高中生物必修一实验归纳
实验一 使用高倍显微镜观察几种细胞
1、高倍镜的使用步骤：（
1）在低倍镜下找到物象，将物象移至视野中央；（2）转动转换器，换上高倍镜。（3）调节光圈和反光镜，使视野亮度适宜。如果光线较暗时，可用凹面反光镜来对光，同时选用较大的光圈；如果光线明亮时，可用平面反光镜来对光，同时选用较小的光圈。（4）调节细准焦螺旋，使物象清晰。换用高倍镜后不能使用粗准焦螺旋。
2、低倍镜和高倍镜的区别：
透镜大小 镜头长短 视野亮度 物像大小 细胞数量
低倍镜 小 短 亮 小 多
高倍镜 大 长 暗 大 少
3、污点位置的判断：用显微镜观察玻片标本时，目镜、物镜、所观察的材料是在同一直线上的，只要分别转动镜头或移动玻片标本，看污物是否随之而动，就可做出正确判断。
实验二 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
（一）可溶性还原糖的检测和观察
1、实验原理及化学试剂：
斐林试剂与可溶性还原糖（如葡萄糖、果糖、麦芽糖）反应，生成砖红色沉淀。（这种试剂要现配现用。甲液（质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液）与乙液（质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液）等量均匀混合生成蓝色Cu（OH）2，Cu（OH）2与可溶性还原糖发生反应。
淀粉、蔗糖等不能与斐林试剂发生颜色反应。
2、实验过程：
选材（应选含糖量较高、颜色为白色或浅色的植物组织，以苹果、梨为最好） 
研磨过滤 组织样液加入斐林试剂（现配现用）摇匀 水浴加热观察颜色反应（浅蓝色棕色砖红色沉淀）。
（二）脂肪的检测和观察
1、实验原理及化学试剂
苏丹Ⅲ染液：把脂肪物质染成橘黄色
苏丹Ⅳ染液：把脂肪物质染成红色
2、实验过程
选材（选含脂肪的种子，以花生种子为较好）浸泡制作花生子叶临时转片（徒手切片，切片要薄，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊）滴3滴苏丹Ⅲ染液染色 用体积分数为50％的酒精洗浮色显微镜观察（先用低倍镜，找到子叶最薄处，并移到视野中央，再换高倍镜，调整细焦螺旋观察，可见已着色的脂肪颗粒）。
（三）蛋白质的检测和观察
1、实验原理及化学试剂
双缩脲试剂：与蛋白质发生作用，产生紫色反应。（在碱性溶液中，Cu2＋与蛋白质发生反应）
双缩脲试剂A液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液
双缩脲试剂B液：质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液
2、实验过程
选材（豆浆或鸡蛋蛋白）取组织样液加入试管中加入双缩脲试剂A液加入双缩脲试剂B液摇匀观察，出现紫色。
（四）淀粉的检测和观察
1、实验原理及化学试剂：淀粉遇碘变蓝。
2、实验过程：选用富含淀粉的植物组织（如马铃薯）将组织样液注入试管 滴加碘液观察颜色反应。
实验三 观察DNA和RNA在细胞中的分布
1、实验原理：甲基绿将细胞核中的DNA染成绿色，吡罗红将细胞质中的RNA染成红色，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。
盐酸的作用：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与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。
2、实验过程：
取口腔上皮细胞制片盐酸水解冲洗涂片 染色观察（先用低倍镜，后用高倍镜）。
3、实验结果：真核的DNA主要存在于细胞核中，此外，在线粒体和叶绿体中也有少量的DNA分布。RNA主要存在于细胞质中，少量存在于细胞核中。
实验四 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
1、实验原理
高等绿色植物的叶绿体存在于叶片中。叶绿体一般是绿色的椭球或球形，它的形态和分布不需要染色就可以用高倍镜观察。
健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。线粒体的形态和分布可用高倍镜观察。
2、实验过程
（1）观察叶绿体：制作藓类叶片（或菠菜叶下表皮）临时装片，用显微镜观察叶绿体（低倍显微镜到高倍显微镜），注意观察叶绿体的形态和分布，绘图。
（2）观察线粒体：制作人口腔上皮细胞临时装片，用低倍显微镜观察，找到观察的对象后移到视野中央，再高倍显微镜观察，细胞内蓝绿色小颗粒即是线粒体，观察其形态和分布。
