Ⅰ 部分初中生物实验教学的改进与创新|初中生物实验创新与改进
实验教学是初中生物学科教学的组成部分,是培养学生实践、创新能力及提高生物科学素养的重要途径。然而,目前的初中生物实验教学的现状令人堪忧,很多实验由于实验材料选择不当、实验方法不够合理、实验教学的组织管理不够到位,使得初中生物实验教学多年来始终在低效的水平上徘徊。近年来我们组织本区初中生物教师对苏教版中部分初中生物实验教学进行了认真研究和实践,积极改进,大胆创新,提高了生物实验教学的有效性。
1实验材料的改进
1.1观察种子的结构
问题分析:教材选用大豆种子作为观察种子结构的材料,由于大豆种子较小,胚芽、胚轴、胚根不易观察到;子叶中淀粉含量较少,用碘液鉴定淀粉时,实验效果不明显。
改进材料:选取颗粒比较大的芸豆种子替代大豆种子,观察前将芸豆种子浸泡24h,让芸豆种子种皮变软,胚芽稍稍萌发。在观察种子内部结构时,肉眼即可清晰地观察到胚芽、胚轴、胚根等结构,在教学中可让学生用不同颜色的水笔对观察到的胚芽、胚轴、胚根进行着色标记,以便教师检测学生观察的结果是否正确。用碘液对子叶中的淀粉进行鉴定时,淀粉遇碘变蓝现象明显。
1.2外界溶液浓度影响细胞吸水的实验
问题分析:教材中选用的实验材料为两对以上叶的豆类幼苗,将其分别放在清水和10%的盐水中,观察幼苗吸水挺直、失水萎蔫的现象,一般需要20多分钟时间,由于不能及时观察到实验现象,影响了教学的顺利开展,且培养两对以上叶的豆类幼苗需要数天的时间。
改进材料:可选用黄豆芽或绿豆芽代替两对以上叶的豆类幼苗进行实验,把豆芽分别放在清水和10%的盐水中,2min后就会出现放在清水中的豆芽保持硬挺,放在盐水中的豆芽发生萎蔫的现象。教师可及时利用实验现象引导学生分析原因。且豆芽是人们常食用的食物,课前教师可以在菜场或超市购买到,方便快捷。
1.3观察叶片的结构
问题分析:该实验一般选用菠菜叶做叶横切,观察叶片结构,但菠菜叶容易失水萎蔫,早晨买来的菠菜上午做实验时就萎蔫了,叶子卷成卷,很不好切。如用水将菠菜泡起来,叶子易变脆,切的切片多不完整,导致上表皮或下表皮缺失。
改进材料:可用绿萝的叶替代菠菜叶,这种叶很容易切出完整的叶横切片,而且不怕萎蔫,摘下来放置两天依然能做出理想的切片。绿萝在花卉市场很容易买到。
1.4观察茎输导功能实验
首租
问题分析:“观察茎输导功能”实验中,一般选用杨树带叶的枝条进行实验,但是根据课时进度,在进行该实验时南京地区已经是深秋,杨树的形成层已经停止活动,树皮很难剥,即韧皮部和木质部分不开,实验效果不佳。
改进材料:可用大叶黄杨代替杨树,大叶黄杨是一种常绿植物,即使在深秋,它的形成层也在活动,树皮也很容易与木质部分离;用大叶黄杨做实验材料,把带叶枝条浸入稀释的红墨水中,至于阳光下,一昼夜红墨水即可上者陪兆升到叶脉处,剥下树皮,可以明显看到木质部变红而韧皮部不变红,说明红墨水是从木质部向上运输的。
2实验方法的改进
2.1探究蚯蚓在什么样的物体表面爬得快
问题分析:根据教材的提示,一般该实验的设计是将一条粗壮的蚯蚓先后放在不同的物体(如玻璃、硬纸板)表面上,观察哪种表面比较适合蚯蚓移动?实验后发现:蚯蚓在玻璃上移动快,在硬纸板上移动慢,与预测的结果正好相反。其原因可能是由于硬纸板吸收了蚯蚓身上的黏液,与蚯蚓粘在了一起,不利于蚯蚓的移动,或者蚯蚓身上黏液减少,呼吸减弱,产生能量少,活动力降低。
改进方法:准备两块长方形玻璃板,将一块打磨,另一块保持光滑。为了确保蚯蚓在玻璃板上直线运动,可用两根玻璃棒作为直线的轨道,让其在轨道中运动。
2.2植物呼吸作用产生二氧化碳
问题分析:教材中该实验的设计如下:
