實驗一：使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞

1.是低倍鏡還是高倍鏡的視野大，視野明亮？為什麼？

低倍鏡的視野大，通過的光多，放大的倍數小；高倍鏡視野小，通過的光少，但放大的倍數高。

2.為什麼要先用低倍鏡觀察清楚後，把要放大觀察的物像移至視野的中央，再換高倍鏡觀察？

如果直接用高倍鏡觀察，往往由于觀察的對象不在視野範圍内而找不到。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的中央，再換高倍鏡觀察。

3.用轉換器轉過高倍鏡後，轉動粗準焦螺旋行不行？

不行。用高倍鏡觀察，隻需轉動細準焦螺旋即可。轉動粗準焦螺旋，容易壓壞玻片。

4.使用高倍鏡觀察的步驟和要點是什麼？

答：（1）首先用低倍鏡觀察，找到要觀察的物像，移到視野的中央。

（2）轉動轉換器，用高倍鏡觀察，并輕輕轉動細準焦螺旋，直到看清楚材料為止。

5.總結：四個比例關系

實驗三：觀察DNA、RNA在細胞中的分布

實驗原理：

1．甲基綠和吡羅紅兩種染色劑對DNA和RNA的親和力不同，甲基綠使DNA呈現綠色，吡羅紅使RNA呈現紅色。利用甲基綠、吡羅紅混合染色劑将細胞染色，可以顯示DNA和RNA在細胞中的分布。

2．鹽酸能夠改變細胞膜的通透性，加速染色劑進入細胞，同時使染色體中的DNA和蛋白質分離，有利于DNA與染色劑結合。

實驗四：體驗制備細胞膜的方法

實驗材料：人和其他哺乳動物成熟的紅細胞中沒有細胞核和衆多的細胞器，用這樣的紅細胞做實驗材料就隻有細胞膜一種膜結構。

實驗五：用高倍顯微鏡觀察線粒體和葉綠體

一、實驗原理

1.葉綠體的辨認依據：葉綠體是綠色的，呈扁平的橢圓球形或球形。

2.線粒體辨認依據：線粒體的形态多樣，有短棒狀、圓球狀、線形、啞鈴形等。

3.健那綠染液是專一性染線粒體的活細胞染料，可以使活細胞中線粒體呈現藍綠色

二、實驗材料

觀察葉綠體時選用：藓類的葉、黑藻的葉。取這些材料的原因是：葉子薄而小，葉綠體清楚，可取整個小葉直接制片，所以作為實驗的首選材料。

若用菠菜葉作實驗材料，要取菠菜葉的下表皮并稍帶些葉肉。因為表皮細胞不含葉綠體。

三、讨論

1.細胞質基質中的葉綠體，是不是靜止不動的？為什麼？

答：不是。呈橢球體形的葉綠體在不同光照條件下可以運動，這種運動能随時改變橢球體的方向，使葉綠體既能接受較多光照，又不至于被強光灼傷。

2.葉綠體的形态和分布，與葉綠體的功能有什麼關系？

答：葉綠體的形态和分布都有利于接受光照，完成光合作用。如葉綠體在不同光照條件下改變方向。又如葉子上面的葉肉細胞中的葉綠體比下面的多，這可以接受更多的光照。

實驗六 觀察植物細胞的吸水和失水

一、實驗原理：

1．質壁分離的原理：當細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時，細胞就會通過滲透作用而失水，細胞液中的水分就透過原生質層進入到溶液中，使細胞壁和原生質層都出現一定程度的收縮。由于原生質層比細胞壁的收縮性大，當細胞不斷失水時，原生質層就會與細胞壁分離。

2．質壁分離複原的原理：當細胞液的濃度大于外界溶液的濃度時，細胞就會通過滲透作用而吸水，外界溶液中的水分就通過原生質層進入到細胞液中，整個原生質層就會慢慢地恢複成原來的狀态，緊貼細胞壁，使植物細胞逐漸發生質壁分離複原。

二、實驗材料和方法：

紫色洋蔥鱗片葉的外表皮。因為液泡呈紫色，易于觀察。也可用水綿代替。0.3g/ml的蔗糖溶液。用蔗糖溶液做質壁分離劑對細胞無毒害作用。

質壁分離的方法(引流法)：制作洋蔥鱗片葉外表皮的臨時裝片。然後，從蓋玻片的一側滴入0.3g/ml的蔗糖溶液，在蓋玻片的另一側用吸水紙吸引。這樣重複幾次即可。

質壁分離複原的方法：改用清水實驗。

三、讨論

1．如果将上述表皮細胞浸潤在與細胞液濃度相同的蔗糖溶液中，這些表皮細胞會出現什麼現象？答：表皮細胞維持原狀，因為細胞液的濃度與外界溶液濃度相等。

2．當紅細胞細胞膜兩側的溶液具有濃度差時，紅細胞會不會發生質壁分離？為什麼？

答：不會。因為紅細胞不具細胞壁。

實驗七 比較過氧化氫在不同條件下的分解

一、實驗原理

鮮肝提取液中含有過氧化氫酶，過氧化氫酶和Fe3 都能催化H2O2分解放出O2。經計算，質量分數為3.5%的FeCl3溶液和質量分數為20%的肝髒研磨液相比，每滴FeCl3溶液中的Fe3 數，大約是每滴肝髒研磨液中過氧化氫酶分子數的25萬倍。

