 诱导动物细胞融合的因素 在体外培养条件下,动物细胞会自发融合,但是频率极低。因此,一般都需要添加具有诱导 细胞融合效应的生物或化学药剂,或者采用电融合技术,人为地促进细胞融合。 病毒诱导融合 病毒是最早采用的融合剂。 常用于诱导动物细胞融合的病毒有仙台病毒、 新 城鸡瘟病毒、 疱疹病毒等, 其中仙台病毒最常用。 用作融合剂的病毒必须事先用紫外线或 β? 丙内酯灭活, 使病毒的感染活性丧失而保留病毒的融合活性。 用灭活的仙台病毒诱导细胞融 合的优点是融合率较高,对各种动物细胞都适宜,并且仙台病毒能在鸡胚中大量繁殖,容易 培养;缺点是仙台病毒不稳定,在保存过程中融合活性会降低,并且制备过程比较烦琐。此 外,病毒引进细胞后,可能会对细胞的生命活动产生干扰。 聚乙二醇诱导融合 聚乙二醇具有强烈的吸水性以及凝聚和沉淀蛋白质的作用,能够有效地 促进植物原生质体和动物细胞的融合。 在不同种类的动物细胞混合液中加入聚乙二醇, 就会 发生细胞凝集作用;在稀释和除去聚乙二醇的过程中,就会发生细胞融合。聚乙二醇诱导细 胞融合的机理,目前还不太清楚。聚乙二醇是化学试剂,使用起来很方便,诱导细胞融合的 频率比较高,但是它有一定毒性,对有些细胞(如卵细胞)不适用。 电场诱导融合 20 世纪 80 年代建立起来的电融合技术,是将两种细胞的混合液置于低压交 流电场中, 使细胞聚集成串珠状, 然后施加高压电脉冲, 以促使细胞融合。 紧密排列的细胞, 在相互接触的细胞膜之间会出现无蛋白颗粒的脂质区, 当受到电击时, 这个区域就会被击穿, 产生脂双层膜孔, 导致细胞之间的细胞质连通, 进而发生细胞融合。 电融合技术有许多优点, 如诱导细胞融合的频率高,对细胞无毒害作用,操作简便,可重复性好。目前市场上已有电 融合器出售。 (四) 、PCR 技术 PCR 是一种选择性体外扩增 DNA 或 RNA 片段的方法。其特异性是由两个人工合成的引物 序列决定的。所谓引物就是与待扩增 DNA 片段两翼互补的寡聚核苷酸,其本质是 ssDNA 片段。待扩增 DNA 模版加热变性后,两引物分别与两条 DNA 的两翼序列特异复性。此时, 两引物的 3'端相对,5'向背。在合适的条件下,由 Taq DNA 聚合酶催化引物引导的 DNA 合 成,既引物的延伸。上述过程是由温度控制。这种热变性-复性-延伸的过程就是一个 PCR 循环。PCR 就是在合适条件下的这种循环的不断重复。 PCR 技术具有特异、敏感、产率高、快速、简便、重复性好、易自动化等优点;能在 一个离心管内将所要研究的目的基因或某一 DNA 片段于数小时内扩增至十万乃至百万 倍,在溴化乙锭染色及电泳后,肉眼能直接观察和判断;可从一根毛发、一滴血、甚至一个 细胞中扩增出足量的 DNA 供分析研究和检测鉴定。 1. PCR 技术的基本原理 类似于 DNA 的天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。 PCR 由变性 - 退火 - 延伸三个基本反应步骤构成: ① 模板 DNA 的变性 模板 DNA 经 加热至 93℃ 左右一定时间后,模板 DNA 双链或经 PCR 扩增形成的双链 DNA 解离, 使之成为单链, 以便它与引物结合, 为下轮反应作准备; ② 模板 DNA 与引物的退火 ( 复 性 ) 模板 DNA 经加热变性成单链后,温度降至 55℃ 左右,引物与模板 DNA 单链的互高三生物实验16 补序列配对结合; ③ 引物的延伸 DNA 模板 - 引物结合物在 Taq DNA 聚合酶的作用下, 以 dNTP 为反应原料,靶序列为模板,按碱基配对与半保留复制原理,合成一条新的与模 板 DNA 链互补的半保留复制链。重复循环变性 - 退火 - 延伸三过程,就可获得更多的 “ 半保留复制链 ” , 而且这种新链又可成为下次循环的模板。 每完成一个循环需 2 ~ 4 分 钟, 2 ~ 3 小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。到达平台期 (plateau) 所需循环 次数取决于样品中模板的拷贝。 2. 参加 PCR 反应的物质 主要有五种即引物、酶、 dNTP 、模板和 Mg 2+ 。 ( 1 )引物 是 PCR 特异性反应的关键, PCR 产物的特异性取决于引物与模板 DNA 互 补的程度。理论上,只要知道任何一段模板 DNA 序列,就能按其设计互补的寡核苷酸链 做引物,利用 PCR 就可将模板 DNA 在体外大量扩增。 ( 2 )酶及其浓度 目前有两种 Taq DNA 聚合酶供应, 一种是从栖热水生杆菌中提纯的 天然酶,另一种为大肠菌合成的基因工程酶。催化一典型的 PCR 反应约需酶量 2.5U( 指 总反应体积为 100μl 时 ) ,浓度过高可引起非特异性扩增,浓度过低则合成产物量减少。 ( 3 ) dNTP 的质量与浓度 dNTP 的质量与浓度和 PCR 扩增效率有密切关系, dNTP 粉 呈颗粒状,如保存不当易变性失去生物学活性。 dNTP 溶液呈酸性,使用时应配成高浓度 后, 1M NaOH 或 1M Tris-HCl 的缓冲液将其 pH 调节到 7.0 ~ 7.5 , 以 小量分装, -20℃ 冰冻保存。多次冻融会使 dNTP 降解。在 PCR 反应中, dNTP 的浓度应为 50 ~ 200μmol/L ,尤其应注意 4 种 dNTP 的浓度要相等 ( 等摩尔配制 ) ,如其中任何一种浓 度不同于其它几种时 ( 偏高或偏低 ) ,就会引起错配。浓度过低还会降低 PCR 产物的产 量。 dNTP 能与 Mg 2+ 结合,使游离的 Mg 2+ 浓度降低。 ( 4 )模板 ( 靶基因 ) 质量 模板核酸的量与纯化程度,是 PCR 成败与否的关键环节之 一,传统的 DNA 纯化方法通常采用 SDS 和蛋白酶 K 来消化处理标本。 SDS 的主要功 能是:溶解细胞膜上的脂类与蛋白质,因而溶解膜蛋白而破坏细胞膜,并解离细胞中的核蛋 白, SDS 还能与蛋白质结合而沉淀;蛋白酶 K 能水解消化蛋白质,特别是与 DNA 结合 的组蛋白, 再用有机溶剂酚与氯仿抽提掉蛋白质和其它细胞组份, 用乙醇或异丙醇沉淀核酸。 提取的核酸即可作为模板用于 PCR 反应。 RNA 模板提取一般采用异硫氰酸胍或酚 /SDS 法等,要防止 RNase 降解 RNA 。 2+ 2+ ( 5 ) Mg 浓度 Mg 对 PCR 扩增的特异性和产量有显著的影响,在一般的 PCR 反应中, 2+ 2+ 各种 dNTP 浓度为 200μ mol/L 时, Mg 浓度为 1.5 ~ 2.0mmol/L 为宜。 Mg 浓度过 高,反应特异性降低,出现非特异扩增,浓度过低会降低 Taq DNA 聚合酶的活性,使反应 产物减少。第二篇实验要点【实验一】 生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定 【实验原理】该实验对三类化合物的鉴定都是根据它们特定颜色反应进行的。当质量浓度为 0.1g /mL 的氢氧化钠溶液(氢氧化钾溶液亦可)与质量浓度为 0.05g/mL 的硫酸铜溶液混合后, 立即生成淡蓝色的 Cu(OH)2 沉淀。Cu(OH)2 与葡萄糖等可溶性还原糖共热,生成砖红色 Cu2O 沉淀。因此利用该反应,可证明样液中含可溶性还原糖。 苏丹Ⅲ是可以对脂肪染色的试剂,因此,当含有大量油滴的植物细胞用苏丹Ⅲ染色后, 在显微镜下可看到细胞内橘黄色的颗粒。若用苏丹Ⅳ染色,则呈红色。 蛋白质分子中含有很多肽键, 因而能与双缩脲试剂发生反应生成紫色的化合物。 若在组 织样液中加入双缩脲试剂后,有紫色反应,则证明其中含有蛋白质。高三生物实验17 【要点点拨】(1)实验材料的准备 ①可溶性还原糖的鉴定实验中,最理想的实验材料是含糖量较高的生物组织(或器官), 而且组织的颜色较浅,易于观察,可选用苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等。 ②脂肪的鉴定中,实验材料最好选富含脂肪的种子,需浸泡 3―4 小时(浸泡时间短,不 容易切片;浸泡时间过长,组织太软,切下的薄片不易成形),最适宜切片。 ③蛋白质的鉴定实验,最好选用富含蛋白质的生物组织,植物材料常用大豆,使用前先 浸泡 1―2 天,适于研磨,动物材料常用鸡蛋。 (2)试剂的配制 ①使用斐林试剂时应注意的问题 斐林试剂不稳定,平时需将甲液(0.05g/mLCuS04 溶液)和乙液(0.1g/mLNaOH 溶液) 分别配制、储存,使用时再临时配制,即等量混合,将 4 滴一 5 滴乙液滴人 2mL 的甲液中, 振荡混合均匀后即可使用。切勿将甲、乙液分别加入组织样液中进行检测,往试管中加入试 剂时,要使试管倾斜,用滴管沿管壁加入。 ②双缩脲试剂的使用 应先向组织样液试管中加入双缩脲试剂 A(0.1g/mLNaOH 溶液),造成一个碱性反应环 境,再加入试剂 B(0.01g/mLCuS04 溶液)3 滴一 4 滴,注意不能过量,否则 CuS04 在碱性环 境中生成 Cu(OH)2 沉淀而遮蔽,影响实验效果。 (3)实验中的相关问题 ①在鉴定还原性糖的实验中, 对试管中的溶液进行加热时, 试管底部不要触及烧杯底部, 另外,试管口不要朝向实验者,以免沸腾的溶液冲出试管,造成烫伤。或者在提取液与斐林 试剂混合后,可用酒精灯直接加热,可缩短实验时间和增加安全性。 ②在鉴定脂肪的实验中,应注意切片要薄,切片不薄影响实验效果;同时用苏丹Ⅲ染色 时间不宜过长。