生物實驗是高中化學的一個小難點，因為涉及到了實驗操作，下面就是小編給大家?guī)淼母咧猩飳嶒灇w納，希望能幫助到大家!

　　高中生物實驗歸納

　　1.實驗原理

　　(1)放大倍數(shù)的計算，顯微鏡的放大倍數(shù)等于目鏡放大倍數(shù)與物鏡放大倍數(shù)的乘積。

　　(2)放大倍數(shù)的實質(zhì)：放大倍數(shù)是指放大的長度或?qū)挾?，不是指面積或體積。

　　(3)高倍顯微鏡的作用：可以將細胞放大，更清晰地觀察到細胞的形態(tài)、結(jié)構，有利于區(qū)別不同的細胞。

　　2.操作步驟

　　[深度思考]

　　(1)如何區(qū)分目鏡與物鏡，其長短與放大倍數(shù)之間存在怎樣的關系?

　　提示　目鏡無螺紋，物鏡有螺紋。物鏡越長，放大倍數(shù)越大;目鏡越長，放大倍數(shù)越小。

　　(2)為什么要先用低倍鏡觀察清楚后，把要放大觀察的物像移至視野中央，再換高倍物鏡觀察?

　　提示　低倍鏡下視野范圍大，而高倍鏡下視野范圍小，如果直接用高倍物鏡觀察，往往由于觀察的物像不在視野范圍內(nèi)而找不到。因此，需要先用低倍鏡觀察清楚，并把要放大觀察的物像移至視野中央，再換高倍物鏡觀察。

　　(3)如何把物像移到視野中央?

　　提示　物像在視野中偏向哪個方向，裝片就向哪個方向移動，簡稱“偏哪移哪”。

　　(4)若視野中出現(xiàn)一半亮一半暗;觀察花生切片標本材料一半清晰一半模糊不清，出現(xiàn)上述兩種情況的可能原因分別是什么?

　　提示　前者可能是反光鏡的調(diào)節(jié)角度不對;后者可能是由花生切片厚薄不均勻造成的。

　　(5)若所觀察視野中有“污物”，應如何判斷“污物”位置?

　　提示：

　　[方法技巧]

　　1.關注顯微鏡使用的“4”個易錯點

　　(1)必須先用低倍物鏡觀察，找到要觀察的物像，移到視野中央，然后再換用高倍物鏡。

　　(2)換用高倍物鏡后，不能再轉(zhuǎn)動粗準焦螺旋，只能用細準焦螺旋來調(diào)節(jié)。

　　(3)換用高倍物鏡后，若視野太暗，應先調(diào)節(jié)遮光器(換大光圈)或反光鏡(用凹面反光鏡)使視野明亮，再調(diào)節(jié)細準焦螺旋。

　　(4)觀察顏色深的材料，視野應適當調(diào)亮，反之則應適當調(diào)暗。

　　2.顯微鏡下細胞數(shù)目的兩種計算方法

　　若視野中的細胞為單行，計算時只考慮長度和寬度;若視野中充滿細胞，計算時則要考慮面積的變化。

　　(1)若視野中為一行細胞，高倍鏡下細胞數(shù)量與低倍鏡下細胞數(shù)量之比等于其放大倍數(shù)之比的倒數(shù)。

　　(2)若視野中充滿細胞，則高倍鏡下細胞數(shù)量與低倍鏡下細胞數(shù)量之比等于其放大倍數(shù)之比的倒數(shù)的平方。

　　二、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)

　　1.實驗原理

　　2.實驗步驟

　　[深度思考]

　　(1)上述實驗選材的標準是什么?

　　提示　①被檢測物質(zhì)含量豐富;②材料接近無色;③易取材，易操作等。

　　(2)實驗中，在加相應試劑之前為何要留出部分組織樣液?

　　提示　作為對照，以便與鑒定后的樣液顏色作對比，增強實驗的說服力。

　　(3)鑒定還原糖時使用的斐林試劑為何要現(xiàn)配現(xiàn)用?

　　提示　因為斐林試劑很不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生藍色的Cu(OH)2沉淀，所以應將甲液和乙液分別保存，使用時現(xiàn)配現(xiàn)用。

　　(4)蔗糖溶液中加入斐林試劑后呈現(xiàn)什么顏色?

　　提示　蔗糖屬于非還原糖，不與斐林試劑發(fā)生顏色反應。觀察到的現(xiàn)象不是無色，而是藍色[Cu(OH)2的顏色]。

　　(5)在使用雙縮脲試劑時，為什么要先加入試劑A，后加入試劑B?

　　提示　先加入試劑A，造成堿性環(huán)境，只有在堿性環(huán)境中，蛋白質(zhì)才容易與Cu2+發(fā)生顏色反應。

　　(6)鑒定蛋白質(zhì)時，加入試劑B后，如果沒有產(chǎn)生紫色反應，可能的原因是什么?

　　提示　可能加入的雙縮脲試劑B過量，CuSO4在堿性溶液中生成大量的藍色Cu(OH)2絮狀沉淀，會遮蔽實驗中所產(chǎn)生的紫色，影響觀察結(jié)果。

　　(7)脂肪鑒定實驗中為什么用50%的酒精洗去浮色，而不用清水?

