高中生物實(shí)驗(yàn)的知識詳細(xì)介紹
高中生物離不開實(shí)驗(yàn)，那么高中學(xué)生知道的實(shí)驗(yàn)知識有哪些？下面學(xué)習(xí)啦的小編將為大家?guī)砀咧猩锏膶?shí)驗(yàn)知識介紹，希望能夠幫助到大家。
高中生物實(shí)驗(yàn)的知識介紹
一、常用儀器、試劑或藥品的用途
1、NaOH：用于吸收CO2或改變?nèi)芤旱膒H
2、Ca(OH)2：鑒定CO2
3、CaCl2：提高細(xì)菌細(xì)胞壁的通透性
4、HCl：解離(15%)或改變?nèi)芤旱膒H
5、NaHCO3：提供CO2、作為酸堿緩沖劑
6、酸堿緩沖劑(Na2CO3/NaHCO3，Na2HPO4/NaH2PO4)：用于調(diào)節(jié)溶液pH
7、NaCl：配制生理鹽水(0.9%)或用于提取DNA(0.14M或2M)
8、瓊脂：激素或其他物質(zhì)的載體或培養(yǎng)基，用于激素的轉(zhuǎn)移或培養(yǎng)基
9、酒精：用于消毒(75%)、提純DNA(95%)、葉片脫色、配制解離液(95%的冷酒精)及洗去浮色(50%)
10、蔗糖：配制蔗糖溶液，測定植物細(xì)胞液濃度或觀察質(zhì)壁分離和復(fù)原
11、二苯胺：用于DNA的鑒定(沸水浴，藍(lán)色)
12、甲基綠：檢測DNA，呈綠色
13、吡羅紅：檢測RNA，呈紅色
15、斐林試劑(甲液0.1g/mL NaOH、乙液0.05g/mLCuSO4)/班氏試劑：鑒定可溶性還原性糖(沸水浴，磚紅色沉淀)
16、雙縮脲試劑：用于蛋白質(zhì)的鑒定(紫色)
17、蘇丹Ⅲ染液(橘黃色)和蘇丹Ⅳ染液(紅色)：用于脂肪鑒定
18、碘液：用于鑒定淀粉(變藍(lán)色)
19、龍膽紫溶液或醋酸洋紅：堿性染料，用于染色體染色時，前者呈深藍(lán)色，后者呈紅色
20、改良苯酚品紅染液：檢測染色體，紅色
21、健那綠B：檢測線粒體，專一性讓線粒體染色呈藍(lán)綠色
22、重鉻酸鉀溶液：檢測酒精，呈灰綠色
23、溴麝香酚藍(lán)水溶液：檢測CO2，由藍(lán)變綠再變黃
24、吲哚酚試劑：用于維生素C的鑒定
25、伊紅美藍(lán)：鑒定有無大腸桿菌的存在
26、亞甲基藍(lán)：用于活體染色或檢測污水中的耗氧性細(xì)菌(細(xì)菌的氧化可使之褪色)
27、pH試紙：檢驗(yàn)物質(zhì)的酸堿性，如乳酸
28、卡諾氏固定液：用于細(xì)胞有絲分裂根尖的固定
29、解離液(5%鹽酸和95%酒精按1：1的比例配成)：有絲分裂中根尖的分離與固定
30、層析液：用于葉綠素的分離，主要類型：①由20份石油醚(在60～90℃下分餾出來的)、2份丙酮和1份苯混合而成;②95%的酒精;③93號汽油;④9份體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精和1份苯混合;⑤汽油或四氯化碳加少許無水硫酸鈉。
31、20%新鮮肝臟研磨液：含有H2O2酶，可促進(jìn)H2O2分解產(chǎn)生O2
32、無土營養(yǎng)液：用于植物無土栽培
33、檸檬酸鈉：血液抗凝劑
35、秋水仙素(C22H25O6N)：用于單倍體育種，作用機(jī)理是可抑制植物細(xì)胞有絲分裂中紡綞體的形成，可導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。是1937年發(fā)現(xiàn)的，是從百合科植物秋水仙的種子和球莖中提取出來的一種植物堿。它是白色或淡黃色的粉末或針狀結(jié)晶，有劇毒，使用時應(yīng)特別注意。
36、濾紙：過濾或紙層
37、紗布、尼龍布：過濾，遮光
38、云母片：阻止生長素傳遞
39、微電流計(jì)：測量神經(jīng)元受刺激時，神經(jīng)元細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞間的興奮傳遞情況
二、實(shí)驗(yàn)技術(shù)
1、光學(xué)顯微鏡的使用：包括顯微鏡的取送、放置、旋轉(zhuǎn)、對光(反光鏡及光圈的使用)、低倍觀察、高倍觀察、鏡頭的擦拭;顯微鏡的放大倍數(shù)(是物體的長和寬，不是面積，也不是體積)、焦距問題、物鏡離裝片的遠(yuǎn)近、準(zhǔn)焦螺旋的使用、顯微鏡使用時物象移動方向、顯微鏡使用時異物的判斷(通常通過移動玻片、轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器或旋轉(zhuǎn)目鏡來判斷)。