如果学生切片太厚,一时不能掌握切片的技巧,亦可以取一粒未浸泡过的花 生种子,去掉种皮,取一片子叶削去一层,形成平面。将该平面或切面放在洁净的载玻片中 央,来回擦几次,这样载玻片上就沾上很薄的一层物质,再染色观察。 ③在做糖与蛋白质鉴定的实验时,在鉴定前,为什么要留出部分样液? 虽然本实验是验证性实验, 但也要注意对照。 在鉴定可溶性还原糖和蛋白质时留出一部 分样液,以便与鉴定后的样液的颜色变化作对照,这样可以增强说服力。 ④为什么蛋白质要稀释? 制备蛋白质稀释液,主要防止蛋白质与双缩脲反应后粘固在试管壁上,使反应不彻底, 也不易洗刷试管。 ⑤斐林试剂与双缩脲试剂都由 Na0H 和 CuS04 组成,两者有何不同? 有如下 3 点不同 A、溶液浓度不同 斐林试剂由质量浓度为 0.1g/mLNaOH 溶液和质量浓度为 0.05g/mLCuS04 溶液配制而 成,双缩脲试剂的成分是质量浓度为 0.1g/mLNaOH 溶液与质量浓度为 0.01g/mLCuSO4 溶 液。 B、使用原理不同 斐林试剂实质是新配制的一定浓度的 Cu(OH)2 溶液, 在加热条件下, 与加入的葡萄糖(可 溶性还原糖,分子内部含有还原性半缩醛羟基,)能够生成砖红色的 Cu2O 沉淀,而葡萄糖本 身氧化成葡萄糖酸 2+ 双缩脲试剂实质是在碱性环境下的 Cu 与双缩脲(H2NOC--NH―CONH2)作用,形成紫色或 紫红色的络合物。高三生物实验18 C、使用方法不同 斐林试剂使用时,先把 NaOH 溶液和 CuS04 溶液混合,而后立即使用。 双缩脲试剂使用时,先加 NaOH 溶液,然后加入 CuS04 溶液。 ⑥反应过程中,出现的颜色变化及原因分别是什么? A、用斐林试剂鉴定还原糖的实验 因先加入刚配制的 Cu(OH)2 溶液,故溶液变成浅蓝色;加热后,部分 Cu(OH)2 被还原成 砖红色的 Cu20 沉淀, 二者混合故呈现棕色; 随着反应的继续进行, Cu(OH)2 被全部还原成 Cu20, 故而出现砖红色沉淀。颜色变化: 浅蓝色→棕色→砖红色(沉淀) B、双缩脲试剂鉴定蛋白质实验 加入双缩脲试剂 A,溶液为无色;加入双缩脲试剂 B,因有 Cu(OH)2 生成,故呈现浅蓝 色;振荡均匀后,由于反应的进行,出现紫色的络合物。颜色变化: 无色→浅蓝色→紫色 ⑦斐林试剂为何要现配现用?用斐林试剂鉴定时,为何不能先加入 NaOH,后加入 CuSO4, 而必须混合后再加入? 因斐林试剂很不稳定,容易生成蓝色的 Cu(OH)2 沉淀,所以应将甲液与乙液分别配制储 存,使用时再临时配制。若先加入 NaOH,还原性糖中的还原性半缩醛羟基易被氧化而失去 还原性,再加入 CuS04 后不能产生砖红色的 Cu2O 沉淀,只有将其先配制成 Cu(OH)2 溶液,才 能产生砖红色的沉淀。 ⑧为何在该实验中,一般不选用双子叶植物的叶子和单子叶植物的叶片? 在双子叶植物中,光合作用的主要产物葡萄糖形成后合成淀粉,暂时储存在叶片内,因 此最好不选用双子叶植物的叶片作实验材料;在单子叶植物如韭菜、鸢尾,并不将光合作用 的初始产物转变为淀粉,因此叶内含有大量的可溶性还原糖,但是,由于叶片中叶绿素的颜 色较深,对于鉴定时的颜色反应起到掩盖作用,导致实验现象不明显,因此也不选用单子叶 植物的叶片。 ⑨在使用双缩脲试剂时,为什么要先加入试剂 A,后加入试剂 B?加入试剂 A 后,为什么只能 加入 3 滴一 4 滴双缩脲试剂 B,而不能加入过量? 2+ 先加入试剂 A,造成碱性环境,而只有在碱性环境中,蛋白质才容易与 Cu 发生颜色反 应。 因为若加入过量的双缩脲试剂 B,CuSO4 在碱性溶液中生成大量的蓝色 Cu(OH)2 沉淀,会 遮蔽实验中所产生的紫色,影响观察结果。【巩固提高】 一、选择题1、 下 列 关 于 鉴 别 三 大 有 机 物 的 实 验 操 作 步 骤 的 叙 述 , 正 确 的 是 ( ) A.用 于 鉴 定 可 溶 性 还 原 糖 的 斐 林 试 剂 甲 液 和 乙 液 可 直 接 用 于 蛋 白 质 的 鉴 定 B.脂 肪 的 鉴 定 需 要 借 助 显 微 镜 才 能 看 到 被 染 成 桔 黄 色 的 脂 肪 滴 C.鉴 定 可 溶 性 还 原 糖 时 , 要 加 入 斐 林 试 剂 甲 液 , 摇 匀 后 再 加 入 乙 液 D. 用 于 鉴 定 蛋 白 质 的 双 缩 脲 试 剂 A 液 与 B 液 可 以 混 合 2. 用 斐 林 试 剂 鉴 定 可 溶 性 糖 时 , 溶 液 的 颜 色 变 化 过 程 为 ( ) A. 浅 蓝 色 → 棕 色 → 砖 红 色 B.无 色 → 浅 蓝 色 → 棕 色 C. 砖 红 色 → 浅 蓝 色 → 棕 色 D. 棕 色 → 绿 色 → 无 色 3. 