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1、高中生物实验教案【实验一】 生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定一、教学目的初步掌握鉴定生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的基本方法。二、教学建议教材中本实验安排为验证性实验，有条件的学校可以改为探索性实验，安排在讲课之前，或与讲课同步进行。本实验难度并不大，但内容较多，实验时间较长，因此，必须作周密安排，才能按时完成。实验中应注意以下几点。1.增设教师演示实验。上课之前，教师应该准备好做演示实验所需的实验材料、用具、仪器和试剂等。同时，逐项完成还原糖、脂肪、蛋白质3类有机物的鉴定实验。在实验课上，将3个实验的正确结果分别展示在讲台上，并作扼要的介绍，以便使学生将自己的实验结果与教师的演示实验作比
2、较。2.实验中学生应分工合作。在“还原糖的鉴定”实验中，当每组两个学生中的一个制备生物组织样液时，另一个学生可以用酒精灯将水煮开，以便缩短实验的等待时间。在“脂肪的鉴定”实验中，一个学生制作临时装片时，另一个学生则可以调试显微镜。另外，在完成前两个实验时，一个学生洗刷试管、清洗玻片和整理显微镜，另一个学生则可以进行后一个实验的操作。3.关于鉴定还原糖的实验，在加热试管中的溶液时，应该用试管夹夹住试管上部，并放入盛开水的大烧杯中加热。注意试管底部不要接触烧杯底部，同时试管口不要朝向实验者，以免试管内溶液沸腾时冲出试管，造成烫伤。如果试管内溶液过于沸腾，可以上提试管夹，使试管底部离开大烧杯中的开水
3、。4.做鉴定还原糖和蛋白质的实验时，在鉴定之前，可以留出一部分样液，以便与鉴定后的样液的颜色变化作对比，这样可以增强说服力。5.斐林试剂的甲液和乙液混合均匀后方可使用，切勿将甲液和乙液分别加入组织样液中。三、参考资料还原糖的鉴定原理 生物组织中普遍存在的还原糖种类较多，常见的有葡萄糖、果糖、麦芽糖。它们的分子内都含有还原性基团（游离醛基或游离酮基），因此叫做还原糖。蔗糖的分子内没有游离的半缩醛羟基，因此叫做非还原性糖，不具有还原性。本实验中，用斐林试剂只能检验生物组织中还原糖存在与否，而不能鉴定非还原性糖。斐林试剂由质量浓度为0.1 gmL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.05gmL的硫酸铜溶液配
4、制而成，二者混合后，立即生成淡蓝色的Cu(OH)2沉淀。Cu(OH)2与加入的葡萄糖在加热的条件下，能够生成砖红色的Cu2O沉淀，而葡萄糖本身则氧化成葡萄糖酸。其反应式如下：CH2OH(CHOH)4CHO2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOHCu2O2H2O用斐林试剂鉴定还原糖时，溶液的颜色变化过程为：浅蓝色棕色砖红色(沉淀)。蛋白质的鉴定原理 鉴定生物组织中是否含有蛋白质时，常用双缩脲法，使用的是双缩脲试剂。双缩脲试剂的成分是质量浓度为0.1 gmL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.01 gmL的硫酸铜溶液。在碱性溶液(NaOH)中，双缩脲(H2NOCNHCONH2)能与Cu2+作用，
5、形成紫色或紫红色的络合物，这个反应叫做双缩脲反应。由于蛋白质分子中含有很多与双缩脲结构相似的肽键，因此，蛋白质可与双缩脲试剂发生颜色反应。用于鉴定还原糖的实验材料准备植物组织是常用的实验材料，但必须加以选择。在双子叶植物中，光合作用的主要产物葡萄糖形成后，合成为淀粉，暂时储藏在叶子内，因此最好不用双子叶植物的叶子作实验材料。有些单子叶植物，如韭菜、鸢尾，并不将光合作用的初始产物转变为淀粉，因此叶内含有大量的可溶性单糖，但是，由于叶片中叶绿素的颜色较深，对于鉴定时的颜色反应起着掩盖作用，导致实验现象不明显，因此，也不宜用单子叶植物的叶子作实验材料。本实验最理想的实验材料是还原糖含量较高的植物组织
