同位素示踪法在高中生物学实验中的应用
同位素示踪法是利用放射性核素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法，即把放射性同位素的原子参到其他物质中去，让它们一起运动、迁移，再用放射性探测仪器进行追踪，就可知道放射性原子通过什么路径，运动到哪里了，是怎样分布的。
同位素示踪法是生物学实验中经常应用的一项重要方法，它可以研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。总之，同位素示踪法正在更大规模地应用于生物研究领域。
用于示踪技术的放射性同位素一般是用于构成细胞化合物的重要元素，如3H、14C、15N、18O、32P、35S、131I等。在高中生物学教材中有多处涉及到放射性同位素的应用，下面笔者对教材中的相关知识进行归纳如下：
1 研究蛋白质或核酸合成的原料及过程
把具有反射性的原子参到合成蛋白质或核酸的原料（氨基酸或核苷酸）中，让它们一起运动、迁移，再用放射性探测仪器进行追踪，就可知道放射性原子通过什么路径、运动到哪里以及分布如何。
2 研究分泌蛋白的合成和运输
用3H标记亮氨酸，探究分泌性蛋白质在细胞中的合成、运输与分泌途径。在一次性给予放射性标记的氨基酸的前提下，通过观察细胞中放射性物质在不同时间出现的位置，就可以明确地看出细胞器在分泌蛋白合成和运输中的作用。例如，通过实验说明分泌蛋白在附着于内质网上的核糖体中合成之后，是按照内质网→高尔基体→细胞膜的方向运输的，从而证明了细胞内的各种生物膜在功能上是紧密联系的。
3 研究细胞的结构和功能
用同位素标记氨基酸或核苷酸并引入细胞内，探测这些放射性标记出现在哪些结构中，从而推断该细胞的结构和功能。
4 探究光合作用中元素的转移
利用放射性同位素18O、14C、3H作为示踪原子来研究光合作用过程中某些物质的变化过程，从而揭示光合作用的机理。例如，美国的科学家鲁宾和卡门研究光合作用中释放的氧到底是来自于水，还是来自于二氧化碳。他们用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2，使它们分别成为H218O和C18O2，然后进行两组光合作用实验：第一组向绿色植物提供H218O和CO2，第二组向同种绿色植物提供H2O和C18O2。在相同条件下，他们对两组光合作用释放的氧进行了分析，结果表明第一组释放的氧全部是18O2，第二组释放的氧全部是O2，从而证明了光合作用释放的氧全部来自水。另外，卡尔文等用14C标记的CO2，供小球藻进行光合作用，追踪检测其放射性，探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。
5 研究细胞呼吸过程中物质的转变途径
利用18O作为示踪原子研究细胞呼吸过程中物质的转变途径，揭示呼吸作用的机理。例如，用18O标记的氧气（18O），生成的水全部有放射性，生成的二氧化碳全部无放射性，即
18O→H
218O。用18O标记的葡萄糖（C
6H12
18O
6），生成的二氧化碳全部有放射性，生成的水全部
无放射性，即C6H1218O6→C18O2。例如将一只实验小鼠放入含有放射性18O2气体的容器内，18O2进入细胞后，最先出现的放射性化合物是水。
6 研究某些矿质元素在植物体内的吸收、运输过程
研究矿质元素的吸收部位时，常用放射性同位素32P等来做实验，发现根毛区是根尖吸收矿质离子最活跃的部位。研究矿质离子在茎中的运输部位时，用不透水的蜡纸将柳树的韧
皮部和木质部隔开，并在土壤中施用含42K的肥料，5小时后测定42K在柳茎各部位的分布；有蜡纸隔开的木质部含有大量42K，韧皮部几乎无42K，说明运输42K的是木质部；柳茎在用蜡纸隔开韧皮部和木质部的以下区段以及不插入蜡纸的对照实验中，韧皮部中也有很多42K，说明42K可从木质部横向运输到韧皮部。
7 研究有丝分裂过程中染色体的变化规律
在处于连续分裂的细胞的分裂期用3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸，根据胸腺嘧啶被利用的情况，可以确定DNA合成期的起始点和持续时间，以研究有丝分裂过程中染色体的变化规律。例如为了验证促进有丝分裂的物质对细胞分裂的促进作用，将小鼠的肝细胞悬浮液分成等细胞数的甲、乙两组，在甲组的培养液中加入3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷（3H-TdR）；乙组中加入等剂量的3H-TdR，加入促进有丝分裂的物质。培养一段时间后，分别测定甲、乙两组细胞的总放射性强度。再如，有人为确定DNA合成期的时间长度，在处于连续分裂的细胞的分裂期加入用3H标记的胸腺嘧啶，根据胸腺嘧啶被利用情况，可以确定DNA合成期的起始点和持续时间。
8 证明DNA是遗传物质
在研究蛋白质和DNA在遗传中的作用时，分别放射性标记蛋白质和DNA的特征元素，用32P标记噬菌体的DNA，大肠杆菌内发现放射性物质，用35S标记噬菌体的蛋白质，大肠杆菌内未发现放射性物质；从而验证噬菌体在侵染细菌的过程中，进入细菌体内的是噬菌体的DNA，而不是噬菌体的蛋白质，进而证明了DNA是噬菌体的遗传物质。
9 探究DNA分子半保留复制的特点
通过放射性标记来“区别”亲代与子代的DNA，如放射性标记15N，因为放射性物质15N 的原子量和14N的原子量不同，因此DNA的相对分子质量不同。如果DNA分子的两条链都是15N，则离心时为重带；如果DNA分子的一条链是15N，一条链是14N，则离心时为中带；如果DNA分子的两条链都是14N，则离心时为轻带。因此可以根据重带、中带、轻带DNA出现的比例，判断DNA复制是全保留复制还是半保留复制。
10 探究基因的转录和翻译
用放射性同位素标记尿嘧啶核糖核苷酸（RNA的特征碱基为U）、氨基酸，则在基因转录、翻译的产物中就会含有放射性同位素，还可以用来确定转录、翻译的场所。
11 基因探针在基因诊断中的应用
