乡镇高中生物实验现状(精选8篇)
1.乡镇高中生物实验现状 篇一
高中生物实验教学现状与发展探究论文
摘要:新课程背景下生物实验要激发学生学习生物兴趣, 培养学生创新思维和实验设计能力。生物实验教学要在传统观念、实验选材、实验设计和实验评价等方面改革创新, 放手发动学生, 提高学生生物核心素养。
关键词:生物实验教学; 实验设计; 生物素养;
高中新课程标准要求在义务教育的基础上, 进一步提高学生的科学素养, 面向全体学生, 倡导探究性学习, 注重与现实生活的联系。实验教学是高中教学的重要组成部分, 能够体现新课标探究性学习和联系现实生活的要求, 要上好一堂实验课, 需要教师改变传统观念, 在实际的实验教学过程中做好实验准备和实验设计工作, 做好实验教学的组织实施和评价工作, 从而激发学生学习的兴趣, 提高其解决日常生活问题的能力。
一、改变观念, 提升实验教学的地位
传统的实验教学, 把实验当成知识的载体, 只注重结果和结论, 忽略实验过程, 禁锢了学生的创新能力。学生在实验过程中没有体会到实验探究的乐趣, 只是机械地完成了实验操作。这样学生就逐渐失去了参与实验的积极性和乐趣, 不利于学习。新课程标准要求, 实验教学以学生为主体, 学生是参与实验的主体, 鼓励学生主动参与制定实验计划和方案, 鼓励教师将学生学习的自主权还给学生。在实验过程中学生会遇到各种各样的问题, 学生之间需要相互合作共同解决问题, 教师和学生的交流也会增加, 这都能促进学生积极愉快地学习, 使学生尝到实验过程带来的甜头。
二、大胆放手让学生进行实验准备和实验设计
(一) 教师放权让学生参与实验准备工作
实验准备工作本来是实验员老师的工作范畴。教师放手让学生准备, 让学生根据自己生活实际选择合适的实验材料来完成实验, 这样就能增加学生的实验参与度, 提高学生的学习乐趣, 增强解决生活实际问题的能力。例如, 人教版高中生物必修一“鉴定组织中还原糖、蛋白质和脂肪的实验”。
首先, 让学生自己选择实验材料。教师可以有意引导学生小组内成员选择材料的多样性, 形成小组内对照。课本要求的是苹果、梨, 选择西瓜、甘蔗、土豆等实验材料是否可行呢?通过实验来分析各种实验材料中所含的有机物质, 遇到与理论知识冲突的结论时, 引导学生查阅资料、小组内讨论解决。这个选择实验材料的过程就是学生自主学习的过程。在这个过程中, 教师为学生埋下了伏笔:西瓜有颜色, 对实验结果有什么影响?甘蔗含有大量蔗糖, 如果用作实验材料, 能不能观察到砖红色沉淀?若出现砖红色沉淀, 说明了什么?这些都需要学生自行分析处理。
其次, 实验仪器和药品也可以由学生准备和配置。在实验教师的指导下, 学生可以准备水浴设备。学生对水浴加热比较陌生, 这是在高中实验中接触到的一种新的加热方式, 学生通过自己的准备操作能增强对水浴加热原理的认识。斐林试剂和双缩脲试剂是学生经常容易混淆的两种试剂, 学生自主配制、分瓶和标注这两种试剂, 能增强对试剂的认识, 更容易区分这两种试剂。
再比如人教版高中生物必修一“植物细胞质壁分离和复原实验”中, 实验材料的.准备等工作也可以由学生负责。学生会主动思考哪些细胞符合实验条件, 除了课本提供的紫色洋葱外表皮, 日常生活中还可以用到什么材料?内表皮可以么?叶肉细胞呢?引导学生选择多种材料形成小组内对照, 利于观察实验结果, 分析实验结论。
以上两个实验案例提供了实验准备的一些做法, 能够调动学生的积极性和参与性, 让学生喜欢探究生活知识, 养成学生的探索精神。
(二) 放手让学生进行实验设计
实验设计是一个集知识、能力、思维于一体的综合实践活动。教师要积极引导学生打破教材的实验设计禁锢, 发散思维, 提升学生实验设计的能力。
例如, 人教版高中生物必修一“唾液淀粉酶对淀粉分解”的实验, 课本中没有对照组, 学生在设计实验时, 增加了对照组清水, 实验结果更加明显, 体现了学生对照实验的思想。
再如在《叶绿体的色素提取和分离》实验中, 教师引导学生分析教材实验设计的不足:制备滤纸条和画滤液细线是本实验的难点, 滤纸条不易制备, 滤液细线容易画太粗, 层析纸带容易出现重叠现象影响观察, 如何进行改进?教师可以引导学生进行圆心点层析。学生根据实验原理设计圆心点层析的实验装置, 省去了制备滤纸条和画滤液细线的步骤, 节省了时间, 提高了实验效率, 使观察效果更明显。
又如, 人教版高中生物必修一“观察植物质壁分离和复原实验”, 教材中以30%蔗糖溶液处理洋葱表皮细胞。教师可以鼓励学生课外进行实验设计, 引导学生设计利用其他试剂, 如硝酸钾溶液和葡萄糖溶液进行实验。高中生物教材的实验素材很多, 需要教师积极引导学生进行实验设计探索, 培养学生创新思维。
三、做好实验教学的组织实施和评价工作
(一) 良好的课堂秩序是实验正常进行的保障
实验课经常表现为学生活跃, 场面混乱, 纪律差, 因而教师实验课堂组织实施至关重要。首先, 教师要做足准备工作, 实验室环境要清洁干净, 让学生有个舒适的课堂环境;学生要制定好实验设计方案, 课前明确分工要求, 使每个学生都有任务。其次, 学生要分小组, 每个实验小组人数根据实验室的大小和实验仪器的多少来定。尽量让学生自己组成小组, 教师要适当引导, 使小组内成员有学习成绩层次差异。这样能充分发挥学生合作学习的优势, 实现学生的自我管理和监督。最后, 教师要做到态度认真、有效预期实验结果和合理的自身定位。实验态度认真能够感染每一个实验参与者, 使学生积极认真地做实验。实验过程中难免会出现一些意外情况, 教师适时给学生合理指导, 积极引导继续实验, 帮助学生预期实验结果和分析实际结果。教师在实验过程中要把自己定位为一个指导者, 不能越俎代庖, 替代学生完成工作。做到以上三个方面, 实验课堂就会井然有序。
(二) 实验教学评价是学生进行实验的动力
实验教学评价是学生进行实验的动力, 评价的好坏直接决定着学生的实验热情和动力。实验教学的评价应该充分发挥教师的正面引导作用, 从学生的实验技能、实验习惯、实验探究能力和参与实验态度等多方面进行。根据不同的实验要求, 设计不同的评价标准, 以促进学生参与实验、提高实验能力为目标。设置评价量化表, 及时收集学生实验信息, 尽快修正和完善评价标准。
例如, 验证性实验的评价要侧重于实验技能评价, 人教版高中生物必修一“显微镜的使用”就是这样的实验, 学生通过反复练习掌握显微镜的使用技能。评价标准要关注显微镜的操作技能, 同时也要关注学生的情感态度, 对学生综合评价。
四、结束语
以上是我们高中实验教学中的一些做法, 实验教学是一个系统的工程, 还有很多地方需要完善, 这需要我们在实际教学过程中不断总结和提升, 为学生综合发展服务。
参考文献
[1] 刘恩山, 汪忠.普通高中生物课程标准解读[M].南京:江苏教育出版社, .
[2] 田秋云等.新课程标准下对高中生物实验教学的思考[M].实验科学与技术, .
[3] 顾玉萍.新课程标准下高中生物实验教学研究与实践[J]. 杭州:杭州师范大学, .
