生物实验与探究（第二课时） 江苏省高三生物二轮复习教案

实验原理：
1．叶绿体中的色素是有机物，不溶于水，易溶于丙酮等有机溶剂中，所以用丙酮、乙醇等能提取色素。
2．层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂。叶绿体色素在层析液中的溶解度不同，分子量小的溶解度高，随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。所以用层析法来分离四种色素。
实验材料：幼嫩、鲜绿的菠菜叶
实验步骤：
步    骤 注 意 问 题 分    析
1．提取色素
5克绿叶剪碎，放入研钵，加SiO2、CaCO3和5mL丙酮（或10mL无水乙醇）迅速、充分研磨。（若没有无水乙醇，也可用体积分数为95%的乙醇，但要加入适量的无水碳酸钠，除去水分） 加SiO2
加CaCO3

加丙酮
迅速 加SiO2为了研磨得更充分。
加CaCO3防止研磨时叶绿素受到破坏。因为叶绿素含镁，可被细胞液中的有机酸产生的氢代替，形成去镁叶绿素，CaCO3可中和液泡破坏释放的有机酸，防止叶绿体被破坏。
叶绿体色素易溶于丙酮等有机溶剂。
减少研磨过程叶绿素的分解，减少有毒性的丙酮挥发。
2．收集滤液
漏斗基部放一单层尼龙布，研磨倒入漏斗内挤压，将滤液收集到小试管中，用棉花塞塞住试管口。  
尼龙布起过滤作用。

试管口用棉花塞塞紧是为了防止丙酮挥发。
3．制备滤纸条
将干燥的滤纸，顺着纸纹剪成长10cm，宽1cm的纸条，一端剪去二个角，并在距这一端1cm处划一铅笔线。 
干燥
顺着纸纹剪成长条
一端剪去二个角 
可吸收更多的滤液。
层析时，色素分离效果好。
可使层析液同时到达滤液细线。
4．划滤液细线
用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线划出细、齐、直的一条滤液细线，干后重复三次。 
滤液细线越细、越齐越好。
重复三次。 
防止色素带之间部分重叠。

增加色素在滤纸上的附着量，实验结果更明显。
5．纸层析法分离色素
将3mL层析液倒入烧杯中，将滤纸条（划线一端朝下）插入层析液中，用培养皿盖盖上烧杯。 
层析液不能没及滤纸条。
烧杯要盖培养皿盖。 
防止色素溶解在层析液中，

层析液中的苯、丙酮、石油醚易挥发。
6．观察实验结果
 
扩散最快是胡萝卜素，扩散最慢是叶绿素b，含量最多的是叶绿素a。 
四种色素之所以能被分离，是因为四种色素随层析液在滤纸上的扩散速度不同。

实验讨论：
 1．滤纸条上的滤液细线，为什么不能触及层析液？
答：滤纸条上的滤液细线如触及层析液，滤纸上的叶绿体色素就会溶解在层析液中，实验就会失败。
2．提取和分离叶绿体色素的关键是什么？
答：提取叶绿体色素的关键是：①叶片要新鲜、浓绿；②研磨要迅速、充分；③滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧，以免滤液挥发。分离叶绿体色素的关键是：一是滤液细线要细且直，而且要重复划几次；二是层析液不能没及滤液线。

4．通过模拟实验探究膜的透性
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
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。或者（玻璃纸）水分子可以透过，而蔗糖分子因为比较大，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。
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，并将观察到的结果设计表格进行记录。
讨论：
1．漏斗管内的液面为什么会升高？
答：由于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。

5．观察植物细胞的质壁分离和复原
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。
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。
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。
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。
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。 

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”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。 

重复几次
糖液浓度不能过高 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。
为了使细胞完全浸入蔗糖溶液中。
否则，细胞严重失水死亡，看不到质壁分离的复原。
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。 

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