在基因诊断中可利用放射性同位素15N、32P等标记的DNA分子做基因探针，将某一致病基因放到含放射性15N或32P的培养基中进行扩增，加热得到被标记的致病基因单链即基因探针，利用DNA分子杂交原理，将待测者的DNA分子加热处理形成DNA分子单链并与基因探针混合，让其杂交，检测是否形成双链，若完全形成双链，证明该待测者患有该病，否则不患。该基因诊断的方法可迅速地检测出肝炎病毒、肠道病毒等多种病毒，以及镰刀型细胞贫血症、苯丙酮尿症、白血病等。根据杂交带情况可检测生物亲缘关系或转基因生物是否插入目的基因，应用同样的原理还可检测饮用水中病毒的含量。例如我国科学工作者利用DNA分子杂交的原理，利用基因工程研制出“非典”诊断盒，快速诊断“非典”。
12 在生物诱变育种方面的应用
诱变育种是利用X 射线、γ射线、β射线或中子去辐照农作物的种子，植株或者某些器官，使它们产生的遗传性发生改变，产生各种各样的突变，在较短时间内获得有利用价值得突变体，然后从中选择出对人类有用的突变，经过培育而成的新品种。诱变育种常用的放射性同位素有35S、32P、45Ca（β射线）65Zn、60Co（γ射线）等，主要方法有浸泡种子、施
入土壤、涂抹幼苗、注入植物组织内等。如是典型的γ放射源，可用于诱变育种。我
国应用该方法培育出了许多农作物新品种。如棉花高产品种“鲁棉1号”，年种植面积曾达到3000多万亩，在我国自己培育的棉花品种中栽培面积最大。
13 探究大脑皮层的功能
科学家们常用PET技术对大脑皮层的高级功能进行定位。PET技术是指正电子反射型计算机断层造影成像技术，是一种直接对脑功能造影的技术，运用该技术，科学家可以通过特制的探测元件测定大脑不听区域物质的消耗情况，进而定位大脑皮层的不同功能区。将葡萄糖的基本元素（C、H、O）用超短“寿命”的放射性同位素标记（如F18、C11等），制成放射性示踪剂，然后把这种示踪剂注射到受试者的血管中，通过特制的探测元件，就可以获取示踪剂在受试者大脑中的三维分布及其随时间变化的情况。如让受试者进行思维、语言、聆听、书写等高级机能活动，皮层中相应的中枢将处于高度兴奋状态，此时，通过观察这些中枢对示踪剂的消耗情况，就可以得出大脑皮层各功能区的位置和分布。例如让受试者进行书写时，大脑皮层中关于书写的中枢将大量消耗葡萄糖，该神经中枢的位置就可以通过探测进行定位。目前该技术已广泛用于多种疾病的诊断与鉴别诊断、病情判断、疗效评价、脏器功能研究和新药开发等方面。
14 研究反馈调节机制
在生物的反馈调节中，某一种物质的变化会引起一系列的调节反应，也会引起其他物质的相应变化。标记某一物质，用一定方法处理，通过检测放射性物质在某器官中的变化量，研究反馈调节的机制。例如在研究甲状腺腺体与甲状腺激素、促甲状腺激素的分泌时，一般选用131I进行同位素原子的示踪标记。因为人体从食物中吸收的碘元素几乎全部集中在甲状腺腺体，用于合成甲状腺激素。
15 在免疫调节中的应用
给动物以高剂量的同位素标记的抗原，结果动物不但不发生免疫反应，而且以后对同样的、但不同同位素标记的抗原也不再发生免疫反应。此时如给其他抗原，动物仍能发生正常免疫反应。这一实验表明，同位素标记的抗原与带有互补抗体的淋巴细胞结合，这种淋巴细胞全被射线杀死，因此不发生免疫反应。第二次给正常的同样抗原时，由于带有互补抗体的淋巴细胞已全被杀死，其他种类的淋巴细胞虽对其他抗原能正常反应，但不能对此种抗原发生反应，即不能转变为与此种抗原互补的淋巴细胞。因此，动物就失去对此种抗原的免疫能力。由此可见，淋巴细胞的特异性是先天存在的，而不是由抗原的“教导”而产生的。
16 研究生长素的极性运输
证明植物生长素的极性运输时，用同位素14C标记茎形态学上端的生长素（吲哚乙酸），可在茎的形态学下端探测到放射性同位素14C，而标记茎形态学下端的生长素，则在茎的形态学上端探测不到放射性同位素，说明植物生长素只能从形态学的上端运输到形态学的下端。
17 研究物质循环和能量流动等方面的问题
在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。如果用放射性同位素标记参与物质循环的这些元素，就可以追踪物质的转移途径。例如用35S标记SO2、用14C标记CO2追踪硫循环和碳循环中S和C的转移途径。
第2章探索生命 第1节生物学研究的基本方法 一、教材分析 生物学是一门自然科学，研究的是一些科学事实。在各种科学事实间建立合理的联系，寻找事实产生的原因，提出解释事实的各种假说和理论。生物科学的发展就是人类不断研究的过程，研究过程要用到不同的方法，要让学生不断学会研究方法很重要，所以，通过这节课的学习，让学生初步学会简单的生物学研究方法，提高学生的能力，为以后学习生物学打好基础，也为社会进步带来新的希望。 二、教学目标 知识与技能目标：能说出实验法的基本步骤。 过程与方法目标：通过提出假设和设计实验方案，尝试科学探究的一般方法；通过材料获取和处理信息，培养学生收集材料的能力和分析处理信息的能力。 情感态度与价值观目标：在讨论中，体验用实验法进行科学探究的过程，逐渐形成严谨、实事求是的科学态度；在小组活动中，学会交流与表达，学会与他人合作。 三、教学重难点 教学重点:实验法研究的一般步骤 教学难点：在教师的指导下，以小组为单位，学生自己进行分析、处理、归纳信息，设计实验方案。 教法：通过媒体展示，提高课堂容量、拓宽学生知识面，同时采用观察、思考、阅读、探究方法等相结合。 教具：多媒体课件 四、教学过程 内容设计意图 导入教师 活动我们现在学的生物教材是属于生物学，生物学是一门不断研究 的学科，也是一门自然科学，既然是一门自然学科，那么在研 究的过程中就要遵循自然规律，要遵循自然规律进行研究，就 应该首先掌握研究的基本方法，引入课题 激发学生的兴趣引入主题 一、 生物学研究的基本方法教师 活动 提问：同生们平时在生活中遇到问题是怎么解决的， 用到哪些方法？ 联系生活实际激发学生的求知 欲 学生 活动 思考、结合生活实际回答问题培养学生的语言表达能力 教师 活动 多媒体展示：科学家们的研究的基本方法：观察、 调查、分类、实验等，引出实验法最重要 整体感知，培养学生的观察能 力 二、过度 思考 既然实验法是最重要的，那么实验法研究的基本步骤是什么 呢？ 设置悬念引入思考 教师 活动 引出：本节课要以“实验法研究的示例：响尾蛇是如何跟踪它 放走的猎物”为例来了解实验法研究的基本步骤 多媒体展示：不同种响尾蛇的图片和有关响尾蛇的文字介绍 感知认识 学生 活动 认真观察、阅读信息，加强对响尾蛇的了解 感知认识，拓展学生的视野教师 活动 展示图片：播放响尾蛇捕捉老鼠的视频，并对视频内容作解释 直观形象，激发学生兴趣 学生 活动 认真观察、迅速获取信息培养学生的观察能力和获取信 息的能力 教师 活动 提问学生：通过观察录像，叫学生说出自己感兴趣的问题 引导学生发现问题 学生 活动 学生主动起来说出自己感兴趣的问题落实学生自主学习，培养学生 的创新能力 教师对学生提出的问题作出客观评价，指出在众多问题中，本节课统一学生的思想，引导学生共 - 1 -