2.乡镇高中生物实验现状 篇二
近几年来,江西省大力实施教育资 源整合,撤并乡镇一些中学,整合教师和硬件资源到市,在提升区县教育质量和学生综合素质方面取得了卓越成绩。但新课改以来,生物实验教学方面所出现的一些问题也逐渐显现。这些年取得的成绩和出现的问题体现着教育相对落后地区的一些共性。
一、新课改后生物实验教学开展现状
1.实验室设备仍是旧教材配套遗留,新教材中新加的实验无法进行,现存的设备仪器使用力度也有待提高。
2.具有一定生物专业素养的专职实验教师配 备很少,兼职教师又受其专业和工作限制,使得实验教学效果一般。
3.教师和学生对于实验的理解和重视不够,认为实验课只是对理论知识的补充和验证。
4.陈旧的“讲授—演示—验证”实 验教学模 式难以适应新课改思想要求。
5.教师、学生实验课前准备不足,应该由实 验呈现的知识因为准备不足常常转为教师讲述实验。
6.实验课的考核评价制度单一,没有专门的实验评价方案。
7.部分学校对实验教学管理不重视。
8.由于得不到重视,生物课时分配明显不足。
二、高中生物实验教学存在问题的对策
1.立足教材、学情,精心设计 实验教学。在 实验教学中,对于实验目的和实验原理如何渗透、实验选材的目的是什么、实验步骤中的每一步为什么这样做、实验结果和结论分析、实验误差的可能性分析、实验评价体系等方面,教师应进行精心的设计,根据学生实际情况设置合理的合作探究问题,帮助学生更好地进行实验,以提升学生的动手能力,真正挖掘出实验操作之外的知识。例如,在“有机物鉴定”实验中,双缩脲试剂在浓度、用量和AB液顺序上有严格要求,但在实际实验中偶现学生先加GuSO4溶液再加NaOH溶液也出现紫色反应的现象。面对这样的“事故”,需教师具有扎实的专业素养,提前预估实验可能出现的问题并做好教学预计,把“事故”转换为“机遇”,作为一个探究性问题继续进行实验,验证发生紫色 反应的条 件是不是 一定保持 碱性环
2.突破局限,创造条件 更好地进 行教材的 指定实验。新教材共要求进行19个生物实验,绝大多数 实验都能不受实验材料和仪器限制而进行,但有些实验却较难进行。如观察胞质环流和叶绿体实验选用黑藻和水绵进行实验,这两种材料在西北地区很难培养,但可以用鲜嫩的菠菜叶代替;吉安地区稀见白化、并指等遗传病,调查色盲又担心影响学生自尊心,对此可以单双眼皮等性状做调查。教师对于难以进行的实验不能放弃,转为直接讲述,应发挥个人能力去开发资源,以最大限度地发挥实验教学功能。
3.建立生物实验评价系统。除了对 生物实验 学生的综合评价外,还要注重对生物实验的情感态度与价值观和学习能力等综合素质进行评价;除了进行实验报告册或考试成绩的量化评价,还要有质性课程评价体系对学生的学习过程作描述和记录评价。例如,在“观察洋葱根尖有丝分裂”实验中,首先教师要制作表格让学生对实验的每一步进行自我评价和组内评价,如取材3~5mm是否达到了标准,解离时间和效果是否符合要求,等等。评价项目应 该设置相 关的分值 使之形成 量化。实验过程和实验结果需要每一位学生全程记录,在实验结束后完成实验报告册和纸笔测试题,教师对学生绘制的分裂图像进行评判修正,实现对每一本实验报告册的结果和过程评价。同时,学生还应有对本实验成功与失败的反思及改进 方案记录,并将这样 的自我评 价装入“成长记录袋”“学习日记”保存。
4.尝试构建“自主—合作—探究”式实验教学的模式。教师必须要对实验教学进行精心设计,从分组策略、学生分析、目标设置、任务选择到教学过程的设计与评估等都要进行全面设计,以方便学生开展自主学习。合作学习既是能力的要求,也是人格发展的必须,在合作中让学生感受生物学的奇妙和魅力。允许提出有争议的问题,鼓励学生大胆地“跑”出课堂,联系生活,这是产生探究的根源。教师 建立一套 成熟的“自 主—合作—探究”式实验教学模式并认真落实,真正提升生物实验教学有效性。
除此之外,我们殷切盼望教育及学校主管部门能加大对生物学科和生物实验的重视;教师能引导学生去关注、重视实验,因为生物学科和生物实验的价值远远不只局限于高考取得的分数,更重要的是对一个人理性思维、动手能力、人格发展的开拓。
摘要:新课改以来,生物实验教学中的一些问题逐渐显现。作为教师,应想方设法应对新课改后生物实验教学所出现的问题,以提高生物实验教学效率。
3.乡镇高中生物实验现状 篇三
关键词 高中 生物实验 教学设计 现状
中图分类号:G633.91 文献标识码:A
在新课改下,高中生物教学也逐渐从知识学习转向技能培养,教师在教学中的主导作用得到了不同的体现,学生的主体性也得到体现。在生物教学中,实验教学占有重要位置,它是实现“知识学习”向“技能培养”转变的关键,而要保证实验教学效率的提高,实验教学设计就是基础。因此,针对当前实验教学设计的现状而思考相应的对策来优化实验教学设计,提高实验教学效率,对促进高中生物教学改革,促进学生发展都具有重要意义。
1 高中生物实验教学的现状分析
新课改的一大方向就是要注重对学生技能的培养,体现在生物教学中就是实验内容的增加。新课程标准中围绕10大主题都有相应的实验要求,这虽然在一定程度上是要求教师从传统的教学理念和模式中解脱出来,而在教学实践中,教师和学生的转变需要一个过程,大量的实验让教师有措手不及之感,而学生也无从快速地适应教师教学的转变,加之有些教师盲目跟风,导致实验教学走形式化,学生不但没有学好知识,技能培养更成为了口号,在有的学校还出现了以演示实验来代替学生动手操作的现象。不得不说,实验内容的增加和教师适应能力及课时之间存在了一定的矛盾。
其次,我国教育延续的是千年以来的封建式教育模式,重知识轻技能,传统实验教学中教师重实验结果而轻视过程,新课标则要求教师重过程,在这个转变中,因教师缺乏对实验教学的研究,往往实验成为一种表演秀,在有的课堂中,实验并不是为了培养学生的技能,而是为了完成任务,保证开出率,弄虚作假的现象时有发生,还有的则还是停留在重结果轻过程上。
再从学生角度来看,新课标对实验的要求标准较高,不仅要学生了解基本的实验原理,还要求学生能正确实验,在实验中观察现象,通过现象而得到结论。以“观察细胞的基本结构”的实验教学要求为例,首先教师要引导学生明确实验目的;选择实验用具,在该实验中涉及较多的实验用具,每一样教师都需一一指导学生进行选择并正确使用;在实验步骤上,从参考图到显微镜到用显微镜观察制成的临时装片或永久装片都需要学生认真、仔细地进行;在实验中,教师不仅要组织学生通过观察实验现象,讨论实验过程,了解细胞的基本结构,还需掌握动植物细胞结构上的区别。但从课时和学生的基础上看,要达到新课标的要求还有较大距离,这就让教师在传统和新课标之间犯难了。
2 优化生物实验教学设计的对策
首先,要明确实验教学的目标。在以往的教学中不难发现,教师上课就带着学生做实验,等实验结束了,学生还不知道实验的目标,因此,实验教学效率也就相对较低。明确实验目标是为了让学生做到“心中有数”,通过实验来验证自己是否达到了目标。因此,实验教学设计中,教师首先就应向学生明确实验目标。如在“制作小肠壁结构的模型”的实验教学中,在实验之前教师就应向学生明确“通过制作小肠壁结构的模型,理解小肠的结构特点”,当学生实验后再以是否理解了小肠的结构特点来审视实验过程。
其次,关于实验准备,以往很多教师在实验前都会做好充分的准备,但忽视了学生在实验前的准备,结果在实验过程中,只要一遇到问题,学生就会将思考的重点放到多个方向上,有时教师为了向学生解释和实验相关的知识,占据了實验时间而导致实验效果受到影响。以“探究酸雨的危害”的实验教学为例,在实验前,教师需引导学生了解酸雨的成分、ph值、形成过程、所选择的小麦种子也要符合要求,如此,实验才能顺利进行。再如在“模拟‘血型鉴定’”的实验中,对于“血清、血型、输血”等知识,如果学生在实验前没有了解,实验中就会产生诸多问题,自然就会影响实验的进行。
对于实验组织管理,重点要小组管理上着手。对于一个班级,教师只能从整体上进行调节和组织引导,很多时候无法深入到每个学生中,此时小组长的作用就显现出来了。而且,有的实验周期长,并非一天两天就能完成,而且也不一定要在学校的实验室才能完成,此时,小组内是否都按实验要求完成,这就需要教师充分发挥小组的作用,让小组形成合力,为了得到实验结论而认真实验。
最后在实验过程中,教师要一方面要注重引导,另一方面则要关注学生在实验过程中所获得的收获。应该说,如果要让学生们从一个实验中真正获得科学的知识,那不是一节课或按实验步骤按部就班地进行就能实现的。在引导过程中,教师要通过精心设计问题来实施引导,以“观察动植物细胞的结构”的教学为例,在探究制作临时装片的过程中,如可用问题“为什么要用干净的纱布把载玻片和盖玻片擦干净?若擦拭不净,后果如何?为什么制作洋葱表皮细胞临时装片时在载玻片的中央滴一滴清水,而制作人体口腔上皮细胞临时装片时却滴一滴生理盐水?滴清水或生理盐水的量又如何掌握?为什么要用镊子从洋葱鳞片叶的内表面撕取薄膜?”等问题来引导学生进行讨论,在讨论中实验,在实验中思考,在思考中总结,如此问答结合,观察现象和得出结论结合,学生才能更好地通过实验现象来了解事物的本质,也才能有效地提高实验教学效率。
3 生物实验教学中应注重的问题
生物实验的目的是培养学生的探究能力,因此,在生物实验教学中,教师要从传统的为了实验而实验和为了教学而实验的观念中解脱出来,真正树立以学生为本位,培养学生的科学探究能力,让学生开放性的实验中做到自我实验,自我提高。
首先,实验教学因注重突出学生的主体地位。实验中学生是主体而教师是主导,教师通过实验设计的优化来组织和引导学生的同时,要引导学生在实验中大胆提问,大胆质疑,而不应以现成的实验数据、实验结论为模板,让学生按部就班地进行。要做到这一点,师生关系和和谐课堂气氛的构建不可或缺。实验中,教师要从讲台到学生中去,用眼观察学生的实验,用心倾听学生的理解,认真指导,唯有如此,实验过程才会成为师生共同发展的大舞台。
其次,要注重对学生探究意识的培养。新课程强调学生尝试应用科学探究的方法,研究高中生物问题,验证高中生物规律。如在“生物圈中的人”的模板学习中对蛋白质的探究,要从学生的生活实际来引导,如思考怎样调整人们的饮食来引导学生形成正确的饮食搭配方法和饮食习惯,如果教师能做到让实验成为学生的一种思维和生活习惯,这样的实验就是高效的实验,有用的实验。当然,在实验中教师也不应墨守成规,多引导学生自己动手实验,设计一定的开放性实验,对学生的探究能力培养也具有积极意义。
认清现状,优化实验设计,提高实验效率,促进学生探究能力发展,这是高中生物实验教学的着眼点,教学中教师还需多加实践,不断丰富总结。
参考文献
[1] 牟金芝.高中生物实验教学的优化策略[J].考试周刊,2011.18.
[2] 赵文宝.高中生物实验教学的思考[J].新课程学习,2011.1.
4.高中生物实验总结 篇四
分布:真核生物DNA主要分布在细胞核中,线粒体和叶绿体内也含有少量的DNA;RNA主要分布在细胞质中。
实验结果: 细胞核呈绿色,细胞质呈红色.实验二 物质鉴定
还原糖 + 斐林试剂 砖红色沉淀 脂 肪 + 苏丹III 橘黄色 脂 肪 + 苏丹IV 红色 蛋白质 + 双缩脲试剂 紫色反应
1、还原糖的检测
(1)材料的选取:还原糖含量高,白色或近于白色,如苹果,梨,白萝卜。
(2)试剂:斐林试剂(甲液:0.1g/mL的NaOH溶液,乙液:0.05g/mL的CuSO4溶液),现配现用。
(3)步骤:取样液2mL于试管中→加入刚配的斐林试剂1mL(斐林试剂甲液和乙液等量混合均匀后再加入)→水浴加热2min左右→观察颜色变化(白色→浅蓝色→砖红色)
★模拟尿糖的检测
1、取样:正常人的尿液和糖尿病患者的尿液
2、检测方法:斐林试剂(水浴加热)或班氏试剂或尿糖试纸
3、结果:(用斐林试剂检测)试管内发生出现砖红色沉淀的是糖尿病患者的尿液,未出现砖红色沉淀的是正常人的尿液。
4、分析:因为糖尿病患者的尿液中含有还原糖,与斐林试剂发生反应产生砖红色沉淀,而正常人尿液中无还原糖,所以没有发生反应。
2、脂肪的检测
(1)材料的选取:含脂肪量越高的组织越好,如花生的子叶。
(2)步骤: 制作切片(切片越薄越好)将最薄的花生切片放在载玻片中央 ↓
染色(滴苏丹Ⅲ染液2~3滴切片上→2~3min后吸去染液→滴体积分数50%的酒精洗去浮色→吸去多余的酒精)↓
制作装片(滴1~2滴清水于材料切片上→盖上盖玻片)↓
镜检鉴定(显微镜对光→低倍镜观察→高倍镜观察染成橘黄色的脂肪颗粒)
3、蛋白质的检测
(1)试剂:双缩脲试剂(A液:0.1g/mL的NaOH溶液,B液:0.01g/mL的CuSO4溶液)(2)步骤:试管中加样液2mL→加双缩脲试剂A液1mL,摇匀→加双缩尿试剂B液4滴,摇匀→观察颜色变化(紫色)考点提示:
(1)常见还原性糖与非还原性糖有哪些?