在 生 物 组 织 中 可 溶 性 还 原 糖 、 脂 肪 、 蛋 白 质 的 鉴 定 实 验 中 , 对 实 验 材 料 的 选择叙述中,错误的是( ) A.甘 蔗 茎 的 薄 壁 组 织 、 甜 菜 的 块 根 等 , 都 含 有 较 多 的 糖 且 近 于 白 色 , 因高三生物实验19 此可以用于进行可溶性还原糖的鉴定 B. 花 生 种 子 含 脂 肪 多 且 子 叶 肥 厚 , 是 用 于 脂 肪 鉴 定 的 理 想 材 料 C. 大 豆 种 子 蛋 白 质 含 量 高 , 是 进 行 蛋 白 质 鉴 定 的 理 想 植 物 组 织 材 料 D. 鸡 蛋 清 含 蛋 白 质 多 , 是 进 行 蛋 白 质 鉴 定 的 动 物 材 料 4. 某 人 做 实 验 时 , 用 了 放 置 时 间 很 久 的 蔗 糖 , 结 果 , 此 对 照 试 管 加 入 斐 林 试 剂后,也出现了砖红色沉淀,原因是( ) A.蔗 糖 是 还 原 性 糖 B. 蔗 糖 被 淀 粉 酶 分 解 成 还 原 性 糖 C. 蔗 糖 放 置 久 了 , 被 微 生 物 分 解 成 为 还 原 性 糖 D, 斐 林 试 剂 失 效5.使用苏丹 III 染色,能显示细胞中脂肪的存在,这是因为该染色剂 A、易于进入细胞 B、亲水而疏脂 C、颜色特别鲜艳 D、亲脂而疏水 6.某些糖遇斐林试剂能发生如下反应: 单糖+2Cu(OH)2→Cu2O↓(砖红色)+2H2O+复杂的化合物。这表明,反应过程中糖被 A、氧化 B、还原 C、染色 D、分解为 Cu2O 和 H2O二、非选择题7.某校生物兴趣小组想设计两个试验: (1)证明尿液中是否含葡萄糖; (2)证明血液中存在葡萄糖。 现提供:新取尿液样品、加有柠檬酸钠的鸡血、清水、试管、离心器、三脚架、大烧杯、 火柴、酒精灯、石棉网等。 回答下列问题: (1)在实验过程中还需要的一种试剂是 。实验原理 (2)实验2比实验1复杂,其原因是 (3)写出实验2的实验步骤、观察到的现象。(4)写出实验l可能出现的现象和结论。 8.请根据下列材料和实验原理设计一个证明酶是蛋白质的实验: (1) 实验材料:5%的 NaOH 溶液 3%CUSO4 的溶液,鸡蛋,人的唾液 5 mL(酶) ,水,小烧杯, 玻璃棒,试管,滴管。 (2) 实验原理:鸡蛋的蛋清主要成分是蛋白质,在碱性溶液中,蛋白质与 CUSO4 溶液反应 能产生红紫色物质,即蛋白质的双缩脲反应。如果能通过实验证明,酶能发生双缩 脲反应,即可证明酶的化学本质是蛋白质。 第一步:制备蛋清液,取生鸡蛋一个,打破蛋壳(不要破坏蛋黄) ,取少量蛋清注入小 烧杯中,加入 30 mL 的清水,用玻璃棒调匀,制成蛋清液。 第二步 。 第三步 。 第四步 。 实验结果 。 结果分析 。 【实验二】 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动高三生物实验20 【实验原理】高等绿色植物的叶绿体存在于细胞质基质中。叶绿体一般是绿色的、扁平的椭球形或球形, 可以用高倍显微镜观察它的形态和分布。 活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。 观察细胞质的流动, 可用细胞质基质中的叶绿 体的运动作为标志。【要点点拨】(1)为什么在使用高倍镜观察前都要先用低倍镜观察? ①低倍镜视野相对大,便于寻找目标, ②易调节,防止镜头与装片相碰。 (2)放大倍数与视野及镜像亮度有何关系? ①放大倍数:亦称放大率。物像的大小对物体大小的比例叫做显微镜的放大倍数。显微 镜的放大倍数等于目镜的放大倍数和物镜的放大倍数的乘积, 该放大倍数是长度或宽度, 而 不是面积和体积。 ②视野是指一次所能观察到的被检标本的范围。 视野的大小与放大倍数呈反比, 即放大 倍数越大视野越小,看到的标本范围就越小。 ③镜像亮度是指视野里所看到的像的亮暗程度。 它与放大倍数呈反比, 即在光源一定的 情况下,放大倍数越大,视野越暗。所以在用高倍镜观察标本时,必须移动标本才能看清其 它部位。并根据实际情况可使用凹面反光镜、大光圈来增强光源,以改善视野亮度,而使物 像明亮清晰。 (3)视野中物像移动与标本移动有何关系? 视野中某观察的目标如位于左下方,应将装片或切片向左下方移动才能移到视野中央, 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。 (4)装片为何始终保持有水状态? 防止细胞内叶绿体失水,否则叶绿体缩成一团无法观察叶绿体的形态和分布。 (5)叶绿体的形态和分布与其功能有何关系? 在细胞质基质中运动着的叶绿体, 便于其内部每一个基粒充分接受光照, 而叶绿体呈现 椭球形或球形有利于叶绿体的运动, 同时亦减少了运动时的阻力。 叶绿体在细胞质中散乱地 分布,它们之间相互不会重叠,有利于充分接受光照。 (6)用葫芦藓作为实验材料观察叶绿体的形态与分布时, 为什么在不同光照条件下采集的葫 芦藓,其小叶内的叶绿体椭球体的形状不完全一样? 高等植物的叶绿体呈椭球状。在不同的光照条件下,叶绿体可以运动,改变椭球体的方 向,这样既可以接受较多的光照,又不至于被强光灼伤。在强光下,叶绿体以其椭球体的侧 面朝向光源。在弱光下,叶绿体以其椭球体的正面朝向光源。因此,在不同光照条件下采集 的葫芦藓, 其小叶内的叶绿体椭球体的形状不完全一样。 这种现象是叶绿体对不同光照条件 的适应性。 (7)细胞质流动的方式 ①细胞质环流 如教材中黑藻细胞质的流动。在液泡发达的植物(如黑藻、轮藻、伊乐 藻)细胞中,细胞质呈薄层沿着液泡膜以一定的速度和方向循环流动。这种不断地循环流动 称为细胞质环流。 ②穿梭运动 是相反方向的来回穿梭流动。 ③布朗运动 活细胞细胞质中的许多小颗粒在无规则地不断跳动。 与微丝的存在及微梁 网格的收缩有关。 (8)细胞质流动的方向 方向:观察黑藻细胞质流动,发现每―的方向是相同的,这样在两细胞的相邻处,高三生物实验21 活细胞中细胞质流动细胞质的流动方向正好相反。 (9) 细胞质流动验成功的关键是什么? ① 关键是选好材料。采集的黑藻中,那些生长旺盛、植株肥大、茎粗壮、叶片肥厚且色 泽鲜绿的不如那些长势较弱、茎细、叶薄且色泽淡绿(淡黄)的植株的叶片实验效果好。这是 因为黑藻叶片的细胞呈立体多层排列,叶片越肥厚,叶片中的细胞层数越多,其每个细胞中 的叶绿体等细胞器不仅数量多,体积亦大,整个细胞呈饱满状态。而那些长势相对较弱的黑 藻叶片的细胞则相反。 观察细胞质流动时, 应选好参照物――细胞质中某个叶绿体的位置变 化。材料应始终保持有水状态。 ②观察程序 首先找到叶肉细胞中的叶绿体, 然后以叶绿体作为参照物, 让学生观察时眼睛注视叶绿 体,再观察细胞质的流动,最后,再观察细胞质的流动速度和流动方向。 ③促进实验材料的细胞质流动的措施 细胞质流动受水分、温度及光照等条件的影响。一般说来,充足的水分,较强的光照 15―20 分钟,调节水温至 25℃左右,切伤部分叶片都可以加速细胞质的流动。 ④观察的三“最佳” Ⅰ、最佳参照物 叶绿体 可观察两种细胞器 叶绿体和液泡。 观察叶绿体, 是因为叶绿体呈绿色, 易于作参照物, 通过观察其位置的变化,可证明细胞质的流动。观察液泡,是因为细胞质的流动都是围绕着 液泡进行。 Ⅱ、 观察的最佳部位 因为靠近叶脉处附近的细胞水分供应充足, 细胞质的流动速度较 快,所以最好的观察部位应该是靠近叶脉附近的细胞。 Ⅲ、寻找的最佳视野 相对较暗。高倍显微镜下的观察要调出较暗的视野,这样便于观 察物像的动态变化。 (10)培养皿中的黑藻为什么要在光下培养? 光下培养,黑藻代谢旺盛,而细胞质是代谢的场所,流动较快,容易观察。 (11)为什么叶片制作时必须保持有水状态? 水是原生质的重要成分,特别是细胞质基质,只有在水分充足的条件下,流动才快,才 容易观察。 (12)植物细胞的细胞质处于不断的流动状态,这对于活细胞 完成生命活动有什么重要意义? 细胞质基质中含有多种无机化合物和有机化合物, 还有很多种酶。 细胞质基质是活细胞 进行新陈代谢的主要场所。 植物细胞中细胞质基质的流动, 有利于细胞内物质的运输和细胞 器的移动,从而为细胞内的新陈代谢的进行提供所需的物质和有关条件。因此,生命活动旺 盛的细胞,它的流动速度较快。同时,细胞质流动是呼吸过程中产生能量的表现。呼吸旺盛 时,细胞质流动速度较快;低温或加呼吸抑制剂会抑制或减慢细胞质流动的速度。再者,细 胞质的流动加快细胞质与外界环境以及细胞质中各细胞器之间的物质能量交换, 促进新陈代 谢的顺利进行。【巩固提高】 一、选择题1、 下 列 有 关 显 微 镜 操 作 的 说 法 , 正 确 的 是 ( ) A.若 高 倍 镜 下 细 胞 质 流 向 是 逆 时 针 的 , 则 细 胞 中 细 胞 质 流 向 应 是 顺 时 针 的 B. 为 观 察 低 倍 视 野 中 位 于 左 下 方 的 细 胞 , 应 将 装 片 向 右 上 方 移 动 , 再 换 用 高倍镜高三生物实验22 C.用 显 微 镜 的 凹 面 反 光 镜 反 光 , 观 察 到 的 细 胞 数 目 更 多 , 但 细 胞 更 小 D.在 观 察 植 物 细 胞 有 丝 分 裂 实 验 中 , 先 用 低 倍 镜 , 再 换 用 高 倍 镜 2. 下 列 处 理 不 能 加 快 细 胞 质 流 动 的 措 施 是 ( ) A.将 材 料 放 入 温 水 中 B. 将 材 料 给 以 灯 光 照 射 C.切 割 实 验 材 料 D. 加 2, 4 一 二 硝 基 苯 酚 抑 制 细 胞 呼 吸 3. 下 列 关 于 高 倍 物 镜 使 用 的 叙 述 中 , 正 确 的 是 ( ) A. 