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2017—2018学年度人教版新课标实验探究专题
讲与练2（含答案）
【实验】观察线粒体和叶绿体
一．实验目的：
使用高倍镜观察叶绿体和线粒体的形态分布。
二．实验原理：
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。
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。
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。
三．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。【出处：21教育名师】
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。
用口腔上皮细胞而不用绿色细胞作为观察线粒体的材料。理由是绿色细胞有颜色较深的叶绿素，当用健那绿给线粒体染色时，对显色反应有遮盖作用。21教育名师原创作品
四．方法步骤：
步 骤 注 意 问 题 分 析
1．制片。用镊子取一片黑藻的小叶，放入载玻片的水滴中，盖上盖玻片。 制片和镜检时，临时装片中的叶片不能放干了，要随时保持有水状态 否则细胞或叶绿体失水收缩，将影响对叶绿体形态和分布的观察。
2．低倍镜下找到叶片细胞
3．高倍镜下观察叶绿体的形态和分布
4．制作人的口腔上皮细胞临时装片 在洁净载玻片中央滴一滴健那绿染液→用牙签取碎屑→盖盖玻片
5．观察线粒体 蓝绿色的是线粒体，细胞质接近无色。
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。21*cnjy*com
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。
练习：
1．用高倍显微镜观察黑藻叶片细胞，正确的结论是
A．叶绿体在细胞内是固定不动的
B．叶绿体在细胞是均匀分布的
C．叶绿体的存在是叶片呈绿色的原因
D．叶肉细胞含有叶绿体，不含线粒体
2．下列有关生物学实验操作、材料、条件等方面的叙述，正确的是
A．“探究水簇箱中群落的演替”实验中，水族箱应放在黑暗密室中
B．“观察细胞有丝分裂”实验中，洋葱根尖细胞用吡罗红或派洛宁染色
C．“探究酵母菌种群数量动态变化”实验中，用培养液培养酵母菌
D．“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”实验中，叶绿体和线粒体都不需染色
练习答案：
1．C 2．C
【实验】通过模拟实验探究膜的透性
一．实验目的：
1．说明生物膜具有选择透过性
2．尝试模拟实验的方法
二．实验原理：
某些半透膜（如动物的膀胱膜、肠衣等），可以让某些物质透过，而另一些物质不能透过。例如，水分子可以透过玻璃纸，而蔗糖分子则不能透过。可以用半透膜将不同浓度的溶液分隔开，然后通过观察溶液液面高低的变化，来观察半透膜的选择透过特性，进而类比分析得出生物膜的透性。
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清水的烧杯中，在两漏斗的液面处做标记。
4．静置一段时间后，观察烧杯中清水颜色的变化及长颈漏斗的液面变化，并将观察到的结果设计表格进行记录。
实验结果：A漏斗管内的液面无变化，烧杯内的清水变蓝色；B漏斗管内的液面升高，烧杯内的清水仍为无色。
四．讨论：
1．漏斗管内的液面为什么会升高？
答：由于单位体积清水中的水分子比单位体积蔗糖溶液中的水分子多，所以在单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量，使得管内液面升高。
2．如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？
答：用纱布替代玻璃纸时，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透，因而液面不会升高。
3．如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？
答：半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量，液面也不会升高。
【实验】 观察植物细胞的质壁分离和复原
一、实验目的：
1．学会观察植物细胞质壁分离与复原的方法。
2．了解植物细胞发生渗透作用的原理。