　　提示　因為蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ易溶于有機溶劑酒精中，而不溶于清水中。

　　[技法提煉]

　　1.利用“一同三不同”區(qū)分斐林試劑與雙縮脲試劑

　　“一同”是指都含有NaOH和CuSO4兩種成分，且NaOH溶液的質(zhì)量濃度都為0.1 g/mL。

　　“三不同”分別指：(1)使用原理不同。斐林試劑的實質(zhì)是新配制的Cu(OH)2溶液，雙縮脲試劑的實質(zhì)是堿性環(huán)境中的Cu2+。

　　(2)使用方法不同。鑒定還原糖時將甲、乙兩液等量混勻后立即使用;鑒定蛋白質(zhì)時先加A液1 mL搖勻，然后加B液4滴，振蕩搖勻。

　　(3)CuSO4溶液的濃度不同。斐林試劑中CuSO4溶液的質(zhì)量濃度為0.05 g/mL，雙縮脲試劑中CuSO4溶液的質(zhì)量濃度為0.01 g/mL。

　　2.三類有機物檢測在操作步驟上的差異

　　(1)唯一需要加熱——還原糖檢測，且必須水浴加熱，不能用酒精燈直接加熱。若不加熱，則無磚紅色沉淀出現(xiàn)。

　　(2)唯一需要顯微鏡——脂肪檢測。

　　(3)混合后加入——斐林試劑;分別加入——雙縮脲試劑(先加A液，后加B液，且B液不能過量)。

　　三、觀察DNA和RNA在細胞中的分布

　　1.實驗原理

　　(1)甲基綠和吡羅紅對DNA和RNA的親和力不同：甲基綠+DNA→綠色;吡羅紅+RNA→紅色。

　　(2)鹽酸能改變細胞膜的通透性，加速染色劑進入細胞，同時可使染色質(zhì)中的DNA與蛋白質(zhì)分離，有利于DNA和染色劑結(jié)合。

　　2.實驗步驟

　　[深度思考]

　　(1)實驗選材時，為何不選用紫色洋蔥外表皮細胞或葉肉細胞?

　　提示　紫色洋蔥外表皮細胞含紫色液泡，葉肉細胞含葉綠體，易對實驗結(jié)果造成顏色干擾。

　　(2)不能用哺乳動物成熟紅細胞觀察DNA和RNA分布的原因是什么?

　　提示　哺乳動物成熟的紅細胞中沒有細胞核，沒有DNA。

　　(3)制片時，為何滴加0.9%的NaCl溶液?

　　提示　0.9%的NaCl溶液可以保持口腔上皮細胞的正常形態(tài)。

　　(4)水解之前，為何用酒精燈烘干載玻片?

　　提示　烘干可迅速殺死并固定細胞，否則細胞內(nèi)的溶酶體會對核酸造成破壞。

　　(5)觀察DNA和RNA在細胞中分布的實驗中，用緩水流沖洗載玻片的目的是什么?

　　提示　防止細胞被水流沖走。

　　(6)由上述實驗得到的實驗結(jié)論是什么?

　　提示　DNA主要分布在細胞核中，RNA主要分布在細胞質(zhì)中。

　　[易錯警示]

　　觀察DNA和RNA在細胞中的分布實驗的注意事項

　　(1)吡羅紅甲基綠染色劑：混合使用，且現(xiàn)用現(xiàn)配。

　　(2)DNA和RNA在細胞核和細胞質(zhì)中均有分布，只是量不同，故結(jié)構中強調(diào)“主要”而不能說“只”存在于細胞核或細胞質(zhì)中。

　　四、用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體

　　1.實驗原理

　　(1)葉綠體呈綠色、扁平的橢球形或球形，不需染色，制片后直接觀察。

　　(2)線粒體呈無色，有短棒狀、圓球狀、線形、啞鈴形等，用健那綠染液染成藍綠色后制片觀察。

　　2.實驗步驟

　　(1)觀察葉綠體

　　(2)觀察線粒體

　　[深度思考]

　　(1)觀察葉綠體時，為什么常用蘚類葉片?

　　提示　蘚類葉片很薄，僅有一兩層葉肉細胞，可以直接用來制作臨時裝片。

　　(2)選菠菜葉作為觀察葉綠體的材料，為什么要撕取帶少許葉肉的下表皮?

　　提示　葉綠體主要分布在葉肉細胞中，葉表皮處無葉綠體，接近下表皮處為海綿組織，細胞排列疏松，易撕取。

　　(3)觀察線粒體時，為什么選健那綠染液進行染色，觀察葉綠體為何不需染色?

　　提示　健那綠是專一性用于線粒體染色的活細胞染料，染色后不影響細胞的生命活動;葉綠體本身含有色素，不需染色即可觀察。

　　(4)觀察葉綠體時，臨時裝片中的材料要隨時保持有水狀態(tài)的原因是什么?