2、臨時裝片、切片和涂片的制作：適用于顯微鏡觀察，凡需在顯微鏡下觀察的生物材料，必須先制成臨時裝片、切片和涂片，如“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”中要制作洋蔥表皮細(xì)胞的臨時裝片，在“生物組織中脂肪的鑒定”中要制作花生種子的切片，在“觀察動物如人體血液中的細(xì)胞”中要制作血液的涂片等等。
3、研磨，過濾：適用于從生物組織中提取物質(zhì)如酶、色素等，要求學(xué)生熟練掌握研磨、過濾的方法，如研磨時要先將生物材料切碎，然后加入摩擦劑(常用二氧化硅)、提取液和其它必要物質(zhì)，充分研磨之后，往往要進(jìn)行過濾，以除去渣滓，所用過濾器具則根據(jù)需要或根據(jù)試題中提供的器材加以選用，如可用濾紙、紗布、脫脂棉、尼龍布等。
4、解離技術(shù)：適用于破壞細(xì)胞壁，分散植物細(xì)胞，制作臨時裝片。
5、恒溫技術(shù)：適用于有酶參加的生化反應(yīng)，一般用水浴或恒溫箱，根據(jù)題目要求選用。
6、層析技術(shù)：適用于溶液中物質(zhì)的分離。主要步驟包括制備濾紙條、劃濾液細(xì)線、層析分離等。
7、植物葉片中淀粉的鑒定：適用于光合作用的有關(guān)實(shí)驗(yàn)，主要步驟包括饑餓處理、光照、酒精脫色、加碘等。
8、根尖培養(yǎng)技術(shù)：有絲分裂實(shí)驗(yàn)的材料
9、小動物飼養(yǎng)技術(shù)：飼養(yǎng)小白鼠等實(shí)驗(yàn)動物
10、無土栽培技術(shù)：用于植物必需元素與非必需元素的鑒定
11、微電流測量技術(shù)：用于刺激神經(jīng)元細(xì)胞時，興奮的傳遞情況。刺激神經(jīng)元的某一點(diǎn)時，相對于該神經(jīng)元的刺激點(diǎn)而言，其兩側(cè)均有電位變化(用兩表則可在兩側(cè)任意位置，用一表測定則相對于受刺激點(diǎn)不等距位置有兩次偏轉(zhuǎn))可證明在同一神經(jīng)元內(nèi)具有雙向傳遞性;刺激突觸前神經(jīng)元時，突觸后神經(jīng)元可測得電位變化，刺激突觸后神經(jīng)元時，突觸前神經(jīng)元測不到電位變化，可證明突觸傳遞具有單向傳遞性。
12、pH控制技術(shù)：利用緩沖液調(diào)節(jié)pH，確保實(shí)驗(yàn)環(huán)境的pH相對穩(wěn)定。
三、實(shí)驗(yàn)方法
1、顯微觀察法：如“觀察細(xì)胞有絲分裂”“觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)流動”“用顯微鏡觀察多種多樣的細(xì)胞”等。
2、觀色法：如“生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)的鑒定”“觀察動物毛色和植物花色的遺傳”“DNA和RNA的分布”等。
3、同位素標(biāo)記法(元素示蹤法)：如“噬菌體浸染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”“恩格爾曼實(shí)驗(yàn)”等。
4、補(bǔ)充法：如用飼喂法研究甲狀腺激素，用注射法研究動物胰島素和生長激素，用移植法研究性激素等。
5、摘除法：如用“閹割法、摘除法研究性激素、甲狀腺激素或生長激素的作用”“雌蕊受粉后除去正在發(fā)育著的種子”等。
6、雜交法：如植物的雜交、測交實(shí)驗(yàn)等。
7、化學(xué)分析法：如“番茄對Ca和Si的選擇吸收”“葉綠體中色素的提取和分離”等。
8、理論分析法：如“大、小兩種草履蟲的競爭實(shí)驗(yàn)”“植物向性動物的研究”等。
9、模擬實(shí)驗(yàn)法：如“滲透作用的實(shí)驗(yàn)裝置”“分離定律的模擬實(shí)驗(yàn)”等。
10、引流法：臨時裝片中液體的更換，用吸水紙?jiān)谝粋?cè)吸引，于另一側(cè)滴加換進(jìn)的液體。
11、實(shí)驗(yàn)條件的控制方法
⑴增加水中O2：泵入空氣或吹氣或放入綠色植物;
?、茰p少水中O2：容器密封或油膜覆蓋或用涼開水;
?、浅ト萜髦蠧O2：NaOH溶液、Na2CO3溶液;
?、瘸ト~中原有淀粉：置于黑暗環(huán)境(饑餓);
?、沙ト~中葉綠素：酒精水浴加熱(酒精脫色);