6、(或器官)，而且组织的颜色较浅或近于白色的，如苹果和梨的果实。经试验比较，颜色反应的明显程度依次为苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜。用于鉴定脂肪的实验材料 准备实验材料最好选择富含脂肪的种子，如花生种子(取其子叶)。供实验用的花生种子，必须提前浸泡34 h。浸泡时间短了，不容易切成片；浸泡时间过长，则组织太软，切下的薄片不易成形。做鉴定脂肪的实验，教师可根据本地区的情况选用苏丹或苏丹染液。苏丹染液遇脂肪的颜色反应为橘黄色，苏丹染液遇脂肪的颜色反应为红色。因苏丹染液与脂肪的亲和力比较强，所以，染色的时间应比较短，一般为1 min左右。用于鉴定蛋白质的实验材料准备 实验材料最好选用富含蛋白质的生物组织
7、(或器官)，植物材料常用的是大豆种子，动物材料常用的是鸡蛋(卵白)。如用大豆种子，必须提前浸泡12 d，这样容易研磨成浆。有条件的学校，可以直接采用现成的大豆磨成的豆浆，豆浆可以购买，也可用小型的研磨机制取。利用豆浆作实验材料，可以节约实验时间。如果用稀释的卵白作实验材料，效果会更好。斐林试剂的配制甲液质量浓度为0.1 gmL的氢氧化钠溶液乙液质量浓度为0.05 gmL的硫酸铜溶液使用时临时配制，将45滴乙液滴入2 mL甲液中，配完后立即使用。苏丹溶液的配制 称取0.1 g苏丹干粉，溶于100 mL体积分数为95%的酒精中，待全部溶解后再使用。苏丹溶液的配制 称取0.1 g苏丹干粉，溶于50
8、mL丙酮中，再加入体积分数为70%的酒精50 mL，充分混合后即可使用。双缩脲试剂的配制 取10 g氢氧化钠放入容量瓶（或有刻度的烧杯）中，加水至100 mL，待充分溶解后倒入试剂瓶中，配成质量浓度为0.1 gmL的氢氧化钠溶液，瓶口塞上胶塞，贴上标签，写上试剂A。取1 g硫酸铜放入容量瓶（或有刻度的烧杯）中，加水至100 mL，待充分溶解后倒入试剂瓶中，配成质量浓度为0.01 gmL的硫酸铜溶液(蓝色)。瓶口塞上胶塞，贴上标签，写上试剂B。 【实验二】 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动一、教学目的1.初步掌握高倍显微镜的使用方法。2.观察叶绿体的形态和分布。3.通过在显微镜下的实际观察，理
9、解细胞质的流动是一种生命现象。二、教学建议（一）用显微镜观察叶绿体实验的教学建议：1.实验材料的选择。实验材料的选择，应以取材方便、制片简单、观察效果好为原则。藓类植物的叶薄而小，叶绿体清晰，可取整个叶制片，作为实验材料的首选对象。实验时，可选取葫芦藓或墙藓的叶作观察材料。2.显微镜的使用。关于显微镜使用方法的指导，是学生做实验前教师讲解的主要内容。要求学生做好以下几点。(1)将显微镜安放好显微镜放在操作者前方偏左，镜筒在前，镜臂在后。(2)对光转动转换器，使低倍物镜对准通光孔(物镜前端距载物台约2 cm)；左眼注视目镜，右眼睁开；选用大光圈，弱光源时选用凹面镜。(3)低倍镜观察将装片放在载物
10、台上，使标本正对通光孔中心，用压片夹压住装片；转动粗准焦螺旋，下降镜筒至距玻片23 mm处；左眼注视目镜内，反向转动粗准焦螺旋，当看到物像后再转动细准焦螺旋，直到看清细胞物像。移动装片，将观察物放在视野中心。(4)高倍镜观察转动转换器，换上高倍物镜；调节细准焦螺旋，直到看清所要观察的物像。3.观察程序的指导。观察时，教师应提醒学生先用低倍镜观察，再用高倍镜观察，最后绘制镜下叶绿体的形态和分布图。4.讲解绘制生物图的要求。绘图的要求包括绘图的工具要求，以及绘制生物图的方法要求。如，图的摆放位置和大小，线条和点点，指示线、注字和图名，作者姓名和日期等。5.条件许可的学校，最好每人使用一台显微镜，以
