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复习必备——高中生物实验大全(2)
2019-03-12 17:11:47来源:100唯尔

最近到期末,很多同学留言需要关于生物实验的知识点,生物姐周末就给大家准备了一份生物实验大全,期末考试希望大家用得上。如果你考完了,也没有关系,可以收藏了进行预习和复习喔!

四、用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体

1.实验原理

(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形,不需染色,制片后直接观察。

(2)线粒体呈无色,有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等,用健那绿染液染成蓝绿色后制片观察。

2.实验步骤

(1)观察叶绿体

(2)观察线粒体

[深度思考]

(1)观察叶绿体时,为什么常用藓类叶片?

提示 藓类叶片很薄,仅有一两层叶肉细胞,可以直接用来制作临时装片。

(2)选菠菜叶作为观察叶绿体的材料,为什么要撕取带少许叶肉的下表皮?

提示 叶绿体主要分布在叶肉细胞中,叶表皮处无叶绿体,接近下表皮处为海绵组织,细胞排列疏松,易撕取。

(3)观察线粒体时,为什么选健那绿染液进行染色,观察叶绿体为何不需染色?

提示 健那绿是专一性用于线粒体染色的活细胞染料,染色后不影响细胞的生命活动;叶绿体本身含有色素,不需染色即可观察。

(4)观察叶绿体时,临时装片中的材料要随时保持有水状态的原因是什么?

提示 保持有水状态以保证叶绿体的正常形态,并能悬浮在细胞质基质中。否则,细胞失水收缩,将影响对叶绿体形态的观察。

[易错警示]

走出叶绿体、线粒体观察实验的“5”个误区

(1)观察线粒体应选择人体或动物细胞或植物体无色部位细胞,不能选择绿色组织细胞。

(2)观察线粒体与叶绿体均需保持细胞活性状态。

(3)观察叶绿体时需保持叶片有水状态,防止失水。

(4)制作观察线粒体的临时装片时,是滴一滴健那绿染液于载玻片中央用于染色,而不是滴一滴生理盐水。

(5)叶绿体不仅随细胞质的流动而流动,还随光照方向的改变而旋转,一般叶绿体以正面朝向光源,以利于接受更多光照。

五、观察植物细胞的质壁分离和复原

1.实验原理

(1)成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。

(2)细胞液具有一定的浓度,能渗透吸水和失水。

(3)原生质层比细胞壁的伸缩性大得多。

2.实验步骤

[深度思考]

(1)实验时一定要选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吗?

提示 不一定。但紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液中含有色素,使液泡呈现紫色,更有利于观察。

(2)为什么选用紫色洋葱鳞片叶的外表皮?根尖分生区的细胞能否作为该实验的材料?

提示 紫色洋葱鳞片叶外表皮具有紫色的大液泡,便于观察;根尖分生区的细胞无大液泡,不发生质壁分离,不能作为该实验的材料。

(3)选择试剂时,为什么选用0.3 g/mL的蔗糖溶液而不用0.5 g/mL的蔗糖溶液?

提示 使用浓度过高的蔗糖溶液(0.5 g/mL),质壁分离现象明显,但不能复原,因为溶液浓度过高导致细胞过度失水而死亡。

(4)适宜浓度的KNO3溶液或尿素、甘油、乙二醇等能否作为该实验的试剂?为什么?盐酸、酒精、醋酸等行吗?为什么?

提示 K+和NO3可被细胞吸收,从而使细胞液浓度增大,所以细胞先发生质壁分离后又自动复原,不适于作为该实验的试剂(尿素、甘油、乙二醇等现象同上)。盐酸、酒精、醋酸能杀死细胞,不能作为质壁分离实验的试剂。

(5)该实验无独立的对照组,为什么还叫对照实验?