实验五 通过模拟实验探究膜的透性
（一）实验目的与原理
生物膜（细胞膜、细胞器膜、核膜）具有选择透过性，即对物质的输入和输出有选择性，可以让水分子自由通过，一些小分子和离子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。
玻璃纸（或鸡肠衣、鸡蛋卵壳膜、透析膜）是一种半透膜。
扩散：某种物质的分子从浓度高的地方向浓度低的地方移动的过程。
（二）材料用具
质量分数为15％的硫酸铜溶液，质量分数为30％的蔗糖溶液，蒸馏水，红墨水；250mL烧杯，长颈漏斗，铁架台，玻璃纸（或鸡肠衣、鸡蛋东卵壳膜、透析膜），棉线。
（三）方法步骤
1、取两个长颈漏斗，分别在漏斗口处封上一层玻璃纸；
2、在A漏斗中注入硫酸铜溶液；B漏斗中注入蔗糖溶液，并加入少许红墨水，使其略呈红色；
3、将两个漏斗分别浸入盛有蒸馏水的烧杯中，在两漏斗的液面处做标记；
4、静置一段时间后，观察烧杯中蒸馏水颜色的变化及长颈漏斗的液面变化，并将观察结果填入下表。
（四）讨论
如果将玻璃纸换成塑料膜，装置A、B中的蒸馏水的颜色将都不发生变化。原因是因为塑料膜不是半透膜。
实验六 植物细胞的吸水和失水
一、实验原理
当细胞液的浓度低于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液中，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逐渐分离，即发生质壁分离。
当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入液泡中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，即植物细胞发生质壁分离复原。
常用的化学试剂：0.3g/mL蔗糖溶液。（试剂浓度越高，发生现象就越明显。但如果试剂浓度过高，则细胞会因为过度失水而死亡，不能发生质壁分离复原。）
二、实验过程
滴入蔗糖溶液显微镜观察（观察到质壁分离现象）滴入清水显微镜观察（发生质壁分离复原）。
实验七 探究影响酶活性的因素
一、实验原理
淀粉遇碘后，形成紫蓝色络合物。淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖，这两种物质遇碘后，形成紫蓝色的复合物，但是能与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色沉淀。
二、实验过程
（一）探究温度对淀粉酶活性的影响
（二）探究pH对淀粉酶活性的影响
三、结论：酶的活性受温度和pH的影响。
实验八 探究酵母菌的呼吸方式
一、实验原理
酵母菌属于真核单细胞生物，在有氧、无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。可用于探究细胞呼吸的不同方式。
通过控制有氧呼吸和无氧呼吸，可以探究酵母菌在不同条件下的呼吸产物。
CO2可使澄清石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。因此可用这两种溶液来检测酵母菌培养液中的CO2产生情况。
橙色的重铬酸钾在酸性条件下与乙醇（酒精）发生化学反应，变成灰绿色，可用来检测乙醇的产生情况。
二、实验过程
1、酵母菌培养液的配制：目的是保证酵母菌在整个实验过程中正常生活。
两份：10g新鲜食用酵母菌＋240mL质量分数为5％的葡萄糖液。
2、检测CO2的产生
安装好实验装置：如下图
甲 乙
甲图用于检测有氧条件下CO2的产生；乙图用于检测无氧条件下CO2的产生。
装置甲设置左边第一个锥形瓶的目的是吸收通入空气中的CO2。
装置乙的B瓶应封口放置一段时间之后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，这样做的目的是是空气中残余的O2消耗尽。
甲、乙装置石灰水都变混浊，装置甲混浊快且程度高。
得出结论：酵母菌在有氧条件下产生的CO2比无氧条件下产生的CO2多。
3、检测酒精的产生
A试管中的酵母菌培养液滤液＋溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液（混合均匀）：颜色不变。
B试管中的酵母菌培养液滤液＋溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液（混合均匀）：颜色变灰绿色。
得出结论：酵母菌在有氧条件下不产生酒精，在无氧条件下产生酒精。
