復(fù)習(xí)必備——高中生物實驗大全(3)
生物老師：最近到期末，很多同學(xué)留言需要關(guān)于生物實驗的知識點，周末就給大家準備了一份生物實驗大全，期末考試希望大家用得上。如果你考完了，也沒有關(guān)系，可以收藏了進行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)喔！
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
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條件 |
澄清石灰水的變化 |
1、2兩試管的變化 |
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甲組 |
變混濁快 |
無變化 |
|
乙組 |
變混濁慢 |
出現(xiàn)灰綠色 |
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(dǎo)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(shè)計需遵循對照原則，此實驗為何不設(shè)置對照組？
提示 此實驗為對比實驗，對比實驗不設(shè)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(yīng)設(shè)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(yù)測和結(jié)論(見下表)：
|
實驗現(xiàn)象 |
結(jié)論 |
|
|
裝置1液滴 |
裝置2液滴 |
|
|
不動 |
不動 |
只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸或種子已死亡 |
|
不動 |
右移 |
只進行產(chǎn)生乙醇的無氧呼吸 |
|
左移 |
右移 |
進行有氧呼吸和產(chǎn)生乙醇的無氧呼吸 |
|
左移 |
不動 |
只進行有氧呼吸或進行有氧呼吸和產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸 |
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
①如果實驗材料是綠色植物，整個裝置應(yīng)遮光處理，否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。
②如果實驗材料是種子，為防止微生物呼吸對實驗結(jié)果的干擾，應(yīng)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(yīng)設(shè)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(gòu)，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(yù)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(fù)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(fù)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
①未加石英砂(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。
③一次加入大量的無水乙醇(正確做法：分次加入少量無水乙醇提取色素)。
④未加碳酸鈣或加入過少，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
①忘記畫濾液細線或沒有提取出色素。
②濾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(shè)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(yīng)使實驗組與對照組的無關(guān)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(yīng)設(shè)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(fù)原則：在實驗設(shè)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(fù)，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(xué)性原則：指在設(shè)計實驗時必須有充分的科學(xué)依據(jù)，即實驗?zāi)康囊鞔_，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(shè)計的思路和實驗方法的確定都不能偏離實驗原理、有關(guān)的生物學(xué)知識及其他學(xué)科領(lǐng)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 ①解離過程中細胞已經(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 ①解離；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(yīng)結(jié)構(gòu)，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。
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