①实验前一天,分别将100g新鲜和烫过的蔬菜分别装入不漏气的黑色塑料袋中,插入软管扎紧袋口,并用止水夹夹紧软管,乱纤不加标记。
②随机取一袋蔬菜,将软管插入盛有澄清石灰水的锥形瓶中,移开止水夹,轻轻地积压挤压塑料袋,观察石灰水有无变化,推测袋中装的蔬菜是新鲜的还是烫过的。
但在实际操作中,软管和止水夹一般要到化学实验室去借,软管在扎塑料袋口的时不易处理,过紧实验时气体不容易排出,过松会漏气。初一的学生第一次接触止水夹,使用不熟练,易导致气体泄漏,最后皮管插入盛有澄清石灰水的锥形瓶中,因二氧化碳气体不足导致实验效果不明显。
改进方法:可利用较硬的塑料吸管代替软管插入黑塑料袋中,便于扎紧袋口;用凡士林替代止水夹封住吸管口,验证气体时,可将吸管口涂有凡士林的部分剪去,然后插入盛有澄清石灰水的瓶中。改进后的实验不仅取材方便,操作简便,而且效果更明显,有效突破了教学难点。
2.3植物呼吸作用消耗氧气
问题分析:教材中的实验步骤如下:
①取等量新鲜的植物和烫过的植物分别放入密闭的锥型瓶中,在黑暗中放置一昼夜。
②将燃烧的小棒伸入放有新鲜的植物的锥形瓶中,小棒的火苗立即熄灭,放到烫过的植物的锥型瓶中依然燃烧。
结论:烫过的植物已经死亡,不能进行呼吸作用,不消耗氧气;小棒继续燃烧。新鲜的植物进行呼吸作用,消耗掉了瓶内的氧气,小棒在无氧的条件下不能燃烧。该实验的设计不够严谨,因为新鲜植物进行呼吸作用消耗氧气的同时,也释放出二氧化碳,二氧化碳的浓度达到一定程度时,燃烧的小棒也会熄灭。因此实验时应考虑排除二氧化碳产生的干扰。
改进方法:准备两个小试管,分别装入少量的20%NaOH溶液,将两个小试管分别放入两个锥形瓶内,其他的步骤与教材上的一样。NaOH溶液可以吸收植物呼吸作用产生的二氧化碳,从而排除二氧化碳的干扰。实验现象和上述的一样,说明植物的呼吸作用消耗氧气。这样设计实验更科学、严谨。
2.4观察草履虫的形态结构、探究其对刺激的反应
问题分析:草履虫活泼好动,在显微镜下观察,很快会逃出视野,即使偶尔看到,由于它各部位都是透明的,也难以分辨。实验效果不理想。
改进方法:在载玻片的草履虫培养液中铺几条棉花纤维,以限制草履虫的活动范围;或制作装片时,在盖上盖玻片后,用吸水纸将多余的水从盖玻片的边缘吸走,使草履虫的活动变得困难,速度变缓;或在载玻片的草履虫培养液中滴一滴蛋清液,以增加培养液的粘稠度,使草履虫的运动速度减慢。以上操作均利于在显微镜下充分观察到草履虫的形态结构和运动状况。在临时装片的盖玻片一侧滴少许稀释的红墨水,几分钟后可将草履虫的食物泡着色,同样方法用2%的冰醋酸或甲基绿溶液可使草履虫的细胞核着色,以利观察时看清草履虫的结构。
3实验创新
教材中有关吸烟危害人体健康的内容只是提供了一些文字说明,如“香烟燃烧产生的烟雾中含有3 000多种有害的化学物质”等文字信息,学生阅读后对吸烟的危害并没有很深刻的印象,教学中教师自创的吸烟有害的模拟实验,让学生对吸烟的危害感受更直观,印象更深刻。
试验设计:用一个u型管,在u型管的一侧插上香烟,另一侧放人一些棉花。点燃香烟,用洗耳球在另一侧吸气(图1)。
本模拟实验中,棉花模拟人的肺,洗耳球模拟人吸食香烟。为了不让教室内充满烟雾,可将洗耳球吸来的烟雾吹入装有水的试管里,减少香烟燃烧的烟雾对学生健康的危害。在用洗耳球吸10次以后,取出u型管里的棉花,会发现棉花变成黄色,从而模拟证明香烟燃烧后产生的化学物质会使肺发黄变黑,危害身体健康。
Ⅱ 高中生物实验总结大全
生物是一门以实验为基础的学科,开展好实验教学,是学好生物的前提条件。下面是我为大家整理的高中生物实验总结范例,希望对大家有所帮助!