二．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。【版权所有：21教育】
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：
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。
三、实验步骤：
步 骤 注 意 问 题 分 析
1．制作洋葱表皮的临时装片。在载玻片上滴一滴水，撕取洋葱鳞片叶外表皮放在水滴中展平（也可挑取几条水绵放入水滴中）。盖上盖玻片。 盖盖玻片应让盖玻片的一侧先触及载玻片，然后轻轻放平。 不用内表皮细胞的原因是内表皮细胞液泡颜色浅，难以观察到质壁分离现象。防止装片产生气泡。
2．观察洋葱（或水绵）细胞可看到：液泡大，呈紫色，原生质层紧贴着细胞壁。（或水绵细胞中有带状叶绿体，原生质层呈绿色，紧贴着细胞壁。 液泡含花青素，所以液泡呈紫色。先观察正常细胞与后面的“质壁分离”细胞起对照作用。
3．观察质壁分离现象。从盖玻片的一侧滴入0．3g/ml的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复几次。镜检。观察到：液泡由大变小，颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离。原生质层与细胞壁之间充满蔗糖溶液。 糖液浓度不能过高重复几次 如蔗糖溶液其浓度过高，细胞会严重失水死亡，不能看到质壁分离复原现象。重复几次是为了使细胞完全浸入蔗糖溶液中。蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度，细胞通过渗透作用失水，细胞壁伸缩性小原生质层的伸缩性大，液泡和原生质层不断收缩，所以发生质壁分离。
4．观察细胞质壁分离的复原现象。从盖玻片的一侧滴入清水，在另一侧用吸水纸吸引，重复几次。镜检。观察到：液泡由小变大，颜色由深变浅，原生质层恢复原状。 发生质壁分离的装片，不能久置，要马上滴加清水，使其复原。重复几次。 细胞失水过久，也会死亡。“重复几次”是为了使细胞完全浸入清水中。细胞液的浓度高于外界溶液，细胞通过渗透作用吸水，所以发生质壁分离复原现象。
实验讨论答案：
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。
练习：
1．用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片，观察细胞的变化。下列
有关实验操作和结果的叙述，正确的是
A.将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象
B.在盖玻片一侧滴人清水，细胞吸水膨胀但不会破裂
C.用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离复原现象
D.当质壁分离不能复原时，细胞仍具正常生理功能
2．观察在0.3 g/mL蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞，发现中央液泡逐渐变小，说明
A.细胞壁相当于一层半透膜 B.洋葱表皮细胞是活的
C.此时蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度 D.细胞壁收缩导致中央液泡失水
3．根据下列“观察植物细胞质壁分离与复原”实验及结果，回答问题：
组别 处理 结果
a ①材料置于0.3g/mL蔗糖溶液中 ①发生质壁分离
②然后将材料移到蒸馏水中 ②质壁分离复原
b ③材料置于0.6g/mL蔗糖溶液中 ③迅速发生质壁分离
④然后将材料移到蒸馏水中 ④质壁分离不能复原
c ⑤材料放入1000C热水中3分钟取出，重复a组实验 ⑤未发生质壁分离及复原
（1）在观察细胞质壁分离之前，要先观察正常细胞，其目的是 。
（2）洋葱表皮细胞在a、b二组实验中均发生质壁分离现象，其结构基础除均具有中央液泡和原生质层外，还因为 。
（3）b、c组实验都不能发生复原现象，原因是 。
练习答案：
1．B 2 B． 3．（1）起对照作用 （2）细胞壁的伸缩性小，原生质层的伸缩性大
（3）细胞已死亡
【实验】 比较过氧化氢在不同条件下的分解
一、目的要求：
通过比较过氧化氢在不同条件下分解分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用和意义。
二、实验原理：
新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶。无机催化剂Fe3+和过氧化氢酶都可催化过氧化氢分解成水和氧。由于该过程放出的氧气以气泡的形式逸出，所以可以通过比较产生气泡的多少、相同时间内积累的氧气的多少（也可用卫生香的燃烧程度），来比较二者的催化效率。