　　提示　保持有水狀態(tài)以保證葉綠體的正常形態(tài)，并能懸浮在細胞質(zhì)基質(zhì)中。否則，細胞失水收縮，將影響對葉綠體形態(tài)的觀察。

　　[易錯警示]

　　走出葉綠體、線粒體觀察實驗的“5”個誤區(qū)

　　(1)觀察線粒體應選擇人體或動物細胞或植物體無色部位細胞，不能選擇綠色組織細胞。

　　(2)觀察線粒體與葉綠體均需保持細胞活性狀態(tài)。

　　(3)觀察葉綠體時需保持葉片有水狀態(tài)，防止失水。

　　(4)制作觀察線粒體的臨時裝片時，是滴一滴健那綠染液于載玻片中央用于染色，而不是滴一滴生理鹽水。

　　(5)葉綠體不僅隨細胞質(zhì)的流動而流動，還隨光照方向的改變而旋轉(zhuǎn)，一般葉綠體以正面朝向光源，以利于接受更多光照。

　　五、觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復原

　　1.實驗原理

　　(1)成熟的植物細胞的原生質(zhì)層相當于一層半透膜。

　　(2)細胞液具有一定的濃度，能滲透吸水和失水。

　　(3)原生質(zhì)層比細胞壁的伸縮性大得多。

　　2.實驗步驟

　　[深度思考]

　　(1)實驗時一定要選擇紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞嗎?

　　提示　不一定。但紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液中含有色素，使液泡呈現(xiàn)紫色，更有利于觀察。

　　(2)為什么選用紫色洋蔥鱗片葉的外表皮?根尖分生區(qū)的細胞能否作為該實驗的材料?

　　提示　紫色洋蔥鱗片葉外表皮具有紫色的大液泡，便于觀察;根尖分生區(qū)的細胞無大液泡，不發(fā)生質(zhì)壁分離，不能作為該實驗的材料。

　　(3)選擇試劑時，為什么選用0.3 g/mL的蔗糖溶液而不用0.5 g/mL的蔗糖溶液?

　　提示　使用濃度過高的蔗糖溶液(0.5 g/mL)，質(zhì)壁分離現(xiàn)象明顯，但不能復原，因為溶液濃度過高導致細胞過度失水而死亡。

　　(4)適宜濃度的KNO3溶液或尿素、甘油、乙二醇等能否作為該實驗的試劑?為什么?鹽酸、酒精、醋酸等行嗎?為什么?

　　提示　K+和NO3

　　-

　　可被細胞吸收，從而使細胞液濃度增大，所以細胞先發(fā)生質(zhì)壁分離后又自動復原，不適于作為該實驗的試劑(尿素、甘油、乙二醇等現(xiàn)象同上)。鹽酸、酒精、醋酸能殺死細胞，不能作為質(zhì)壁分離實驗的試劑。

　　(5)該實驗無獨立的對照組，為什么還叫對照實驗?

　　提示　該實驗中，實驗組和對照組在同一裝片中先后進行，屬于自身對照。

　　[歸納整合]

　　1.關于細胞質(zhì)壁分離和復原實驗的注意點

　　(1)本實驗存在兩組對照實驗

　　(2)引發(fā)質(zhì)壁分離的兩種原因

　　(3)本實驗是教材中涉及“顯微觀察”實驗中唯一的一個“只在低倍鏡下”觀察(不曾換“高倍鏡”)的實驗。

　　2.植物細胞質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復原的拓展應用

　　(1)判斷成熟植物細胞是活細胞還是死細胞

　　(2)測定細胞液濃度范圍

　　(3)比較不同成熟植物細胞的細胞液濃度

　　(4)鑒別不同種類的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)

　　六、探究影響酶活性的因素

　　1.實驗原理

　　(1)探究溫度對酶活性的影響

　?、俜磻恚旱矸鄣矸勖辅D―→麥芽糖

　　碘↓液 碘↓液

　　藍色 無藍色出現(xiàn)

　?、阼b定原理：溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解，滴加碘液，根據(jù)是否出現(xiàn)藍色及藍色的深淺來判斷酶的活性。

　　(2)探究pH對酶活性的影響

　?、俜磻?用反應式表示)：

　?、阼b定原理：pH影響酶的活性，從而影響氧氣的生成量，可用帶火星的衛(wèi)生香燃燒的情況來檢驗O2產(chǎn)生量的多少。

　　2.實驗步驟

　　[深度思考]

　　(1)為什么不用過氧化氫酶探究溫度對酶活性的影響?

　　提示　過氧化氫酶催化的底物是H2O2，H2O2在高溫時分解，這樣實驗中就存在兩個變量，使實驗結(jié)果受到干擾。

　　(2)在探究溫度對酶活性的影響實驗中，能否用斐林試劑來檢測實驗產(chǎn)物?

　　提示　不能。斐林試劑與還原糖只有在加熱的條件下才有磚紅色沉淀生成，而該實驗需嚴格控制不同的溫度。

　　(3)探究溫度、pH對酶活性的影響實驗中，自變量和因變量分別是什么?

　　提示　探究溫度對酶活性的影響實驗中，自變量是溫度，因變量是淀粉水解程度。探究pH對酶活性的影響實驗中，自變量是pH，因變量是過氧化氫的分解速率。

　　(4)整個實驗過程中，除溫度或pH之外，其余的變量為什么相等或相同?

　　提示　實驗設計遵循單一變量原則，這樣可以排除無關變量對實驗結(jié)果造成影響。

　　(5)在探究溫度或pH對酶活性影響的實驗中，控制條件的步驟和酶量控制的步驟為什么一定不能顛倒順序?