葡萄糖、果糖、麦芽糖都是还原性糖;淀粉、蔗糖、纤维素都是非还原性糖。(2)还原性糖植物组织取材条件?
含糖量较高、颜色为白色或近于白色,如:苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等。(3)研磨中为何要加石英砂?不加石英砂对实验有何影响? 加石英砂是为了使研磨更充分。不加石英砂会使组织样液中还原性糖减少,使鉴定时溶液颜色变化不明显。
(4)斐林试剂甲、乙两液的使用方法?混合的目的?为何要现混现用? 混合后使用;产生氢氧化铜;氢氧化铜不稳定。
(5)还原性糖中加入斐林试剂后,溶液颜色变化的顺序为: 浅蓝色 棕色 砖红色(6)花生种子切片为何要薄? 只有很薄的切片,才能透光,而用于显微镜的观察。
(7)转动细准焦螺旋时,若花生切片的细胞总有一部分清晰,另一部分模糊,其原因一般是什么?
切片的厚薄不均匀。
(8)脂肪鉴定中乙醇作用? 洗去浮色。
(9)双缩脲试剂A、B两液是否混合后用?先加A液的目的。怎样通过对比看颜色变化? 不能混合;先加A液的目的是使溶液呈碱性;先留出一些大豆组织样液做对比。
实验三 观察叶绿体和细胞质流动
1、材料:新鲜藓类叶、黑藻叶或菠菜叶,口腔上皮细胞临时装片
2、原理:叶绿体在显微镜下观察,绿色,球形或椭球形。
用健那绿染液染色后的口腔上皮细胞中线粒体成蓝绿色,细胞质接近无色。知识概要:
取材 制片 低倍观察 高倍观察 考点提示:
(1)为什么可直接取用藓类的小叶,而不能直接取用菠菜叶?
因为藓类的小叶很薄,只有一层细胞组成,而菠菜叶由很多层细胞构成。(2)取用菠菜叶的下表皮时,为何要稍带些叶肉?
表皮细胞除保卫细胞外,一般不含叶绿体,而叶肉细胞含较多的叶绿体。
(3)怎样加快黑藻细胞质的流动速度?最适温度是多少? 进行光照、提高水温、切伤部分叶片;25℃左右。
(4)对黑藻什么部位的细胞观察,所观察到的细胞质流动的现象最明显? 叶脉附近的细胞。
(5)若视野中某细胞中细胞质的流动方向为顺时针,则在装片中该细胞的细胞质的实际流动方向是怎样的?仍为顺时针。
(6)是否一般细胞的细胞质不流动,只有黑藻等少数植物的细胞质才流动? 否,活细胞的细胞质都是流动的。
(7)若观察植物根毛细胞细胞质的流动,则对显微镜的视野亮度应如何调节? 视野应适当调暗一些,可用反光镜的平面镜来采光或缩小光圈。
(8)在强光照射下,叶绿体的向光面有何变化?叶绿体的受光面积较小有一面面向光源。
实验四 观察有丝分裂
1、材料:洋葱根尖(葱,蒜)
2、步骤:
(一)洋葱根尖的培养
(二)装片的制作
制作流程:解离→漂洗→染色→制片
1.解离: 药液: 质量分数为15%的盐酸,体积分数为95%的酒精(1 : 1混合液).时间: 3~5min.目的: 使组织中的细胞相互分离开来.2.漂洗: 用清水漂洗约10min.目的: 洗去药液,防止解离过度,并有利于染色.3.染色: 用质量浓度为0.01g / mL或0.02g / mL的龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)染色3~ 5min 目的: 使染色体着色,利于观察.4.制片: 将根尖放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片上再加一片载玻片.然后用拇指轻轻地按压载玻片.目的: 使细胞分散开来,有利于观察.(三)观察
1、先在低倍镜下找到根尖分生区细胞:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。
2、换高倍镜下观察:分裂中期→分裂前、后、末期→分裂间期。(注意各时期细胞内染色体形态和分布的特点)。其中,处于分裂间期的细胞数目最多。考点提示:
(1)培养根尖时,为何要经常换水? 增加水中的氧气,防止根进行无氧呼吸造成根的腐烂。(2)培养根尖时,应选用老洋葱还是新洋葱?为什么? 应选用旧洋葱,因为新洋葱尚在休眠,不易生根。
(3)为何每条根只能用根尖?取根尖的最佳时间是何时?为何?
因为根尖分生区的细胞能进行有丝分裂;上午10时到下午2时;因为此时细胞分裂活跃。(4)解离和压片的目的分别是什么?压片时为何要再加一块载玻片? 解离是为了使细胞相互分离开来,压片是为了使细胞相互分散开来;再加一块载玻片是为了受力均匀,防止盖玻片被压破。
(5)若所观察的组织细胞大多是破碎而不完整的,其原因是什么? 压片时用力过大。(6)解离过程中盐酸的作用是什么?丙酮可代替吗? 分解和溶解细胞间质;不能,而硝酸可代替。
(7)为何要漂洗? 洗去盐酸便于染色。
(8)细胞中染色最深的结构是什么? 染色最深的结构是染色质或染色体。(9)若所观察的细胞各部分全是紫色,其原因是什么? 染液浓度过大或染色时间过长。
(10)为何要找分生区?分生区的特点是什么?能用高倍物镜找分生区吗?为什么?
因为在根尖只有分生区的细胞能够进行细胞分裂;分生区的特点是:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞处于分裂状态;不能用高倍镜找分生区,因为高倍镜所观察的实际范围很小,难以发现分生区。
(11)分生区细胞中,什么时期的细胞最多?为什么? 间期;因为在细胞周期中,间期时间最长。
(12)所观察的细胞能从中期变化到后期吗?为什么? 不能,因为所观察的细胞都是停留在某一时期的死细胞。(13)观察洋葱表皮细胞能否看到染色体?为什么? 不能,因为洋葱表皮细胞一般不分裂。(14)若观察时不能看到染色体,其原因是什么?
没有找到分生区细胞;没有找到处于分裂期的细胞;染液过稀;染色时间过短。
实验五 比较酶和Fe3+的催化效率 考点提示:
(1)为何要选新鲜的肝脏?因为在不新鲜的肝脏中,过氧化氢酶的活性会由于细菌的破坏而降低。
(2)该实验中所用试管应选较粗的还是较细的?为什么?应选用较粗的,因为在较细的试管中容易形成大量的气泡,而影响卫生香的复燃。
(3)为何要选动物的肝脏组织来做实验,其他动植物的组织的研磨液能替代吗?因为肝脏组织中过氧化氢酶含量较丰富;其它动植物组织也含有少量的过氧化氢酶,所以能够替代。(4)相同质量的块状肝脏和肝脏研磨液,哪一个催化效果好?为什么?研磨液效果好;因为它增加过氧化氢酶与过氧化氢的接触面积。
(5)滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时,可否共用下个吸管?为什么?不可共用,防止过氧化氢酶与氯化铁混合,而影响实验效果。
实验六 色素的提取和分离
1、原理:叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂丙酮或无水乙醇——提取色素 各色素在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸上扩散速度不同——分离色素
2、步骤:
(1)提取色素 研磨(2)制备滤纸条
(3)画滤液细线:均匀,直,细,重复若干次(4)分离色素:不能让滤液细线触及层析液
(5)观察和记录: 结果滤纸条上从上到下依次为:橙黄色(胡萝卜素)、黄色(叶黄素)、蓝绿色(叶绿素a)、黄绿色(叶绿素b).考点提示:
(1)对叶片的要求?为何要去掉叶柄和粗的时脉?
绿色、最好是深绿色。因为叶柄和叶脉中所含色素很少。(2)二氧化硅的作用?不加二氧化硅对实验有何影响?
为了使研磨充分。不加二氧化硅,会使滤液和色素带的颜色变浅。(3)丙酮的作用?它可用什么来替代?用水能替代吗?
溶解色素。它可用酒精等有机溶剂来代替,但不能用水来代替,因为色素不溶于水。(4)碳酸钙的作用?不加碳酸钙对实验有何影响? 保护色素,防止在研磨时叶绿体中的色素受到破坏。不加碳酸钙,滤液会变成黄绿色或褐色。(5)研磨为何要迅速?要充分?过滤时为何用布不用滤纸? 研磨迅速,是为了防止丙酮大量挥发;只有充分研磨,才能使大量色素溶解到丙酮中来。色素不能通过滤纸,但能通过尼龙布。
(6)滤纸条为何要剪去两角? 防止两侧层析液扩散过快。(7)为何不能用钢笔或圆珠笔画线? 因为钢笔水或圆珠笔油中含有其它色素,会影响色素的分离结果。
(8)滤液细线为何要直?为何要重画几次? 防止色素带的重叠;增加色素量,使色素带的颜色更深一些。
(9)滤液细线为何不能触到层析液? 防止色素溶解到层析液中。(10)滤纸条上色素为何会分离?
由于不同的色素在层析液中的溶解度不同,因而它们随层析液在滤纸条上的扩散速度就不
同。
(11)色素带最宽的是什么色素?它在层析液中的溶解度比什么色素大一些? 最宽的色素带是叶绿素a,它的溶解度比叶绿素b大一些。
(12)滤纸条上相互间距最大的是哪两种色素? 胡萝卜素和叶黄素。(13)色素带最窄的是第几条色素带?为何?
第一条色素带,因为胡萝卜素在叶绿体的四种色素中含量最少。
实验七 观察质壁分离和复原
1、条件:细胞内外溶液浓度差,活细胞,大液泡
2、材料:紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞(具紫色大液泡),质量浓度0.3g/mL的蔗糖溶液,清水等。
3、步骤:制作洋葱鳞片叶外表皮细胞临时装片→观察→盖玻片一侧滴蔗糖溶液,另一侧用吸水纸吸引→观察(液泡由大到小,颜色由浅变深,原生质层与细胞壁分离)→盖玻片一侧滴清水, 另一侧用吸水纸吸引→观察(质壁分离复原)
4、结论: 细胞外溶液浓度 > 细胞内溶液浓度,细胞失水 质壁分离 细胞外溶液浓度 < 细胞内溶液浓度,细胞吸水 质壁分离复原 知识概要:制片 观察 加液 观察 加水 观察 考点提示:
(1)洋葱为何要选紫色的?若紫色过淡怎么办?