?、食ブ参锕夂献饔脤粑饔玫母蓴_：給植株遮光;
⑺單色光的獲得：棱鏡色散或透明薄膜濾光;
?、萄嚎挂桑杭尤霗幟仕徕c(去掉血液中的Ca2+);
⑼線粒體提?。杭?xì)胞勻漿離心;
?、喂菬o機(jī)鹽的除去：HCl溶液;
?、舷~片中脫落酸的影響：去除成熟的葉片;
⑿消除植株本身的生長素：去掉生長旺盛的器官或組織(芽、生長點(diǎn));
?、蜒a(bǔ)充植物激素的方法：涂抹、噴灑、用含植物激素的羊毛脂膏或瓊脂作載體;
?、已a(bǔ)充動物激素的方法：口服(飼喂)、注射;
?、幼钄嘀参锛に貍鬟f：插云母片法。
12、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的顯示方法——實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀測指標(biāo)
?、殴夂献饔茫篛2釋放量或CO2吸收量或有機(jī)物生成量。例：水生植物可依氣泡的產(chǎn)生量或產(chǎn)生速率;離體葉片若事先沉入水底可依單位時間內(nèi)上浮的葉片數(shù)目;植物體上的葉片可依指示劑(如碘液)處理后葉片顏色深淺。
?、坪粑饔茫篛2吸收量或CO2釋放量或有機(jī)物消耗量
⑶原子或分子轉(zhuǎn)移途徑：同位素標(biāo)記法或元素示蹤法
?、燃?xì)胞液濃度大小或植物細(xì)胞活性：質(zhì)壁分離與復(fù)原
⑸溶液濃度的大?。篣型管+半透膜
⑹甲狀腺激素作用：動物耗氧量、發(fā)育速度等
⑺生長激素作用：生長速度(體重、體長變化)
?、桃葝u素作用：動物活動狀態(tài)(是否出現(xiàn)低血糖癥狀——昏迷)
?、鸵雀哐撬刈饔茫耗蛱堑臋z測(在尿液中加班氏試劑進(jìn)行沸水浴，看是否出現(xiàn)磚紅色沉淀)
?、尉康亩嗌伲壕鋽?shù)、亞甲基藍(lán)褪色程度
⑾生長素作用及濃度高低的顯示：可通過去除胚芽鞘后補(bǔ)充生長素后的胚芽生長情況來判斷(彎曲、高度)
⑿淀粉：碘液(變藍(lán)色)
?、堰€原性糖：斐林試劑/班氏試劑(沸水浴后生成磚紅色沉淀)
?、褻O2：Ca(OH)2溶液(澄清石灰水變渾濁)
?、尤樗幔簆H試紙
⒃O(shè)2：余燼復(fù)燃
?、盏鞍踪|(zhì)：雙縮脲試劑(紫色)
⒅脂肪：蘇丹Ⅲ染液(橘黃色);蘇丹Ⅳ染液(紅色)
?、譊NA：二苯胺(沸水浴，藍(lán)色)、甲基綠(染色后，呈綠色)
?、豏NA：吡羅紅(呈紅色)、苔黑酚乙醇溶液
高中生物的實(shí)驗(yàn)原則
1、對照原則
陽性對照：給對照組施以已經(jīng)被證明是一種有效的處理因素。
空白對照：指不做任何實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的對照組或不給對照組以任何處理因素。值得注意的是，不給對照組任何處理因素是相對實(shí)驗(yàn)組而言的，實(shí)際上對照組還是要做一定的處理，只是不加實(shí)驗(yàn)組的處理因素，或者說相對于實(shí)驗(yàn)組而言，除實(shí)驗(yàn)變量外，別的處理與實(shí)驗(yàn)組完全相同?？瞻讓φ漳苊靼椎貙Ρ群鸵r托實(shí)驗(yàn)組的變化和結(jié)果，增加說服力。通常未經(jīng)實(shí)驗(yàn)因素處理的對象組為對照組，經(jīng)實(shí)驗(yàn)因素處理的對象組為實(shí)驗(yàn)組;或處于正常情況下的對象組為對照組，未處于正常情況下的對象組為實(shí)驗(yàn)組。
自身對照：指對照組和實(shí)驗(yàn)組都在同一研究對象上進(jìn)行，不另設(shè)對照。自身對照方法簡便，關(guān)鍵是看清實(shí)驗(yàn)處理前后現(xiàn)象變化的差異。實(shí)驗(yàn)處理前的對象狀況為對照組，實(shí)驗(yàn)處理后的對象變化則為實(shí)驗(yàn)組。
相互對照：不另設(shè)對照組，而是幾個實(shí)驗(yàn)組相互對比對照，其中每一組既是實(shí)驗(yàn)組也是其他級別的對照組。在等組實(shí)驗(yàn)法中，若不設(shè)空白對照，則大都是運(yùn)用相互對照。相互對照較好地平衡和抵消了無關(guān)變量的影響，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有說服力。