实验九 绿叶中色素的提取和分离
一、实验原理
剪碎叶片并加入二氧化硅研磨，目的是破坏叶表皮、细胞壁、细胞膜、液泡膜，使研磨充分。
叶绿体中的色素都能够溶解于有机溶剂如无水乙醇，可以用无水乙醇提取色素。加入碳酸钙可以防止色素被破坏。
绿叶中的各种色素都能溶解于层析液中，但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，反之则慢。这样，各种色素会随层析液在滤纸上的扩散，因扩散速度不同而分离开。
二、实验步骤
①提取绿色叶片中的色素（研磨绿叶，同时加入二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇，过滤得到色素滤液）；②制备滤纸条；③画滤液细线；④利用层析液分离色素；⑤观察实验结果。
三、实验成功的关键：
①叶片要新鲜，颜色要深绿。②研磨要迅速、充分。③滤液收集后，要及时用棉塞将试管塞紧，以免滤液挥发。④滤液细线不仅细、直，而目含有比较多的色素(可以画二三次)。⑤滤纸上的滤液细线不能浸入层析液，否则色素会溶解在层析液中。
四、实验结果
滤纸条上色素带有四条，分别是(由上到下)
橙黄色的胡萝卜素；黄色的叶黄素；
蓝绿色的叶绿素a；黄绿色的叶绿素b。
胡萝卜素和叶黄素统称为类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光。
叶绿素a和叶绿素b通常为叶绿素，主要吸收红光和蓝紫光。
说明：四种色素中，含量最多的是③叶绿素a，色素带最宽的也是③叶绿素a；含量最少(色素带最窄)的是①胡萝卜素，扩散速度最快的也是①胡萝卜素；扩散速度最慢的是④叶绿素b；相邻两条色素带之间距离最远的是①胡萝卜素和②叶黄素，最近的是③叶绿素a和④叶绿素b。
实验十 模拟探究细胞表面积与体积的关系（细胞大小与物质运输的关系）
一、实验原理
在相同时间内，物质扩散进细胞的体积与细胞的总体积之比可以反映细胞的物质运输效率。用含酚酞的不同大小的琼脂块模拟不同大小的细胞，酚酞与NaOH相遇，呈紫红色，以紫红色出现的深度，模拟物质扩散进细胞的快慢。
二、方法步骤
将琼脂块切成三种正方形——用NaOH浸泡10min——观察各块切面上NaOH的深度。
三、实验结论
琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减少；NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减少。
四、相关知识
制约细胞体积的因素有三个方面：一是细胞的表面积与体积的关系是两者成反比，细胞体积越小，其相对表面积越大，细胞与周围环境交换物质的能力越大。二是细胞核与细胞质之间有一定的关系，一个细胞中二者体积之比一般为1/3，细胞核所含遗传信息有一定限度，对细胞活动的控制能力有一定限度。三是细胞内物质的交流受细胞体积制约，细胞体积过大，会影响物质流动速度，细胞内的生命活动就不能灵敏地控制和缓冲。
实验十一 观察植物细胞的有丝分裂
一、实验原理
在植物体中，有丝分裂常见于根尖、茎尖等分生区细胞，高等植物细胞有丝分裂的过程，分为分裂间期和有丝分裂期的前期、中期、后期、末期。可以用高倍镜观察植物细胞的有丝分裂的过程，根据各个时期细胞内染色体的变化情况，识别细胞处于有丝分裂的哪一个时期。细胞核内的染色体容易被碱性染料染色。
二、方法步骤
1．洋葱(大蒜)根尖的培养
选个大、饱满的大蒜头，分囊后用铁丝或竹签将蒜瓣穿成一排，搁于盛有清水的容器上培养，使每囊蒜瓣的底部都浸没于水中，在室温20℃上下阳光充足的晴天养3—4天，期间换1-2次水，根尖就可长到2—2.5cm，即可剪取备用。（剪取时间最好在晴天、中午1点前后）
2.根尖的固定：
将剪取的根尖置于固定液（1份冰醋酸和3份95%酒精的混合液）中固定，使根尖的生长点细胞变成乳白色，根尖下沉（因为新鲜的根尖是浮在固定液液面上的），一般需12—24小时，然后用70%酒精漂洗，再置于70%的酒精中保存，随用随取。
三、细胞有丝分裂的制片及观察
[实验用品]
1. 材料：新鲜洋葱根尖标本、洋葱根尖纵切片、马蛔虫子宫切片。
2. 器材：显微镜、盖玻片、载玻片、小烧杯、吸水纸、剪刀、镊子、吸管、恒温培养箱、酒精灯、刀片。
3. 试剂：甲醇、冰醋酸、70%酒精、1mol/l hcl、苯酚、品红、0.5%甲苯胺蓝、山梨醇、福尔马林、蒸馏水、秋水仙素。
[实验内容与方法]
一、植物细胞有丝分裂制片及观察
(一)植物根尖压片的制备
1. 药品配制
(1)卡诺氏固定液：95% 酒精15ml，冰醋酸5ml，混合(也可用纯酒精30ml、氯仿15ml、 冰醋酸5ml混合)。