11、便培养学生对显微镜的操作能力。6.增加演示实验。如果条件允许，则可以增加“不同光照条件下叶绿体的形态变化”的演示实验，使学生了解叶绿体对不同光照条件的适应性。实验课前，在讲台前摆放3台显微镜，载物台上分别放着强光(200 W灯泡照射5 min)、弱光(25W灯泡照射10 min)、黑暗处理过的3片葫芦藓叶的临时装片。让学生轮流观察，看清楚不同光照条件下叶绿体位置的改变。应该注意的是，如果用强光照射叶的装片，灯泡不能离装片太近(灯泡距装片应大于20 cm)，否则叶绿体会被强光灼伤而解体。（二）用显微镜观察细胞质流动实验的教学建议：1.继续强化高倍镜的操作训练。在观察叶绿体的实验中，对于显微镜的使
12、用，是进行全面地训练和操作，而在本实验中应重点加强高倍显微镜的操作训练。2.观察程序的指导。观察细胞质流动时，应向学生讲清首先要找到叶肉细胞中的叶绿体，然后以叶绿体作为参照物。学生观察时眼睛应注视叶绿体，进而观察细胞质的流动，最后，再观察细胞质的流动速度和流动方向。3.指导学生寻找最佳观察部位。在学生观察之前，教师应告诉学生寻找靠近叶脉部位的叶肉细胞进行观察，此处细胞水分供应充足，容易观察到细胞质的流动，细胞质的流动方向可参见高中生物（必修）第一册教科书中实验二的插图。4.可以增加演示实验。建议增加“不同外界条件下细胞质的流动情况”的演示实验。在讲台前摆放3台显微镜，分别是缺水(萎蔫)、光照(
13、强光照射过)、化学刺激(质量分数为5%的盐酸刺激过)三种不同条件下黑藻叶的装片，让学生轮流观察细胞质的流动情况。要使学生了解，细胞质的流动不是一成不变的，而是在不同的外界条件下，流动速度不完全一样。5.课前应检查实验材料，以便做到心中有数。观察细胞质的流动，理想的实验材料是黑藻。实验前，教师必须检查供实验用的黑藻叶片细胞质的流动情况，如果发现细胞质不流动，或者流动很慢，应立即采取措施，加速其细胞质的流动。方法有三种，可以任选一种：一是进行光照，即在阳光或灯光下放置1520 min；二是提高盛放黑藻的水温，可加入热水将水温调至25 左右，再将黑藻放入其中培养；三是切伤一小部分叶片。三、参考资料观
14、察叶绿体实验的原理简介 高等植物的叶绿体呈椭球状，在不同的光照条件下，叶绿体可以运动，并改变椭球体的方向。因此，在不同光照条件下采集的葫芦藓，其叶内叶绿体椭球体的形状不完全一样。观察叶绿体实验材料的准备 实验用的葫芦藓必须提前准备。从阴面潮湿的墙根、林地、花房的花盆土表可以找到葫芦藓。将它连根铲起，带土栽在花盆内，放在阴面，要经常洒水，保持湿润。观察细胞质流动实验材料的准备 实验用的黑藻应该提前到池塘或小河中捞取，采集后放在实验室的养鱼缸中，让它继续生长。黑藻是淡水沉水草本植物，根入泥，叶短，34片叶轮生(图2-6)。有冬芽，生小枝顶端，芽的苞叶卵状披针形至线形，排列紧密，可进行营养繁殖。夏季
15、采集到以后，可以一年四季连续培养。春天时，其冬芽伸展，一个月之后，茎可伸出，并长出较多的叶。观察细胞质流动的代替实验材料 观察细胞质流动的材料，如果找不到黑藻，可用以下材料代替：紫鸭跖草雄蕊的花丝表皮毛；鸭跖草的蓝色花瓣，观察韧皮部筛管细胞中的细胞质流动；向日葵舌状花花冠的表皮；万寿菊管状花的花瓣表皮； 新鲜大白菜内层叶片宽大中脉处的表皮；黄瓜嫩茎的表皮毛；小麦的根毛。图 2-6 黑藻1.植物体 2.叶(放大) 3.雄花4.雌花 5.种子使用上述实验材料时，实验课前教师应该对实验用的植株浇足水分。如果是在野外采集的，则应将采集到的实验材料放在塑料袋内，扎紧袋口，以防止水分散失过快。在使用植物的表皮或表皮毛观察细胞质流动时，视野应调暗些。其他实验材料的观察方法1.小麦根毛细胞质流动的观察(1)方法步骤剪下一段0.51 cm的带有根毛的小麦根，纵剖为二。将剖面向下，放在载玻片上。加1滴质量浓度适宜的蔗糖溶液，盖上盖玻片，轻压盖玻片。在低倍镜下找到成熟区，选取1个根毛细胞，然后换用高倍镜观察。(2)注意事项根毛细胞的细胞质无色透明，难于观察它的流动，因此需要采用缩小光圈或采用较弱光线进行观察。细胞质内有许多小颗粒随着细胞质流动，只要以细胞的其他相对静止结构作为参照物，就能辨认出细胞质的流动。其流动途径是从根毛尖端转向基部，然后回转，不断循环(图2-7) 。