一、实验原理:
1、真核细胞的DNA主要分布在细胞核内,RNA主要分布在细胞质中。
2、甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同,甲基绿对DNA亲和力强,使DNA显现出绿色,而吡罗红对RNA的亲和力强,使RNA呈现出红色。用甲基绿、吡罗红的混合染色剂将细胞染色,可同时显示DNA和RNA在细胞中的分布。
3、盐酸的作用
①盐酸能改变细胞膜的通透性,加速染色剂的跨膜运输;
② 盐酸使染色体中的DNA与蛋白质分离,便于DNA与染色剂的结合
二、实验材料:人的口腔上皮细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞
三、实验用具:大小烧杯、温度计、滴管、消毒牙签、载玻片、盖玻片、铁架台、
石棉网、火柴、酒精灯、吸水纸、显微镜
四、方法步骤:
1、取材?
①滴:在洁净的载玻片上滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液;?
②刮:用消毒牙签在口腔内侧壁上轻轻地刮几下;?
③涂:将牙签上的碎屑涂抹在载玻片的生理盐水中;?
④烘:将涂有口腔上皮细胞的载玻片在酒精灯的火焰上烘干。?
2、水解
①解:将烘干的载玻片放入装有30ml质量分数为8%的盐酸的小烧杯中,进行材料的水解;
②保:将小烧杯放入装有30℃温水的大烧杯中保温5分钟。?
3、冲洗涂片
①冲:用缓缓的蒸馏水冲洗载玻片10秒钟;
②吸:用吸水纸吸去载玻片上的水分。
4、染色?
①染:用2滴吡罗红甲基绿混合染色剂滴在载玻片上,染色5分钟;
②吸:吸去多余染色剂;
③盖:盖上盖玻片。
5、观察?
①低:在低倍物镜下,寻找染色均匀,色泽浅的区域,移至视野中央,将物像调节清晰;
② 高:转到高倍物镜,调节细准焦螺旋,观察细胞核和细胞质的染色情况。
五、考点提示:
1、取口腔上皮细胞之前,应先漱口,以避免装片中出现太多的杂质;
2、取洋葱表皮细胞时,尽量避免材料上带有叶肉组织细胞;
3、冲洗载玻片时水的流速要尽量慢,切忌直接用水龙头冲洗;
4、用酒精灯烘烤载玻片时,不要只集中于材料处,而应将载玻片在火焰上来回移动,使载玻片均匀受热,以免破裂;
5、烘烤后的载玻片不要马上放入盛有稀盐酸的烧杯中,最好先自然冷却1分钟。
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。
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。
一、实验目的:
1、学会使用显微镜观察植物细胞质壁分离和复原。(与前面的知识:显微镜的使用联系)
2、观察不同浓度的溶液对细胞吸水失水的影响,掌握此种方法的具体应用。
3、通过观察植物细胞的吸水和失水,明确渗透系统的组成以及具体应用。
二、实验原理:
1、成熟的植物细胞放到一定浓度的溶液中构成一个渗透系统。当细胞大量失水时原生质层与细胞壁的伸缩程度不同,导致原生质层和细胞壁分离。
2、当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,根据扩散作用原理,水分会由细胞液中渗出到外界溶液中,通过渗透作用失水;由于细胞壁和原生质层的伸缩性不同,细胞壁伸缩性较小,而原生质层性较大,从而使二者分开;反之,外界溶液浓度大于细胞液浓度,则细胞通过渗透作用吸水,分离后的质和壁又复原。
三、实验材料:紫色特别深的洋葱外表皮、质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液、清水
四、实验用具:显微镜、镊子、刀片、载玻片、盖玻片、滴管、吸水纸
五、方法步骤:
1、用刀片在洋葱鳞片叶的外表面划一个小方块,用镊子撕取这一小块洋葱表皮,在洋葱的外表皮上,用刀片划一些方块,用镊子轻轻撕取一小块(撕取的仅仅是外表皮,不要撕得太厚,仍然作为一个问题留给学生)。在取标本时,可以将洋葱的内表皮朝外,外表皮朝里进行对折,不要太用力,然后取其外表皮作为材料,将它平展地放在载玻片中央的清水滴中,并盖上盖玻片。
2、用低倍镜观察洋葱表皮细胞中紫色的中央液泡大小,以及原生质层的位置。