高中生物科学家总结 （1）19世纪30年代，德国施莱登和施旺提出了细胞学说，指出细胞是一切动植物结构的基本单位。（2）1543年，比利时维萨里发表巨著《人体构造》揭示人体器官水平的结构 法国比夏指出器官是由低一层次的结构——组织构成 （3）1665年，英国虎克用显微镜观察植物木栓组织并发现由许多规则的小室组成，并把“小室” 称为——细胞 （4）荷兰著名磨镜技师列文虎克，用自制显微镜观察到不同形态的细菌、红细胞和精子等。 耐格里用显微镜观察了多种上植物分生区新细胞的形成，发现新细胞的产生原来是细胞分裂的结果。 (5)1858年，德国的魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞” 英国的桑格经过10年努力，终于在1953年测得牛胰岛素全部氨基酸的排列顺序 （6）1965年我国科学家完成结晶牛胰岛素的全部合成 （7）19世纪末，欧文顿提出膜是由脂质组成的 （8）1959年，罗伯特森提出生物膜的模型，所有生物都是由蛋白质——脂质——蛋白质（静态模型）（9）1972年桑格和尼克森提出流动镶嵌模型 （10）1773年，意大利科学家斯帕兰札尼，通过实验证明，胃液有化学性消化作用。 （11）1857年法国微生物学家巴斯德，通过显微镜观察，提出酿酒中的发酵是由于酵母细胞的存在，没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精的 （12）德国化学家李比希认为引起发酵的是酵母细胞中某些物质 （13）德国化学家毕希纳将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶 （14）美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶的结晶，并且通过化学实验证实脲酶是蛋白质 （15）20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化功能 （16）1880年，美国科学家恩格尔曼，发现好氧细菌是只向叶绿体被光束照射到的部位集中（17）1771年，英国科学家普里斯特利，通过实验发现植物可以更新空气。 （18）1779荷兰科学家英格豪斯，发现普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功，植物只有绿叶才能更新污浊的空气，但不了解植物吸收和释放的究竟是什么 （19）1845年，德国梅耶，提出植物进行光合作用时，把光能转化成化学能储存起来 （20）1864年，德国萨克斯证明光合作用产生了淀粉 （21）1880年恩格尔曼证明叶绿体是植物进行光合作用场所 (22)1939年，美国鲁宾和卡门利用同位素标记法标记18O，证明光合作用中释放的氧气来自水。 (23)20世纪40年代美国卡尔文用小球藻做实验，14C标记CO2追踪，探明CO2中碳在光合作用中转 化成有机物中碳的途径——卡尔文循环 (24)1958年，美国斯图尔德，取胡萝卜韧皮部的一部分细胞，放入植物激素、无机盐等物质的培养 液中培养，这些细胞旺盛地分裂和生长，形成细胞团块——根、茎、叶——植株 (25)19世纪中期，孟德尔，提出了遗传的分离定律和自由组合定律。他被世人公证为“遗传学之父”。 (26)1903年，美国遗传学家萨顿用蝗虫细胞作材料，研究精子和细胞形成过程，发现孟德尔假设的一对遗传因子即等位基因分离与减数分裂中同源染体的分离非常相似 (27)英国科学家摩尔根利用果蝇为实验材料，证实基因在染色体上， (28)18世纪英国道尔顿，第一个发现色育也是第一个被发现的色育患者 (29)1928年，英国科学家格里菲思，已杀死的S型细菌中，含有某种“转化因子”1944年,美国科学家艾弗里和他的同事，通过实验证明上述“转化因子”为DNA，也就是说DNA才是遗传物质
生物实验高中常见的实验方法 生物实验高中⑴根据颜色来确定某种物质的存在： 淀粉+碘液(蓝色);还原性糖+斐林试剂(砖红色);脂肪+苏丹Ⅲ(橘黄)或+苏丹Ⅳ(红色); 蛋白质+双缩脲试剂(紫色)等等 ⑵用荧光标记法来证明细胞膜具有一定的流动性 ⑶同位素示踪法：光合作用产生氧气的来源;光合作用中二氧化碳的去向; 噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质;DNA的复制是半保留复制 ⑷获得无籽果实的方法: 用适宜浓度的生长素处理花蕾期已去雄的子房，如无籽蕃茄、诱导染色体变异，如无籽西瓜。 ⑸确定某种激素功能的方法： 饲喂法，切除注射法，阉割移植法，切除口服法。 ⑹确定传入、传出神经的功能：刺激+观察效应器的反应或测定神经上的电位变化。 ⑺植物杂交的方法 雌雄同花：花蕾期去雄+套袋+开花期人工授粉+套袋 雌雄异花：花蕾期雌花套袋+开花期人工授粉+套袋 ⑻确定某一显性个体基因型的方法：测交;该显性个体自交。 ⑼确定某一性状为显性性状或隐性性状的方法：
具有一对相对性状的纯合体的杂交/自交，观察后代是否有性状分离。 ⑽确定某一个体是否具有抗性基因的方法：即抗性接种实验 确定小麦是否具有抗锈病基因，用锈病菌去侵染，一段时间后，观察有无锈斑出现。 ⑾育种的方法杂交育种;人工诱变育种;人工诱导育种;单倍体育种;基因工程育种;细胞工程育种等。 根据颜色来确定某种物质的存在： 淀粉+I2(蓝色)；还原性糖+斐林试剂(砖红色)； 脂肪+苏丹Ⅲ(橘黄)或+苏丹Ⅳ(红色)；蛋白质+双缩脲试剂(紫色)； 大肠杆菌+伊红和美蓝(菌落为深紫色，有金属光泽)。 用颜色标记法来确定原肠胚三个胚层的分化情况。 同位素示踪法： 光合作用产生氧气的来源；光合作用中二氧化碳的去向； 噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质； DNA的复制是半保留复制；分泌蛋白的形成过程。 确定某种元素为植物生长必需的元素的方法:水培法(完全培养液与缺某种元素的完全培养液一次对照，缺某种元素与加进去该元素后二次对照)。 获得无籽果实的方法：