紫色的洋葱有紫色的大液泡,便于观察液泡的大小变化;缩小光圈,使视野变暗些。(2)洋葱表皮应撕还是削?为何? 表皮应撕不能削,因为削的表皮往往太厚。
(3)植物细胞为何会出现质壁分离? 动物细胞会吗? 当细胞失去水分时,其原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性;动物细胞不会发生质壁分离,因为动物细胞没有细胞壁。(4)质壁分离时,液泡大小和颜色的变化?复原时呢? 细胞发生质壁分离时,液泡变小,紫色加深;当细胞质壁分离复原时,液泡变大,紫色变浅。(5)若发生质壁分离后的细胞,不能发生质壁分离复原,其原因是什么?
细胞已经死亡(可能是外界溶液浓度过大,细胞失水过多或质壁分离时间过长)(6)高倍镜使用前,装片如何移动?
若要把视野中上方的物像移到视野的正中心,则要将装片继续向上移动。若要把视野中左方的物像移到视野的正中心,则要将装片继续向左方移动,因为显微镜视野中看到的是倒像。(7)换高倍物镜后,怎样使物像清晰?视野明暗度会怎样变化?如何调亮?换高倍物镜后,应调节细准焦螺旋使物像变得清晰;视野会变暗,可调大光圈或改用反光镜的凹面镜来使视野变亮。
(8)所用目镜、物镜的长度与放大倍数的关系? 目镜越长,放大倍数越小;物镜越长,放大倍数越大。
(9)物像清晰后,物镜与载玻片之间的距离和放大倍数的关系? 物镜与载玻片之间的距离越小,放大倍数越大。
(10)总放大倍数的计算方法?放大倍数具体指面积的放大倍数还是长度的放大倍数? 总放大倍数等于目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积;放大倍数是指细小物体长度或宽度的放大倍数。
(11)放大倍数与视野中细胞大小、多少、视野明暗的关系? 放大倍数越大,视野中细胞越大、数目越少、视野越暗。
(12)更换目镜,若异物消失,则异物在目镜上;更换物镜,若异物消失,则异物在物镜上、移动载玻片,若异物移动,则异物在载玻片上。
(13)怎样利用质壁分离现象来测定植物细胞液的浓度? ①配制一系列浓度从小到大的蔗糖溶液 ②分别用以上不同浓度的溶液制成某植物细胞的临时装片 ③用显微镜观察某植物细胞是否发生质壁分离。某植物细胞液的浓度就介于不能引起质壁分离的浓度和能引起质壁分离的浓度之间。
实验八 探究酵母菌的呼吸方式
1、原理: 酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,产生二氧化碳和水: C6H12O6 + 6O2 + 6H2O6→CO2 + 12H2O + 能量 在无氧条件下进行无氧呼吸,产生酒精和少量二氧化碳: C6H12O6→ 2C2H5OH + 2CO2 + 少量能量
2、装置:(见课本)
3、检测:(1)检测CO2的产生:使澄清石灰水变浑浊,或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。(2)检测酒精的产生:橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色。
实验九 观察细胞的减数分裂
1、目的要求:通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,识别减数分裂不同阶段的染色体的形态、位置和数目,加深对减数分裂过程的理解。
2、材料用具:蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,显微镜。
3、方法步骤:
(1)在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。
(2)先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞,再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。
4、讨论:(1)如何判断视野中的一个细胞是处于减数第一次分裂还是减数第二次分裂?(2)减数第一次分裂与减数第二次分裂相比,中期细胞中的染色体的不同点是什么?末期呢?
实验十 低温诱导染色体加倍
1、原理:用低温处理植物分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,以致影响染色体被拉向两极,细胞也不能分裂成两个子细胞,于是,植物细胞染色体数目发生变化。
2、方法步骤:
(1)洋葱长出约1cm左右的不定根时,放入冰箱的低温室内(4℃),诱导培养36h。(2)剪取诱导处理的根尖约0.5~1cm,放入卡诺氏液中浸泡0.5~1 h,以固定细胞的形态,然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。(3)制作装片:解离→漂洗→染色→制片
(4)观察,比较:视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞.3、讨论:秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍,这两种方法在原理上有什么相似之处?
实验十一 调查常见的人类遗传病
1、要求:调查的群体应足够大;选取群体中发病率较高的单基因遗传病。如红绿色盲、白化病、高度近视(600度以上)等.2、方法: 分组调查,汇总数据,统一计算.3、计算公式:某种遗传病的发病率=某种遗传病患病人数/某种遗传病被调查人数×100%
4、讨论: 所调查的遗传病的遗传方式, 发病率是否与有关资料相符, 分析原因.实验十三 探究培养液中酵母菌数量的动态变化
1、培养酵母菌(温度、氧气、培养液):可用液体培养基培养
2、计数:血球计数板(2mm×2mm方格,培养液厚0.1mm)
3、推导计算
4、讨论:根据7天所统计的酵母菌种群数量画出酵母菌种群数量的增长曲线;推测影响影响酵母菌种群数量变化的因素。
实验十四 土壤中动物类群丰富度的研究
1、丰富度的统计方法通常有两种:记名计算法和目测估计法
记名计算法:指在一定面积的样地中,直接数出各种群的个体数目,这一般用于个体较大,种群数量有限的群落。目测估计法:按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。等级的划分和表示方法有:“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等。
2、设计数据收集和统计表,分析所搜集的数据。
实验十五 探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替 要求:(1)水族箱必须放置于室内通风、光线良好的地方,但要避免阳光直接照射。(2)组成成分:非生物成分、生产者、消费者和分解者(3)各生物成分的数量不宜过多,以免破坏食物链
实验十六 模拟探究细胞表面积与体积的关系 原理: NaOH和酚酞相遇呈紫红色
步骤: 将含酚酞琼脂块切成三块边长分别为3cm、2cm、1cm的正方体, 放入烧杯内,加入 NaOH溶液,10min后取出,用纸巾吸干,用塑料刀将琼脂块切成两半.观察切面,测量每一块上NaOH扩散的深度.分析: 琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小, NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比也随着琼脂块的增大而减小.结论:细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞的物质运输的效率就越低。细胞表面积限 制了细胞的长大。
实验设计
实验设计的方法体系。
1、常用器材和**的使用方法。
NaOH:吸收CO2或改变溶液的pH。Ca(OH)2:鉴定CO2 HCl:解离或改变溶液的pH。NaHCO3:提供CO2 滤纸:过滤或纸层析。纱布或尼龙布:过滤
斐林试剂:可溶性还原性糖的鉴定。碘液:鉴定淀粉。苏丹Ⅲ、Ⅳ:脂肪的鉴定。双缩脲试剂:蛋白质的鉴定 二苯胺试剂:鉴定DNA。柠檬酸钠:血液抗凝剂。
龙胆紫溶液或醋酸洋红:碱性染料,用于染色体染色。NaCl:配制生理盐水及其它不同浓度的盐溶液,可用于动物细胞内液或用于提取DNA。
琼脂:激素或其它物质的载体,用于激素的转移或培养基。甲基绿:对DNA进行染色; 亚甲基蓝:用于活体染色或检测污水中的耗氧性细菌(细菌的氧化可使之褪色)。酒精:用于消毒处理、提纯DNA、叶片脱色及配制解离液。
蔗糖:配制蔗糖溶液,用于测定植物细胞液浓度或观察质壁分离和复原。健那绿:对线粒体进行染色。吡罗红:对RNA进行染色
实验设计的技术手段
1、关于光学显微镜的使用:正确使用显微镜,如对光、低倍物镜的使用、高倍物镜的使用、反光镜的使用、镜头的擦拭、显微镜的放大对象、显微镜使用时物象移动方向、显微镜使用时异物的判断。
2、临时装片、切片和涂片的制作:适用于显微镜观察,凡需在显微镜下观察的生物材料,必须先制成临时装片、切片和涂片,如“观察植物细胞的质壁分离和复原”中要制作洋葱表皮细胞的临时装片,在“生物组织中脂肪的鉴定”中要制作花生种子的切片,在“观察动物如人体血液中的细胞”中要制作血液的涂片等。
3、研磨,过滤:适用于从生物组织中提取物质如酶、色素等,要求学生熟练掌握研磨、过滤的方法,如研磨时要先将生物材料切碎,然后加入摩擦剂(常用二氧化硅)、提取液和其它必要物质,充分研磨之后,往往要进行过滤,以除去渣滓,所用过滤器具则根据需要或根据试题中提供的器材加以选用,如可用滤纸、纱布、脱脂棉、尼龙布等。
4、解离技术:适用于破坏细胞壁,分散植物细胞,制作临时装片。
5、恒温技术:适用于有酶参加的生化反应,一般用水浴或恒温箱,根据题目要求选用。
6、纸层析技术:适用于溶液中物质的分离。主要步骤包括制备滤纸条、划滤液细线、层析分离等。
7、植物叶片生成淀粉的鉴定:适于光合作用的有关实验主要步骤包括饥饿处理、光照、酒精脱色、加碘等。
8、同位素示踪技术:如噬菌体浸染细菌的实验,用18O2和14CO2追踪光合作用中氧原子和碳原子转移途径的实验等。
高中生物复习的十个常见误区
1.认为变形虫的分裂生殖是无丝分裂。其实,变形虫分裂过程中有核膜解体、纺锤体和染
色体形成等过程,是典型的有丝分裂。