3、从盖玻片的一侧滴入0.3g/ml的蔗糖溶液,在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次,洋葱表皮细胞就侵润在蔗糖溶液中。注意重复3-4次。
4、再用低倍镜观察洋葱表皮细胞中紫色的中央液泡大小,以及原生质层的位置。
5、从盖玻片的一侧滴入清水,在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引,这样重复几次,洋葱表皮细胞就侵润在清水中。
6、还用低倍镜观察洋葱表皮细胞中紫色的中央液泡大小,以及原生质层的位置。
六、实验结论:
当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,水分会由细胞液中渗出到外界溶液中,通过渗透作用失水;由于细胞壁和原生质层的伸缩性不同,细胞壁伸缩性较小,而原生质层性较大,从而使二者分开;反之,当外界溶液浓度低于细胞液浓度时,则细胞通过渗透作用吸水,分离后的质和细胞壁又复原。
一、实验原理:
1、叶肉细胞中的叶绿体,呈绿色、扁平的椭球形或球形,散布于细胞质中,可以在高倍显微镜下观察它的形态。
2、线粒体普遍存在于动物细胞和植物细胞中,健那绿染液能使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色。通过染色,可以在高倍显微镜下观察到处于生活状态的线粒体的形态有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。
二、实验材料:新鲜的藓类的叶、人的口腔上皮细胞、新配制的质量分数为1%的健那绿染液(将0.5g健那绿溶解于50mL生理盐水中,加温到30-40摄氏度,使其充分溶解)
三、实验用具:显微镜、载玻片、盖玻片、滴管、镊子、消毒牙签
四、方法步骤:
1、观察叶绿体
低倍镜下找到叶片细胞→低倍镜下找到叶片细胞→高倍镜下观察。
2、观察线粒体
染色→制片→低倍镜下找到口腔上皮细胞→高倍镜下观察。
五、考点提示:
1、观察叶绿体时选择藓类叶的原因:藓类属于低等植物,叶片是绿色的单层细胞,不需加工即可进行观察。
2、临时装片中的材料要随时保持有水状态的原因:保证细胞器的正常形态并能悬浮在细胞质基质中,否则,细胞失水收缩,将影响细胞器形态的观察。
Ⅲ 生物样品的采集、制备和化学处理
85.3.1.1 生物样品的采集
生物的种类繁多,成分复杂。同一种类的生物,其成分及其含量也会因品种、产地、成熟期、加工或保存条件不同而存在相当大的差异; 同一分析对象的不同部位,其成分和含量也可能有较大差异,因此样品的采集必须从大量的、组成成分不均匀的被检物质中采集能代表全部被检物质的样品。
组成不均匀的固体样品 (肉、鱼、果品、蔬菜、头发等) ,个体大小、成熟程度、不同部位差异较大,取样更应注意代表性,可按下述方法采样。
肉类 根据分析目的和要求不同,有的可从不同部位采样,混合后形成原始样品,再分取缩减得到所需数量的代表该只动物的平均样品。有的从一只或很多只动物的同一部位采样,混合后形成原始样品,再分取缩减得到所需数量的代表该动物某一部位情况的均匀试样。
鱼类可随机采取多个检样,切碎、混匀后形成原始样品,再分取缩减得到所需数量的平均样品。对个体较大的鱼,可从若干个体上切割少量可食部分得到检样,切碎、混匀后形成原始样品,再分取缩减得到所需数量的均匀试样。
果蔬体积较小的,可随机采取若干个整体作为检样,切碎、混匀形成原始样品,再分取缩减得到所需数量的平均样品。体积较大的(如西瓜、苹果、萝卜等),可按成熟度及个体大小的组成比例,选取若干个个体作为检样,对每个个体按生长轴纵剖分4份或8份,取对角线2份,切碎、混匀得到原始样品,再分取缩减得到所需数量的平均样品。体积蓬松的叶菜类(如菠菜、小白菜等),由多个包装分别抽取一定数量的检样,混合后捣碎、混匀形成原始样品,再分取缩减得到所需数量的均匀试样。
人发人发样一般以2~5g为宜,要求取同一部位的头发,男发以枕部为准,女发原则上选取短发,取得的头发应洗净,烘干保存。
贻贝类用纯净的自来水冲洗泥沙,去外壳,并将贝肉捣碎混匀,分取部分作试样。
籽粒类要在脱粒后混匀,铺开后用方格法和四分法缩分,取得所需的试样。
85.3.1.2 生物样品的干基制备