二、實驗注意事項

1.不讓H2O2接觸皮膚，H2O2有一定的腐蝕性

2. 不可用同一支滴管，由于酶具有高效性，若滴入的FeCl3溶液中混有少量的過氧化氫酶，會影響實驗準确性

3.肝髒研磨液必須是新鮮的，因為過氧化氫酶是蛋白質，放置過久，可受細菌作用而分解，使肝髒組織中酶分子數減少，活性降低

4.肝髒研磨要充分，研磨可破壞肝細胞結構，使細胞内的酶釋放出來，增加酶與底物的接觸面積。

實驗八 影響酶活性的條件

實驗原理：

1.澱粉遇碘後，形成紫藍色的複合物。

2.澱粉酶可以使澱粉逐步水解成麥芽糖和葡萄糖，麥芽糖和葡萄糖遇碘後不顯色。

注：市售a-澱粉酶的最适溫度約600C

實驗九 探究酵母菌的呼吸方式

實驗原理：

1.酵母菌是一種單細胞真菌，在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌，因此便于用來研究細胞呼吸的不同方式。方程式（略）

2.CO2可使澄清石灰水變混濁，也可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃。根據石灰水混濁程度或溴麝香草酚藍水溶液變成黃色的時間長短，可以檢測酵母菌培養CO2的産生情況。

3.橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與乙醇（酒精）發生化學反應，在酸性條件下，變成灰綠色。

注意事項：增加水中氧氣的方法：用橡皮球或氣泵通入空氣，并用NaOH溶液除去空氣中的CO2

實驗十 葉綠體色素的提取和分離

一、實驗原理與方法

1．色素的提取原理：葉綠體中的色素是有機物，不溶于水，易溶于丙酮等有機溶劑中。提取方法：用丙酮、乙醇等能提取色素。

2．色素分離的原理：層析液是一種脂溶性很強的有機溶劑。葉綠體色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的随層析液在濾紙上擴散得快，溶解度低的随層析液在濾紙上擴散得慢。分離方法：紙層析法。用毛細吸管在濾紙條的下端沿鉛筆線劃一條濾液細線，待濾液幹後再劃一兩次，然後将濾紙條插入層析液中（濾液細線不能接觸層析液）。分離結果：濾紙條上從上到下出現四條色素帶：橙黃色（最窄，胡蘿蔔素）、黃色（葉黃素）、藍綠色（最寬，葉綠素a）、黃綠色（葉綠素b）。胡蘿蔔素與葉黃素之間距離最大，葉綠素a與葉綠素b之間距離最小。

二、實驗注意事項

1.加SiO2為了研磨得更充分。

2.加CaCO3防止研磨時葉綠素受到破壞。因為葉綠素含鎂，可被細胞液中的有機酸産生的氫代替，形成去鎂葉綠素，CaCO3可中和液泡破壞釋放的有機酸，防止葉綠體被破壞。

3.加無水乙醇是因為葉綠體色素易溶于無水乙醇等有機溶劑。

三、實驗讨論：

1．濾紙條上的濾液細線，為什麼不能觸及層析液？

答：濾紙條上的濾液細線如觸及層析液，濾紙上的葉綠體色素就會溶解在層析液中，實驗就會失敗。

2．提取和分離葉綠體色素的關鍵是什麼？

答：提取葉綠體色素的關鍵是：①葉片要新鮮、濃綠；②研磨要迅速、充分；③濾液收集後，要及時用棉塞将試管口塞緊，以免濾液揮發。分離葉綠體色素的關鍵是：一是濾液細線要細且直，而且要重複劃幾次；二是層析液不能沒及濾液線。

實驗十一 環境因素對光合作用強度的影響

實驗原理：

1.影響光合作用強度的因素有光照強度，二氧化碳濃度，溫度，水分，礦質元素等等， 測光合作用強度可以通過測氧氣生成速率來進行間接的測量。

2.利用真空滲入法排出葉片細胞間隙中的空氣。并使其沉入水中，在光合作用過程中，植物吸收二氧化碳并放出氧氣，産生氧氣的多少與光合作用強度密切相關，由于氧氣在水中溶解度很小，因此氧氣會在細胞間隙中積累，從而使下沉的葉片上浮。依據葉片上浮的情況可推知葉片光合作用強度，可以用葉片上浮所需的平均時間或者一定時間内上浮的葉片數表示光合作用強度的大小。