2.认为在生物体内所有的反应都需在酶的催化下才能进行。其实,在生物体内有些反应是不需要酶的,例如“水的光解”,只需光和叶绿素分子,没有酶的参与。
3.认为试管婴儿是从试管中培养出的婴儿。其实,试管婴儿是体外受精和胚胎移植的产物,即在体外的一定培养液中让精子与卵结合为受精卵,受精卵进行分裂,发育成一个多细胞胚,再将这个胚移植到母体培养,最终发育为成熟的胎儿。
4.认为动物都具有线粒体。其实,蛔虫、绦虫等体内寄生虫不含线粒体,因为它们长期适应寄生在人和高等动物体内缺乏游离氧气的环境中,不进行有氧呼吸,只进行无氧呼吸。5.认为腺体都是内胚层发育而来。其实,汗腺、皮脂腺、乳腺、气味腺、垂体等腺体均由外胚层发育而来,肾上腺、精巢、卵巢等腺体却由中胚层发育而来。
6.认为原核细胞中没有细胞器。其实,原核细胞内有核糖体,只是无其他细胞器的明显分化而已。
7.认为人体的体液只包括组织液、血浆和淋巴。其实,脑脊液、胸腔液、心包液,消化液、汗液和尿液等都是体液
8.认为酶都是蛋白质。其实,近年来的研究成果表明,酶可以分为三大类:①绝大多数酶是由蛋白质组成的;②有些酶是由蛋白质和核酸组成的;③有些酶是由核酸组成的。所以说并不是所有的酶都是蛋白质。
9.认为绿色植物在生态系统中只能充当生产者。其实,已发现自然界中大约有500个种食虫植物(属于绿色植物,可进行光合作用),当它们捕虫时则以狰狞的消费者面貌出现。10.认为“凡是体细胞中含有三个以上染色体组的个体就是多倍体”。其实,多倍体应是“由合子发育而来的,体细胞含有三个以上染色体组的个体”。如普通小麦是六倍体,由其花粉经离体培育法获得的新植株,体细胞内虽含有三个染色体组,但由于不是合子发育而来的,所以不是三倍体,而是单倍体。
高中生物学中的一些特例汇总
1、人成熟红细胞的特殊性:①成熟的红细胞中无细胞核
②成熟的红细胞中无线粒体,核糖体等细胞器结构
③红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散。
2、一般体细胞的增殖方式为有丝分裂;产生有性生殖细胞的增殖方式是减数分裂;蛙的红细胞增殖方式为无丝分裂,但是人的红细胞不能增殖。
3、细胞的分裂次数一般都很有限,而癌细胞能够无限增殖。
4、高度分化的动物细胞一般不具全能性,但卵细胞比较特殊,其全能性较一般体细胞的全能性高;在自然界中,有的极少数生物是未经受精的卵细胞直接发育而成,象蜜蜂中的雄蜂、蚂蚁中的雄蚁及蚜虫中的雌虫等。
5、并不是生物体内所有的反应都需要酶。一般的生化反应都需要酶的催化,可光合作用的光反应阶段中的水的光解就不需要酶,只是需要利用光能促进水的分解。
6、光合作用一般是在叶绿体中进行的,但蓝藻和光合细菌的他们没有叶绿体,同样也可以进行光合作用。
7、矿质元素一般都是灰分元素,但N例外。
8、人体酶适宜的PH值一般是接近中性,但胃蛋白酶的适宜的PH值是1.5-2.2。
9、一般营养物质被消化后,大多数物质被吸收的方式是主动运输,如葡萄糖、氨基酸等,吸收后主要是进入血液;但是吸收甘油与脂肪酸的方式是自由扩散,且主要被吸收进入淋巴液中。
10、纤维素在人体中虽然不能被消化吸收的,但是,它能促进肠的蠕动,有利于防止结肠癌等,也是人体也必需的营养物质,所以也称为“第七营养物质”。
11、高等植物无氧呼吸的产物一般是酒精,但是某些高等植物的某些器官的无氧呼吸产物为乳酸,如:马铃薯的块茎、甜菜的块根、玉米的胚等。
12、有氧呼吸一般主要是在线粒体中进行的,而原核生物(没有线粒体)的有氧呼吸是在细胞质中进行的。
13、人属于需氧型生物,人的体细胞主要是进行有氧呼吸的,但红细胞却进行无氧呼吸。
14、植物一般都是自养型生物,但菟丝子、大花草、天麻等是典型的异养型植物。
15、几种特殊生物的代谢类型:①红螺菌的代谢类型为兼性营养厌氧型;②猪笼草的代谢类型为兼性营养需氧型;③酵母菌的代谢类型为异养兼性厌氧型。
16、并不是所以叫菌的都是细菌,带杆的、带球的都是细菌属于原核生物,乳酸菌其实是乳酸杆菌;酵母菌不是细菌,而是真菌类,属于真核生物。
17、一般生物都有细胞结构;而病毒(由蛋白质与一种核酸构成)、类病毒(只由核酸构成)及朊病毒(只有蛋白质)则没有细胞结构,但他们同样有严整的结构。
18、内分泌系统与其他系统的联系:①下丘脑:是神经系统控制 内分泌系统的桥梁,是机体调节内分泌活动的枢纽,其中的神经分泌细胞,不仅能传导兴奋,还能分泌激素,既属于神经系统,又属于内分泌系统。②甲状腺:甲状腺激素能促进中枢神经系统的发育,提高神经系统的兴奋性,是内分泌系统作用于神经系统的体现。③胸腺:造血干细胞在胸腺中经胸腺素的作用而转化为T淋巴细胞,因此,胸腺即属于免疫系统,又属于内分泌系统。④胰脏:外分泌部—胰腺,是外分泌腺,分泌胰液,属于消化系统。其内分泌部是胰岛,属于内分泌腺;胰岛中的A 细胞:分泌胰高血糖素,B 细胞:分泌胰岛素。⑤性腺:分泌性激素,属于内分泌系统系统;产生成熟的生殖细胞,属于生殖系统系统。
19、双子叶植物的种子一般无胚乳,但蓖麻例外;单子叶植物的种子一般有胚乳,但兰科植物例外。
20、组织培养是属于无性生殖,但是花粉离体培养一般认为是属于有性生殖。
21、果实、种子基因型的特殊性:种子的果皮与种皮是属于亲代的,而胚与胚乳是属于子代的。基因型为AABB的桃树做母本,基因型为aabb的桃树做父本,授粉后,结出果实中胚细胞、胚乳细胞、果皮细胞的基因型依次是AaBb、AAaBBb、AABB。
22、同源染色体形态大小一样相同,而X与Y染色体是一对特殊的同源染色体,其形态大小相差较远
介绍几种制剂的作用
(1)2,4-D生长素类似物:有双重性,低浓度促进生长;高浓度抑制生长;培育无籽果实。(2)10-4M的秋水仙素:a.诱发基因突变。b.使染色体加倍,培育多倍体。c.单倍体育种,培育纯种。高考资源网
(3)0.9%生理盐水(维持红细胞、口腔上皮细胞形态),10%KNO3溶液(植物细胞质壁分离和自动复原),5%CaCl2溶液和0.01%亚甲基蓝溶液(根对离子的交换吸附),15%盐酸溶液(对根尖解离),丙酮、酒精(溶解色素),层析液(分离色素),龙胆紫溶液、醋酸洋红液(根尖细胞染色体染色),30%蔗糖溶液(植物细胞质壁分离和复原)(4)紫外线:一定剂量作为能量、保温,高剂量导致细胞基因突变。
设计实验步骤常用“四步法”
第一步:共性处理实验材料,均等分组并编号。选择实验材料时要注意应用一些表示等量的描述性语言,如:“生长一致的”,“日龄相同的,体重一致的”等等。分成多少组要视题目中所给的信息而定,(一般情况分两组)。编号最好用A、B、C或甲、乙、丙,而不用1、2、3 避免与实验步骤相混淆。
第二步:遵循单因子变量原则,对照处理各组材料。方法为一组为对照组(往往为处于正常生理状态的),其余为实验组,对照组与实验组只能有一个实验条件不同(单因子变量),其他条件要注意强调出相同来,这是重要的得分点或失分点。至于变量是什么要根据具体题目来确定。
5.高中生物实验 篇五
1.实验原理
(1)放大倍数的计算,显微镜的放大倍数等于目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。
(2)放大倍数的实质:放大倍数是指放大的长度或宽度,不是指面积或体积。
(3)高倍显微镜的作用:可以将细胞放大,更清晰地观察到细胞的形态、结构,有利于区别不同的细胞。
2.操作步骤
[深度思考]
(1)如何区分目镜与物镜,其长短与放大倍数之间存在怎样的关系?
提示 目镜无螺纹,物镜有螺纹。物镜越长,放大倍数越大;目镜越长,放大倍数越小。
(2)为什么要先用低倍镜观察清楚后,把要放大观察的物像移至视野中央,再换高倍物镜观察?
提示 低倍镜下视野范围大,而高倍镜下视野范围小,如果直接用高倍物镜观察,往往由于观察的物像不在视野范围内而找不到。因此,需要先用低倍镜观察清楚,并把要放大观察的物像移至视野中央,再换高倍物镜观察。
(3)如何把物像移到视野中央?
提示 物像在视野中偏向哪个方向,装片就向哪个方向移动,简称“偏哪移哪”。
(4)若视野中出现一半亮一半暗;观察花生切片标本材料一半清晰一半模糊不清,出现上述两种情况的可能原因分别是什么?
提示 前者可能是反光镜的调节角度不对;后者可能是由花生切片厚薄不均匀造成的。
(5)若所观察视野中有“污物”,应如何判断“污物”位置?
提示:
[方法技巧]
1.关注显微镜使用的“4”个易错点
(1)必须先用低倍物镜观察,找到要观察的物像,移到视野中央,然后再换用高倍物镜。
(2)换用高倍物镜后,不能再转动粗准焦螺旋,只能用细准焦螺旋来调节。
(3)换用高倍物镜后,若视野太暗,应先调节遮光器(换大光圈)或反光镜(用凹面反光镜)使视野明亮,再调节细准焦螺旋。
(4)观察颜色深的材料,视野应适当调亮,反之则应适当调暗。
2.显微镜下细胞数目的两种计算方法
若视野中的细胞为单行,计算时只考虑长度和宽度;若视野中充满细胞,计算时则要考虑面积的变化。
(1)若视野中为一行细胞,高倍镜下细胞数量与低倍镜下细胞数量之比等于其放大倍数之比的倒数。
(2)若视野中充满细胞,则高倍镜下细胞数量与低倍镜下细胞数量之比等于其放大倍数之比的倒数的平方。
二、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.实验原理
2.实验步骤
[深度思考]
(1)上述实验选材的标准是什么?
提示 ①被检测物质含量丰富;②材料接近无色;③易取材,易操作等。
(2)实验中,在加相应试剂之前为何要留出部分组织样液?
提示 作为对照,以便与鉴定后的样液颜色作对比,增强实验的说服力。
(3)鉴定还原糖时使用的斐林试剂为何要现配现用?
提示 因为斐林试剂很不稳定,容易产生蓝色的Cu(OH)2沉淀,所以应将甲液和乙液分别保存,使用时现配现用。
(4)蔗糖溶液中加入斐林试剂后呈现什么颜色?
提示 蔗糖属于非还原糖,不与斐林试剂发生颜色反应。观察到的现象不是无色,而是蓝色[Cu(OH)2的颜色]。
(5)在使用双缩脲试剂时,为什么要先加入试剂A,后加入试剂B?
提示 先加入试剂A,造成碱性环境,只有在碱性环境中,蛋白质才容易与Cu2+发生颜色反应。
(6)鉴定蛋白质时,加入试剂B后,如果没有产生紫色反应,可能的原因是什么?
提示 可能加入的双缩脲试剂B过量,CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2絮状沉淀,会遮蔽实验中所产生的紫色,影响观察结果。
(7)脂肪鉴定实验中为什么用50%的酒精洗去浮色,而不用清水?
