课内实验

显微镜观察细胞

• 步骤

  • 转动反光镜使视野明亮

  • 在低倍镜下观察清楚，把要放大的物像移至视野中央

  • 转动转换器，换高倍镜

  • 细准焦螺旋调焦

检测糖类、脂肪、蛋白质、DNA

选材料原则：富含、色浅

• 还原糖

  所有单糖，所有二糖(除了蔗糖)

  • 试剂

    • 斐林试剂

      甲液（0.1g/L NaOH溶液）与乙液（0.05g/L CuSO₄溶液）等量同时混合

  • 条件

    • 50-65℃水浴加热

  • 现象

    • 砖红色沉淀

• 蛋白质

  • 试剂

    • 双缩脲试剂

      先滴入A液（0.1g/L NaOH溶液）1mL摇匀，再滴入B液（0.01g/L CuSO₄溶液）4滴摇匀

  • 现象

    • 紫色反应

• 脂肪

  课内唯一切片实验

  • 试剂

    • 苏丹III染液

  • 步骤

    • 毛笔蘸取切片

    • 滴入苏丹III染色

    • 50%酒精洗去浮色

    • 吸水纸吸去酒精

    • 滴一滴蒸馏水，制成临时装片

    • 显微镜观察

  • 现象

    • 橘黄色颗粒

• DNA

  • 试剂

    • 二苯胺溶液

  • 条件

    • 沸水浴

  • 现象

    • 蓝色溶液

观察叶绿体和细胞质流动

• 活细胞细胞质处于不断流动的状态

• 叶绿体的运动作为细胞质流动的标志

植物细胞吸水失水

唯一始终用低倍镜观察的显微镜实验

• 原理

  • 细胞壁全透性

  • 胞内液体环境主要为细胞液

  • 细胞膜和液泡膜及两膜间细胞质为原生质层

  • 原生质层相当于半透膜

  • 原生质层伸缩性大于细胞壁

• 对象

  • 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞

• 观察

  • 液泡大小

  • 原生质层位置

• 过程

  • 浸润在蔗糖溶液中，质壁分离

  • 浸润在水中，质壁分离复原

过氧化氢不同条件下的分解

• 实验设置

  • 1（空白对照）：过氧化氢溶液

  • 2（条件对照）：过氧化氢溶液，水浴加热

  • 3：过氧化氢溶液+2滴FeCl₃溶液

  • 4：过氧化氢溶液+2滴肝脏研磨液

• 结果：速率1<2，3<4

淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用

• 原理

  • 淀粉、蔗糖均为非还原糖

  • 水解产物为还原糖

  • 斐林试剂检测还原糖

• 结论

  • 淀粉酶只能催化淀粉水解

  • 淀粉酶对蔗糖无作用

  • 酶具有专一性

影响酶活性条件

• 条件：温度、pH

• 自变量：pH、温度

• 因变量：酶活性

• 结论

  • 酶活性受pH、温度影响

  • 有最适温度、pH

  • 温度/pH升高或降低，酶活性下降

光合色素提取与分离

• 原理

  • 色素溶于无水乙醇

  • 色素溶于层析液，溶解度不同

  • 溶解度高的扩散快，反之则慢

• 步骤

  • 提取

    • 称取绿叶，剪去主叶脉，剪碎

    • 研磨

      • 二氧化硅

        • 研磨充分

      • 碳酸钙

        • 防止色素被破坏

      • 无水乙醇

        • 溶解色素

    • 过滤

  • 准备滤纸条

    • 剪去两角

    • 宽度略小于试管直径

    • 长度略小于试管长度

  • 画滤液细线

    • 用毛细吸管取滤液沿铅笔线画一条细线

  • 分离

    • 滤纸条插入层析液中

      不能让滤液细线触及层析液

    • 通风好条件下，实验后肥皂洗手

      层析液有毒、挥发性

• 结果

  • 自上到下（名称序）

    • 胡萝卜素

    • 叶黄素

    • 叶绿素a

    • 叶绿素b

  • 自宽到窄（颜色序）

    • 叶绿素a

    • 叶绿素b

    • 叶黄素

    • 胡萝卜素

观察根尖分生区细胞有丝分裂

• 原理

  • 根据染色体存在状态可判断时期

  • 染色体易被碱性染料着色

    碱性染料如甲紫溶液、醋酸洋红溶液

• 过程

  • 取材

    • 根尖2-3mm

  • 解离

    • 使用盐酸：酒精=1：1的药液使组织细胞分离

    • 盐酸

      • 破坏细胞间果胶质层

  • 漂洗

    • 洗去药液，防止解离过度

  • 染色

    • 使用碱性染料使染色体着色

  • 制片

    • 分散细胞，利于观察

  • 观察

    • 低倍镜找分生区

      正方形，排列紧密

    • 换高倍镜

      先找分裂中期

孟德尔遗传定律实验

• 豌豆用作实验材料的优点

  • 自然状态下为纯种

    • 原因

      • 自花传粉、闭花授粉，避免了外来花粉的干扰

    • 意义

      • 结果可靠，容易分析

  • 具有易于区分的性状

    • 举例

    • 高茎、矮茎；圆粒、皱粒；黄色、绿色

    • 意义

      • 性状能稳定遗传给后代

      • 容易观察和分析实验结果

  • 人工去雄和异花授粉方便进行

    • 操作方便

  • 易栽培，生长周期短

    • 实验周期短

  • 一次繁殖产生大量后代

    • 实验数据充足

• 一对相对性状的杂交实验

  • 过程

    • 纯种高茎与纯种矮茎杂交（正交、反交）