實驗十二 細胞大小與物質運輸的關系

一、實驗原理：用瓊脂塊模拟細胞。瓊脂塊中含有酚酞，與NaOH相遇，呈紫紅色，可顯示物質（NaOH）在瓊脂塊中的擴散速度。方法：用含酚酞的瓊脂塊模拟細胞。2、現象：NaOH和酚酞相遇呈紫紅色。

二、結論：瓊脂塊的表面積與體積之比随着瓊脂塊的增大而減小；NaOH擴散的體積與整個瓊脂塊的體積之比随着瓊脂塊的增大而減小。

實驗方法總結

1.模型方法

模型是人們為了某種特定目的而對認識對象所作的一種簡化的概括性的描述，模型包括物理模型、數學模型、概念模型等。⑴以事物或圖畫形式直觀地表達認識對象的特征，這種模型就是物理模型，沃森和克裡克制作的DNA雙螺旋結構模型，就是物理模型。⑵數學模型是用來描述一個系統或它的性質的數學形式。如“J”型增長的數學模型：t年後種群數量為Nt=N0 t 。建立數學模型的步驟：①觀察研究對象，提出問題。②提出合理的假設。③根據實驗數據，用适當的數學形式對事物的性質進行表達。④通過進一步實驗或觀察等，對模型進行檢驗或修正。

2.調查種群密度的方法

⑴樣方法，适用于植物。①取樣的原則：随機取樣。②取樣的方法：五點取樣法和等距取樣法。樣方的大小一般以1m2的正方形為宜。③計算方法：以所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度估計值。

⑵标志重捕法，适用于活動範圍大的動物。另外，活動範圍小的動物（如作物植株上的蚜蟲、跳蝻）可用樣方法；土壤小動物可用捕捉器取樣法；趨光性昆蟲可用燈光誘捕法。

⑶抽樣檢測法，适用于微生物（如酵母菌）。

3.同位素标記法

放射性同位素可用于追蹤物質的運行和變化規律。通過追蹤放射性同位素标記的化合物，可以弄清化學反應的詳細過程。這種方法叫做同位素标記法。此方法用于：⑴探究分泌蛋白的合成和運輸途徑：核糖體 内質網 高爾基體 細胞外。⑵證明光合作用釋放的氧氣來自水。⑶噬菌體侵染細菌的實驗。⑷DNA半保留複制實驗。

4.孟德爾的實驗方法（成功原因）：⑴正确地選用實驗材料；⑵先研究一對相對性狀的的遺傳，再研究兩對或多對性狀的遺傳；⑶應用統計學方法對實驗結果進行分析；⑷假說—演繹法：先提出問題，然後提出解釋問題的假說，根據假說進行演繹推理，再通過實驗檢驗演繹推理的結論。如果實驗結果與預期結論相符，就證明假說是正确的。

5.類比推理法。薩頓根據類比推理提出了基因位于染色體上的假說。

6.排除法。達爾文運用排除法研究植物表現向光性的原因。

7.人工異花傳粉的方法：①去雄，套袋。②傳粉，套袋

實驗十三 觀察細胞的有絲分裂

一、實驗原理：

1．在高等植物體内，有絲分裂常見于根尖、芽尖等分生區細胞。由于各個細胞的分裂是獨立進行的，因此在同一分生組織中可以看到處于不同分裂時期的細胞。

2．染色體容易被堿性染料（如龍膽紫溶液）着色，通過在高倍顯微鏡下觀察各個時期細胞内染色體（或染色質）的存在狀态，就可判斷這些細胞處于有絲分裂的哪個時期，進而認識有絲分裂的完整過程。