條件對照：指雖然給對象施以某種實(shí)驗(yàn)處理，但是這種處理是作為對照意義的，給定的處理因素正是為了保證實(shí)驗(yàn)中對照組與實(shí)驗(yàn)組相比只是少了實(shí)驗(yàn)變量的影響，或者說這種處理不是實(shí)驗(yàn)假設(shè)所給定的實(shí)驗(yàn)變量意義的。通常施以條件因素的對象組為對照組，施以實(shí)驗(yàn)因素的對象組為實(shí)驗(yàn)組。
標(biāo)準(zhǔn)對照：生物生理、生化的某些項(xiàng)目也都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，將觀察測定的實(shí)驗(yàn)數(shù)值與規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值相比較，以確定其正常與否的對照方法。
2、單一變量原則
理解該原則，應(yīng)弄清幾組變量：即實(shí)驗(yàn)變量與反應(yīng)變量，無關(guān)變量與額外變量。
①實(shí)驗(yàn)變量與反應(yīng)變量：a.實(shí)驗(yàn)變量是研究者主動操縱的條件和因子，是作用于實(shí)驗(yàn)對象的刺激變量(也稱自變量)，自變量須以實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮图僭O(shè)為依據(jù)，應(yīng)具有可變性和可操作性。b.反應(yīng)變量(又稱因變量或應(yīng)變量)，是隨自變量變化而產(chǎn)生反應(yīng)或發(fā)生變化的變量，反應(yīng)變量是研究是否成功的證據(jù)，應(yīng)具可測性和客觀性。c.二者關(guān)系：實(shí)驗(yàn)變量是原因，反應(yīng)變量是結(jié)果，即具因果關(guān)系。
②無關(guān)變量與額外變量：無關(guān)變量又稱干擾變量、控制變量，是指與研究目標(biāo)無關(guān)，但卻影響研究結(jié)果的變量。額外變量，指實(shí)驗(yàn)中由于無關(guān)變量所引起的變化和結(jié)果。無關(guān)變量是原因，額外變量是結(jié)果，二者也具有因果關(guān)系。為確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)者應(yīng)嚴(yán)格控制無關(guān)變量，防止額外變量的出現(xiàn)，否則實(shí)驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性無法得到認(rèn)定，如我們常在實(shí)驗(yàn)過程中強(qiáng)調(diào)“選取生長狀況相同的幼苗”“數(shù)量大小相同的種子”“置于相同并適宜條件下培養(yǎng)”“加入等量的清水”等均是為了控制無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。
所謂單一變量原則，就是要盡可能控制無關(guān)變量的作用，以確保實(shí)驗(yàn)變量的唯一性。
【案例剖析】例如，生物課本內(nèi)溫度對酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中：實(shí)驗(yàn)變量是低溫(冰)，適溫(60℃)，高溫(沸水);酶的活性變化即反應(yīng)變量;試管的潔凈度，淀粉酶的稀釋度，可溶性淀粉的濃度，碘液的量和濃度，溫度處理時間，操作程序等是無關(guān)變量。實(shí)驗(yàn)中不論有幾個實(shí)驗(yàn)變量，都應(yīng)做到每個自變量對應(yīng)一個因變量，此外還要做到操作規(guī)范。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)施的全過程中，應(yīng)嚴(yán)格操縱實(shí)驗(yàn)變量，嚴(yán)格控制無關(guān)變量，盡可能消除誤差，獲取較為精確的反應(yīng)變量。
3、等量原則
實(shí)驗(yàn)中要做到“單一變量”(即實(shí)驗(yàn)變量)外，其它變量需注意等量原則，即：
?、偕锊牧弦嗤杭此蒙锊牧系臄?shù)量、質(zhì)量、長度、體積、來源和生理狀況等方面要盡量相同或至少大致相同。
②實(shí)驗(yàn)器具要相同：即試管、燒杯、水槽、廣口瓶等器具的大小、型號、潔凈度等相同。