　　提示　若控制條件的步驟和酶量控制的步驟顛倒順序，會在調(diào)節(jié)溫度或pH的過程中，酶先將底物分解，導致實驗失敗。

　　[歸納整合]

　　1.用梯度法確定酶的最適溫度和pH

　　設計思路：常用“梯度法”來探究酶的最適溫度(或pH)，設計實驗時需設置一系列不同溫度(或pH)的實驗組進行相互對照，最后根據(jù)實驗現(xiàn)象得出結(jié)論——酶促反應時間最短的一組所處的溫度(或pH)即為最適溫度(或pH)。相鄰組間的差值(即梯度值)越小，測得的最適溫度(或pH)就越精確。

　　2.酶實驗探究的兩種方法

　　(1)試劑檢測探究酶的本質(zhì)

　　①設計思路：從酶的化學本質(zhì)上來講，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。在高中教材中常見的一些酶，如淀粉酶、蛋白酶等，其本質(zhì)都是蛋白質(zhì)。所以，對酶本質(zhì)的驗證常常是變相地考查蛋白質(zhì)的鑒定方法。因此，使用雙縮脲試劑進行鑒定即可。

　　七、探究酵母菌的呼吸方式

　　1.實驗原理

　　2.實驗步驟

　　(1)配制酵母菌培養(yǎng)液(酵母菌+葡萄糖溶液)。

　　(2)檢測CO2的產(chǎn)生，裝置如圖所示。

　　(3)檢測酒精的產(chǎn)生：自B、D中各取2 mL酵母菌培養(yǎng)液的濾液分別注入編號為1、2的兩支試管中→分別滴加0.5 mL溶有0.1 g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液→振蕩并觀察溶液的顏色變化。

　　3.實驗現(xiàn)象

　　4.實驗結(jié)論

　　(1)酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸。

　　(2)在有氧條件下產(chǎn)生CO2多而快，在無氧條件下產(chǎn)生酒精，還產(chǎn)生少量CO2。

　　[深度思考]

　　(1)為什么選酵母菌作為實驗材料?

　　提示　酵母菌在有氧、無氧條件下都能生存，可通過測定其細胞呼吸產(chǎn)物來確定酵母菌細胞呼吸方式。

　　(2)為什么先將空氣通過10%的NaOH溶液后，再進入酵母菌培養(yǎng)液中?

　　提示　10%的NaOH溶液用于吸收空氣中的CO2，以保證用于檢測產(chǎn)物的錐形瓶中澄清石灰水變混濁是由酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的CO2導致的。

　　(3)用于測定無氧呼吸的裝置中，為什么將酵母菌培養(yǎng)液封口放置一段時間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶?

　　提示　酵母菌將錐形瓶中的氧氣消耗完畢后再進行檢測，以確保通入澄清石灰水中的CO2是由無氧呼吸產(chǎn)生的。

　　(4)實驗設計需遵循對照原則，此實驗為何不設置對照組?

　　提示　此實驗為對比實驗，對比實驗不設對照組，而是通過有氧和無氧條件下的兩個實驗組相互對比得出實驗結(jié)論。

　　(5)實驗所用的葡萄糖溶液為什么需煮沸?

　　提示　煮沸的主要目的是滅菌，排除其他微生物的呼吸作用對實驗結(jié)果造成干擾。

　　[方法技巧]

　　1.運用液滴移動情況探究酵母菌呼吸方式的方法

　　(1)欲確認某生物的呼吸類型，應設置兩套呼吸裝置，如前面5題中的圖所示(以發(fā)芽種子為例)。

　　(2)實驗結(jié)果預測和結(jié)論(見下表)：

　　2.細胞呼吸速率的測定

　　(1)實驗裝置

　　(2)實驗原理：組織細胞呼吸作用吸收O2，釋放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器內(nèi)氣體壓強減小，刻度管內(nèi)的液滴左移。單位時間內(nèi)液滴左移的體積即表示呼吸速率。裝置乙為對照。

　　(3)誤差的校正

　?、偃绻麑嶒灢牧鲜蔷G色植物，整個裝置應遮光處理，否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。

　?、谌绻麑嶒灢牧鲜欠N子，為防止微生物呼吸對實驗結(jié)果的干擾，應對裝置及所測種子進行消毒處理。

　　③為防止氣壓、溫度等物理膨脹因素所引起的誤差，應設置對照實驗，將所測的生物材料滅活(如將種子煮熟)，其他條件均不變。

　　八、綠葉中色素的提取和分離

　　1.實驗原理

　　(1)提?。壕G葉中的色素能夠溶于有機溶劑而不溶于水，可用無水乙醇等有機溶劑提取色素。

　　(2)分離：各種色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，反之則慢，從而使各種色素相互分離。

　　2.實驗步驟

　　提取色素：稱取5 g的綠葉，剪碎，放入研缽中→加入少量SiO2、CaCO3和10 mL無水乙醇

　　↓ →研磨→過濾→將濾液收集到試管內(nèi)并塞嚴試管口

　　制備濾紙條：將干燥的定性濾紙剪成略小于試管長和直徑的濾紙條，將濾紙條一端剪去兩角，

　　↓ 在距離剪角一端1 cm處用鉛筆畫一條細的橫線

　　畫濾液細線：用毛細吸管吸取少量的濾液，沿鉛筆線均勻地畫出一條細線，待濾液干后，

　　↓ 再畫一兩次

　　分離色素：將適量的層析液倒入試管中，將濾紙條輕輕插入層析液中→

　　↓ 用棉塞塞緊試管口，裝置如圖所示

　　觀察結(jié)果：濾紙條上呈現(xiàn)四條顏色、寬度不同的色素帶

　　[深度思考]

　　(1)為什么需要選用新鮮綠色的葉片做實驗材料?

