高考生物必备：高中生物新教材中的实验汇总
高中生物新教材中的实验
普通高中生物新教材(人民教育出版社1997年10月第1版)中实验的数量明显增多,为了搞好新教材中实验内容的教学,我们对这些实验提前进行了试做。现结合我们的试验体会,谈谈怎样做好高中生物新教材中的实验,供高中生物教师参考。
[实验1]生物组织中可溶性糖、脂肪、蛋白质的鉴定
1实验的准备工作
1.1材料准备
为了提高实验效果,实验材料应有所选择。教师应根据当地实际情况,精心选择含糖量较高,
富含脂肪、蛋白质的生物组织或器官作为实验材料。为使检验效果(颜色反应)明显,用于鉴定糖的生物组织,最好选用颜色较浅或近于白色的材料,如苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜。用于鉴定脂肪的实验材料,应提前浸泡3～4h(以宜于制作临时装片为准)。用于鉴定蛋白质的植物材料,应提前浸泡1～2天,便于研磨。
1.2药品、试剂准备斐林试剂:用于配制斐林试剂的2种溶液,应提前备好,分别用滴瓶存放。双缩脲试剂:双缩脲试剂的2种母液,应提前备好,分别用滴瓶存放。苏丹溶液:取0.1g苏丹干粉,溶于100ml95%酒精中,待全部溶解后再分装成小瓶。
2实验的安排为了使学生对实验结果做到心中有数,在学生分组实验之前,教师应展示3个实验的结果,供学生作对照比较。为了能按时完成实验,学生分组应以2人1组为宜,而且2人必须分工合作,以缩短实验的等待时间:如鉴定脂肪时,1个学生制作临时装片,另1个学生调试显微镜。
3实验成功的关键及注意事项本实验成功的关键在于实验材料的选择,选好实验材料,实验就成功了一半。注意事项:斐林试剂很不稳定,故应将组成试剂的2种溶液分别配制、储存,
使用时再临时加以混合,即现用现配。双缩脲试剂的使用,应先加试剂A(10%NaOH溶液),造成碱性的反应环境,再加试剂B(1%CuSO4溶液)。在鉴定可溶性糖的实验中,对试管中的溶液进行加热时,试管底部不要触及烧杯底部;另外,试管口不要朝向实验者,以免沸腾的溶液冲出试管,造成烫伤。用于蛋白质鉴定的蛋白(蛋清),必须稀释,以免实验后粘住试管壁,不易洗刷。
4实验现象的观察本实验都是通过特定的颜色反应来鉴定可溶性糖、脂肪、蛋白质的存在,因此,必须持别注意观察加入化学试剂前后被检样品的颜色变化,以及化学反应过程中的颜色变化。
[实验2]高倍镜的使用和观察叶绿体的装片
1实验的准备工作
实验前教师应逐一检查每台显微镜的性能,挑选镜筒不下滑和高倍物镜良好的显微镜,同时要为显微镜安上指针。实验材料最好选用葫芦藓的叶,它由单层细胞组成,容易观察,或选用黑藻叶。葫芦藓应提前培养,黑藻需提前捞取并放水中培养。若用菠菜叶,撕取表皮时必须带少许叶肉。
2实验的安排
本实验可与“观察细胞质的流动”合上1节课,而且还可以使用同一种材料。
3实验的注意事项使用高倍镜时需注意两点:下降镜筒时必须双眼侧视镜筒;低倍镜找到物像以后,换上高倍物镜观察时,必须使用细准焦螺旋调焦。
[实验3]观察细胞质的流动
1实验的准备工作
备足实验材料,尽量选择细胞质流动明显的植物器官(或组织),最好选用黑藻的叶片。实验前教师应检查一下黑藻叶片的细胞质流动情况,若发现细胞质不流动或流动很慢,应采取措施,加速细胞质的流动。其方法有:一是光照15～20min,二是调节水温至25℃左右,三是切伤部分叶片。如实在找不到黑藻,可选用下列材料的任何一种:紫鸭跖草雄蕊花丝的表皮毛、鸭跖草的蓝色花瓣、向日葵舌状花花冠的表皮、万寿菊管状花的花瓣表皮、黄瓜嫩茎的表皮毛、小麦的根毛。
[实验7]影响酶活性的实验
1 实验的准备工作
实验需要的冰水条件,教师应根据学生人数的多少,提前几天制备相应数量的冰块。
2 实验成功的关键及注意事项
实验成功的关键是操作顺序的正确。本实验是验证温度和pH对酶活性的影响,因此,操作时必须先将酶(稀释的唾液)分别放在不同的环境条件下(不同的温度、酸性、碱性、中性),然