三、实验步骤：
步骤 注意问题 分析
1、向四支编号为1、2、3、4的试管各注入2mL H2O2溶液 不让H2O2接触皮肤 H2O2有一定的腐蚀性
2、将2号试管放在90℃左右的水浴中加热，观察气泡冒出的情况，并与1号试管作比较。
3、向3、4号试管依次滴入2滴FeCl3和2滴肝脏研磨液。 不可合用一支滴管。肝脏必须是新鲜的。肝脏要制成研磨液。 否则由于酶具有高效性，滴入的FeCl3溶液中混有少量的过氧化氢酶，会影响实验的准确性。因为过氧化氢酶是蛋白质，放置久了，可细菌作用而分解，使肝组织中酶分子数量减少，活性降低。研磨可破坏肝细胞结构，使细胞内的酶释放出来，增加酶与的底物的接触面积。
4、向3号和4号二支试管伸进无火焰的卫生香，观察复燃情况。 现象：4号试管产生气泡多，冒泡时间短，卫生香复燃；3号试管产生气泡少，冒泡时间长，卫生香几乎无变化。
实验证明的结论：酶的催化作用具有高效性。
【实验】 探究影响酶活性的因素
一、实验目的：
1．探究不同温度和PH对酶活性的影响； 2．培养实验设计能力。
（一）探究温度对酶活性的影响
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
方法步骤：
步骤 注意问题 分析
1、往3支编号为A、B、C的试管，分别注入2mL可溶性淀粉溶液；
2、往3支编号为a、b、c的试管，分别注入1mL新鲜淀粉酶溶液。
3、将装有淀粉溶液和酶溶液的试管分成3组，分别放入冰块、热水（约600C）、和沸水中，维持各自的温度5min； 淀粉溶液和酶溶液分开，处于同温度下预热 保证酶促反应一开始就在设计的温度下进行。
4、将新鲜淀粉酶溶液加入到水浴温度相同的淀粉溶液中，振荡，维持各自的温度5min； 5分钟 使淀粉酶有一定的时间发挥催化作用，保证淀粉充分水解
5、在3支试管中各滴入1-2滴碘液，摇匀后观察这3支试管中溶液颜色变化并记录。 不能用斐林试剂来检验实验结果 检测过程需加热煮沸，会使低温试管中酶发挥催化作用，也出现砖红色沉淀，从而影响实验结果。处于冰块中的试管A变蓝、处于600C的试管B不变蓝、处于沸水中的试管C变蓝
序号 加入试剂或处理方法 试管
A B C a b c
1 可溶性淀粉溶液 2mL 2mL 2mL / / /
新鲜淀粉酶溶液 / / / 1mL 1mL 1mL
2 保温5min 00C 600C 1000C 00C 600C 1000C
3 将a液加入到A试管，b液加入到B试管，c液加入到C试管中，摇匀
4 保温5min 00C 600C 1000C
5 滴入碘液，摇匀 2滴 2滴 2滴
6 观察现象并记录 变蓝 不变蓝 变蓝
用表格的形式显示实验步骤
实验结论：温度会影响酶的活性。
思考题：
1．在上述实验中，自变量是什么？无关变量是什么？
答：自变量是不同的温度；无关变量是可溶性淀粉溶液、新鲜淀粉酶溶液、碘液的量。
（二）探究PH值对酶活性的影响
实验原理：
淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖，麦芽糖是还原性糖，遇斐林试剂在煮沸的情况下会有砖红色沉淀。21世纪教育网版权所有
实验步骤：用表格显示实验步骤：（注意操作顺序不能错）
序号 加入试剂或处理方法 试管
1 2 3
1 注入1ml过氧化氢酶溶液 1mL 1mL 1mL
2 注入蒸馏水 1mL / /
3 注入氢氧化钠溶液 / 1mL /
4 注入盐酸 / / 1mL
5 加入2ml质量分数为3%的H2O2溶液 2mL 2mL 2mL
6 振荡3支试管
7 用点燃但无火焰的卫生香检测氧气的生成情况，观察并记录。
实验结论：溶液PH值会影响酶的活性。
思考题：
1．为什么一般不用淀粉、淀粉酶、斐林试剂来证明PH值对酶活性的影响？
答：从理论上说，过酸、过碱都会使酶变性失活，因此试管中淀粉没有被水解，没有还原性糖形成，加入斐林试剂并煮沸后，加入盐酸的试管内也就没有砖红色沉淀产生。但是该试管内由于先前加入的是1mL盐酸，而加入的盐酸一方面会与斐林试剂中的氢氧化铜反应，使砖红色沉淀无法生成；另一方面加入的盐酸会与斐林试剂中过量的碱反应，破坏了砖红色沉淀生成所需要的碱性环境，使砖红色沉淀也无法生成。因此该试管内没有砖红色沉淀生成，并不能证明唾液淀粉酶在过酸条件下失去活性。另一原因是淀粉可能在酸性条件下发生水解反应，干扰实验结果。21·cn·jy·com
练习：
为验证PH对唾液淀粉酶活性的影响，实验如下。
1）操作步骤：
①在1-5号试管中分别加入0.5%淀粉液2ml。
