資源簡介

實驗五 葉綠體色素的提取和分離（必修一P97）
一．實驗目的：
1．嘗試用過濾方法提取葉綠體中的色素和用紙層析法分離提取到的色素。
2．分析實驗結果，探究葉綠體中有幾種色素，以及各自所呈現的顏色。
二．實驗原理：
1．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，所以用丙酮、乙醇等能提取色素。
2．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，分子量小的溶解度高，隨層析液在濾紙上擴散得快，溶解度低的隨層析液在濾紙上擴散得慢。所以用層析法來分離四種色素。
三、實驗材料：幼嫩、鮮綠的菠菜葉
四、實驗步驟：
步 驟
注 意 問 題
分 析
1．提取色素5克綠葉剪碎，放入研缽，加SiO2、CaCO3和5mL丙酮（或10mL無水乙醇）迅速、充分研磨。（若沒有無水乙醇，也可用體積分數為95%的乙醇，但要加入適量的無水碳酸鈉，除去水分）
加SiO2
加CaCO3
加丙酮
迅速
加SiO2為了研磨得更充分。
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產生的氫代替，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。
葉綠體色素易溶于丙酮等有機溶劑。
減少研磨過程葉綠素的分解，減少有毒性的丙酮揮發。
2．收集濾液漏斗基部放一單層尼龍布，研磨倒入漏斗內擠壓，將濾液收集到小試管中，用棉花塞塞住試管口。
尼龍布起過濾作用。
試管口用棉花塞塞緊是為了防止丙酮揮發。
3．制備濾紙條將干燥的濾紙，順著紙紋剪成長10cm，寬1cm的紙條，一端剪去二個角，并在距這一端1cm處劃一鉛筆線。
干燥
順著紙紋剪成長條
一端剪去二個角
可吸收更多的濾液。
層析時，色素分離效果好。
可使層析液同時到達濾液細線。
4．劃濾液細線用毛細吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線劃出細、齊、直的一條濾液細線，干后重復三次。
濾液細線越細、越齊越好。
重復三次。
防止色素帶之間部分重疊。
增加色素在濾紙上的附著量，實驗結果更明顯。
5．紙層析法分離色素
將3mL層析液倒入燒杯中，將濾紙條（劃線一端朝下）插入層析液中，用培養皿蓋蓋上燒杯。
層析液不能沒及濾紙條。燒杯要蓋培養皿蓋。
防止色素溶解在層析液中，
層析液中的苯、丙酮、石油醚易揮發
6．觀察實驗結果
擴散最快是胡蘿卜素，擴散最慢是葉綠素b，含量最多的是葉綠素a。
四種色素之所以能被分離，是因為四種色素隨層析液在濾紙上的擴散速度不同。
五：實驗討論：
1．濾紙條上的濾液細線，為什么不能觸及層析液？
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么？
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濾液收集后，要及時用棉塞將試管口塞緊，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，而且要重復劃幾次；二是層析液不能沒及濾液線。
實驗四 探究影響酶活性的因素（必修一P78、P83）
一．實驗目的：
1．探究不同溫度和PH對過氧化氫酶活性的影響。
2．培養實驗設計能力。
二．方法步驟：
提出問題→作出假設→設計實驗→（包括選擇實驗材料、選擇實驗器具、確定實驗步驟、設計實驗記錄表格）→實施實驗→分析與結論→表達與交流。
實例1：比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率
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%的肝臟研磨液相比，每滴FeCl3溶液中的Fe3+數，大約是每滴肝臟研磨液中過氧化氫酶分子數的25萬倍。
二）方法步驟：
步驟
注意問題
解釋
取4支潔凈試管，編號，分別加入2mL H2O2溶液
不讓H2O2接觸皮膚
H2O2有一定的腐蝕性
將2號試管放在900C左右的水浴中加熱，觀察氣泡冒出情況，與1號對照
向3號、4號試管內分別滴入2滴FeCl3溶液和2滴肝臟研磨液，觀察氣泡產生情況
不可用同一支滴管
肝臟研磨液必須是新鮮的
肝臟在制成研磨液
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，會影響實驗準確性
因為過氧化氫酶是蛋白質，放置過久，可受細菌作用而分解，使肝臟組織中酶分子數減少，活性降低
研磨可破壞肝細胞結構，使細胞內的酶釋放出來，增加酶與底物的接觸面積
2-3min后，將點燃的衛生香分別放入3號和4號試管內液面的上方，觀察復燃情況
放衛生香時，動作要快，不要插到氣泡中
現象：3號試管產生氣泡多，冒泡時間短，衛生香猛烈復燃，4號試管產生氣泡少，冒泡時間長，衛生香幾乎無變化
避免衛生香因潮濕而熄滅