各类生物样品送达实验室时,应及时制样。若无法及时制样,应将样品保存于冰柜中,以免腐烂变质。由于生物样品制样工作量大,应与送样方协调好送样事宜,以便送检样能及时处理,送检样要做好记录工作。
由于生物样品一些元素含量太低,直接用鲜样进行测试,很多元素的报出率不足,难以达到分析要求;以鲜样制成干基后,一方面能大幅度提高分析元素的检出限,另一方面生物样由于制成干基使样品更为均匀,干基样品分析手段更趋多样合理,同时也便于样品保存,使外检成为可能。
生物样品的种类繁多,所含的水分、脂肪、糖分、蛋白质差异较大,因此不同种类的生物样品制备方式各异,不同种类的生物样品的干基制备可采用如下办法。
蔬菜类样品先剔除已萎蔫部分后,用自来水洗去带泥土、灰土或沾有的肥料、农药等,多次洗涤干净后,蒸馏水再冲洗干净、擦干后立即称其鲜样质量,切成细块状,用电风扇吹过夜(目的是除去表面水分)后置于60℃烘箱烘至干燥,称量,计算干湿比。干样用高速破碎机制成粉样,用纸袋外套塑料袋封装保存。
水果类样品剥取(或切取)有代表性的足量样品,称量后切成小块,于烘箱60℃烘干,称干基质量,计算干湿比。由于有些果实含糖分较高,容易吸潮发黏,故试样在烘干后应立即制样,用高速破碎机制成粉样用纸袋外套塑料袋封装,保存于干燥器中,及时分析。若已制的样品放置时间过长而吸潮结块,需在样品测试前于烘箱60℃烘干后重新制样。
贻贝类样品先将样品剔除空壳及石子泥沙等外来物后,表面清洗干净,将清洗干净的样品先冷冻过夜后再取出去壳(目的是贝类产品冻死后易于剥壳),称量后于60℃烘干,称干基质量,计算干湿比。干样经高速破碎机制成粉样,用纸袋外套塑料袋封装保存。
人发样品发样先经1%的中性无磷洗洁精浸泡12h,用自来水冲洗干净,剪成细段,再用蒸馏水冲洗干净,最后用去离子水清洗2次,于60℃烘干备用。
籽粒类样品由于样品为固体,水分含量少、硬度较大,可先烘干后用粉碎机或研钵磨碎并混匀。若为需脱壳的谷物,可用专用设备先脱壳,后去膜,再烘干后于高速破碎机制成粉样,试样用纸袋外套塑料袋封装保存。
鱼类样品用刀切下可食部分,称量后剁成细块,置于60℃烘干,称量,计算干湿比,于高速破碎机制成粉样。
叶片类样品先用水进行漂洗,再用1%的中性无磷洗洁精洗去污物后,用自来水多次洗涤,蒸馏水冲洗干净,擦干后称量,于烘箱60℃烘干,称量,计算干湿比,干样用高速破碎机制成粉样,用纸袋外套塑料袋封装保存。
根、茎、枝类样品用自来水多次冲洗干净后,再用蒸馏水冲洗干净,擦干,称其鲜样质量,用铡刀切成或剪刀剪成细片,置于烘箱60℃烘干,称量,计算干湿比,干样用高速破碎机制成粉样,用纸袋外套塑料袋封装保存。
难以采集的生物样品(如浮游植物)由于采集的样品量较少,可直接取鲜基于消解灌中,60℃烘至近干,再加酸消解分析。
对于难以制成干基的样品(如含脂肪较高的样品)呈直接将检样捣成匀浆,取样后直接分析。
注:干湿比指生物样品鲜基质量与干基质量的比值,生物试样检测结果采用干基结果报出时,同时报出含水率。也可换算为鲜基结果报出:鲜基结果=干基结果×干湿比。
注意事项
由于生物样品类型各异,因此在实际干基制作中,参照以上干基制作的同时可采取灵活变通的办法。在样品加工中要避免所用器具带来的污染,所用的各种器具和容器应尽量选用惰性材料,如不锈钢、合金材料、玻璃、陶瓷、高强度塑料等。
85.3.1.3 生物试样的化学前处理
由于近代科学技术的发展,在分析化学领域中,与人体健康密切相关的微量元素分析研究愈来愈受到人们的重视。原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法、等离子体质谱法、原子荧光光谱法、电化学分析法等在生物试样分析中得到广泛应用。
生物试样组成复杂,有机质含量高、基体干扰较大,因而生物试样元素分析的成败,在一定程度上取决于试样的消解方法。目前得到广泛应用的消解方法主要有高温炉干法灰化法、敞口湿法消化法、高压封闭罐消化法和微波消解法。
各种消解方法的原理与特点分述如下。
(1)干法灰化
干法灰化是一种用高温灼烧的方式破坏试样中有机物的方法,因而又称为灼烧法,试样在灰化炉(一般温度为550℃)中被充分氧化。除汞等易挥发元素外,大多数金属元素和部分非金属元素的测定都可采用这种方法对试样进行预处理。