　　提示　新鮮綠色的葉片中色素含量高，從而使濾液中色素含量較高，實驗效果明顯。

　　(2)為什么研磨時要迅速?為什么研磨時要加入少量的CaCO3和SiO2?

　　提示　葉綠素不穩(wěn)定，易被破壞，因此研磨要迅速、充分，以保證提取較多的色素。二氧化硅破壞細胞結(jié)構，使研磨充分。碳酸鈣可防止研磨過程中色素被破壞。

　　(3)為什么盛放濾液的試管管口加棉塞?

　　提示　防止乙醇揮發(fā)和色素氧化。

　　(4)濾紙為什么需預先干燥處理?在制備濾紙條時，為什么將一端的兩個角剪掉?

　　提示　干燥處理的目的是使層析液在濾紙上快速擴散;剪掉兩角的目的是防止層析液沿濾紙邊緣擴散過快，從而保證色素帶分離整齊。

　　(5)為什么畫濾液細線要直、細、勻，而且待濾液細線干燥后再重復畫一兩次?

　　提示　畫濾液細線要直、細、勻的目的是使分離出的色素帶平整不重疊;濾液細線干燥后再重復畫一兩次，使分離出的色素帶清晰分明。

　　(6)在層析時，為什么不能讓濾液細線觸及層析液?

　　提示　濾紙條上的濾液細線觸及層析液，會使色素直接溶解到層析液中，結(jié)果使濾紙條上得不到色素帶。

　　(7)分析濾紙條上色素帶寬窄不同的原因。

　　提示　不同種類的色素在綠葉中的含量不同，含量多的色素帶寬，反之色素帶窄。

　　(8)如圖是實驗得到的色素在濾紙條上的分布圖示，分析比較各種色素的含量及其在層析液中的溶解度的大小。

　　提示　①色素含量：葉綠素a>葉綠素b>葉黃素>胡蘿卜素。

　　②溶解度大?。汉}卜素>葉黃素>葉綠素a>葉綠素b。

　　[歸納整合]

　　1.綠葉中色素提取和分離實驗異?，F(xiàn)象分析

　　(1)收集到的濾液綠色過淺的原因分析

　?、傥醇邮⑸?二氧化硅)，研磨不充分。

　　②使用放置數(shù)天的葉片，濾液色素(葉綠素)太少。

　?、垡淮渭尤氪罅康臒o水乙醇(正確做法：分次加入少量無水乙醇提取色素)。

　?、芪醇犹妓徕}或加入過少，色素分子被破壞。

　　(2)濾紙條色素帶重疊：濾紙條上的濾液細線接觸到層析液。

　　(3)濾紙條看不見色素帶

　?、偻洰嫗V液細線或沒有提取出色素。

　?、跒V液細線接觸到層析液，且時間較長，色素全部溶解到層析液中。

　　2.實驗設計的四大基本原則

　　(1)單一變量原則：即除自變量(實驗變量)以外，應使實驗組與對照組的無關變量保持相同且適宜。如生物材料相同(大小、生理狀況、年齡、性別等)、實驗器具相同(型號、潔凈程度等)、實驗試劑相同(用量、濃度、使用方法等)和條件相同(保溫或冷卻、光照或黑暗、攪拌、振蕩等)。

　　(2)對照原則：應設置對照實驗，使實驗組與對照組的自變量不同(其余因素都相同)，以便減小實驗誤差。

　　(3)平行重復原則：在實驗設計中為了避免實驗結(jié)果的偶然性，必須對所做實驗進行足夠次數(shù)的重復，以獲得多次實驗結(jié)果的平均值，保證實驗結(jié)果的準確性。

　　(4)科學性原則：指在設計實驗時必須有充分的科學依據(jù)，即實驗目的要明確，實驗原理要正確，實驗研究的材料和實驗方法的選擇要恰當，整個實驗設計的思路和實驗方法的確定都不能偏離實驗原理、有關的生物學知識及其他學科領域的基本知識。

　　九、觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂

　　1.實驗原理

　　(1)高等植物的分生組織細胞有絲分裂較旺盛。

　　(2)細胞核內(nèi)的染色體(質(zhì))易被堿性染料(龍膽紫溶液)染成深色。

　　(3)由于各個細胞的分裂是獨立進行的，在同一分生組織中可以通過高倍顯微鏡觀察細胞內(nèi)染色體的存在狀態(tài)，判斷處于不同分裂時期的細胞。

　　2.實驗步驟

　　[深度思考]

　　(1)取材時為什么只能剪2～3 mm，而不能過長?

　　提示　若剪得過長會包括伸長區(qū)，伸長區(qū)無細胞分裂，增加了尋找觀察細胞的難度。

　　(2)解離和染色時間要嚴格控制的原因是什么?