實例2：溫度對酶活性的影響
一）實驗目的：
1．初步學會探索溫度對酶活性的影響的方法。
2．探索淀粉酶在不同溫度下催化淀粉水解的情況。
二）實驗原理：
1．淀粉遇碘后，形成紫藍色的復合物。
2．淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麥芽糖和葡萄糖（淀粉水解過程中，不同階段的中間產物遇碘后，會呈現紅褐色或紅棕色。）麥芽糖和葡萄糖遇碘后不顯色。
注：市售a-淀粉酶的最適溫度約600C
三）方法步驟：
操作
注意問題
解釋
取3支試管，編上號，然后分別注入2mL可溶性淀粉溶液
另取3支試管，編上號，然后分別注入1mL新鮮淀粉酶溶液
將裝有淀粉溶液和酶溶液的試管分成3組，分別放入熱水（約600C）、沸水和冰塊中，維持各自的溫度5min
不能只用不同溫度處理淀粉溶液或酶溶液
防止混合時，由于兩種溶液的溫度不同而使混合后溫度發生變化，反應溫度不是操作者所要控制的溫度，影響實驗結果。
分別將淀粉酶溶液注入相同溫度下的淀粉溶液中，搖勻后，維持各自的溫度5min
保持各自溫度時間不能太短
淀粉酶催化淀粉水解需要一定時間
在3支試管中各滴入1-2滴碘液，搖勻后觀察這3支試管中溶液顏色變化并記錄
碘液不能滴加太多
防止影響實驗現象的觀察
用表格的形式顯示實驗步驟
序號
加入試劑或處理方法
試管
A
B
C
a
b
c
1
可溶性淀粉溶液
2mL
2mL
2mL
/
/
/
新鮮淀粉酶溶液
/
/
/
1mL
1mL
1mL
2
保溫5min
600C
1000C
00C
600C
1000C
00C
3
將a液加入到A試管，b液加入到B試管，c液加入到C試管中，搖勻
4
保溫5min
600C
1000C
00C
5
滴入碘液，搖勻
2滴
2滴
2滴
6
觀察現象并記錄
實例3：PH值對酶活性的影響
操作步驟：用表格開式顯示實驗步驟：（注意操作順序不能錯）
序號
加入試劑或處理方法
試管
1
2
3
1
注入新鮮的淀粉酶溶液
1mL
1mL
1mL
2
注入蒸餾水
1mL
/
/
3
注入氫氧化鈉溶液
/
1mL
/
4
注入鹽酸
/
/
1mL
5
注入可溶性淀粉溶液
2mL
2mL
2mL
6
600C水浴保溫5min
7
加入斐林試劑，邊加邊振蕩
2mL
2mL
2mL
8
水浴加熱煮沸1min
9
觀察3支試管中溶液顏色變化變記錄

實驗一 檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質（必修一P18）
一．實驗目的：用化學試劑檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白質
二．實驗原理：某些化學試劑能使生物組織中的有關有機化合物，產生特定的顏色反應。
1．可溶性還原糖（如葡萄糖、果糖、麥芽糖）與斐林試劑發生作用，可生成磚紅色的Cu 2O沉淀。如：
葡萄糖+ Cu ( OH )2 葡萄糖酸 + Cu 2O↓（磚紅色）+ H 2O，
即Cu ( OH ) 2被還原成Cu 2O，葡萄糖被氧化成葡萄糖酸。
2．脂肪可以被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色（或被蘇丹Ⅳ染液染成紅色）。淀粉遇碘變藍色。
3．蛋白質與雙縮脲試劑發生作用，產生紫色反應。（蛋白質分子中含有很多肽鍵，在堿性NaOH溶液中能與雙縮脲試劑中的Cu2+作用，產生紫色反應。）
三．實驗材料
1．做可溶性還原性糖鑒定實驗，應選含糖高，顏色為白色的植物組織，如蘋果、梨。（因為組織的顏色較淺，易于觀察。）
2．做脂肪的鑒定實驗。應選富含脂肪的種子，以花生種子為最好，實驗前一般要浸泡3~4小時（也可用蓖麻種子）。
3．做蛋白質的鑒定實驗，可用富含蛋白質的黃豆或雞蛋清。
四、實驗試劑
斐林試劑（包括甲液：質量濃度為0.1g/ mL NaOH溶液和乙液：質量濃度為0.05g/ mL CuSO4溶液）、蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液、雙縮脲試劑（包括A液：質量濃度為0.1g/ mL NaOH溶液和B液：質量濃度為0.01g/ mL CuSO4溶液）、體積分數為50%的酒精溶液，碘液、蒸餾水
五、方法步驟：
（一）可溶性糖的鑒定
操 作 方 法
注 意 問 題
解 釋
1. 制備組織樣液。（去皮、切塊、研磨、過濾）
蘋果或梨組織液必須臨時制備。
因蘋果多酚氧化酶含量高，組織液很易被氧化成褐色，將產生的顏色掩蓋。
2. 取1支試管，向試管內注入2mL組織樣液。
3. 向試管內注入1mL 新制的斐林試劑，振蕩。
應將組成斐林試劑的甲液、乙液分別配制、儲存，使用前才將甲、乙液等量混勻成斐林試劑；
切勿將甲液、乙液分別加入蘋果組織樣液中進行檢測。
斐林試劑很不穩定，甲、乙液混合保存時，生成的Cu ( OH ) 2在70~900C下分解成黑色CuO和水；甲、乙液分別加入時可能會與組織樣液發生反應，無 Cu ( OH ) 2生成。
4. 試管放在盛有50-650C溫水的大燒杯中，加熱約2分鐘，觀察到溶液顏色：淺藍色 → 棕色 → 磚紅色（沉淀）
最好用試管夾夾住試管上部，使試管底部不觸及燒杯底部，試管口不朝向實驗者。也可 用酒精燈對試管直接加熱。
防止試管內的溶液沖出試管，造成燙傷；縮短實驗時間。