(2) 0.5% 甲苯胺蓝染液：甲苯胺蓝0.5g，蒸馏水100ml，混合摇匀。
(3) 改良碱性品红染液：该染色液是先配成a液，然后再配成b液、c液及工作液，配方如下：
a液：碱性品红3g，70%乙醇10ml。
b液：a液10ml加5%苯酚水溶液90ml。
c液：b液55ml加冰醋酸6ml、37%福尔马林6ml。
工作液：c液10ml加45%冰醋酸90ml，山梨醇1.8g混合溶解。
2. 根尖培养及处理：取洋葱鳞茎，剪去老根，置于盛满清水的小烧杯里，使部分鳞茎浸入水中，室温（25°c）或放25°c左右的恒温箱中培养。约3～4天后，鳞茎长出不定根，于晚12时至1时或中午12点左右将根剪下（约1cm长），放入0.05%～0.1%的秋水仙素溶液中，经2～4小时后移入卡诺氏固定液中固定。根尖也可剪下后直接投入固定液中，材料经固定24小时后取出放70%酒精中保存。用70%酒精保存（4°c冰箱中）的根尖半年后使用仍可保持其观察效果。
3. 解离和压片：将固定后的根尖用清水冲洗后放入盛有少量1mol/l hcl的小烧杯中，置60°c热水中（最好在恒温水浴箱中进行）解离10分钟左右，待根尖发白变软后取出，放蒸馏水中漂洗30分钟，然后移至载玻片上，用吸水纸吸去多余的水份。滴加0.5%甲苯胺蓝或改良苯酚品红染液1～2滴加盖玻片，用铅笔头或指头轻轻敲击（不要挪动标本，使细胞和染色体分散开来，以便观察），见根尖压扁铺开后置于显微镜下观察。
(二)洋葱根尖有丝分裂的观察
观察洋葱根尖压片和洋葱根尖切片标本，按图所示观察分裂各期的特点。观察时先用低倍镜找到根尖较前端生长点部位，此处细胞略呈方形，排列紧密，染色较深，该处可见到许多处于不同分裂期的细胞。转换高倍镜观察，可见间期及有丝分裂各期的细胞，如图5-1所示。各期特点如下：
1. 间期（interphase）：细胞核呈圆形，核膜清楚，核内染色质分布较均匀，呈细网状。由于染色质易与碱性染料结合，故细胞核的染色比细胞质为深。核中可见到1~3个染色较浅的呈球状的核仁。
2. 前期（prophase）：核较间期膨大，核内染色质逐渐螺旋化为丝状的染色丝，其后染色丝进一步缩短变粗，形成一定形态和数目的染色体（这时的每条染色体由两条染色单体组成，但在光镜下一般不易看清），核膜、核仁逐渐消失。
3．装片的制作
（1）解离：把根尖放入15%的盐酸中解离，由于大蒜根尖纤细，解离时间只需8—10分钟，就能使生长点细胞基本酥散。
注意：解离充分是实验成功的必备条件；解离的目的：使组织细胞相互分离开来。
（2）漂洗：把已解离的根尖取出放入盛有清水的大烧杯中，用玻璃棒或镊子轻轻搅动漂洗3分钟，期间换一次清水，再将漂洗后的清水倒出，即可进入下一步染色。
注意：漂洗的目的是洗去根中多余的解离液，防止解离过度，如果不把多余的解离液洗去，一方面会影响效果，另一方面碱性的染料会腐蚀显微镜的镜头。
（3）染色：a、把漂洗后酥软的根尖用镊子从清水中取出置于载玻片中央，并用吸水纸将根尖吸干，目的使染液保持一定的浓度。
b、用刀片在载玻片上切取乳白色米粒样的生长点细胞，并将生长点有规律地纵剖，取其1/3—1/5生长点细胞为染色材料。
c、滴两滴2%醋酸的龙胆紫染液或醋酸洋红染液进行染色，染色时间2%醋酸龙胆紫染液染色2分钟左右，醋酸洋红染色5分钟或用肉眼观察染色材料变红即可。
注意：本实验观察的重点是染色体、染色质，而染色体、染色质都容易被碱性染料染成深色，便于观察。
（4）制片：染色后盖上盖玻片，在盖玻片上垫3—5层吸水纸，用拇指重压，但不能研转，使生长点细胞均匀地压成一薄薄的雾状细胞层，然后从低倍到高倍镜检观察，效果极好。
3．洋葱（大蒜）根尖细胞有丝分裂的观察
1．低倍镜
把制作成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察，慢慢移动装片，要求找到分生区细胞，它的特点是：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂。
2．高倍镜观察
找到分生区细胞后，换上高倍镜，用细准点螺旋和反光镜把视野调整清晰，直到看清细胞物象为止。
3．仔细观察，可先找出处于细胞分裂期中期的细胞，然后再找出前期、后期、末期的细胞。注意观察各个时期细胞内染色体变化的特点。
4．在一个视野里，往往不容易找全有丝分裂过程中各个时期的细胞。如果是这样，可以慢慢地移动装片，从邻近的分生细胞中寻找。
【附】有丝分裂图像识别原则
图像在具备同源染色体的前提下还有下列特点之一，便可判断为有丝兮裂：
①染色体加倍——有丝分裂后期；
②所有染色体着丝点排在赤道板上——有丝分裂中期；
③子细胞中染色体数目同母组胞——有丝分裂末期。