原理。一定量的试样在坩埚中加热,使其中的有机物脱水、炭化、分解、氧化之后,再置于高温的灰化炉(一般温度为500~550℃)中灼烧灰化,使有机成分彻底分解为二氧化碳、水和其他气体而挥发,直至残渣为白色或浅灰色为止,所得的残渣即为无机成分,用酸提取的溶液即可供测定。
方法特点。方法的优点:①基本不添加或添加很少量的试剂,故空白值较低。②多数试样经灼烧后所剩下的灰分体积很小,故可加大称样量,改善检出限,提高检出率。③有机物分解彻底。④操作简单,灰化过程中不需要看管,可同时做其他实验的准备工作。方法的缺点:①处理样品所需要的时间较长。②由于敞口灰化,温度高,容易造成某些挥发性元素的损失。③盛装试样的坩埚对被测组分有一定的吸留作用。由于高温灼烧使坩埚材料结构改变成微小孔穴,使某些被测组分吸留于孔穴中很难溶出,致使测定结果和回收率偏低。
(2)常压湿法消化
常压湿法消化简称消化法,是常用的试样无机化方法。即向样品中加入强氧化剂(如浓硫酸、硝酸、高氯酸、高锰酸钾等)而使其消化,被测物质呈离子状态保存在溶液中。
原理。通过向试样中加入氧化性强酸(如浓硝酸、浓硫酸和高氯酸),并结合加热消煮,有时还要加一些氧化剂(如高锰酸钾、过氧化氢)或催化剂(硫酸铜、硫酸汞、二氧化硒、五氧化二钒等),使试样中的有机物质被完全分解、氧化,呈气态逸出,而待测成分则转化为离子状态存在于消化液中,供测试用。在实际工作中,经常采用多种试剂结合使用。
方法特点。方法的优点:①由于使用强氧化剂,有机物分解速度快,消化所需时间短。②由于加热温度较干法灰化低,故可减少金属挥发逸散的损失,同时容器的吸留也少。③被测物质以离子状态保存在消化液中,便于分别测定其中的各种微量元素。方法的缺点:①在消化过程中,有机物快速氧化常产生大量有害气体,因此操作需在通风橱内进行。②消化初期,易产生大量泡沫外溢,故需操作人员时时照管。③消化过程中大量使用氧化剂等,试剂用量较大,空白值偏高。
(3)高压罐消解法
高压罐消解法是指试样于密闭的高压消解罐中,加入消解剂,在高压状态下,达到分解试样的目的。
原理。试样在高压状态下,进行内部加热,通过消解剂的氧化作用,试样的表面层不断地搅动破裂,不断产生新鲜表面与之反应,分子间产生高速碰撞和摩擦,促使试样迅速分解。
方法特点。方法的优点:①试样消化完全、试剂用量少、空白值低。②特别适合挥发性元素如Hg、Se、As的分解测定。③劳动强度低、操作简单。目前已在生物、地质、冶金、煤炭、医药、食品等领域得到广泛应用。方法的缺点:①试样处理较其他方法危险。②对消解罐的密封性、耐压性要求高。③消解罐的投资成本大。
(4)微波消解法
微波消解法是一种崭新的、高效的样品消解方法,是将样品置于密闭消解罐中,采用微波加热方式,达到样品消解的目的。
原理。微波是一种频率范围为300~3000000GHz的电磁波,具有内加热及吸收作用等传统加热不具备的独特优点。以这样的微波场作用于液态性分子,分子即以每秒24.5亿次的速度不断改变正负方向,分子间产生高速碰撞和摩擦,于是产生高热;对于离解物质,在微波场的作用下,离子定向流动形成离子电流,并在流动中与周围的分子和离子发生碰撞和摩擦,从而转化为热能,促使试样迅速溶解。
方法特点。方法的优点:①试样消化完全、节能、省时、污染少。②适合易挥发性元素的分解测定。③操作简单,劳动强度低。方法的缺点:①试样处理较其他方法危险。②对消解罐的密封性、耐压性要求高。③每次处理试样数量少,对大批量、多重复的实验比较麻烦。④设备昂贵,分析成本高。
Ⅳ 高中生物课本实验总结
实验是高中生物的必考知识点,高中生物课本实验有哪些呢?下面是我为大家整理的高中生物课本实验,希望对大家有所帮助!
高中生物课本实验 总结实验一 低倍镜、高倍镜
1、是低倍镜还是高倍镜的视野大,视野明亮?为什么?
低倍镜的视野大,通过的光多,放大的倍数小;高倍镜视野小,通过的光少,但放大的倍数高。
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的中央,再换高倍镜观察?
如果直接用高倍镜观察,往往由于观察的对象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的中央,再换高倍镜观察。
3、用转换器转过高倍镜后,转动粗准焦螺旋行不行?