后再加入底物(可溶性淀粉溶液)。操作顺序的改变,可能影响实验结果。实验过程中应随时注意每个试管所要求的温度条件,并随时加以调节。
3 实验现象的观察
注意仔细观察加入检验试剂前后试管中溶液的颜色变化,并记录下来,对于出现的异常现象,应加以分析。
[实验10]植物的感性运动和向性运动的实验设计和观察
1 注意实验的季节性
由于植物生长发育的季节性较强,因此各地在安排学生进行感性运动的实验设计和观察时,必须根据当地的具体情况,选择不同的敏感植物,或进行提前栽植,或错后随季节进行实验,保证实验材料的正常供应。
2 实验的准备工作
用于向性运动实验的材料,教师应提前备足(一个月前或开学初准备最好)。用于实验的种子,实验前教师必须进行挑选,并测定其发芽率,选择发芽率高的种子留作实验材料。如果植物的幼苗由教师统一提供,则应按实验日期和学生人数的多少,提前分批种植。不透光的纸盒的制作,可让学生课前完成。用于感性运动实验的材料,可由教师提前准备,或按季节要求让学生提前准备。
3 实验的安排
向性运动中的向光性实验,如果采用胚芽鞘作实验材料,只需1d即可完成实验,课上将实验装置安排完毕,24h以后再作观察。若用整株植物进行向光性实验,则应放在课外进行,若学生设计其他的向性运动(如向水性、向重力性)实验,均应放在课外进行(因实验时间较长)。感性运动,可视学生设计的实验内容而定,短时间能完成的,可放在课内进行;较长时间才能完成的则安排在课外完成。
4 实验成功的关键及注意事项
用于向光性实验的单子叶植物幼苗,应是真叶未出胚芽鞘的。用于实验的纸盒应保证不透光。人造光源与纸盒的距离不应太近,以免烤着纸盒。纸盒上开的小孔,应大小适当。人造光源应与纸盒上的小孔高度相当。向水性装置的设计,应注意水源的位置,水量的控制。向重力性装置的设计,应注意实验材料的可对照性(如不同萌发种子的幼根,可安排在不同的方位)。
5 实验现象的观察
本实验的方法步骤中,对实验现象未作任何提示,应全由学生自己进行仔细观察,并作详细记录,必要时可拍摄照片,以便对实验结果进行分析。
[实习1]植物激素与向性
1 实习的准备工作
实习所需的幼苗,要求比较严格。在班级较多的情况下,需要培养大批的幼苗,由于各班学生不在同一时间实习,因此,教师需提前分批培养幼苗,以便每次实习时都能得到符合要求的实验材料,培养幼苗时,可用烧杯或培养皿。每组实验所需不透光的纸盒较多,教师可提前让学生在课外自行制作。
实验所需的含生长素的琼脂小块,应提前2～3d制作:将溶化的琼脂倒入培养皿中,厚度约
2mm左右;冷却。用刀片切取胚芽鞘尖(1mm左右),逐个摆放在琼脂平板表面,注意务必使切口朝下。2～3d后即可使用。制作含生长素的琼脂小块的数量,视学生人数的多少而定。
2 实习的安排
切取和摆放含生长素的琼脂小块,以及安排实验装置,可在课上完成,观察实验结果可放在课外进行。
3 实习成功的关键及注意事项
实习成功的关键,一是实验材料——幼苗的要求,即真叶未突破胚芽鞘;二是纸盒的要求,不能透光。切取含生长素的琼脂小块时,应用刀片在琼脂上划出井字形,琼脂小块的大小,应与幼苗胚芽鞘的切面大小相仿,一般约为4～5mm2。摆放琼脂小块时,注意不要用镊子夹取,需将琼脂小块先移至硬纸片上,再用探针拨至胚芽鞘顶端切面处。
4 实验现象的观察
对实验现象的观察应注意两点,即每株幼苗的生长情况及弯曲方向。
[实习2]动物激素饲喂小动物的实验
1 实验的季节性要求此实验按进度安排在12月份,但是,此季节已无蝌蚪,无法进行实验。因此,此实验必须移至第2学期,即到有蝌蚪的季节(清明节前后)再进行实验,千万别错过这一季节,否则此实验就无法完成。
[实验11]观察蝗虫精原细胞减数分裂的装片
1实验的准备工作