脂肪的鑒定
操 作 方 法
注 意 問 題
解 釋
花生種子浸泡、去皮、切下一些子葉薄片，將薄片放在載玻片的水滴中，用吸水紙吸去裝片中的水。
干種子要浸泡3~4小時，新花生的浸泡時間可縮短。
因為浸泡時間短，不易切片，浸泡時間過長，組織較軟，切下的薄片不易成形。切片要盡可能薄些，便于觀察。
在子葉薄片上滴2~3滴蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液，染色1分鐘。
染色時間不宜過長。
用吸水紙吸去薄片周圍染液，用50%酒精洗去浮色，吸去酒精。
酒精用于洗去浮色，不洗去浮色，會影響對橘黃色脂肪滴的觀察。同時，酒精是脂溶性溶劑，可將花生細胞中的脂肪顆粒溶解成油滴。
用吸水紙吸去薄片周圍酒精，滴上1~2滴蒸餾水，蓋上蓋玻片。
滴上清水可防止蓋蓋玻片時產生氣泡。
低倍鏡下找到花生子葉薄片的最薄處，可看到細胞中有染成橘黃色或紅色圓形小顆粒
裝片不宜久放。
時間一長，油滴會溶解在乙醇中。
三、蛋白質的鑒定
操 作 方 法
注 意 問 題
解 釋
制備組織樣液。
（浸泡、去皮研磨、過濾。）
黃豆浸泡1至2天，容易研磨成漿，也可購新鮮豆漿以節約實驗時間。
鑒定。加樣液約2ml于試管中，加入雙縮脲試劑A，搖勻；再加入雙縮脲試劑B液3~4滴，搖勻，溶液變紫色。
A液和B液也要分開配制，儲存。鑒定時先加A液后加B液。CuSO4溶液不能多加。
先加NaOH溶液，為Cu2+與蛋白質反應提供一個堿性的環境。A、B液混裝或同時加入，會導致Cu2+變成Cu ( OH ) 2沉淀，而失效。否則CuSO4的藍色會遮蓋反應的真實顏色。
可用蛋清代替豆漿。
蛋清要先稀釋。
如果稀釋不夠，在實驗中蛋清粘在試管壁，與雙縮脲試劑反應后會粘固在試管內壁上，使反應不容易徹底，并且試管也不易洗干凈。
附：淀粉的檢測和觀察
用試管取2ml待測組織樣液，向試管內滴加2滴碘液，觀察顏色變化。
碘液不要滴太多
以免影響顏色觀察