二、觀察細胞有絲分裂的實驗過程

三、讨論

制作好洋蔥根尖有絲分裂裝片的關鍵是什麼？

答：制作好洋蔥根尖有絲分裂裝片的關鍵有以下幾點：

（1）剪取洋蔥根尖材料時，應該在洋蔥根尖細胞一天之中分裂最活躍的時間；

（2）解離時，要将根尖細胞殺死，細胞間質被溶解，使細胞容易分離；

（3）壓片時，用力的大小要适當，要使根尖被壓平，細胞分散開

實驗十四 低溫誘導染色體加倍

一、實驗原理與步驟：

原理：用低溫處理植物分生組織細胞，能抑制紡錘體的形成，以緻影響染色體被拉向兩極，細胞也不能分裂成兩個子細胞，于是，植物細胞的染色體數發生變化。

步驟：⑴低溫誘導。⑵卡諾氏液中浸泡以固定細胞的形态，再用95%的酒精沖洗2次。⑶制作裝片（解離、漂洗、染色、制片）。⑷顯微鏡觀察。

二、課後讨論題答案：

低溫誘導和秋水仙素處理都是通過抑制分裂細胞内紡錘體的形成，使染色體不能移向細胞兩極，而引起細胞内染色體數目加倍。卡諾氏固定液(Carnoy's Fluid) 适用于一般植物組織和細胞的固定,常用于根尖,花藥壓片及子房石蠟切片等.有極快的滲透力,根尖材料固定15—20min即可,花藥則需1h左右,此液固定最多不超過24h,固定後用95%酒精沖洗至不含冰醋酸為止;如果材料不馬上用,需轉入70%酒精中保存.固定液的重要特性是能迅速穿透細胞，将其固定并維持染色體結構的完整性，還要能夠增強染色體的嗜堿性，達到優良染色效果。

配方：無水酒精3份、冰醋酸1份、或無水乙醇6份，氯仿3份，冰醋酸1份。

實驗十五 調查常見的人類遺傳病

一、實驗原理與步驟：

原理：顯性遺傳病具有世代相傳的特點，隐性遺傳病隔代出現。伴X染色體隐性遺傳病的遺傳特點是交叉遺傳，隔代出現，患者男性多于女性。伴X染色體顯性遺傳病的遺傳特點是世代相傳，患者女性多于男性。

步驟：①确定要調查的遺傳病，掌握其症狀及表現 ②設計記錄表格及調查要點③分多個小組調查，獲得足夠大的群體調查數據④彙總結果，統計分析

二、注意事項：

1.調查時，最好選取群體中發病率較高的單基因遺傳病，如紅綠色盲、白化病、高度近視（600度以上）等

2.為保證調查的群體足夠大，小組調查的數據，應在班級和年級中進行彙總

某遺傳病的發病率=某種遺傳病的患病人數/某種遺傳病的被調查人數

實驗十六 探究生長素類似物促進插條生根的最适濃度

一、實驗原理：

植物插條經生長素類似物處理後，對植物插條的生根情況有很大的影響，而且用不同濃度、不同時間處理其影響程度亦不同。其影響存在一個最适濃度，在此濃度下植物插條的生根數量最多，生長最快。

二、實驗注意事項

1. 選擇插條：以1年生苗木為最好（1年或2年生枝條形成層細胞分裂能力強、發育快、易成活）

2. 處理插條：枝條的形态學上端為平面，下端要削成斜面，這樣在扡插後可增加吸收水分的面積，促進成活。

3. 處理方法：

1）浸泡法：把插條的基部浸泡在配制好的溶液中，深約3cm，處理幾小時至一天。（要求的溶液濃度較低，并且最好是在遮陰和空氣濕度較高的地方進行處理）

2）沾蘸法：把插條基部在濃度較高的藥液中蘸一下（約5s），深約1.5cm即可。

實驗十七 探究培養液中酵母菌數量的動态變化

一、實驗原理：

1．在含糖的液體培養基（培養液）中酵母菌繁殖很快，迅速形成一個封閉容器内的酵母菌種群，通過細胞計數可以測定封閉容器内的酵母菌種群随時間而發生的數量變化。

2．養分、空間、溫度和有毒排洩物等是影響種群數量持續增長的限制因素。

二、酵母菌計數方法：抽樣檢測法或顯微計數法（用血球計數闆）

先将蓋玻片放在計數室上，用吸管吸取培養液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養液自行滲入。多餘培養液用濾紙吸去。稍待片刻，待細菌細胞全部沉降到計數室底部，将計數闆放在載物台的中央，計數一個小方格内的酵母菌數量，再以此為根據，估算試管中的酵母菌總數。

注意：從試管中吸出培養液進行計數之前，要将試管輕輕震蕩幾次。

實驗十八 土壤中動物類群豐富度的研究

一、實驗原理：

1.土壤不僅為植物提供水分和礦質元素，也是一些動物的良好栖息場所。研究土壤中動物類群的豐富度，操作簡便，有助于理解群落的基本特征與結構。

2.許多土壤動物有較強的活動能力，而且身體微小，因此不能用樣方法或标志重捕法進行調查。在進行這類研究時，常用取樣器取樣的方法進行采集、調查，即：用一定規格的捕捉器（如采集缺罐、吸蟲器等進行取樣）。

二、豐富度的統計方法：記名計算法和目測估計法。

記名計算法是指在一定面積的樣地中，直接數出各種群的個體數目，這一般用于個體較大，種群數量有限的群落。

目測估計法是按預先确定的多度等級來估計單位面積上個體數量的多少。等級的劃分和表示方法有：“非常多、多、較多、較少、少、很少”等等。

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