同位素标记法小专题 一、考点说明 在高考理综生物考试中常以选择题的形式考查同位素标记法的应用。三模考试中刚好也出现了同位素标记的问题“同位素标记法”与分泌蛋白、光合作用、噬菌体侵染细菌、基因工程、基因诊断等生物知识相关，主要涉及教材相关考点： 1．光合作用（教材必一册P51鲁宾和卡门实验） 2．植物的矿质营养（教材必一册P61小资料矿质元素的运输） 3．遗传物质的证据（教材必二册P4噬菌体侵染细菌的实验） 4．C3植物和C4植物（教材选修P29） 5．基因工程（教材选修P54基因诊断、56病毒检测） 6．细胞的生物膜系统（教材选修P61分沁蛋白的合成与分泌） 拓展问题： 7、DNA的复制 5．细胞分裂过程中DNA和RNA的复制 二、同位素标记法概述 在中子和质子组成的原子核内，质子数相同，中子数不同的这一类原子称为同位素。同位素包括稳定同位素和放射性同位素。稳定同位素是指原子核结构稳定，不会发生衰变的同位素，如15N，18O等。放射性同位素是指原子核不稳定会发生衰变，发出α射线或β射线或γ射线的同位素，如3H、14C、32P、35S、131I、42K等。 同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用同位素标记的化合物，化学性质不会改变。科学家通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。这种方法叫做同位素标记法。氢的同位素：氕、氘和氚，氚具有放射性，能够发射负B射线，因而可以通过探测器进行追踪；碳的同位素：稳定同位素12C、13C和放射性同位素14C；氧的同位素：16O、17O、18O，它们都不具有放射性，因此不能通过放射性进行追踪；磷的同位素：除了质量数为31的一种稳定性同位素外，还有几个放射性同位素，其质量数为29、30、32、33和34；但只有质量数为32和33的同位素存在足够长的时间可以作为示踪物之用，32和33都可以发射负B射线。硫的同位素：硫的同位素32S、33S、34S、35S和36S中，除35S外，其它放射性同位素的半衰期都很短，因此在放射性同位素示踪法中，用的多是35S。 除了课本中介绍的这些实验中涉及到同位素标记法的应用之外，在一些习题中也经常涉及到。例如用N的同位素15N标记核苷酸研究DNA的半保留复制；利用N的同位素15N标记氨基酸，研究其在动植物体内的转移途径；用42K标记的培养基来研究矿质元素在植物体内的运输途径等。只要我们了解其中的原理便能触类旁通，解决学习中的困难。 三、例题分析： 例一、如何研究分泌蛋白的合成与分泌过程？ 例二、光合作用释放的O2到底是来自H2O，还是CO2呢，还是两者兼而有之？设计实验步骤并预测结果和结论？ 例三：在光照下，供给玉米离体叶片少量的14C02，随着光合作用时间的延续，在光合作用固定CO2形成的C3化合物和C4化合物中，14C含量变化示意图正确的是（） 变式（10全国卷I）光照条件下，给C3植物和C4 植物叶片提供14CO2，然后检测叶片中的14C。下列有关检测结果的叙述，错误的是（） A.从C3植物的淀粉和C4植物的葡萄糖中可检测到14C
浅谈高中生物实验教学 生物学是一门以实验为主的基础学科，实验课是生物教学过程中必不可少的重要环节, 通过实验学生能够亲自体验、领悟相关科学方法，培养动手水平及探究精神。在高中生物实验教学过程中,我们经常发现学生只重视实验结果,不重视分析结果。造成这种现象的原因,主要是学生对实验的根本目的缺乏深刻的理解,不懂得如何分析实验、没有掌握实验分析的一般方法。在生物实验教学过程中,应注重培养学生实验分析的水平,引导学生就实验分析的方法实行初步探索。 一、取材分析 准确取材是实验成功的第一步。有的学生实验失败的原因,往往是取材不准确而引起的,因而在实验分析时,要首先考虑取材是否准确。例如, “观察植物细胞的有丝分裂”中,准确切取洋葱根尖生长点部位,是实验成功的前提。一些学生制成的装片中往往看不到或看到很少的分裂相细胞,就是因为切取部位不准确导致的,即没有选准根尖的生长点部位。 二、药品与试剂分析 药品与试剂的量、浓度、纯度等都是影响实验准确结果的重要因素,要逐一检查,不能忽视。 1、关于量的问题。有些实验对药品与试剂的量有一定的要求,如提取5g叶片中的色素,用2ml丙酮是适中的,若丙酮过多,会使色素浓度降低,减少滤纸条上色素的量,使分离效果不明显;若丙酮少了,色素提取又不充分。色素分离时,向烧杯中例入层析液时,其量的标准是液面不能超过1cm(距烧杯底),否则将没及滤纸条上的滤液细线,色素就迅速溶解到层析液中去了,结果在滤纸条上得不到相对应的色素分离图谱。 2、关天浓度问题。实验中,规定的浓度,都是人们经过多次试验后,认为最适合的。实验员在实验前配制药品与试剂时,浓度要配准,否则将会影响学生实验。如蔗糖溶液浓度较高时(高于30%),会使细胞因
五彩缤纷的高中生物学实验 范洁（苏州市工业园区第二高级中学 215000）摘要在生物实验中经常涉及到一些鉴定物质的颜色反应和具有特殊颜色的物质或者结构，学生需要熟记这些知识应对高考中识记类题目。但是在记忆过程中容易混淆，学生经常张冠李戴，在此特归纳总结，以方便对比分析和记忆。 关键词颜色反应生物实验 识记类题目在高考生物学试题中出现占有一定的比例。对这类题，考生只需熟记与教材相关内容并能正确表达。它具有一定的导向性：促使今后中学教学更加注重课堂教学，做好教材规定的所有实验，切实使学生掌握有关实验材料，过程，方法，原理，现象，结果等知识。 在生物实验中经常涉及到一些鉴定性实验，这些实验多要学生记忆一些特定实验条件下出现特定的颜色反应，也是近几年高考命题的常考知识点。在记忆这些试剂和颜色反应时学生经常张冠李戴，因此我认为在复习时因把它们归纳总结为专题，以方便对比分析和记忆。 鉴定物质或观察对象使用的试剂颜色 还原性糖斐林试剂砖红色沉淀 脂肪苏丹Ⅲ染液或苏丹Ⅳ染液橘黄色或红色 蛋白质双缩脲试剂紫色反应 淀粉碘液蓝色 DNA 甲基绿绿色 RNA 吡罗红红色 叶绿体绿色 线粒体健那绿蓝绿色 CO2溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄 酒精橙色的重铬酸钾溶液灰绿色 色素的提取和分离无水乙醇、层析液橙黄色的胡萝卜素、黄色的叶黄素、蓝绿色的叶绿素a 和黄绿色的叶绿素b