提示 因为苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ易溶于有机溶剂酒精中,而不溶于清水中。
[技法提炼]
1.利用“一同三不同”区分斐林试剂与双缩脲试剂
“一同”是指都含有NaOH和CuSO4两种成分,且NaOH溶液的质量浓度都为0.1 g/mL。
“三不同”分别指:(1)使用原理不同。斐林试剂的实质是新配制的Cu(OH)2溶液,双缩脲试剂的实质是碱性环境中的Cu2+。
(2)使用方法不同。鉴定还原糖时将甲、乙两液等量混匀后立即使用;鉴定蛋白质时先加A液1 mL摇匀,然后加B液4滴,振荡摇匀。
(3)CuSO4溶液的浓度不同。斐林试剂中CuSO4溶液的质量浓度为0.05 g/mL,双缩脲试剂中CuSO4溶液的质量浓度为0.01 g/mL。
2.三类有机物检测在操作步骤上的差异
(1)唯一需要加热——还原糖检测,且必须水浴加热,不能用酒精灯直接加热。若不加热,则无砖红色沉淀出现。
(2)唯一需要显微镜——脂肪检测。
(3)混合后加入——斐林试剂;分别加入——双缩脲试剂(先加A液,后加B液,且B液不能过量)。
三、观察DNA和RNA在细胞中的分布
1.实验原理
(1)甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同:甲基绿+DNA→绿色;吡罗红+RNA→红色。
(2)盐酸能改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时可使染色质中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA和染色剂结合。
2.实验步骤
[深度思考]
(1)实验选材时,为何不选用紫色洋葱外表皮细胞或叶肉细胞?
提示 紫色洋葱外表皮细胞含紫色液泡,叶肉细胞含叶绿体,易对实验结果造成颜色干扰。
(2)不能用哺乳动物成熟红细胞观察DNA和RNA分布的原因是什么?
提示 哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核,没有DNA。
(3)制片时,为何滴加0.9%的NaCl溶液?
提示 0.9%的NaCl溶液可以保持口腔上皮细胞的正常形态。
(4)水解之前,为何用酒精灯烘干载玻片?
提示 烘干可迅速杀死并固定细胞,否则细胞内的溶酶体会对核酸造成破坏。
(5)观察DNA和RNA在细胞中分布的实验中,用缓水流冲洗载玻片的目的是什么?
提示 防止细胞被水流冲走。
(6)由上述实验得到的实验结论是什么?
提示 DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中。
[易错警示]
观察DNA和RNA在细胞中的分布实验的注意事项
(1)吡罗红甲基绿染色剂:混合使用,且现用现配。
(2)DNA和RNA在细胞核和细胞质中均有分布,只是量不同,故结构中强调“主要”而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。
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(如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
①反应原理:淀粉淀粉酶――→麦芽糖
碘↓液 碘↓液
蓝色 无蓝色出现
②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
①反应原理(用反应式表示):
②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
[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H2O2,H2O2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(或pH),设计实验时需设置一系列不同温度(或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(或pH)即为最适温度(或pH)。相邻组间的差值(即梯度值)越小,测得的最适温度(或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
①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。
七、探究酵母菌的呼吸方式
1.实验原理
2.实验步骤
(1)配制酵母菌培养液(酵母菌+葡萄糖溶液)。
(2)检测CO2的产生,装置如图所示。
(3)检测酒精的产生:自B、D中各取2 mL酵母菌培养液的滤液分别注入编号为1、2的两支试管中→分别滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。
3.实验现象
4.实验结论
(1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。
(2)在有氧条件下产生CO2多而快,在无氧条件下产生酒精,还产生少量CO2。
[深度思考]
(1)为什么选酵母菌作为实验材料?
提示 酵母菌在有氧、无氧条件下都能生存,可通过测定其细胞呼吸产物来确定酵母菌细胞呼吸方式。
(2)为什么先将空气通过10%的NaOH溶液后,再进入酵母菌培养液中?
提示 10%的NaOH溶液用于吸收空气中的CO2,以保证用于检测产物的锥形瓶中澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2导致的。
(3)用于测定无氧呼吸的装置中,为什么将酵母菌培养液封口放置一段时间后,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶?
提示 酵母菌将锥形瓶中的氧气消耗完毕后再进行检测,以确保通入澄清石灰水中的CO2是由无氧呼吸产生的。
(4)实验设计需遵循对照原则,此实验为何不设置对照组?
提示 此实验为对比实验,对比实验不设对照组,而是通过有氧和无氧条件下的两个实验组相互对比得出实验结论。
(5)实验所用的葡萄糖溶液为什么需煮沸?
提示 煮沸的主要目的是灭菌,排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成干扰。
[方法技巧]
1.运用液滴移动情况探究酵母菌呼吸方式的方法
(1)欲确认某生物的呼吸类型,应设置两套呼吸装置,如前面5题中的图所示(以发芽种子为例)。
(2)实验结果预测和结论(见下表):
2.细胞呼吸速率的测定
(1)实验装置
(2)实验原理:组织细胞呼吸作用吸收O2,释放CO2,CO2被NaOH溶液吸收,使容器内气体压强减小,刻度管内的液滴左移。单位时间内液滴左移的体积即表示呼吸速率。装置乙为对照。
(3)误差的校正
①如果实验材料是绿色植物,整个装置应遮光处理,否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。
②如果实验材料是种子,为防止微生物呼吸对实验结果的干扰,应对装置及所测种子进行消毒处理。
③为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差,应设置对照实验,将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟),其他条件均不变。
八、绿叶中色素的提取和分离
1.实验原理
(1)提取:绿叶中的色素能够溶于有机溶剂而不溶于水,可用无水乙醇等有机溶剂提取色素。
(2)分离:各种色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢,从而使各种色素相互分离。
2.实验步骤
提取色素:称取5 g的绿叶,剪碎,放入研钵中→加入少量SiO2、CaCO3和10 mL无水乙醇
↓ →研磨→过滤→将滤液收集到试管内并塞严试管口
制备滤纸条:将干燥的定性滤纸剪成略小于试管长和直径的滤纸条,将滤纸条一端剪去两角,
↓ 在距离剪角一端1 cm处用铅笔画一条细的横线
画滤液细线:用毛细吸管吸取少量的滤液,沿铅笔线均匀地画出一条细线,待滤液干后,
↓ 再画一两次
分离色素:将适量的层析液倒入试管中,将滤纸条轻轻插入层析液中→
↓ 用棉塞塞紧试管口,装置如图所示
观察结果:滤纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素带
[深度思考]
(1)为什么需要选用新鲜绿色的叶片做实验材料?
提示 新鲜绿色的叶片中色素含量高,从而使滤液中色素含量较高,实验效果明显。
(2)为什么研磨时要迅速?为什么研磨时要加入少量的CaCO3和SiO2?
提示 叶绿素不稳定,易被破坏,因此研磨要迅速、充分,以保证提取较多的色素。二氧化硅破坏细胞结构,使研磨充分。碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。
(3)为什么盛放滤液的试管管口加棉塞?
提示 防止乙醇挥发和色素氧化。
(4)滤纸为什么需预先干燥处理?在制备滤纸条时,为什么将一端的两个角剪掉?
提示 干燥处理的目的是使层析液在滤纸上快速扩散;剪掉两角的目的是防止层析液沿滤纸边缘扩散过快,从而保证色素带分离整齐。
(5)为什么画滤液细线要直、细、匀,而且待滤液细线干燥后再重复画一两次?
提示 画滤液细线要直、细、匀的目的是使分离出的色素带平整不重叠;滤液细线干燥后再重复画一两次,使分离出的色素带清晰分明。
(6)在层析时,为什么不能让滤液细线触及层析液?
提示 滤纸条上的滤液细线触及层析液,会使色素直接溶解到层析液中,结果使滤纸条上得不到色素带。
(7)分析滤纸条上色素带宽窄不同的原因。
提示 不同种类的色素在绿叶中的含量不同,含量多的色素带宽,反之色素带窄。
(8)如图是实验得到的色素在滤纸条上的分布图示,分析比较各种色素的含量及其在层析液中的溶解度的大小。
提示 ①色素含量:叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素。
②溶解度大小:胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b。
[归纳整合]
1.绿叶中色素提取和分离实验异常现象分析
(1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析
①未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分。
②使用放置数天的叶片,滤液色素(叶绿素)太少。
③一次加入大量的无水乙醇(正确做法:分次加入少量无水乙醇提取色素)。
④未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏。
(2)滤纸条色素带重叠:滤纸条上的滤液细线接触到层析液。
(3)滤纸条看不见色素带
①忘记画滤液细线或没有提取出色素。
②滤液细线接触到层析液,且时间较长,色素全部溶解到层析液中。
2.实验设计的四大基本原则
(1)单一变量原则:即除自变量(实验变量)以外,应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。如生物材料相同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同(型号、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)和条件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。
(2)对照原则:应设置对照实验,使实验组与对照组的自变量不同(其余因素都相同),以便减小实验误差。
(3)平行重复原则:在实验设计中为了避免实验结果的偶然性,必须对所做实验进行足够次数的重复,以获得多次实验结果的平均值,保证实验结果的准确性。
(4)科学性原则:指在设计实验时必须有充分的科学依据,即实验目的要明确,实验原理要正确,实验研究的材料和实验方法的选择要恰当,整个实验设计的思路和实验方法的确定都不能偏离实验原理、有关的生物学知识及其他学科领域的基本知识。
九、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
1.实验原理
(1)高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛。
(2)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(龙胆紫溶液)染成深色。
(3)由于各个细胞的分裂是独立进行的,在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在状态,判断处于不同分裂时期的细胞。
2.实验步骤
[深度思考]
(1)取材时为什么只能剪2~3 mm,而不能过长?
提示 若剪得过长会包括伸长区,伸长区无细胞分裂,增加了寻找观察细胞的难度。
(2)解离和染色时间要严格控制的原因是什么?
提示 ①若解离时间太短,则压片时细胞不易分散开;时间过长,则细胞分离过度、过于酥软,无法取出根尖进行染色和制片。②若染色时间太短,则染色体不能完全着色;若染色时间过长,则使细胞核等其他部分充满染色剂,无法分辨染色体。
(3)实验操作中漂洗和染色的顺序能不能互换?并说明原因。
提示 不能。漂洗的目的是洗去根尖组织细胞中的盐酸,有利于碱性染料的着色,若二者顺序颠倒,解离液中的盐酸会影响染色的效果。
(4)在制片时两次用到载玻片,作用分别是什么?
提示 第一次是放置根尖;第二次是在盖玻片上加一片载玻片,然后用拇指轻轻按压,目的是使细胞均匀分散,避免压碎盖玻片。
(5)为什么不能对细胞有丝分裂过程进行连续观察?如何才能找到细胞分裂各个时期的细胞?
提示 ①解离过程中细胞已经死亡,观察到的只是一个固定时期。②如果要找到各个分裂时期的细胞,要不断移动装片,在不同的视野中寻找。
(6)使细胞分散开的操作措施有哪三种?