　　提示　①若解離時間太短，則壓片時細胞不易分散開;時間過長，則細胞分離過度、過于酥軟，無法取出根尖進行染色和制片。②若染色時間太短，則染色體不能完全著色;若染色時間過長，則使細胞核等其他部分充滿染色劑，無法分辨染色體。

　　(3)實驗操作中漂洗和染色的順序能不能互換?并說明原因。

　　提示　不能。漂洗的目的是洗去根尖組織細胞中的鹽酸，有利于堿性染料的著色，若二者順序顛倒，解離液中的鹽酸會影響染色的效果。

　　(4)在制片時兩次用到載玻片，作用分別是什么?

　　提示　第一次是放置根尖;第二次是在蓋玻片上加一片載玻片，然后用拇指輕輕按壓，目的是使細胞均勻分散，避免壓碎蓋玻片。

　　(5)為什么不能對細胞有絲分裂過程進行連續(xù)觀察?如何才能找到細胞分裂各個時期的細胞?

　　提示?、俳怆x過程中細胞已經(jīng)死亡，觀察到的只是一個固定時期。②如果要找到各個分裂時期的細胞，要不斷移動裝片，在不同的視野中尋找。

　　(6)使細胞分散開的操作措施有哪三種?

　　提示?、俳怆x;②鑷子尖弄碎根尖;③拇指按壓載玻片。

　　[易錯警示]

　　觀察有絲分裂實驗的3個易錯點

　　(1)不清楚“解離”的作用原理，誤認為可以觀察細胞有絲分裂的動態(tài)變化過程。

　　(2)不清楚細胞具有的相應結(jié)構，誤認為赤道板也能觀察到。

　　(3)對取材原理不清楚，誤認為根尖任何部位的細胞都可作為觀察對象，實際上只有分生區(qū)細胞才可以作為觀察對象。

　　十、觀察細胞的減數(shù)分裂

　　1.實驗原理

　　蝗蟲的精母細胞進行減數(shù)分裂形成精細胞，再形成精子。此過程要經(jīng)過兩次連續(xù)的細胞分裂。在此過程中，細胞中的染色體形態(tài)、位置和數(shù)目都在不斷地發(fā)生變化，因而可據(jù)此識別減數(shù)分裂的各個時期。

　　2.實驗步驟

　　(1)裝片制作(與有絲分裂裝片制作過程相同)

　　解離→漂洗→染色→制片。

　　(2)顯微觀察

　　[深度思考]

　　(1)本實驗宜選用雄性個體生殖器官，其原因是什么?

　　提示　①雄性個體產(chǎn)生精子數(shù)量多于雌性個體產(chǎn)生卵細胞數(shù);②在大多數(shù)動物卵巢內(nèi)的減數(shù)分裂沒有進行徹底，排卵時排出的僅僅是次級卵母細胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才繼續(xù)完成減數(shù)第二次分裂。

　　(2)制作形成的裝片中可以觀察到細胞內(nèi)染色體數(shù)目有哪些?

　　提示　精巢內(nèi)精原細胞既進行有絲分裂，又進行減數(shù)分裂，因此可以觀察到的染色體數(shù)為n、2n、4n等不同的細胞分裂圖像。

　　(3)視野中減數(shù)第一次分裂中期的細胞內(nèi)，染色體一定位于“一條線”的位置嗎?

　　提示　從細胞側(cè)面看，中期時染色體排列在細胞“一條線”的位置，從細胞極面看，染色體分布在細胞各處。

　　[實驗拓展]

　　觀察減數(shù)分裂實驗的關鍵提醒

　　(1)臨時裝片制作時應特別注意的幾個關鍵環(huán)節(jié)

　?、贋榱烁忧逦赜^察染色體形態(tài)，在解離前，一般要對動物組織進行低滲處理，其目的是憑借滲透作用使細胞膨脹，染色體鋪展，同時可使黏附于染色體的核仁物質(zhì)散開，以便能在一個平面上觀察所有染色體形態(tài)。

　?、诘蜐B處理后再進行解離固定，將細胞殺死并去除細胞之間的黏連物，使細胞彼此分開，經(jīng)壓片，細胞會彼此分散開，解離后進行漂洗，去除解離液對染色效果的影響，染色體容易被醋酸洋紅(染)液或龍膽紫溶液染色，染色完成后進行制片并壓片。

　　(2)確定中期細胞的類型：睪丸內(nèi)初級精母細胞進行減數(shù)分裂產(chǎn)生精子，精原細胞進行有絲分裂增加細胞數(shù)目。因此處于分裂中期的細胞應該包括：減數(shù)第一次分裂中期、減數(shù)第二次分裂中期、有絲分裂中期，產(chǎn)生的子細胞分別是次級精母細胞、精細胞、精原細胞。

　　十一、調(diào)查人群中的遺傳病

　　1.實驗原理

　　(1)人類遺傳病是由遺傳物質(zhì)改變而引起的疾病。

　　(2)遺傳病可以通過社會調(diào)查和家系調(diào)查的方式了解其發(fā)病情況。

　　2.實驗步驟

　　[深度思考]

　　(1)調(diào)查時，為何最好選擇單基因遺傳病?

