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復(fù)習(xí)必備——高中生物實驗大全(2)
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,生物姐周末就給大家準(zhǔn)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(jìn)行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)喔!
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(lán)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(xì)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(xì)胞中,葉表皮處無葉綠體,接近下表皮處為海綿組織,細(xì)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(jìn)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(xì)胞染料,染色后不影響細(xì)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(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。否則,細(xì)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(yīng)選擇人體或動物細(xì)胞或植物體無色部位細(xì)胞,不能選擇綠色組織細(xì)胞。
(2)觀察線粒體與葉綠體均需保持細(xì)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(xì)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(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原
1.實驗原理
(1)成熟的植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。
(2)細(xì)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(xì)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(xì)胞嗎?
提示 不一定。但紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的細(xì)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(xì)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(xì)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(fù)原,因為溶液濃度過高導(dǎo)致細(xì)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(xì)胞吸收,從而使細(xì)胞液濃度增大,所以細(xì)胞先發(fā)生質(zhì)壁分離后又自動復(fù)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(xì)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(jìn)行,屬于自身對照。
[歸納整合]
1.關(guān)于細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)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(xì)胞質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原的拓展應(yīng)用
(1)判斷成熟植物細(xì)胞是活細(xì)胞還是死細(xì)胞
(2)測定細(xì)胞液濃度范圍
(3)比較不同成熟植物細(xì)胞的細(xì)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
①反應(yīng)原理:淀粉淀粉酶麥芽糖
碘↓液 碘↓液
藍(lán)色 無藍(lán)色出現(xiàn)
②鑒定原理: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(lán)色及藍(lán)色的深淺來判斷酶的活性。
(2)探究pH對酶活性的影響
①反應(yīng)原理(用反應(yīng)式表示):
②鑒定原理: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
(1)溫度對酶活性的影響
實驗操作內(nèi)容 |
試管1 |
試管2 |
試管3 |
底物控制 |
2 mL 3%的可溶性淀粉溶液 |
||
溫度控制 |
60 ℃熱水 |
沸水 |
冰塊 |
酶控制 |
1 mL相同溫度的2%新鮮淀粉酶溶液 |
||
試劑控制 |
等量的碘液 |
||
觀察指標(biāo) |
檢測是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色的深淺 |
(2)pH對酶活性的影響
實驗操作內(nèi)容 |
試管1 |
試管2 |
試管3 |
底物控制 |
2 mL 3%的過氧化氫溶液 |
||
pH控制 |
1 mL蒸餾水 |
1 mL 5%的HCl |
1 mL 5%的NaOH |
酶控制 |
2滴過氧化氫酶溶液 |
||
觀察指標(biāo) |
氣泡的產(chǎn)生量 |
[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(yán)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(shè)計遵循單一變量原則,這樣可以排除無關(guān)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(dǎo)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(shè)計思路:常用“梯度法”來探究酶的最適溫度(或pH),設(shè)計實驗時需設(shè)置一系列不同溫度(或pH)的實驗組進(jìn)行相互對照,最后根據(jù)實驗現(xiàn)象得出結(jié)論——酶促反應(yīng)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(shè)計思路:從酶的化學(xué)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(jìn)行鑒定即可。
②設(shè)計方案
項目 |
實驗組 |
對照組 |
材料 |
待測酶溶液 |
已知蛋白液(等量) |
試劑 |
分別加入等量的雙縮脲試劑 |
|
現(xiàn)象 |
是否呈現(xiàn)紫色 |
呈現(xiàn)紫色 |
結(jié)論 |
呈現(xiàn)紫色說明該酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì);否則該酶的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì) |
(2)對比法探究酶的高效性
①設(shè)計思路:通過將不同類型催化劑(主要是酶與無機催化劑)催化底物的反應(yīng)速率進(jìn)行比較,得出結(jié)論。
②設(shè)計方案
項目 |
實驗組 |
對照組 |
材料 |
等量的同一種底物 |
|
試劑 |
與底物相對應(yīng)的酶溶液 |
等量的無機催化劑 |
現(xiàn)象 |
反應(yīng)速度很快,或反應(yīng)用時短 |
反應(yīng)速度緩慢,或反應(yīng)用時長 |
結(jié)論 |
酶具有高效性 |
(3)對比法探究酶的專一性
①設(shè)計思路:常見的方案有兩種,即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同,最后通過觀察酶促反應(yīng)能否進(jìn)行得出結(jié)論。
②設(shè)計方案
項目 |
方案一 |
方案二 |
||
實驗組 |
對照組 |
實驗組 |
對照組 |
|
材料 |
同種底物(等量) |
與酶相對應(yīng)的底物 |
另外一種底物 |
|
試劑 |
與底物相對應(yīng)的酶 |
另外一種酶 |
同一種酶(等量) |
|
現(xiàn)象 |
發(fā)生反應(yīng) |
不發(fā)生反應(yīng) |
發(fā)生反應(yīng) |
不發(fā)生反應(yīng) |
結(jié)論 |
酶具有專一性 |
酶具有專一性 |
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