含酚酞的琼脂块NaOH 红色 染色体（质）龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液紫色或红色 凝胶珠浅，呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细 胞数目较少 DNA 二苯胺蓝色 血红蛋白的分离水、甲苯第l层为无色透明的甲苯层;第2层为白色薄层固体，是 脂溶性物质的沉淀层;第3层是红色透明液体，这是血红 蛋白的水溶液层;第4层是其他杂质的暗红色沉淀层。 1 检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质和淀粉 1.1斐林试剂与还原性糖的反应 斐林试剂甲液与乙液等量混匀后,生成浅蓝色的Cu(OH)2沉淀。Cu(OH)2与还原性糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)在水浴加热的条件下发生反应,由蓝色变成棕褐色，最后生成砖红色Cu2O沉淀。也可使用班氏试剂与还原糖反应，在沸水浴中生成砖红色沉淀。 1.2脂肪与苏丹染液的反应 脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色;也可被苏丹Ⅳ染液染成红色。该反应不需要加热，需要使用显微镜观察。 1.3 蛋白质与双缩脲试剂的反应 先向组织液试管中加人双缩脉试剂A液1～2mL，造成一个碱性的反应环境，再加试剂B液3～4滴，注意不能过量，否则在碱性环境中生成Cu(0H):沉淀而遮蔽，影响实验效果。在碱性溶液(NaOH)中,双缩脲(H2NO-NH-CONH2)能与Cu2+作用,形成紫色或紫红色的络合物。由于蛋白质分子中含有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。此外，蛋白质可以跟许多试剂发生颜色反应，例如在鸡蛋白溶液中滴人浓硝酸，则鸡蛋白溶液呈黄色，这是由于蛋白质(含苯环结构)与浓硝酸发生了颜色反应的缘故。 1.4 淀粉与碘的反应 淀粉溶于水,遇碘后形成碘-淀粉复合物,呈蓝色或蓝黑色。实验中常用碘液来检验淀粉的存在。在光合作用发现过程中，德国科学家萨克斯做的实验中发现曝光的那一半叶片用碘蒸气处理后呈深蓝色。 2 观察DNA和RNA在细胞中的分布 甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。利用甲基绿吡罗红混合染色剂将细胞染色，可以显示DNA主要分布在细胞核内，RNA主要分布在细胞质中。 3 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 3.1叶绿体 叶肉细胞中的叶绿体，散布与细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形或球形。由于叶绿体本身含有色素，所以不用染色，可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。 3.2线粒体与健那绿染液的反应 健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色。 4 细胞呼吸产物的鉴定 4.1 CO2与溴麝香草酚蓝的反应 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。 4.2酒精与重铬酸钾的反应
高中生物学实验的各种颜色反应总结 1、斐林试剂（或班氏试剂）检测可溶性还原糖 原理：还原糖+斐林试剂（或班氏试剂）→砖红色沉淀 常见还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖 注意：斐林试剂的甲液和乙液要等量混合均匀后方可使用，而且是现用现配，条件需要水浴加热。 应用：检验和检测某糖是否为还原糖;不同生物组织中含糖量高低的测定;在医学上进行疾病的诊断，如 糖尿病、肾炎。 2、苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ检测脂肪 原理：苏丹Ⅲ+脂肪→橘黄色; 苏丹Ⅳ+脂肪→红色 注意：脂肪的鉴定需要用显微镜观察。 应用：检测食品中营养成分是否含有脂肪。 3、双缩脲试剂检测蛋白质 原理：蛋白质+双缩脲试剂→紫色 注意：双缩脲试剂在使用时，先加A液再加B液，反应条件为常温(不需要加热)。 应用：鉴定某些消化液中含有蛋白质;用于劣质奶粉的鉴定。 4、碘液检测淀粉 原理：淀粉+碘液→蓝色 注意：这里的碘是单质碘，而不是离子碘。 应用：检测食品中营养成分是否含有淀粉 5、DNA的染色与鉴定 染色原理：DNA+甲基绿→绿色 应用：可以显示DNA在细胞中的分布。 鉴定原理：DNA+二苯胺→蓝色 条件：沸水浴 应用：用于DNA粗提取实验的鉴定试剂。 6、吡罗红使RNA呈现红色 原理：RNA+吡罗红→红色 应用：可以显示RNA在细胞中的分布。 注意：在观察DNA和RNA在细胞中的分布时用的是甲基绿和吡罗红混合染色剂，而不是 单独染色。 7、台盼蓝使死细胞染成蓝色 原理：正常的活细胞，细胞膜结构完整具有选择透过性能够排斥台盼蓝，使之不能够进入胞内;死细胞或细胞膜不完整的细胞，胞膜的通透性增加，可被台盼蓝染成蓝色。 应用：区分活细胞和死细胞;检测细胞膜的完整性。 8、线粒体的染色 原理：健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。 应用：可以用高倍镜观察细胞中线粒体的存在。 9、酒精的检测 原理：橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色。