　　提示　多基因遺傳病易受環(huán)境因素影響，不宜作為調(diào)查對象。

　　(2)能否在普通學校調(diào)查21三體綜合征患者的概率?

　　提示　不能，因為學校是一個特殊的群體，沒有做到在人群中隨機調(diào)查。

　　(3)遺傳病發(fā)病率與遺傳方式調(diào)查的區(qū)別

　　十二、低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化

　　1.實驗原理

　　低溫處理植物分生組織細胞→紡錘體不能形成→染色體不能被拉向兩極→細胞不能分裂→細胞染色體數(shù)目加倍。

　　2.實驗步驟

　　[深度思考]

　　(1)為什么選用洋蔥(或大蔥、蒜)作實驗材料?除此之外還可以選用哪種植物?

　　提示　選用實驗材料的原則是既要容易獲得，又便于觀察;常用洋蔥(或大蔥、蒜)的染色體是2n=16條;若用蠶豆(2n=12條)染色體更便于觀察。

　　(2)比較實驗中所用試劑的使用方法及作用

　　[易錯警示]

　　關于“低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化”實驗的3個易錯提醒

　　(1)細胞是死的而非活的：顯微鏡下觀察到的細胞是已被鹽酸殺死的細胞。

　　(2)材料不能隨意選?。赫`將低溫處理“分生組織細胞”等同于“任何細胞”。選材應選用能進行分裂的分生組織細胞，否則不會出現(xiàn)染色體加倍的情況。

　　(3)著絲點分裂與紡錘體無關：誤將“抑制紡錘體形成”等同于“著絲點不分裂”。著絲點是自動分裂，無紡錘絲牽引，著絲點也分裂。

　　十三、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化

　　1.實驗原理

　　(1)用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，種群的增長受培養(yǎng)液的成分、空間、pH、溫度等因素的影響。

　　(2)在理想的無限環(huán)境中，酵母菌種群的增長呈“J”型曲線;在有限的環(huán)境條件下，酵母菌種群的增長呈“S”型曲線。

　　2.實驗流程

　　[診斷與思考]

　　1.判斷下列說法的正誤

　　(1)培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的增長只受一些環(huán)境因素(如培養(yǎng)液成分、溫度等)的影響()

　　(2)一定容積的培養(yǎng)液中酵母菌的數(shù)量增長呈“S”型()

　　(3)在取樣液前要將培養(yǎng)液振蕩，目的是使酵母菌均勻分布()

　　(4)酵母菌的數(shù)量隨時間的變化情況只能用“S”型曲線的形式表示()

　　(5)重復實驗次數(shù)可以減少實驗的誤差()

　　2.從試管中吸出培養(yǎng)液進行計數(shù)之前，為什么要輕輕振蕩幾次?

　　提示　使酵母菌均勻分布，計數(shù)準確。

　　3.該探究需要設置對照及重復實驗嗎?

　　提示　酵母菌種群數(shù)量的變化在時間上形成前后自身對照，所以無需設置對照實驗。但要獲得準確的實驗數(shù)據(jù)，必須進行重復實驗，求得平均值。

　　4.若一個小方格內(nèi)酵母菌過多，難以數(shù)清，采取的措施是什么?

　　提示　可增大稀釋倍數(shù)后再計數(shù)。

　　[歸納整合]

　　探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化實驗的注意事項

　　(1)我們測定的酵母菌種群數(shù)量是在恒定容積的培養(yǎng)基中測定的，與自然界中的種群數(shù)量變化有差異。

　　(2)在進行酵母菌計數(shù)時，由于酵母菌是單細胞生物，因此必須在顯微鏡下計數(shù)，且我們不能準確計數(shù)，只能估算。

　　(3)在顯微鏡計數(shù)時，對于壓在小方格界線上的，應只計數(shù)相鄰兩邊及其頂角的酵母菌。

　　(4)從試管中吸取培養(yǎng)液進行計數(shù)前，要輕輕振蕩試管幾次，目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，減少誤差。

　　(5)每天計數(shù)酵母菌數(shù)量的時間要固定。

　　十四、土壤中小動物類群豐富度的研究

　　1.實驗原理

　　(1)土壤條件：不僅為植物提供水分和礦質(zhì)元素，也是一些小動物的良好棲息場所。

　　(2)取樣方法：許多土壤動物身體微小且有較強的活動能力，可用取樣器取樣的方法進行采集、調(diào)查。

　　(3)統(tǒng)計方法：記名計算法和目測估計法。

　　2.實驗流程

　　(1)提出問題：不同區(qū)域土壤中，物種豐富度相同嗎?