因 为 藓 类 的 叶 片 大 , 在 高 倍 镜 下 容 易 找 到 , 所 以 可 以 直 接 使 用 高 倍 物 镜 观 察 B. 在 低 倍 镜 下 找 到 叶 片 细 胞 , 即 可 换 高 倍 物 镜 观 察 C.换 用 高 倍 物 镜 后 ,必 须 先 用 粗 准 焦 螺 旋 调 焦 ,再 用 细 准 焦 螺 旋 调 至 物 像 最 清晰 D. 为 了 使 高 倍 镜 下 的 视 野 亮 一 些 , 可 使 用 最 大 的 光 圈 或 凹 面 反 光 镜 4. 在 高 倍 镜 下 看 到 的 叶 绿 体 是 ( ) A.绿 色 、 棒 状 B.红 色 、 棒 状 C. 红 色 、 扁 平 的 椭 球 形 或 球 形 D.绿 色 、 扁 平 的 椭 球 形 或 球 形 5. 下 列 哪 项 不 符 合 观 察 叶 绿 体 实 验 的 目 的 要 求 ( ) A.掌 握 高 倍 显 微 镜 的 使 用 方 法 B.观 察 叶 绿 体 的 转 动 现 象 C. 学 会 临 时 装 片 的 制 作 技 术 D. 观 察 叶 绿 体 的 形 状 和 分 布 6. 用 显 微 镜 观 察 同 一 片 叶 的 下 列 标 本 , 看 到 叶 绿 体 数 量 最 多 的 是 ( ) A.栅 栏 组 织 叶 肉 细 胞 B. 叶 表 皮 细 胞 C.海 绵 组 织 叶 肉 细 胞 D. 叶 脉 细 胞 二、非选择题 7. (1)观察细胞质的流动现象,选择黑藻幼镀F溆诺闶牵孩 ; ② ;③ 。由于细胞质的流动用的是 活体材料,所以观察材料要始终浸在载玻片的 中。必要时要及时 些水。 (2)细胞质流动的意义是① ;② ;③ 。 (3)在高倍镜下,观察到黑藻的叶绿体呈 形。当强光照射时,叶绿体 的 面对着光源,弱光照射时,叶绿体的 面对着光源,在黑暗中 叶绿体呈 分布。 8.某 同 学 在 实 验 时 ,先 用 一 块 洁 净 的 纱 布 揩 试 镜 头 ,再 在 一 块 干 净 的 载 玻 片 中 央 滴 一 滴 清 水 ,放 人 一 小 块 植 物 组 织 切 片 ,将 镜 筒 下 降 至 距 玻 片 标 本 约 1~ 2cm 处 时 停 止 , 用 左 眼 朝 目 镜 里 观 察 , 同 时 转 动 粗 准 焦 螺 旋 , 缓 慢 上 升 镜 筒 。 请指出该生操作不正确的地方。 。 【实验三】 观察植物细胞的有丝分裂【实验原理】在植物体中,有丝分裂常见于根尖、茎尖等分生区细胞。高等植物细胞有丝分裂的过程,分 为分裂间期和有丝分裂期的前期、中期、后期、末期。可以用高倍显微镜观察植物细胞有丝 分裂的过程, 根据各个时期细胞内染色体(或染色质)的变化情况, 识别该细胞处于有丝分裂 的哪个时期。细胞核内的染色体容易被碱性染料(如龙胆紫溶液)着色。【要点点拨】高三生物实验23 ⑴.培养材料要提前准备,注意时间、温度,勤换水。 ⑵.培养的根尖不宜过长,当根长至 1―5 cm 时;就可取材。解离时切取的长度更不能超过 3mm。 ⑶.解离是否充分是实验成功的关键。只有解离充分,压片时细胞才能分散开,制出单层细 胞的装片。植物细胞之间有胞间层,利用解离液可以溶解胞间层,使原来紧密粘在一起的细 胞相互分离。在解离时,细胞已被杀死,永久处于分裂周期中的某个时期。 ⑷.漂洗可洗去根尖中的酸,利于染色时碱性染料着色。 ⑸.染色可放在载玻片上进行。其步骤是:将根尖放在载玻片上,滴一滴染液染色 3―5min, 盖上盖玻片, 用吸水纸吸去多余的染液。 用龙胆紫染液染色时, 染液浓度和时间必须掌握好。 染色过深将导致镜下一片紫色,无法观察。 ⑹.压片时用力要恰当。用力过重过猛可能将组织压烂、压碎玻片等;过轻时,细胞未充分 分散而相互重叠。二者都影响观察。压片时,最好在盖玻片上面放一张吸水纸然后在其上面 加一块载玻片,再用拇指垂直向下压。这样可以防止上面的载玻片与盖玻片粘在一起,避免 根尖细胞各区位置错动。压片的目的是使细胞分散成单层。压片时不可使载玻片移位。 ⑺.在用高倍镜观察时,一个视野中一般不会同时有分裂各期的细胞。这时,可通过移动装 片去寻找。 ⑻、染色剂的酸碱性 染色质或染色体是细胞核内易被碱性染料着色的物质或结构, 因此在细胞有丝分裂或减数分 裂实验中, 经常用 0.01g/mL 或 0.02g/mL 的龙胆紫(或醋酸洋红)染色剂对实验材料进行染 色。而龙胆紫是用醋酸配制而成,它不成酸性了吗? 原来,生物制片用的染料分为碱性染料、酸性染料和中性染料。染料的酸碱性不是指染 + ― 色液中 H ―与 OH 两种离子的平衡状态,而是指染料的主要染色基团为阳离子还是阴离子。 若染料的显色基团为阳离子,该染料为碱性染料,若染料的显色基团为阴离子,则该染料为 酸性染料。