    • 子一代自交

  • 现象

    • 子一代全为高茎，无论正反交

    • 子二代高茎：矮茎=3：1

  • 解释

    • 生物性状由遗传因子决定

    • 体细胞中，遗传因子成对存在

    • 形成配子时，成对遗传因子彼此分离，进入不同配子

    • 受精时，雌雄配子结合是随机的

  • 验证

    • 设计测交实验，F1与隐性纯合子矮茎豌豆杂交

    • 推测后代高茎：矮茎=1：1

    • 实验结果验证结论

• 两对相对性状的杂交实验

  • 过程

    • 纯种黄圆豌豆和纯种绿皱豌豆杂交（正交、反交）

    • F1自交

  • 现象

    • F1黄圆性状，无论正反交

    • F2出现未出现过的性状组合（黄皱、绿圆）

    • F2黄圆：黄皱：绿圆：绿皱=9：3：3：1

  • 解释

    • 假设每对相对性状由一对基因控制

    • F1产生配子时，每对基因彼此分离，不同对的基因自由组合

    • 受精时，雌雄配子随机结合

  • 验证

    • 设计测交实验，子一代与隐性纯合子杂交

    • 假说演绎推理出测交结果黄圆：黄皱：绿圆：绿皱=1：1：1：1

    • 实验结果与预测相符

果蝇杂交实验

• 材料

  • 果蝇

  • 原因

    • 果蝇易饲养，繁殖快

    • 一只果蝇一生能产生几百个后代

  • 染色体组成

    • 体细胞中含有3对常染色体，1对性染色体

• 过程

  • 纯合红眼雌性与纯合白眼雄性杂交

  • F1雌雄交配

• 现象

  • F1全为红眼

  • F2红眼：白眼=3：1

  • F2白眼仅存在于雄性，红眼雌雄都有

• 解释

  • 红眼、白眼为相对性状，红眼显性，白眼隐性

  • 红眼、白眼性状受一对等位基因控制

  • 红白眼色基因位于X染色体上，Y染色体上不含等位基因

• 验证

  • 测交实验，F1雌蝇与隐性纯合子雄蝇杂交

  • 理论结果红雌：红雄：白雌：白雄=1：1：1：1

  • 实验结果相符

• 结论

  • 基因在染色体上

肺炎链球菌转化实验

• 材料

  • 肺炎链球菌（S、R）

    • S型有多糖类荚膜，可抵挡吞噬细胞吞噬，有利于细菌在宿主体内生活繁殖，具有致病性

    • R型菌无荚膜

  • 小鼠

• 格里菲斯实验

  • 过程

    • a组小鼠注射R型活菌

    • b组小鼠注射S型活菌

    • c组小鼠注射加热致死S型菌

    • d组小鼠注射R型活菌和加热致死S型菌

  • 现象

    • ac组小鼠不死亡，bd组小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活菌

  • 结论

    • 已加热致死的S型菌，含有某种促使R型活菌转化为S型活菌的活性物质——转化因子

• 艾弗里实验

  • 预处理

    • 加热致死的S型菌破碎后，除去绝大部分糖类、蛋白质、脂质，制成细胞提取物

  • 过程

    • 第一组细胞提取物加入R型活菌培养基

    • 第二至四组蛋白酶（RNA酶、酯酶）处理的细胞提取物加入R型活菌培养基

    • 第三组DNA酶处理的细胞提取物加入R型活菌培养基

  • 现象

    • 第一至四组均出现S型活菌，第五组未出现

  • 结论

    • DNA才是使R型活菌产生稳定遗传变化的物质

噬菌体侵染细菌实验

• 材料

  • T2噬菌体

    • 专门寄生在大肠杆菌体内

    • 外壳蛋白质、头部含DNA

    • 利用大肠杆菌体内物质合成自身组分

    • 增殖到一定数量后，大肠杆菌裂解，释放出大量噬菌体

  • 大肠杆菌培养液

• 原理

  • DNA含有元素P不含元素S

  • 蛋白质含有元素S不含有元素P

• 过程

  • 含放射性同位素32P（35S）的培养基培养大肠杆菌

  • 用上述大肠杆菌培养噬菌体，得到32P（35S）标记的T2噬菌体

  • 用上述噬菌体侵染未被标记大肠杆菌

  • 短时间保温后

    • 搅拌

      • 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌脱离

    • 离心

      • 上清液析出T2噬菌体颗粒

      • 沉淀物留下被侵染的大肠杆菌

  • 检测上清液和沉淀物中放射性

• 现象

  • 32P标记

    • 上清液反射性很低，沉淀物放射性很高

    • 新生成噬菌体中检测到32P

  • 35S标记

    • 上清液放射性很高，沉淀物放射性很低

    • 新生成的噬菌体中检测到35S

• 结论

  • DNA是噬菌体的遗传物质

证明DNA半保留复制复制的实验

• 材料

  • 大肠杆菌

• 技术

  • 同位素标记法

• 原理

  • 14N和15N是稳定同位素

  • 15N相对原子质量大于14N

  • 含15N的DNA密度大于含14N的DNA

• 过程

  • 15NH4Cl培养液培养大肠杆菌

  • 得到15N标记的大肠杆菌

  • 转入含14NH4Cl普通培养培养

  • 不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，离心，记录试管中

• 结果

  • 亲代大肠杆菌仅出现一条DNA带，靠近底部（15N/15N）

  • 转移培养后的第一代细菌也仅出现一条带，位置居中（15N/14N）

  • 第二代细菌出现两条带，一条位置居中，一条位置靠上（14N/14N）

• 结论

  • DNA的复制是以半保留方式进行的