高中生物实验教学计划 一、制定完善的教学计划 为保证教学活动的有序有效进行，在开课之前教师应制定详细的教学计划，确定选择的实验、每个实验要用到的相关仪器、实验材料、药品，哪些需要提前购买或准备、需要多少课时、在学校还是在家庭中完成、具体的方法步骤、学生之间何时交流、怎么评价实验效果等。为确保计划的可行性，这些难度较高的实验，教师最好提前进行预实验把握时间。 二、深入研究教材 各个课题中，课题背景阐明了生物技术与生产生活的联系，基础知识介绍了基本方法与原理，研究思路提示学生从哪个方面入手来解决问题，实验设计提供了试验流程示意图和参考资料，操作提示则从操作层面给出了指导性建议。由于这部分内容为新加内容，教师在进行每个课题的研究时，有必要自己先深入研究教材内容，甚至进行预实验。然后才有可能引导学生分析教材提供的资料，明确知识背景，理清研究思路，然后设计实验方案，动手探究，帮助学生解决遇到的问题，掌握生物技术，形成实践能力。 三、观看视频、录像，用“讲授—演示”法进行教学 “讲授—演示”给了我们很好的策略，教师可以播放视频、录像、动画，甚至可以亲自在课堂上做实验演示给同学们看。这样学生也有收获，配合讲授，学生就能有一个较为清晰的框架。 四、建立实验活动小组 本模块对学生的要求是在自学有关知识的基础上，在教师的指导下自己设计并完成实验，然后搜集和整理资料，写出报告，进行口头交流，相互讨论。为落实好知识、情感态度价值观和能力的三维目标，保证实验的顺利进行，教师可以将全班同学按照三人或五人一组进行分组。这样既在活动中实现智慧共享，提供创新精神的土壤，在遇到挫折时相互激励，还能培养交流与合作的能力。 五、适当利用学生社区、家庭中的课程资源 从课程重视培养学生的创新精神和实践能力这一目标出发，结合具体教学内容的学习，引导学生积极利用社区和家庭的课程资源。比如到制作果酱的车间去参观，豆瓣酱的制作也可以在家里完成。有些疑难问题可以在网络中查找答案，可以寻求有经验的人的帮助。在具体的活动中帮助学生认识生物科学、技术与社会的相互关系，增加学习生物学科的兴趣。 六、设计好教学评价体系 教学评价不仅能了解课题活动效果，还能发现学生在动手实践中存在的问题，遇到的困难，心理上的变化。在这种难度较大、历时较长、自由度较高的
高中生物处理实验设计题的基本步骤、原则、方法及技巧处理生物实验设计题的基本步骤、原则方法及技巧 一、生物实验设计题的基本步骤 在解答关于实验设计的题目时的基本步骤如下:?实验的目的和要求;?明确实验原理;?确定实验对象和条件;?确定实验思路;?设计实验步骤(考虑对照组);?预期实验结果;?对实验结果分析和讨论。下面以一道高考题为例加以说明。 [例题] 血液中的钙离子在血液凝固过程中起重要作用，它缺乏则血液不能凝固;草酸钾溶液与血液中的钙离子发生反应，形成草酸钙沉淀， 起抗凝作用。请根据提供的实验材料和用具，简要写出 第二步及以后的实验步骤和实验结果。验证钙离子在血 液凝固过程中的作用，并回答问题: 1(实验的材料和用具:?家兔 ?生理盐水 ?酒 精棉 ?适宜浓度的草酸钾溶液 ?适宜浓度的氯化钙溶 液 ?试管、注射器(针管、针头) 2(实验步骤和结果: 第1步:在A、B试管中分别加入等量的草酸钾溶液和生理盐水 第2步:…………… 问题:设置B管的目的_______。(答案:作为A管的对照) [分析]
(1)明确实验的目的和要求:此实验的目的、要求是验证钙离子在血液凝固过程中的作用。 (2)明确实验的理论原理:此实验的原理是?血液中的钙离子在血液凝固过程中起重要作用，缺乏则血液不能凝固;?草酸钾溶液与血液中的钙离子发生反应,形成草酸钙沉淀,起抗凝作用。 (3)确定实验的对象和条件:对象是兔血;条件是常温常压。 (4)确定实验的思路:根据目的、原理确定本实验思路，观察血液中有钙离子和无钙离子2种情况下，血液的凝固情况，以验证钙离子在血液凝固中作用。同时为了达到此目的，我们还需要创造有钙离子和无钙离子2种条件。 (5)设计实验的步骤(考虑对照组): 根据实验思路，结合题中所给的材料和用具，设计实验步骤，本题中已经给出第一步，明显看出A、B两只试管是一组对照，所以在以后的几个将要设计的步骤中要注意有关事项，如试剂用量、控制条件。 本题设计步骤如下: 第二步:用酒精棉消毒注射器和家兔，用注射器取家兔的血液; 第三步:立即将等量的新鲜血液分别加入A、B两只试管中，静置一段时间; 第四步:将等量的氯化钙溶液分别A、B两只试管中，静置一段时间后观察结果。 (6)预期实验的结果:本实验第三步后，A管血不凝固，B管血凝固;第四步后，A管血也凝固，B管血仍凝固。 (7)对实验结果的分析和讨论:第三步向A、B两试管内加入血液后，A管血不凝固，B管血凝固;是由于草酸根离子与钙离子形成了草酸钙沉淀,说明钙离子在血液凝固过程中起
高中生物学实验的各种颜色 1斐林试剂检测可溶性还原糖 原理：还原糖+斐林试剂→砖红色沉淀 注意：斐林试剂的甲液和乙液要等量混合均匀后方可使用，而且是现用现配，条件需要水浴加热。 应用：检验和检测某糖是否为还原糖;不同生物组织中含糖量高低的测定;在医学上进行疾病的诊断，如糖尿病、肾炎。 2苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ检测脂肪 原理：苏丹Ⅲ+脂肪→橘黄色;苏丹Ⅳ+脂肪→红色注意：脂肪的鉴定需要用显微镜观察。 应用：检测食品中营养成分是否含有脂肪。 3双缩脲试剂检测蛋白质 原理：蛋白质+双缩脲试剂→紫色 注意：双缩脲试剂在使用时，先加A液再加B液，反应条件为常温(不需要加热)。 应用：鉴定某些消化液中含有蛋白质;用于劣质奶粉的鉴定。 4碘液检测淀粉 原理：淀粉+碘液→蓝色 注意：这里的碘是单质碘，而不是离子碘。 应用：检测食品中营养成分是否含有淀粉 5DNA的染色与鉴定
染色原理：DNA+甲基绿→绿色 应用：可以显示DNA在细胞中的分布。 鉴定原理：DNA+二苯胺→蓝色 应用：用于DNA粗提取实验的鉴定试剂。 6吡罗红使RNA呈现红色 原理：RNA+吡罗红→红色 应用：可以显示RNA在细胞中的分布。 注意：在观察DNA和RNA在细胞中的分布时用的是甲基绿和吡罗红混合染色剂，而不是单独染色。 7台盼蓝使死细胞染成蓝色 原理：正常的活细胞，细胞膜结构完整具有选择透过性能够排斥台盼蓝，使之不能够进入胞内;死细胞或细胞膜不完整的细胞，胞膜的通透性增加，可被台盼蓝染成蓝色。 应用：区分活细胞和死细胞;检测细胞膜的完整性。 8线粒体的染色 原理：健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。 应用：可以用高倍镜观察细胞中线粒体的存在。 9酒精的检测 原理：橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色。 应用：探究酵母菌细胞呼吸的方式;制作果酒时检验是否