②加完淀粉液后，向各试管中加入相应的缓冲液3.00ml，使各试管中反应液的PH依次稳定在5.00、6.20、6.80、7.40、8.00。21教育网
③分别向1-5号试管中加入0.5%唾液1ml，然后进行370C恒温水浴。
④反应过程中，每隔1min从第3号试管中取出一滴反应液，滴在比色板上，加1滴碘液显色，待呈橙黄色时，立即取出5支试管，加碘液显色并比色，记录结果。
2）结果见下表：
试管编号处理 1 2 3 4 5
PH 5.00 6.20 6.80 7.40 8.00
结果（颜色） + + + 橙黄色 + + +
*“+”表示蓝色程度。
请回答：
（1）实验过程中为什么要选择370C恒温？
（2）3号试管加碘液后出现橙黄色，说明什么？
（3）如果反应速度过快，应当对唾液做怎样的调整？
（4）该实验得出的结论是什么？
练习答案：
（1）在该实验中，只有在恒温的条件下，才能排除温度因素对结果的干扰，370C是唾液淀粉酶起催化作用的最适温度。21cnjy.com
（2）淀粉已完全水解。 （3）提高唾液稀释倍数。
（4）唾液淀粉酶的最适PH是6.8，高于或低于此PH时，酶活性逐渐降低。
【实验】 探究酵母菌的呼吸方式
一．实验目的：
1．了解酵母菌的无氧呼吸和有氧呼吸情况2．学会运用对比实验的方法设计实验
二．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。www.21-cn-jy.com
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。2·1·c·n·j·y
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。
三．方法步骤：
1．酵母菌培养液的配制
取20g新鲜的食用酵母菌，分成两等份，分别放入锥形瓶A（500mL）和锥形瓶B（500mL）中 ，再分别向瓶中注入240mL质量分数为5%的葡萄糖溶液【来源：21·世纪·教育·网】
2．检测CO2的产生
用锥形瓶和其他材料用具组装好实验装置（如图），并连通橡皮球（或气泵），让空气间断而持续地依次通过3个锥形瓶（约50min）。然后将实验装置放到25-350C的环境中培养8-10h。21·世纪*教育网
3．检测酒精的产生
各取2mL酵母菌培养液的滤液，分别注入2支干净的试管中。向试管中分别滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液（体积分数为95%-97%）并轻轻振荡，使它们混合均匀，观察试管中溶液的颜色变化。www-2-1-cnjy-com
实验结果：澄清石灰水变混浊；通入空气的滤液变灰绿色，另一滤液仍为橙色。
思考题：实验前B瓶封口后应放置一段时间后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。这是为什么？
答：让酵母菌耗去B瓶内的氧气，创设无氧环境，确认使澄清石灰水变浑浊的CO2是无氧呼吸产生的。
练习：
1．为了探究酵母菌细胞的呼吸方式，实验室为你提供了如下图所示两组实验装置，锥形瓶中分别装有新鲜的含酵母菌的培养液、质量分数为10％的NaOH溶液、澄清的石灰水，另有无菌注射器和质量分数为5％的葡萄糖液备用。2-1-c-n-j-y
(1)根据要探究的问题，确定装置甲可探究酵母酵的 呼吸，A、B、C三个锥形瓶中依次盛有 ；装置乙可探究酵母菌的 呼吸，D、E锥形瓶中依次盛有 。实验前D瓶应封口放置一段时间后再与E瓶连接，其目的是
。
(2)怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活
。
(3)实验结果甲、乙二装置的石灰水均变浑浊，但一同学认为使甲装置石灰水变浑浊的CO2，有可能是在通入空气时带来的，而不是酵母菌产生的，为了使实验更具说服力，你认为上图的甲装置可作怎样的改进 (材料用具可增删)【来源：21cnj*y.co*m】
练习答案：
1．(1)有氧 质量分数为10%NaOH溶液、含酵母菌的培养液、澄清的石灰水 无氧
含酵母菌的培养液、澄清的石灰水 耗去D瓶内的氧气，创设无氧环境
(2)用无菌注射器适时、适量向酵母菌培养液中注入葡萄糖液。
(3)用玻璃导管在A瓶和B瓶之间再连接上一瓶澄清石灰水，以检验空气中的CO2是完全被A瓶的NaOH溶液吸收(2分)。 21*cnjy*com
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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