提示 ①解离;②镊子尖弄碎根尖;③拇指按压载玻片。
[易错警示]
观察有丝分裂实验的3个易错点
(1)不清楚“解离”的作用原理,误认为可以观察细胞有丝分裂的动态变化过程。
(2)不清楚细胞具有的相应结构,误认为赤道板也能观察到。
(3)对取材原理不清楚,误认为根尖任何部位的细胞都可作为观察对象,实际上只有分生区细胞才可以作为观察对象。
十、观察细胞的减数分裂
1.实验原理
蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞,再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂。在此过程中,细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化,因而可据此识别减数分裂的各个时期。
2.实验步骤
(1)装片制作(与有丝分裂装片制作过程相同)
解离→漂洗→染色→制片。
(2)显微观察
[深度思考]
(1)本实验宜选用雄性个体生殖器官,其原因是什么?
提示 ①雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数;②在大多数动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底,排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞,只有和精子相遇后,在精子的刺激下,才继续完成减数第二次分裂。
(2)制作形成的装片中可以观察到细胞内染色体数目有哪些?
提示 精巢内精原细胞既进行有丝分裂,又进行减数分裂,因此可以观察到的染色体数为n、2n、4n等不同的细胞分裂图像。
(3)视野中减数第一次分裂中期的细胞内,染色体一定位于“一条线”的位置吗?
提示 从细胞侧面看,中期时染色体排列在细胞“一条线”的位置,从细胞极面看,染色体分布在细胞各处。
[实验拓展]
观察减数分裂实验的关键提醒
(1)临时装片制作时应特别注意的几个关键环节
①为了更加清晰地观察染色体形态,在解离前,一般要对动物组织进行低渗处理,其目的是凭借渗透作用使细胞膨胀,染色体铺展,同时可使黏附于染色体的核仁物质散开,以便能在一个平面上观察所有染色体形态。
②低渗处理后再进行解离固定,将细胞杀死并去除细胞之间的黏连物,使细胞彼此分开,经压片,细胞会彼此分散开,解离后进行漂洗,去除解离液对染色效果的影响,染色体容易被醋酸洋红(染)液或龙胆紫溶液染色,染色完成后进行制片并压片。
(2)确定中期细胞的类型:睾丸内初级精母细胞进行减数分裂产生精子,精原细胞进行有丝分裂增加细胞数目。因此处于分裂中期的细胞应该包括:减数第一次分裂中期、减数第二次分裂中期、有丝分裂中期,产生的子细胞分别是次级精母细胞、精细胞、精原细胞。
十一、调查人群中的遗传病
1.实验原理
(1)人类遗传病是由遗传物质改变而引起的疾病。
(2)遗传病可以通过社会调查和家系调查的方式了解其发病情况。
2.实验步骤
[深度思考]
(1)调查时,为何最好选择单基因遗传病?
提示 多基因遗传病易受环境因素影响,不宜作为调查对象。
(2)能否在普通学校调查21三体综合征患者的概率?
提示 不能,因为学校是一个特殊的群体,没有做到在人群中随机调查。
(3)遗传病发病率与遗传方式调查的区别
十二、低温诱导植物染色体数目的变化
1.实验原理
低温处理植物分生组织细胞→纺锤体不能形成→染色体不能被拉向两极→细胞不能分裂→细胞染色体数目加倍。
2.实验步骤
[深度思考]
(1)为什么选用洋葱(或大葱、蒜)作实验材料?除此之外还可以选用哪种植物?
提示 选用实验材料的原则是既要容易获得,又便于观察;常用洋葱(或大葱、蒜)的染色体是2n=16条;若用蚕豆(2n=12条)染色体更便于观察。
(2)比较实验中所用试剂的使用方法及作用
[易错警示]
关于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的3个易错提醒
(1)细胞是死的而非活的:显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞。
(2)材料不能随意选取:误将低温处理“分生组织细胞”等同于“任何细胞”。选材应选用能进行分裂的分生组织细胞,否则不会出现染色体加倍的情况。
(3)着丝点分裂与纺锤体无关:误将“抑制纺锤体形成”等同于“着丝点不分裂”。着丝点是自动分裂,无纺锤丝牵引,着丝点也分裂。
十三、探究培养液中酵母菌种群数量的变化
1.实验原理
(1)用液体培养基培养酵母菌,种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。
(2)在理想的无限环境中,酵母菌种群的增长呈“J”型曲线;在有限的环境条件下,酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。
2.实验流程
[诊断与思考]
1.判断下列说法的正误
(1)培养液中酵母菌数量的增长只受一些环境因素(如培养液成分、温度等)的影响
(2)一定容积的培养液中酵母菌的数量增长呈“S”型()
(3)在取样液前要将培养液振荡,目的是使酵母菌均匀分布()
(4)酵母菌的数量随时间的变化情况只能用“S”型曲线的形式表示()
(5)重复实验次数可以减少实验的误差()
2.从试管中吸出培养液进行计数之前,为什么要轻轻振荡几次?
提示 使酵母菌均匀分布,计数准确。
3.该探究需要设置对照及重复实验吗?
提示 酵母菌种群数量的变化在时间上形成前后自身对照,所以无需设置对照实验。但要获得准确的实验数据,必须进行重复实验,求得平均值。
4.若一个小方格内酵母菌过多,难以数清,采取的措施是什么?
提示 可增大稀释倍数后再计数。
[归纳整合]
探究培养液中酵母菌数量的动态变化实验的注意事项
(1)我们测定的酵母菌种群数量是在恒定容积的培养基中测定的,与自然界中的种群数量变化有差异。
(2)在进行酵母菌计数时,由于酵母菌是单细胞生物,因此必须在显微镜下计数,且我们不能准确计数,只能估算。
(3)在显微镜计数时,对于压在小方格界线上的,应只计数相邻两边及其顶角的酵母菌。
(4)从试管中吸取培养液进行计数前,要轻轻振荡试管几次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差。
(5)每天计数酵母菌数量的时间要固定。
十四、土壤中小动物类群丰富度的研究
1.实验原理
(1)土壤条件:不仅为植物提供水分和矿质元素,也是一些小动物的良好栖息场所。
(2)取样方法:许多土壤动物身体微小且有较强的活动能力,可用取样器取样的方法进行采集、调查。
(3)统计方法:记名计算法和目测估计法。
2.实验流程
(1)提出问题:不同区域土壤中,物种丰富度相同吗?
(2)制订计划:包括步骤、时间、地点、内容、方法、备注等。
(3)实施计划
①准备:制作取样器,记录调查地点的地形和环境的主要情况。
②取样:选取取样地点,用取样器取土壤样本,并标明取样地点、时间等。
③采集:从土壤样本中采集小动物。
④观察和分类:对采集的小动物分类并做好记录。
⑤统计和分析:设计数据收集的统计表,分析所收集的数据。
(4)得出结论
①组成不同群落的优势种是不同的,不同群落的物种丰富度是不同的。
②一般来说,环境条件越优越,群落发育的时间越长,物种越多,群落结构也越复杂。
[诊断与思考]
1.判断下列说法的正误
(1)调查土壤小动物类群丰富度时,应将表层土上的落叶轻轻拨开,将取样器来回旋转按入土中进行取样()
(2)调查时既可调查某处土壤中小动物类群丰富度,也可以通过调查来比较不同土壤中小动物类群丰富度()
(3)在同一地块不同时间或不同深度土层,调查结果应一致()
(4)吸虫器主要用于采集体型较大的小动物()
(5)采集的小动物应一律放于70%的酒精中()
2.如图表示的是两种采集土壤中小动物的装置。甲装置的花盆壁丙和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是什么?利用该装置采集主要利用了小动物的什么习性?乙装置采集的小动物保存的主要方法是什么?
提示 甲装置的花盆壁丙和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通。甲装置主要是利用土壤动物避光、避高温、趋湿的习性采集。用乙装置采集的土壤动物可放入体积分数为70%的酒精溶液中,也可放入试管中。
[归纳提升]
土壤中小动物类群丰富度研究的注意事项
(1)从不同营养环境中采集土壤样本要分别统计。
(2)尽可能多地收集小动物。收集小动物时,根据土壤中生物的避光性和趋湿性来收集。
(3)从同样营养土壤中采集的样本,多组进行统计比较。
(4)识别命名要准确,并进行分类。
(5)远离危险地带,不要破坏当地环境。
十五、DNA的粗提取与鉴定
1.实验原理
(1)DNA与蛋白质在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同
(2)DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精,利用这一原理可将DNA与蛋白质进一步分离。
(3)DNA与二苯胺沸水浴加热,呈蓝色。
2.操作流程
(1)材料的选取:选用DNA含量相对较高的生物组织
(2)破碎细胞(以鸡血为例):鸡血细胞→加蒸馏水→用玻璃棒搅拌→用纱布过滤→收集滤液
(3)去除杂质:利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质
(4)DNA的析出:将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积相等的、冷却的体积分数为95%的酒精溶液
(5)DNA的鉴定:在溶有DNA的溶液中加入二苯胺试剂,混合均匀后将试管置于沸水中加热5 min,溶液变成蓝色
[诊断与思考]
1.判断下列说法的正误
(1)进行DNA粗提取和鉴定实验时,加入洗涤剂后用力进行快速、充分的研磨()
(2)洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度()
(3)将制备的含有DNA的滤液加入60~75 ℃的恒温水浴箱中保温10~15 min,可以将DNA析出()
(4)本实验可以用哺乳动物的成熟红细胞作实验材料()
(5)本实验中两次使用蒸馏水的目的不同()
2.下图为“DNA粗提取和鉴定”实验的相关操作,请仔细观察并分析①~④操作的目的分别是什么?