我对生物学实验教学的几点看法与体会 发表时间：2011-05-04T13:21:40.373Z 来源：《学园》2011年02月中旬供稿作者：安宏林[导读] 生物学教学本质上是实验教学，实验在教学中具有十分重要的地位。安宏林河北省唐山市丰南区第二中学【摘要】笔者根据自己的亲身教学实践，由“自主、合作与探究”的学习方式出发，从树立“开放性”的实验思想；正确看待“探究”，多方面体 现探究；在实验设计中，从让学生体验创新三个方面谈了开展生物实验教学的几点看法与体会。【关键词】自主合作与探究体验创新体验探究【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674－4810（2011）02－0157－01 生物学教学本质上是实验教学，实验在教学中具有十分重要的地位。通过实验不仅可以帮助我们加深对有关理论知识的掌握和理解，而且还可以帮助我们培养和提高观察、分析、思维和实践等能力，更可以激发学生的探索兴趣和创新精神；同时还能养成实事求是、严肃认真的科学态度。新改革的核心就是生物学实验。人们清醒地认识到每一种发明和创造都来自实验和实践，改进生物实验教学有利于学生主动参与、探究发现、交流合作。下面笔者根据自己的实践对开展生物学实验教学谈几点看法与体会。 一树立“开放性”的实验思想要想更好地体现学生学习过程中的主动性，发挥学生的潜力，首先必须要有一个“开放性”的环境，这个环境应该民主、平等、和谐，学生可以大胆地进行各种尝试，充分自由地发表自己的见解，这个环境来自于教师教学观念的转变。有了环境的开放，还需有实验材料、实验方法等的“开放性”。以前教材采用的实验材料、实验方法是几十年不变的，这种材料和方法无疑在很大程度上扼杀了学生的创新思维。在新的课改形式下，教师可以改变验证性实验为探究性实验，鼓励学生应用求异思维，采用不同的材料和方法，让学生的思维在实验过程中也不断的“开放”起来。 比如高中《制作洋葱表皮细胞装片》实验，用显微镜观察装片，以前上这节实验课时，学生总会遇到很多困难，老师要一个一个辅导，这次让学生从接受性学习改成自主体验式学习，用自主思维引领学习实践和学习过程。 首先让学生观看操作示范录像，产生初步印象，然后自己操作，遇到麻烦、困难时，先思考克服的办法，如观察别人怎么做，边看课本说明边尝试，自行摸索、请教同学、求助老师等。如果发现奇异现象，思考怎样去探索原因，寻求答案，解决问题。如果在实验中有新发现、新想法、新看法，改进创新，及时与同学和老师交流，进一步实践，获取成果。 在整堂教学实验课中，学生们完成了学习内容，经历了自主体验式学习及相互交流的学习过程，优化了学习效果。比如实验采用多种方式去除装片中的气泡，比较了染色与不染色的区别，染色浅与深的区别，在调节焦距观察时，发现洋葱表皮并不是一层细胞，而是有几层细胞，以往在对光、调节通光孔、低倍镜与高倍镜转换上出现常见问题，这次学生都可以通过主动思维、个人探究、合作学习进行解决，以往一些学生等待老师帮忙代替操作的现象不见了。 二正确看待“探究”，多方面体现探究倡导探究性学习方式是新课改的教育理念，在实验教学中渗透探究思维，让学生体验科学家的实验过程，而不是急于得出一个结论，这有利于探究思想的培养。但一听到“探究”，似乎就是让学生自己提出问题、做出假设、设计实验、进行实验，然而，学生关于探究是怎样进行的都不知道，怎么进行探究呢？所以，教师必须多指导，即放手之前要做好前奏，要循序渐进。教师在引导学生进行探究实验时，掌握各个探究活动要求达到的目标侧重点，如在“探究光对动物生活的影响”，重点让学生体验探究的一般过程。探究不一定是对整个实验的探究，可以是对某一部分的探究。如“探究种子萌发的条件”，侧重对照实验的设计和变量的控制。 三在实验设计中，让学生体验创新在传统的实验教学中，实验的内容、过程往往是验证性的，学生根据教材提供的实验原理、材料、实验步骤，按部就班的进行操作，这仅仅是增加了学生的感性认识，动手不动脑。要学生真正地投入实验，从实验中学到知识，还得让他们做自己实际的实验，验证自己的想法，这样给学生思考的空间，更能培养学生的创新能力。学生实验是学生学习活动的一个不可缺少的重要组成部分。新课程标准倡导学生的学习方式为“自主、合作与探究”，而学生分组实验正是这种学习方式的一个具体体现，也是落实“双基”的一个重要环节。在学生实验中，学生的观察能力，合作、探究能力，分析问题、解决问题的思维能力，以及动手操作技能都得到了锻炼与提高。试想一下，有哪一种学习方式能比学生亲自动手、动脑、动口、动眼、动耳及亲身体验、感受所留下的印象更深刻呢？在教学中教师应努力为学生创设宽松的学习环境，为他们创设亲身实践、动手操作、亲身感受与体会、自主合作与探究的学习氛围。让学生真正体会到学习的乐趣，分享合作学习的快乐，感知科学探究的成功感与自豪感，真正地感到我也能行！唯有如此，他们才能扬起学习与生活的风帆，勇敢地去搏击科学的惊涛骇浪，去征服一个个科学的险峰……如果在我们的引领之下，学生感受到了自己在进步、在发展、在一步一步地走向成功，学习也就成了一件快乐的事。 课改不仅要求我们改变教学方式，还要求我们正确地看待学习时间和空间，让学生将实验延伸到课外，将学习思想延伸到课外，只有这样生物学实验教学才能进行得有滋有味。〔责任编辑：李锦雯〕
食物在口腔中的消化教学设计 一、教学设计思路 本节课的容是食物在口腔中的消化，主要介绍了口腔的物理消化和化学消化过程。在探究竟中设计了两个探究实验的过程。通过这两个实验的探究，学生可以掌握食物在口腔中的化学消化——淀粉转化为麦芽糖。并对口腔中的物理消化过程有一定认识。其后总结出了两种消化的方式，其中化学消化的概念比较抽象，学生缺乏足够的生物化学和有机化学知识。因此，在介绍时应尽量使用生动形象的语言和课件等。最后总结了健康的饮食方式以及牙齿的保健知识。 引入：教师课前准备好馒头，课上分给学生每人两小块，进行咀嚼馒头的实验。让学生通过不同的食用馒头的方式产生的结果不同引起认知冲突，设置疑问，引起学生兴趣。 新课组织：首先通过小组学习的方式完成“探究竟”的实验，引导学生理解唾液以及牙齿的咀嚼和舌的搅拌的作用。教师通过讲解的方式，结合图片和动画帮助学生理解消化系统的组成和不同消化方式的概念和特点。 二、教学目标 知识与技能 1.说出唾液在消化过程中的作用。 2.说出牙齿的咀嚼和舌的搅拌在消化过程中的作用。 3.说出消化的类别和过程。 过程与方法 1.提高预防龋齿，保护自身健康的能力。 2.通过设计实验探究唾液在消化过程中的作用，提高分析推理和操作能力。 情感态度价值观 通过设计实验探究唾液在消化过程中的作用，养成严肃、认真、实事的科学态度。同时养成健康的生活习惯。