　　(2)制訂計劃：包括步驟、時間、地點、內(nèi)容、方法、備注等。

　　(3)實施計劃

　　①準備：制作取樣器，記錄調(diào)查地點的地形和環(huán)境的主要情況。

　　②取樣：選取取樣地點，用取樣器取土壤樣本，并標明取樣地點、時間等。

　?、鄄杉簭耐寥罉颖局胁杉游?。

　　④觀察和分類：對采集的小動物分類并做好記錄。

　　⑤統(tǒng)計和分析：設計數(shù)據(jù)收集的統(tǒng)計表，分析所收集的數(shù)據(jù)。

　　(4)得出結(jié)論

　?、俳M成不同群落的優(yōu)勢種是不同的，不同群落的物種豐富度是不同的。

　?、谝话銇碚f，環(huán)境條件越優(yōu)越，群落發(fā)育的時間越長，物種越多，群落結(jié)構也越復雜。

　　[診斷與思考]

　　1.判斷下列說法的正誤

　　(1)調(diào)查土壤小動物類群豐富度時，應將表層土上的落葉輕輕撥開，將取樣器來回旋轉(zhuǎn)按入土中進行取樣()

　　(2)調(diào)查時既可調(diào)查某處土壤中小動物類群豐富度，也可以通過調(diào)查來比較不同土壤中小動物類群豐富度()

　　(3)在同一地塊不同時間或不同深度土層，調(diào)查結(jié)果應一致()

　　(4)吸蟲器主要用于采集體型較大的小動物()

　　(5)采集的小動物應一律放于70%的酒精中()

　　2.如圖表示的是兩種采集土壤中小動物的裝置。甲裝置的花盆壁丙和放在其中的土壤之間留一定空隙的目的是什么?利用該裝置采集主要利用了小動物的什么習性?乙裝置采集的小動物保存的主要方法是什么?

　　提示　甲裝置的花盆壁丙和放在其中的土壤之間留一定空隙的目的是便于空氣流通。甲裝置主要是利用土壤動物避光、避高溫、趨濕的習性采集。用乙裝置采集的土壤動物可放入體積分數(shù)為70%的酒精溶液中，也可放入試管中。

　　[歸納提升]

　　土壤中小動物類群豐富度研究的注意事項

　　(1)從不同營養(yǎng)環(huán)境中采集土壤樣本要分別統(tǒng)計。

　　(2)盡可能多地收集小動物。收集小動物時，根據(jù)土壤中生物的避光性和趨濕性來收集。

　　(3)從同樣營養(yǎng)土壤中采集的樣本，多組進行統(tǒng)計比較。

　　(4)識別命名要準確，并進行分類。

　　(5)遠離危險地帶，不要破壞當?shù)丨h(huán)境。

　　十五、DNA的粗提取與鑒定

　　1.實驗原理

　　(1)DNA與蛋白質(zhì)在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同

　　(2)DNA不溶于酒精溶液，但是細胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精，利用這一原理可將DNA與蛋白質(zhì)進一步分離。

　　(3)DNA與二苯胺沸水浴加熱，呈藍色。

　　2.操作流程

　　(1)材料的選取：選用DNA含量相對較高的生物組織

　　(2)破碎細胞(以雞血為例)：雞血細胞→加蒸餾水→用玻璃棒攪拌→用紗布過濾→收集濾液

　　(3)去除雜質(zhì)：利用DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，通過控制NaCl溶液的濃度去除雜質(zhì)

　　(4)DNA的析出：將處理后的溶液過濾，加入與濾液體積相等的、冷卻的體積分數(shù)為95%的酒精溶液

　　(5)DNA的鑒定：在溶有DNA的溶液中加入二苯胺試劑，混合均勻后將試管置于沸水中加熱5 min，溶液變成藍色

　　[診斷與思考]

　　1.判斷下列說法的正誤

　　(1)進行DNA粗提取和鑒定實驗時，加入洗滌劑后用力進行快速、充分的研磨()

　　(2)洗滌劑能瓦解細胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度()

　　(3)將制備的含有DNA的濾液加入60～75 ℃的恒溫水浴箱中保溫10～15 min，可以將DNA析出()

　　(4)本實驗可以用哺乳動物的成熟紅細胞作實驗材料()

　　(5)本實驗中兩次使用蒸餾水的目的不同()

　　2.下圖為“DNA粗提取和鑒定”實驗的相關操作，請仔細觀察并分析①～④操作的目的分別是什么?

　?、賍_______________;

　　②________________;

　?、踎_______________;

　?、躝_______________。

　　提示?、偈鞘闺u血細胞吸水漲破釋放出核物質(zhì)　②是析出DNA，去除溶于酒精的雜質(zhì)　③是使DNA溶解在2 mol/L NaCl溶液中?、苁窍♂孨aCl溶液使其濃度接近0.14 mol·L-1，去除溶于低濃度NaCl溶液的雜質(zhì)

　　[技法提煉]

　　DNA的粗提取與鑒定實驗中的“2、3、4”

　　加蒸餾水2次

　?、偌拥诫u血細胞液中，使血細胞吸水漲破;②加到含DNA的2 mol/L的NaCl溶液中，使NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度稀釋到0.14 mol/L，使DNA析出

　　用紗布過濾4次

　　①過濾血細胞破裂液，得到含細胞核物質(zhì)的濾液;②過濾用2 mol/L的NaCl充分溶解的DNA，濾去溶液中的雜質(zhì);③濾取0.14 mol/L的NaCl溶液中析出的DNA(黏稠物);④過濾溶有DNA的2 mol/L的NaCl溶液

　　用NaCl溶液4次

　?、偌? mol/L的NaCl溶液，溶解提取的細胞核物質(zhì);②用0.14 mol/L的NaCl溶液使DNA析出;③用2 mol/L的NaCl溶液，溶解濾取的DNA黏稠物;④用2 mol/L的NaCl溶液，溶解絲狀物用于鑒定DNA