①________________;
②________________;
③________________;
④________________。
提示 ①是使鸡血细胞吸水涨破释放出核物质 ②是析出DNA,去除溶于酒精的杂质 ③是使DNA溶解在2 mol/L NaCl溶液中 ④是稀释NaCl溶液使其浓度接近0.14 mol·L-1,去除溶于低浓度NaCl溶液的杂质
[技法提炼]
DNA的粗提取与鉴定实验中的“2、3、4”
加蒸馏水2次
①加到鸡血细胞液中,使血细胞吸水涨破;②加到含DNA的2 mol/L的NaCl溶液中,使NaCl溶液的物质的量浓度稀释到0.14 mol/L,使DNA析出
用纱布过滤4次
①过滤血细胞破裂液,得到含细胞核物质的滤液;②过滤用2 mol/L的NaCl充分溶解的DNA,滤去溶液中的杂质;③滤取0.14 mol/L的NaCl溶液中析出的DNA(黏稠物);④过滤溶有DNA的2 mol/L的NaCl溶液
用NaCl溶液4次
6.高中生物实验分析答题 篇六
题型特点:实验探究型试题主要包括设计类、分析类和评价类。主要考查考生是否理解实验原理和具备分析实验结果的能力,是否具有灵活运用实验知识的能力,是否具有在不同情景下迁移知识的能力。
命题方向:设计类实验是重点,包括设计实验步骤、实验方案、实验改进方法等。
解答该类试题应注意以下几点:
1.准确把握实验目的:明确实验要解决的“生物学事实”是什么,要解决该“生物学事实”的哪一个方面。
2.明确实验原理:分析实验所依据的科学原理是什么,涉及到的生物学有关学科中的方法和原理有哪些。
3.确定实验变量和设置对照实验:找出自变量和因变量,确定实验研究的因素,以及影响本实验的无关变量;构思实验变量的控制方法和实验结果的获得手段。
7.乡镇高中生物实验现状 篇七
教育部于2001年6月颁布了《基础教育课程改革纲要 (试行) 》, 并于同年9月正式启动了基础教育课程改革实验, 按照基础课程改革的整体规划, 2007年陕西省高中生物新课程已经全面推行。生物作为高中阶段一门重要的科学课程正经历着一次从教育观念、课程内容以及结构的彻底变革。[1]新课标增加了实验内容并且也提升了实验课程的目标, 这些是生物课标体系变化的显著特征之一。
2012年8月和9月对榆林市榆阳区预计周边10县20个高中进行了问卷调查和访谈, 本次调查发出问卷20份, 收回20份, 回收率为100%。
1 榆林市高中生物实验教学现状
1.1 实验员的基本情况。
调查了20所高中, 55%的高中是兼职实验员, 只有15%的高中至少配备了一名生物实验员, 但是实验员学历偏低, 仅有66%的实验员能准备一般的实验 (见表1) 。
1.2 实验教学条件。
从表2可以看出, 各高中设备配备方面比较乐观, 但是有95%的学校实验材料供应欠缺, 学校在实验经费的投入上严重不足, 造成实验不能正常开展。而且只有一个学校实验室对学生自由开放, 不能满足对实验研究特别有兴趣的学生的求知欲, 不利于学生自由发挥和自主创新。
1.3 实验课安排和教学方法 (见表3) 。
1.4 高中生物教师对实验作用的认识。
许多高中生物学教师对于《普通高中生物课程标准 (实验) 》的理念和目标没有很好的理解 (见表4) 。
1.5 高中生物学必修模块实验的开设情况。
75%的学校开设了检测生物组织中的糖、高倍显微镜观察几种细胞、脂肪和蛋白质, 比较过氧化氢在不同条件下的分解, 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂、绿叶中色素的提取和分离这5个实验, 但是仅10%的高中开设了低温诱导植物染色体数目的变化实验。
2 思考与对策
2.1 加强实验教师队伍建设, 提高实验教学水平。
首先, 行政部门组织老师研修新课程标注, 熟悉新课程的试验内容转变教师的思想观念, 端正试验教学的态度;其次, 通过培训提高老师的业务水平, 并且教师必须取得“试验教师资格证”以后才能上岗, 同时建立考核评价制度, 并且鼓励实验老师从事试验研究, 逐步成为研究型试验教师;再次, 组建一直有丰富试验经验的生物教师专家组, 利用课余时间对各个老师进行试验培训;最后, 为了推动生物试验的规范化加血每年举行一次生物教师试验技能竞赛。
2.2 增加试验教学经费。
一方面教育主管部门加强监督管理机制, 确保经费落实禁止挪作他用, 同时确保教育经费发挥最大的作用;另一方面充分利用当地资源, 陕北榆林市周边10个县的实验设施虽然落后于城区, 但是农村却又很多的生物资源, 如果能够充分发挥当地的生物资源就能够变弱势变成优势。例如, 广东潮汕的有些农村中学的投入很少, 但是他们把学校的闲置角落规划成了蔬菜区、果树区以及水生生物等功能区, 还有的学校种植了潮汕中草药并且让学生制作草药标本, 以及开展“潮汕中草药资源调查”的研究学习活动。[3]可见, 只要勇于创新, 因地制宜, 陕北榆林县城高中也同样能把实验教学搞得有声有色。
2.3 合理安排实验课, 改变教学方法和实验室管理。
首先合理安排理论课与实验课的比例;其次, 在教学方法上应当摒弃教师讲学生听的传统方式, 根据试验的具体情况采用现代化教学, 如计算机、多媒体等。在材料和方法上鼓励学生对试验进行自主设计, 培养学生独立发现问题思考问题的能力。实验室管理方面应当适当的开放实验室, 以满足学生对试验研究的求知欲望, 给学生自由发挥和自主创新的空间。
3 结语
为了培养学生的创新精神和创新能力因此新课程安排了大量的生物试验。[4]但在调研中我们发现榆林市高中生物教师和领导对于试验教学的作用认识不深刻, 本文调查的榆林市20所高中可能存在一定的局限性, 但是调查结果仍具有一定的代表性, 这些结果可以一定程度的反映目前榆林市多数高中的生物试验的教学现状。本文针对教学提出了几点改革的意见仅供参考, 目的是帮助提高教学实验水平以及教学质量, 促进素质教育的有效实施和深入推进。
摘要:从学校实验员的基本情况、生物学实验教学条件、生物学实验课的安排和教学方法、高中必修生物学实验的开设情况、教师与领导对实验作用的认识影响等实验教学的5个方面进行了调查分析, 了解了目前榆林市高中生物学实验教学的乐观方面和存在的不足之处, 并对以后的实验教学提出相关的对策和建议, 以促进榆林市的高中生物学实验教学更好的发展。
关键词:新课标,榆林市,生物学实验,教学现状,调查分析
参考文献
[1]张迎春, 汪忠.生物学教学论[M].西安:陕西师范大学出版总社有限公司, 2010, 1-2.
[2]徐继林, 胡位荣.新课标下高中生物实验室仪器与试剂配备的探讨[J].中学生物学, 2009, 25 (10) :40-42.
[3]许哲斌.新课程背景下农村中学生物学实验教学面临的困难及对策[J].生物学通报, 2005 (10) :30-31.
8.乡镇高中生物实验现状 篇八
关键词:农村中学;生物学科;现状;改进措施
大力推进素质教育,提升学生的全面能力,是中学新课程改革的重要目的。生物学科是重要的基础学科,为学生未来的人生道路奠定了基础。乡镇中学,办学条件和办学观念一直比较落后,生物学科教学现状不容乐观。因而,望各级教育部门因地制宜,采取有力措施,加快乡镇中学生物学科教学的健康发展。
一、泗洪县生物学科教学面临的现状
1.生物学科遭受轻视
由于中招生物分数较低,只有15分,生物沦为“三流学科”,变得可有可无。学生不重视。一切为了中考,一切为了主科。生物实验课不能保证正常开设,只是中考考理化生实验时,突击做实验。因此,学生非常不重视对生物的学习。
2.师资力量亟待提高
泗洪农村初中不少学校,特别是不发达的乡下初中,由于中考分数较低,加上乡镇中学的一些学科缺少教师,于是,很多生物学科教师转行其他学科(如改教物理、数学、化学等学科),致使生物学科专业教师流失。
3.教学理念陈旧落后
由于各种原因,泗洪乡镇中学生物教师的教学理念、教学手段相对落后,部分教师不主动参加,积极研究,而是疲于应付,缺少紧迫感。大多数教师“一张嘴,一幅图,一根粉笔”讲课,教学方法简单,教学方法落后。生物实验课得不到重视,实验课大多是教师“讲实验”和同学们背实验的方式完成的。如此的“实验课”完全没有了原来的价值,生物课也失去了它应有的特色,演示实验开出率得不到30%,学生分组实验开出率几乎是零,有的学校从没有上过实验课。
4.生物学科投入太少
泗洪农村经济发展相对缓慢,教育投入不足及传统教育理念的束缚,生物常被看作为小科,实验设备严重不足,许多乡镇中学缺少实验器材,没有实验室,生物实验遭遇了巨大挑战,很多需要的教具、器材无力购买。生物课变得索然无味,造成学生对生物学科的轻视和厌学,进而难以激发学生的兴趣。
二、农村中学生物教学的改进方法
1.从思想上重视生物学科
生物知识在工农业生产中得到了广泛的使用。中学生物学科教学大纲明确生物课不是专业课,也不是劳技课,而是接受中等教育的公民都必学的课程。因此,教育行政主管部门以及社会各界应加强对生物学科的重视,改变现状,探索有效的教法,提高质量。同时增加投资,改善生物教学环境,引进实验设备仪器,努力激发学生的积极性。
2.以全面培养学生为目的
坚持以人为本,生物课堂教学要面对每个学生,提高他们的学习兴趣,培养生物学科思维,完善健全的人格。教师要让学生明白生物对社会发展的重要性,让学生从生物的角度去了解科学、社会和生活中的相关问题。教师要为学生创造和谐宽松的课堂环境,为学生提供表演舞台,让学生能够全面发展。在教学中,教师一定把学生看作是有独立主体意识、有独立人格尊严的人,在相互尊重、合作、信任中全面发展,获得成功和价值的存在感,并感受到人格的自主与尊严。
3.更新教学理念,改进教学手段
初中生物,和其他学科一样,首要任务是传授基础知识和基本技能,进而促进他们的智力发展和能力提高。生物是一门关于自然的学科,固然强调实验与观察,也不能离开思维过程。所以,初中生物学科要同其他科目一样,深入课堂教学改革。众所周知,课堂永远是素质教育的主战场,只有进行大范围课堂改革,才能整体提高教学水平,更好地满足素质教育的发展要求。目前,生物课堂改革,和其他学科相比较,还处于落后的状况。
4.真正提高教师素质
教师是课程改革的实施者、参与者和推动者,教师队伍的发展和建设是提高教学质量最根本的保障。但是,现在还有部分教师用落后的教育理念,忙于备课、上课、批改作业等日常教学工作,忽略了系统全面学习、研究课标和教材。
5.改革评价方法
随着课改的深入,教学评价方法也要加以改革,评价内容更应兼顾知识、能力、情感、态度与价值观等各个方面,让评价结果更为客观、公正、合理。在评价时,教师要全方位、多层次、多角度、客观公正地评价每一个学生,不但要关注学生的成绩,还要关注学生在个人品质学习与探究、交流与合作、情感、态度、价值观、创新意识、实践能力等诸方面的发展,从而建立促进学生全面发展的评价体系,发现和发展学生的潜能,提高学生的综合素质。
只要我们重视泗洪农村初中的生物学科教学,针对这些现状采取有效措施,依靠广大教师和学生的支持和参与,一定会取得良好的效果,使泗洪义务教育取得长足的进步与发展。
参考文献:
[1]刘恩山.中学生物学教学论[M].北京:高等教育出版社,2011-7.
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