不行。用高倍镜观察,只需转动细准焦螺旋即可。转动粗准焦螺旋,容易压坏玻片。
4、使用高倍镜观察的步骤和要点是什么?
答:(1)首先用低倍镜观察,找到要观察的物像,移到视野的中央。
(2)转动转换器,用高倍镜观察,并轻轻转动细准焦螺旋,直到看清楚材料为止。
5、总结:四个比例关系
a.镜头长度与放大倍数:物镜镜头越长,放大倍数越大,而目镜正好与之相反。
b.物镜头放大倍数与玻片距离:倍数越大(镜头长)距离越近。
c.放大倍数与视野亮度:放大倍数越大,视野越暗。
d.放大倍数与视野范围:放大倍数越大,视野范围越小。
实验二 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
一、实验原理
某些化学试剂能使生物组织中的有关有机化合物,产生特定的颜色反应。
1、可溶性还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖)与斐林试剂发生作用,可生成砖红色的Cu 2O沉淀。
葡萄糖+ Cu ( OH )2 葡萄糖酸 + Cu 2O↓(砖红色)+ H 2O,即Cu ( OH ) 2被还原成Cu 2O,葡萄糖被氧化成葡萄糖酸。
2、脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色(或被苏丹Ⅳ染液染成红色)。淀粉遇碘变蓝色。
3、蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。(蛋白质分子中含有很多肽键,在碱性NaOH溶液中能与双缩脲试剂中的Cu2+作用,产生紫色反应。)
二、实验材料
1、做可溶性还原性糖鉴定实验,应选含糖高,颜色为白色的植物组织,如苹果、梨。(因为组织的颜色较浅,易于观察。)
2、做脂肪的鉴定实验。应选富含脂肪的种子,以花生种子为最好,实验前一般要浸泡3~4小时(也可用蓖麻种子)。
3、做蛋白质的鉴定实验,可用富含蛋白质的黄豆或鸡蛋清。
三、实验注意事项
1、可溶性糖的鉴定
a.应将组成斐林试剂的甲液、乙液分别配制、储存,使用前才将甲、乙液等量混匀成斐林试剂;斐林试剂很不稳定,甲、乙液混合保存时,生成的Cu ( OH ) 2在70~900C下分解成黑色CuO和水;
b. 切勿将甲液、乙液分别加入苹果组织样液中进行检测。甲、乙液分别加入时可能会与组织样液发生反应,无Cu ( OH ) 2生成。
2、蛋白质的鉴定
a. A液和B液也要分开配制,储存。鉴定时先加A液后加B液;先加NaOH溶液,为Cu2+与蛋白质反应提供一个碱性的环境。A、B液混装或同时加入,会导致Cu2+变成Cu ( OH ) 2沉淀,而失效。
b、CuSO4溶液不能多加;否则CuSO4的蓝色会遮盖反应的真实颜色。
c. 蛋清要先稀释;如果稀释不够,在实验中蛋清粘在试管壁,与双缩脲试剂反应后会粘固在试管内壁上,使反应不容易彻底,并且试管也不易洗干净。
3、斐林试剂与双缩脲试剂的区别:
验三:观察DNA、RNA在细胞中的分布
实验原理:
1.甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同,甲基绿使DNA呈现绿色,吡罗红使RNA呈现红色。利用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色,可以显示DNA和RNA在细胞中的分布。
2.盐酸能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色体中的DNA和蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合。
实验四:体验制备细胞膜的 方法
实验材料:人和其他哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和众多的细胞器,用这样的红细胞做实验材料就只有细胞膜一种膜结构。
实验五:用高倍显微镜观察线粒体和叶绿体
一、实验原理
1.叶绿体的辨认依据:叶绿体是绿色的,呈扁平的椭圆球形或球形。
2.线粒体辨认依据:线粒体的形态多样,有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。
3.健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料,可以使活细胞中线粒体呈现蓝绿色
二、实验材料
观察叶绿体时选用:藓类的叶、黑藻的叶。取这些材料的原因是:叶子薄而小,叶绿体清楚,可取整个小叶直接制片,所以作为实验的首选材料。
若用菠菜叶作实验材料,要取菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉。因为表皮细胞不含叶绿体。
三、讨论
1、细胞质基质中的叶绿体,是不是静止不动的?为什么?
答:不是。呈椭球体形的叶绿体在不同光照条件下可以运动,这种运动能随时改变椭球体的方向,使叶绿体既能接受较多光照,又不至于被强光灼伤。
2、叶绿体的形态和分布,与叶绿体的功能有什么关系?