染色体的主要成分为 DNA 和蛋白质,所以染色质为酸性物质,它容易与含有阳离 子的碱性染料发生亲和而结合,从而被染成深色。【巩固提高】 一、选择题1.马 蛔 虫 受 精 卵 有 丝 分 裂 、洋 葱 根 尖 分 生 区 细 胞 有 丝 分 裂 差 别 的 最 根 本 原 因 是( ) A.前 者 细 胞 为 圆 球 形 , 后 者 为 正 方 形 B. 前 者 细 胞 中 有 中 心 体 , 后 者 细 胞 具 有 细 胞 壁 C.前 者 由 精 子 和 卵 细 胞 结 合 而 成 , 后 者 则 是 有 丝 分 裂 形 成 的 后 代 细 胞 D. 前 者 细 胞 中 无 高 尔 基 体 , 后 者 细 胞 中 有 高 尔 基 体 2. 下 列 哪 种 细 胞 是 观 察 动 物 细 胞 有 丝 分 裂 的 最 佳 材 料 ? ( ) A.人 的 红 细 胞 B.人 的 神 经 细 胞 C .人 的 脂 肪 细 胞 D. 人 的 受 精 卵 3. 光 学 显 微 镜 下 可 用 于 区 别 动 植 物 细 胞 有 丝 分 裂 的 一 项 是 ( ) A.染 色 体 数 目 B. 有 无 纺 缍 丝 C.细 胞 质 分 裂 方 式 D. 细 胞 核 分 裂 方 式 4.下 列 关 于 在 制 作 洋 葱 根 尖 细 胞 有 丝 分 裂 片 时 ,在 盖 玻 片 上 再 加 一 载 玻 片 进 行压片的目的的叙述,不正确的是( ) A.避 免 压 碎 盖 玻 片 B. 防 止 盖 玻 片 移 动 C.避 免 压 碎 载 玻 片 D. 使 压 力 均 匀 分 布 5.某 同 学 观 察 植 物 细 胞 有 丝 分 裂 的 过 程 中 ,若 看 到 的 细 胞 体 积 较 大 ,呈 长 方高三生物实验24 形,排列整齐,但不够紧密,找不到发生分裂的细胞,则最可能的原因 是( ) A.装 片 未 制 作 好 , 细 胞 重 叠 在 一 起 B. 染 色 体 着 色 不 深 , 不 便 观 察 C. 不 是 生 长 点 细 胞 , 细 胞 已 分 化 D. 细 准 焦 螺 旋 没 调 好 , 物 像 不 清 晰 6. 制 作 细 胞 有 丝 分 裂 的 临 时 装 片 , 其 质 量 的 高 低 的 关 键 在 于 ( ) A.处 于 分 裂 期 的 细 胞 是 否 多 B. 细 胞 是 否 彼 此 分 散 开 C.根 尖 的 各 部 分 结 构 是 否 完 整 D.细 胞 的 排 列 是 否 整 齐二、非选择题7.以下是几位同学在进行细胞分裂实验操作的情况,请分析: 实验中甲同学从解离液取出材料,立即染色,结果实验效果很差,乙同学将染色的材料立即 放在载玻片上观察,也看不清细胞,丙同学将制好的装片直接放在高倍镜下,花了很多时间 找不到细胞, 丁同学在正确地进行了一系列操作后, 镜检时在呈长方形的细胞中无法找到分 裂的细胞。 (1)甲操作上的错误是___________________,实验效果差的原因是________ 。(2)乙操作上的错误是___________________,看不清细胞的原因是_______________。 (3)丙操作上的错误是______________________________________。 (4)丁找不到分裂的细胞的原因是______________________________________。 8.用 A、B、C 三只烧杯培养同样大小的洋葱头,分别给予下表中的培养条件。四天后,取 A、B、C 三只烧杯中同样大小的洋葱根尖,制成装片,在显微镜下观察,处于细胞分裂期的 细胞分别为最多、较少、最少。培养条件 水 温度(℃) 时间(天) 试回答:A 常换水 5 4B 不常换水 25 4C 常换水 25 4(1) 培养制成的根尖装片中, A 处于细胞分裂期的细胞 (2) 培养制成的根尖装片中, B 处于细胞分裂期的细胞 (3) 培养制成的根尖装片中, C 处于细胞分裂期的细胞 【实验四】比较过氧化氢酶和 Fe 的催化效率3+, 原因 , 原因 , 原因; ; ;【实验原理】无机催化剂 Fe 和过氧化氢酶都可以催化过氧化氢分解成水和氧。由于 该过程放出的氧以气泡的形式逸出,所以可以通过比较产生气泡的多少、相同 时间内积累的氧气的多少(可用卫生香的燃烧程度证明),来比较二者的催化效率。3+高三生物实验25 【要点点拨】(1)肝脏的新鲜程度:必须要新鲜的刚从活体动物体取出的。因为酶是蛋白质,放置久了可 受细菌作用使组织中酶分子数量减少或活性降低。 (2)滴加氯化铁液和肝脏研磨液不能合用一支滴管。否则,由于酶的催化效率的高效性,少 量酶带人 FeCl3 溶液中也会影响实验结果的准确性,甚至使人产生错觉,作出错误的判断。 ⑶实验时要特别注意比较以下方面 3+ 5 ①每滴研磨液中的酶分子数和每滴 FeCl3 溶液中的 Fe 数的比较:1:2.5×10 。 ②产生气泡多少的比较。 ③使卫生香燃烧情况的比较。 ④冒气泡时间长短的比较(短的是因为酶很快将过氧化氢分解完了)。 ⑤综合前述,二者催化效率的比较。 ⑷实验中应注意的几个问题 ①过氧化氢有一定的腐蚀性,使用时不要让其接触皮肤。 ②加入催化剂后,要用棉花塞紧试管口,以免 02 逸出。轻轻振荡,使试管 质混合均匀。为下一步使用卫生香验证做准备。 ③将燃烧的卫生香插入试管口处,不要插人管里太深,拔棉花塞和插入卫生香要快。【巩固提高】一、选择题 1、生活中我们发现,削去皮的苹果或马铃薯,放在空气中很快会变色,研究表明导致这一 变化的原因是在苹果或马铃薯细胞中存在一种过氧化氢酶(它可催化过氧化氢的分解反应), 下列有关叙述不正确的是 ( ) A、过氧化氢酶可以被彻底水解,生成氨基酸 B、可以将苹果或马铃薯泡在水中,以防止变色 C、可以将苹果或马铃薯在热水中“烫”一下,以防止变色 D、变色是因为细胞中发生了在过氧化氢酶催化的过氧化氢分解过程 2、向含有过氧化氢溶液的两个试管中的一个加入少许新鲜 的肝糜,另一个加入等量的氯化铁溶液,两试管内产生的气泡 A、一样多 B、都不产生 C、加入肝糜的试管内产生的气泡多而快 D、加入氯化铁溶液的试管内产生的气泡多 3+ 3,做比较过氧化氢酶和 Fe 的催化效率实验时选用的动物好赃必须新鲜,原因是( ) A、肝脏未死亡,便于实验 B、新鲜肝脏比不新鲜肝脏中的过氧化氢酶催化效率高 C、新鲜肝脏含的过氧化氢酶多且活性高 D、不新鲜的肝脏有异味,不能做实验 4、下列关于过氧化氢的叙述中,正确的是 A、在无催化剂时,不会分解成水和氧气 B、过氧化氢和水一样无色无味对皮肤无害 C、铁离子和过氧化氢酶都能加速过氧化氢的分解反应 D、在有催化剂存在时,过氧化氢分解反应的平衡点会向分解一侧移动 5、在 1、2 号试管中各加 A 2 毫升过氧化氢溶液,分别各滴人 2 滴氯化铁溶液和含过氧化氢 酶的研磨液,混合均匀之后,产生气泡的情况是 ( )高三生物实验26 A、1 号管先产生气泡,但气泡少 B、2 号管先产生气泡,但气泡少 C、1 号管先产生气泡,气泡也多 D、2 号管先产生气泡,气泡也多 6、验证过氧化氢酶的高效性实验成功的关键是 A、试管是否干净 B、肝脏是否新鲜 C、卫生香是否点燃 D、是否有对比实验 二、非选择题 7.过氧化氢(H2O2)是反应活性很高的化学物质,常用于漂白,也用于清洗小的伤口,细胞在 代谢过程中,也会产生 H2O2,它对细胞有毒害作用,但体内有酶的存在可以使其分解为无毒 物质,请分析下列一组实验,并回答有关问题。 (1)在①~⑤号试管中, 最先产生气泡的是___________________号试管, 产生气泡最多的是 __________________号试管。请写出该试管内所发生化学反应的反应式:____________。 (2)用点燃但无火焰的卫生香放到①~⑤号试管管口,能观察到的现象是____________。 (3)如果在②号试管中收集到的有关气体为 500mL(标准状态下),那么需要 3%H2O2 溶液的质 量为___________g。 (4)比较①和②号试管,以及②与③、④、⑤号试管,所看到的现象并不相同,说明了什么? 答:____________________________________________________________。8.铁在生物的生命活动中具有非常重要的作用。 (1)若植株缺铁,首先变黄的部位是 叶;若人体摄入铁的量过少,会引起 的合成量 减少,进而引起红细胞运输氧的能力降低。 (2)Fe3+可作为过氧化氢分解的无机催化剂,新鲜的肝脏研磨液中含有过氧化氢酶。某同学做 了两种催化剂的比较实验,实验记载如下:卫生香 氯化铁溶液 (2 滴) 过 氧 化 氢 溶 液 2mL 火焰 过 氧 化 氢 溶 液 2mL 高三生物实验27 肝脏研磨液 (2 滴) 无火焰 卫生香实验一实验二 请判断该实验记载是否正确?说明理由:。【实验五】 探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用【实验原理】淀粉和蔗糖都不是还原糖, 所以用斐林试剂鉴定时不会产生砖红色氧化亚铜沉淀。 淀粉 酶将淀粉分解成麦芽糖,麦芽糖是还原糖,与斐林试剂作用时,能产生砖红色沉淀,那么淀 粉酶能催化蔗糖的水解吗?如果可以的话,产物是葡萄糖和果糖,二者都是还原性糖,也应 与斐林试剂产生特定的颜色反应。【要点点拨】⑴.做好本实验的关键是蔗糖的纯度和新鲜程度。这是因为蔗糖是非还原性糖,如果其中混

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