提示 该实验中,实验组和对照组在同一装片中先后进行,属于自身对照。

[归纳整合]

1.关于细胞质壁分离和复原实验的注意点

(1)本实验存在两组对照实验

(2)引发质壁分离的两种原因

(3)本实验是教材中涉及显微观察实验中唯一的一个只在低倍镜下观察(不曾换高倍镜”)的实验。

2.植物细胞质壁分离及质壁分离复原的拓展应用

(1)判断成熟植物细胞是活细胞还是死细胞

(2)测定细胞液浓度范围

(3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度

(4)鉴别不同种类的溶液(KNO3和蔗糖溶液)

六、探究影响酶活性的因素

1.实验原理

(1)探究温度对酶活性的影响

反应原理:淀粉淀粉酶麦芽糖


↓液 ↓液

蓝色 无蓝色出现

鉴定原理:温度影响酶的活性,从而影响淀粉的水解,滴加碘液,根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。

(2)探究pH对酶活性的影响

反应原理(用反应式表示)

鉴定原理:pH影响酶的活性,从而影响氧气的生成量,可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2产生量的多少。

2.实验步骤

(1)温度对酶活性的影响

实验操作内容

试管1

试管2

试管3

底物控制

2 mL 3%的可溶性淀粉溶液

温度控制

60 ℃热水

沸水

冰块

酶控制

1 mL相同温度的2%新鲜淀粉酶溶液

试剂控制

等量的碘液

观察指标

检测是否出现蓝色及蓝色的深浅

(2)pH对酶活性的影响

实验操作内容

试管1

试管2

试管3

底物控制

2 mL 3%的过氧化氢溶液

pH控制

1 mL蒸馏水

1 mL 5%的HCl

1 mL 5%的NaOH

酶控制

2滴过氧化氢酶溶液

观察指标

气泡的产生量

[深度思考]

(1)为什么不用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响?

提示 过氧化氢酶催化的底物是H2O2H2O2在高温时分解,这样实验中就存在两个变量,使实验结果受到干扰。

(2)在探究温度对酶活性的影响实验中,能否用斐林试剂来检测实验产物?

提示 不能。斐林试剂与还原糖只有在加热的条件下才有砖红色沉淀生成,而该实验需严格控制不同的温度。

(3)探究温度、pH对酶活性的影响实验中,自变量和因变量分别是什么?

提示 探究温度对酶活性的影响实验中,自变量是温度,因变量是淀粉水解程度。探究pH对酶活性的影响实验中,自变量是pH,因变量是过氧化氢的分解速率。

(4)整个实验过程中,除温度或pH之外,其余的变量为什么相等或相同?

提示 实验设计遵循单一变量原则,这样可以排除无关变量对实验结果造成影响。

(5)在探究温度或pH对酶活性影响的实验中,控制条件的步骤和酶量控制的步骤为什么一定不能颠倒顺序?

提示 若控制条件的步骤和酶量控制的步骤颠倒顺序,会在调节温度或pH的过程中,酶先将底物分解,导致实验失败。

[归纳整合]

1.用梯度法确定酶的最适温度和pH

设计思路:常用梯度法来探究酶的最适温度(pH),设计实验时需设置一系列不同温度(pH)的实验组进行相互对照,最后根据实验现象得出结论——酶促反应时间最短的一组所处的温度(pH)即为最适温度(pH)。相邻组间的差值(即梯度值)越小,测得的最适温度(pH)就越精确。

2.酶实验探究的两种方法

(1)试剂检测探究酶的本质

设计思路:从酶的化学本质上来讲,绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。在高中教材中常见的一些酶,如淀粉酶、蛋白酶等,其本质都是蛋白质。所以,对酶本质的验证常常是变相地考查蛋白质的鉴定方法。因此,使用双缩脲试剂进行鉴定即可。

设计方案

项目

实验组

对照组

材料

待测酶溶液

已知蛋白液(等量)

试剂

分别加入等量的双缩脲试剂

现象

是否呈现紫色

呈现紫色

结论

呈现紫色说明该酶的化学本质为蛋白质;否则该酶的化学本质不是蛋白质

(2)对比法探究酶的高效性

设计思路:通过将不同类型催化剂(主要是酶与无机催化剂)催化底物的反应速率进行比较,得出结论。

设计方案

项目

实验组

对照组

材料

等量的同一种底物

试剂

与底物相对应的酶溶液

等量的无机催化剂

现象

反应速度很快,或反应用时短

反应速度缓慢,或反应用时长

结论

酶具有高效性

(3)对比法探究酶的专一性

设计思路:常见的方案有两种,即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同,最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。

设计方案

项目

方案一

方案二

实验组

对照组

实验组

对照组

材料

同种底物(等量)

与酶相对应的底物

另外一种底物

试剂

与底物相对应的酶

另外一种酶

同一种酶(等量)

现象

发生反应

不发生反应

发生反应

不发生反应

结论

酶具有专一性

酶具有专一性