答:叶绿体的形态和分布都有利于接受光照,完成光合作用。如叶绿体在不同光照条件下改变方向。又如叶子上面的叶肉细胞中的叶绿体比下面的多,这可以接受更多的光照。
实验六 观察植物细胞的吸水和失水
一、实验原理:
1.质壁分离的原理:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
2.质壁分离复原的原理:当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而吸水,外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,紧贴细胞壁,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
二、实验材料和方法:
紫色洋葱鳞片叶的外表皮。因为液泡呈紫色,易于观察。也可用水绵代替。0.3g/ml的蔗糖溶液。用蔗糖溶液做质壁分离剂对细胞无毒害作用。
质壁分离的方法(引流法):制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片。然后,从盖玻片的一侧滴入0.3g/ml的蔗糖溶液,在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次即可。
质壁分离复原的方法:改用清水实验。
三、讨论
1.如果将上述表皮细胞浸润在与细胞液浓度相同的蔗糖溶液中,这些表皮细胞会出现什么现象?答:表皮细胞维持原状,因为细胞液的浓度与外界溶液浓度相等。
2.当红细胞细胞膜两侧的溶液具有浓度差时,红细胞会不会发生质壁分离?为什么?
答:不会。因为红细胞不具细胞壁。
实验七 比较过氧化氢在不同条件下的分解
一、实验原理
鲜肝提取液中含有过氧化氢酶,过氧化氢酶和Fe3+都能催化H2O2分解放出O2。经计算,质量分数为3.5%的FeCl3溶液和质量分数为20%的肝脏研磨液相比,每滴FeCl3溶液中的Fe3+数,大约是每滴肝脏研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。
二、实验注意事项
1.不让H2O2接触皮肤,H2O2有一定的腐蚀性
2. 不可用同一支滴管,由于酶具有高效性,若滴入的FeCl3溶液中混有少量的过氧化氢酶,会影响实验准确性
3.肝脏研磨液必须是新鲜的,因为过氧化氢酶是蛋白质,放置过久,可受细菌作用而分解,使肝脏组织中酶分子数减少,活性降低
4.肝脏研磨要充分,研磨可破坏肝细胞结构,使细胞内的酶释放出来,增加酶与底物的接触面积。
实验八 影响酶活性的条件
实验原理:
1、淀粉遇碘后,形成紫蓝色的复合物。
2、淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖,麦芽糖和葡萄糖遇碘后不显色。
注:市售a-淀粉酶的最适温度约600C
实验九 探究酵母菌的呼吸方式
实验原理:
1、酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌,因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。方程式(略)
2、CO2可使澄清石灰水变混浊,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短,可以检测酵母菌培养CO2的产生情况。
3、橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与乙醇(酒精)发生化学反应,在酸性条件下,变成灰绿色。
注意事项
增加水中氧气的方法:用橡皮球或气泵通入空气,并用NaOH溶液除去空气中的CO2
实验十 叶绿体色素的提取和分离
一、实验原理与方法
1.色素的提取原理:叶绿体中的色素是有机物,不溶于水,易溶于丙酮等有机溶剂中。提取方法:用丙酮、乙醇等能提取色素。
2.色素分离的原理:层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂。叶绿体色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。分离方法:纸层析法。用毛细吸管在滤纸条的下端沿铅笔线划一条滤液细线,待滤液干后再划一两次,然后将滤纸条插入层析液中(滤液细线不能接触层析液)。分离结果:滤纸条上从上到下出现四条色素带:橙黄色(最窄,胡萝卜素)、黄色(叶黄素)、蓝绿色(最宽,叶绿素a)、黄绿色(叶绿素b)。胡萝卜素与叶黄素之间距离最大,叶绿素a与叶绿素b之间距离最小。
二、实验注意事项
1.加SiO2为了研磨得更充分。
2.加CaCO3防止研磨时叶绿素受到破坏。因为叶绿素含镁,可被细胞液中的有机酸产生的氢代替,形成去镁叶绿素,CaCO3可中和液泡破坏释放的有机酸,防止叶绿体被破坏。
3.加无水乙醇是因为叶绿体色素易溶于无水乙醇等有机溶剂。
三、实验讨论:
1.滤纸条上的滤液细线,为什么不能触及层析液?
答:滤纸条上的滤液细线如触及层析液,滤纸上的叶绿体色素就会溶解在层析液中,实验就会失败。
2.提取和分离叶绿体色素的关键是什么?
答:提取叶绿体色素的关键是:①叶片要新鲜、浓绿;②研磨要迅速、充分;③滤液收集后,要及时用棉塞将试管口塞紧,以免滤液挥发。分离叶绿体色素的关键是:一是滤液细线要细且直,而且要重复划几次;二是层析液不能没及滤液线。