?、蹖?shí)驗(yàn)試劑要相同：即試劑的成分、濃度、體積要相同。即使使用不同試劑也要注意體積相同。
?、芴幚矸椒ㄒ嗤罕鼗蚶鋮s、光照或黑暗、攪拌或振蕩都要一致。有時盡管某種處理對對照實(shí)驗(yàn)來說，看起來似乎是毫無意義的，但還是要作同樣的處理。
4、科學(xué)原則：即實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)要科學(xué)，包括原理、操作、程序、方法等。
5、安全原則：盡量避免危險性操作(如確需使用，應(yīng)注明，防止環(huán)境污染和人身傷害)。
如：在“葉綠體色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中，使用丙酮時，強(qiáng)調(diào)指出：“用濾紙打孔蓋住研缽進(jìn)行研磨”以減少揮發(fā)。
6、可行原則：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)注意取材方便、藥品便宜、裝置簡單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、步驟簡潔、操作性強(qiáng)、花時經(jīng)濟(jì)，在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件下能夠完成。
高中生物的實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)
操作設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
1、應(yīng)注意實(shí)驗(yàn)選材的合理性
如：⑴所選材料應(yīng)有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察：如可溶性還原糖的鑒定中應(yīng)選擇“白色或近白色”的材料;
⑵所選材料應(yīng)容易獲得：盡可能選擇無明顯季節(jié)性、地域性的材料;
⑶所選材料應(yīng)價格便宜
2、應(yīng)注意操作細(xì)節(jié)的合理性
如：⑴溶液或培養(yǎng)基滅菌后是否要冷卻后使用?冷卻后
?、葡虻矸酆屑恿送僖汉笫欠褚袷幵嚬苣?要
⑶酶促反應(yīng)的試管如何加熱?是直接加熱，還是水浴加溫?水浴加熱
?、扔镁凭芙馊~中葉綠素時，酒精直接或隔水加熱?隔水加熱
⑸使甲狀腺激素、胰島素、生長激素進(jìn)入動物體內(nèi)的方法應(yīng)如何操作?是飼喂，還是注射?甲狀腺激素飼喂，胰島素、生長激素注射
⑹不同的情況下要合理地選用不同的水。如：清水、池水、涼開水、蒸餾水、生理鹽水。
3、應(yīng)注意操作順序的合理性
例：為“驗(yàn)證pH對唾液淀粉酶活性的影響”。在如下實(shí)驗(yàn)步驟中，最佳順序應(yīng)該是
①在1-5號試管中分別加入0.5%的淀粉液2mL;
?、诩油甑矸垡汉?，向各試管中加入相應(yīng)的緩沖液3mL，使各試管中反應(yīng)液的pH依次穩(wěn)定在5.00、6.20、6.80、7.40、8.00;
③分別向1-5號試管中加入0.5%唾液1mL，然后進(jìn)行37℃恒溫水浴;
④反應(yīng)過程中，每隔1min從第3號試管中取出一滴反應(yīng)液，滴在比色板上，加一滴碘液顯色，待呈橙黃色時，立即取出5支試管，加碘液顯色并比色，記錄結(jié)果;
A.①②③④ B.③①②④ C.③②①④ D.①③②④
答案：C
4、應(yīng)注意實(shí)驗(yàn)方案的可操作性
例：為“驗(yàn)證鎂是植物生活的必需元素”。請寫出你的設(shè)計(jì)思路。
方案1：將幼苗中運(yùn)載Mg2+的載體去掉
方案2：用去掉鎂的砂性土壤培養(yǎng)幼苗
方案3：將植物體內(nèi)的Mg2+分離出來
方案4：取生長狀況一致的大豆幼苗，用符合實(shí)驗(yàn)要求的容器，對照組盛有含植物必需的各種礦質(zhì)元素的完全培養(yǎng)液，實(shí)驗(yàn)組盛有不含鎂離子的完全培養(yǎng)液，兩組置于相同的適宜條件下培養(yǎng);觀察比較兩組植物的生長發(fā)育情況。
方案1、2、3均缺乏可操作性，正確思路應(yīng)該是方案4。
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