此实验的难度比较大,因此,实验前教师必须准备5台示范镜,分别演示减数第1次分裂中期、后期,减数第2次分裂中期、后期和精细胞,并逐个绘出简图。对学生实验用的装片,应逐一检查,尽量挑选细胞分裂明显、染色体清晰的装片,并在标签上做上记号。
2实验的安排
学生实验开始之前,教师讲解区别减数第1次分裂和第2次分裂时期细胞的方法,以及绘图的要求。在学生观察自己的装片过程中,教师要安排学生轮流观察示范镜。绘制简图最好安排
在实验课上,并要求学生绘制镜下物像,以培养学生实事求是的科学态度。
3实验成功的关键及注意事项
实验成功的关键是掌握镜下区别两次分裂时期细胞的方法。另外还应加强对学生的个别指导。注意事项:学生使用的装片,尽量挑选质量好的片子;观察顺序必须先低倍镜观察,后高倍镜观察;必须充分利用示范镜的演示效果。
4观察结果的记录
通过绘制简图,将观察到的细胞分裂的几个时期的特点记录下来,练习左眼观察右眼绘图的方法。
[实验12]DNA的粗提取与鉴定
1实验的准备工作
1.1购买活鸡
按2人1组进行实验,每班(50人)至少应购买4只体重1.5～2kg的活鸡。
1.2准备药品
配制大量的2mol/LNaCl溶液(配方:取NaCl117g,加蒸馏水至1000ml,使之完全溶解),少量的甲
基绿溶液(配方:取甲基绿粉末1g,溶于99ml蒸馏水中,再加1ml冰醋酸,盛于试剂瓶中)。预冷95%的酒精(至少24h,5℃以下)。配制10%柠檬酸钠溶液。
1.3制备鸡血细胞液
有条件的学校可用离心机离心,没有条件的学校可在冰箱内放置1天,自行沉淀。
1.4准备塑料烧杯和试管,可以减少提取过程中DNA的损失。
2实验的安排
此实验的难度较大,实验开始之前,教师必须讲清实验原理、操作步骤及方法要求,操作流程可采用图解式,使学生一目了然(见下列图解)。实验过程中,每组的2个学生必须紧密配合,分工合作,才能于课内如期完成实验。
3实验成功的关键及注意事项
实验成功的关键是,能否提取到较纯净的DNA丝状物。为此,操作过程中应注意如下几点:
3.1血细胞液加水以后,必须充分搅拌,不应少于5min,否则血细胞核不会充分破碎,释放出的DNA就会减少。过滤时采用单层纱布。
3.2当NaCl溶液加入到血细胞滤液中之后,必须充分晃动烧杯,使二者混合均匀。这样可以加速核蛋白解聚,游离出DNA,并使DNA充分溶解于浓NaCl溶液中。
3.3“析出DNA”的步骤中,必须充分加水,才能稀释NaCl溶液,使DNA溶解度变小,蛋白质溶解度增大,二者分离。同时,应用玻璃棒不停地缓缓搅动,使DNA聚集(玻璃有吸附DNA的作用)。如果在此步骤中,再增加离心或过滤(多层纱布过滤),则可得较粘稠的丝状物(含DNA)。
3.4在“析出的DNA再溶解”的步骤中,加入浓NaCl溶液之后,必须充分搅拌,使DNA充分溶解。
3.5用冷酒精浓缩和沉淀DNA时,所用的95%酒精必须经过充分预冷后才能使用。二者的体积比为1∶2,即将1份含DNA的NaCl溶液加入到2份的冷酒精中。卷起DNA丝状物的方法是,缓缓旋转玻璃棒。如果用冷酒精处理后,悬浮于溶液中的丝状物较少,可将混合液放入冰箱中再冷却几分钟,然后再用玻璃棒卷起丝状物。
3.6染色时应注意,当用甲基绿溶液过染2min后,必须用水充分冲洗,洗净浮色。
4实验现象的观察
注意洁净丝状物的颜色和粘稠性。如有条件,可用商品DNA作对比观察。
[探究1]制作DNA双螺旋结构模型
1实验的准备工作
按学生人数备足制作DNA模型所需的各种零件。
2实验的安排
预习DNA双螺旋结构的特点;熟悉教师提供的不同材料所代表的DNA分子的结构;2人合作,共同制作模型。
3制作模型的注意事项
3.1按顺序制作模型
3.1.1制作单核苷酸(脱氧核苷酸)模型。
3.1.2按实验指导规定的碱基顺序,制作1条多核苷酸长链模型。再按碱基互补原则制作另1条多核苷酸长链模型。
3.1.3制作DNA分子平面结构模型,连接好2条长链之间的“碱基对”。