觀察植物細胞的質壁分離和復原（必修一P61“探究”）
一、實驗目的：
1．學會觀察植物細胞質壁分離與復原的方法。
2．了解植物細胞發生滲透作用的原理。
二．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．質壁分離復原的原理：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復成原來的狀態，緊貼細胞壁，使植物細胞逐漸發生質壁分離復原。
二、實驗材料：
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。
三、實驗步驟：
步 驟
注 意 問 題
分 析
1．制作洋蔥表皮的臨時裝片。在載玻片上滴一滴水，撕取洋蔥鱗片葉外表皮放在水滴中展平（也可挑取幾條水綿放入水滴中）。蓋上蓋玻片。
蓋蓋玻片應讓蓋玻片的一側先觸及載玻片，然后輕輕放平。
防止裝片產生氣泡。
2．觀察洋蔥（或水綿）細胞
可看到：液泡大，呈紫色，原生質層緊貼著細胞壁。（或水綿細胞中有帶狀葉綠體，原生質層呈綠色，緊貼著細胞壁。
液泡含花青素，所以液泡呈紫色。先觀察正常細胞與后面的“質壁分離”起對照作用。
3．觀察質壁分離現象。
從蓋玻片的一側滴入0．3g/ml的蔗糖溶液，在另一側用吸水紙吸引，重復幾次。鏡檢。觀察到：液泡由大變小，顏色由淺變深，原生質層與細胞壁分離。原生質層與細胞壁之間充滿蔗糖溶液
重復幾次
糖液濃度不能過高
蔗糖溶液濃度大于細胞液濃度，細胞通過滲透作用失水，細胞壁伸縮性小原生質層的伸縮性大，液泡和原生質層不斷收縮，所以發生質壁分離。為了使細胞完全浸入蔗糖溶液中。否則，細胞嚴重失水死亡，看不到質壁分離的復原。
4．觀察細胞質壁分離的復原現象。從蓋玻片的一側滴入清水，在另一側用吸水紙吸引，重復幾次。鏡檢。觀察到：液泡由小變大，顏色由深變淺，原生質層恢復原狀。
發生質壁分離的裝片，不能久置，要馬上滴加清水，使其復原，重復幾次。
細胞液的濃度高于外界溶液，細胞通過滲透作用吸水，所以發生質壁分離復原現象。因為細胞失水過久，也會死亡。
為了使細胞完全浸入清水中。
實驗討論答案：
1．如果將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么現象？
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？為什么？
答：不會。因為紅細胞不具細胞壁。

實驗六 觀察細胞的有絲分裂（必修一P115）
一．實驗目的：
1．制作洋蔥根尖細胞有絲分裂裝片
2．觀察植物細胞有絲分裂的過程，識別有絲分裂的不同時期，比較細胞周期不同時期的時間長短。
3．繪制植物細胞有絲分裂簡圖。
二．實驗原理：
1．在高等植物體內，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）著色，通過在高倍顯微鏡下觀察各個時期細胞內染色體（或染色質）的存在狀態，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。
三．實驗材料： 洋蔥（可用蔥、蒜代替）。因為根尖生長點屬于分生組織，細胞分裂能力強，易觀察到有絲分裂各個時期的細胞。
四．實驗步驟：
步 驟
注 意 問 題
分 析
一、根尖的培養
實驗前3~4天，讓洋蔥放在廣口瓶上，底部接觸清水。根長約5cm時可用。
置于溫暖處，常換水。
因為細胞分裂和生長需要水分、適宜的溫度和氧氣。
二、裝片的制作
（解離→漂洗→染色→制片）
1．解離：上午10時至下午2時，剪取洋蔥根尖2~3mm，立即放入盛有質量分數為15%的鹽酸和體積分數為95%的酒精溶液的混合液（1：1）的玻璃皿中，室溫下解離3~5min。
解離時間要保證，細胞才能分散開來。解離時間也不宜過長
目的：溶解細胞間質，使組織中的細胞相互分離開來。此時，細胞已被鹽酸殺死。
否則，根尖過于酥軟，無法取出。
2．漂洗：待根尖酥軟后，用鑷子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗約10 min。
漂洗要充分，可換水1~2次。
目的：洗去解離液，便于染色。
3．染色：把洋蔥根尖放進盛有質量濃度為0.01g/mL或0.02g/mL的龍膽紫溶液的玻璃皿中染色3~5min。
染色時間不宜過長，否則顯微鏡下一片紫色，無法觀察。
龍膽紫等為堿性染料，可使染色體著色。
醋酸洋紅溶液也能使染色體著色
4．制片：用鑷子將這段洋蔥根尖取出來，放在載玻片上，加一滴清水，并用鑷子尖把洋蔥根尖弄碎，蓋上蓋玻片，在蓋玻片上再加一片載玻片。然后，用拇指輕輕地壓載玻片，使細胞分散開來。
要弄碎根尖，再垂直向下均勻用力壓片，不可移動蓋玻片，
目的：使細胞分散，避免細胞重疊，便于觀察。做得成功的裝片，標本被壓成云霧狀。
三、觀察
1．低倍鏡觀察：把裝片放在低倍鏡
下，慢慢移動裝片，找到分生區細胞。
2．高倍鏡觀察：移走低倍鏡，換上高倍鏡，用細準焦螺旋和反光鏡把視野調整清晰，仔細觀察，找出處于細胞分裂期中期的細胞，再找出前期、后期、末期的細胞。
一定要找到分生區。
在一個視野里，往往不容易找全有絲分裂過程中各個時期的細胞。如果是這樣，可以慢慢地移動裝片，從鄰近的分生區細胞中尋找。
分生區細胞特點是：細胞呈正方形，排列緊密，有的細胞正處于分裂期。
討論：制作好洋蔥根尖有絲分裂裝片的關鍵是什么？
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，要將根尖細胞殺死，細胞間質被溶解，使細胞容易分離；（3）壓片時，用力的大小要適當，要使根尖被壓平，細胞分散開。

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