三、重点难点 重点：1.探究实验的设计。2.消化系统的组成和消化方式。 难点：不同的消化方式及原理。 四、教学媒体 小烧杯、试管、稀碘液、滴管、含淀粉物质（如淀粉、馒头等）、温度计、酒精灯、大小相等的馒头块等 五、课时建议 1课时 六、导学案： （一）． 1、馒头的主要成分是什么？ 2、唾液中的什么成分让馒头的主要成分发生了怎么样的变化？ 3、如何鉴别淀粉？ 4、麦芽糖与碘液变化么？ （二）、 1、探究的实验问题是什么？ 2、做出假设： 3、设计实验： 4、预期结果是什么？ （三）、 1、如何模拟牙齿和舌头的作用。？ 2、预期的实验结果是什么？ 3、结论是什么？ 七、教学过程设计
微生物实验中的接种、分离和培养操作步骤 微生物实验中的接种、分离和培养操作步骤 一、目的要求 1、掌握各种分离、接种方法。 2、掌握无菌操作基本环节。 二、实验说明 微生物在自然界中呈混杂状态存在，要获得所需菌种，必需从中把它们分离出来。在保存菌种时不慎受到到污染也需予以分纯。微生物分离和纯化的方法很多，但基本原理却是相似的，即将待分离的样品进行一定的稀释，并使微生物的细胞（或孢子）尽量以分散状态存在，然后使其长成一个个纯种单菌落。然而上述工作又离不开接种，即将一种微生物移到另一灭过菌的培养基上的过程。 三、实验材料 1、恒温培养箱。 2、接种环、玻璃棒、吸管、酒精灯。 3、培养基（上次实验配制的）。 4、大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌、酵母菌。 四、方法步骤
（一）接种的操作 1、斜面接种（接金黄葡萄球菌） （1）操作前，先用75%酒精擦手，待酒精挥发后点燃酒精灯。 （2）将菌种管和斜面握在左手大姆指和其它四指之间，使斜面和有菌种的一面向上，并处于水平位置。 （3）先将菌种和斜面的棉塞旋转一下，以便接种时便于拔出。 （4）左手拿接种环（如握钢笔一样），以火焰上先将环端烧红灭菌，然后将有可能伸入试管其余部位也过火灭菌。 （5）用右手的无名指、小指和手掌将菌种管和待接斜面试管的棉花塞或试管帽同时拔出，然后让试管口缓缓过火灭菌（切勿烧过烫）。 （6）将灼烧过的接种环伸入菌种管内，接种环在试管内壁或未长菌苔的培养基上接触一下，让其充分冷却，然后轻轻刮取少许菌苔，再从菌种管内抽出接种环。 （7）迅速将沾有菌种的接种环伸入另一支待接斜面试管。从斜面底部向上作“Z”形来回密集划线。有时也可用接种针仅在培养基的中央拉一条线来作斜面接种，以便观察菌种的生长特点。。 （7）迅速将沾有菌种的接种环伸入另一支待接斜面试管。从斜面底部向上作“Z”形来回密集划线。有时也可用接种针仅在培养基的中央拉一条线来作斜面接种，以便观察菌种的生长特点。 （8）接种完毕后抽出接种环灼烧管口，塞上棉塞。 （9）将接种环烧红灭菌。放下接种环，再将棉花塞旋紧。 2、液体接种
“同位素标记法”的总结 利用放射性同位素不断地放出特征射线的核物理性质，就可以检测和追踪它在体内或体外的位置、数量及其转变等。同位素标记在工业、农业生产、日常生活和科学科研等方面都有着极其广泛的应用。在生物学领域可用来测定生物化石的年代，也可利用其射线进行诱变育种、防治病虫害和临床治癌，还可利用其射线作为示踪原子来研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理。高中生物教材中的实验（或内容）和相关习题中许多知识都涉及同位素标记法的应用。下面我就相关内容通过有关例题进行归纳阐述，以便大家对这项技术有一个深刻的体会，并学会同位素标记的应用。 一、氢（3H） 例1：科学家用含3H标记的亮氨酸的培养液培养豚鼠的胰腺腺泡细胞，下表为在腺泡细胞几种结构中最早检测到放射性的时间表。下列叙述中正确的是（） A．形成分泌蛋白的多肽最早在内质网内合成 B．高尔基体膜向内与内质网膜相连，向外与细胞膜相连 C．高尔基体具有转运分泌蛋白的作用 D．靠近细胞膜的囊泡可由高尔基体形成 解析：分泌蛋白的多肽最早在核糖体上合成，高尔基体并不直接和内质网与细胞膜相连，而是通过囊泡间接连接。 答案：CD。 知识盘点： 1.科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时，曾经做过这样一个实验：他们在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，3min后，被标记的氨基酸出现在附着有核糖体的内质网中，17min后，出现在高尔基体中，117min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的小泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。这个实验说明分泌蛋白在附着于内质网上的核糖体中合成之后，是按照内质网→高尔基体→细胞膜的方向运输的，从而证明了细胞内的各种生物膜在功能上是紧密联系的。 2．研究肝脏细胞中胆固醇的来源时，用3H—胆固醇作静脉注射的示踪实验，结果放射性大部分进入肝脏，再出现在粪便中。 3．用3H标记的尿苷或胸腺嘧啶可用来检测转录或复制。 二、碳（14C） 例2：给在温室中生长的玉米植株提供14CO2，光合作用开始很短内，在叶肉细胞中有绝大多数的14C出现在含有4个碳的有机酸（C4）中。一段时间后，叶肉细胞内C4中的14C逐渐减少，而在维管束鞘细胞中C3内的14C逐渐增多。下列对玉米固定CO2过程的叙述正确的是（） A．通过C4和C3途径，依次在维管束鞘细胞和叶肉细胞的叶绿体中完成 B．通过C4和C3途径，依次在叶肉细胞和维管束鞘细胞的叶绿体中完成 C．通过C4途径，在维管束鞘细胞的叶绿体中完成 D．通过C4途径，在叶肉细胞的叶绿体中完成 解析：通过题干描述可知在玉米中发生了如下过程：在叶肉细胞的叶绿体中CO2+C3→C4，C4化合物由叶肉细胞的叶绿体进入维管束鞘细胞释放出CO2，CO2+C5→2C3化合物。答案：b。 知识盘点： 1．用放射性14C取代化合物中同位素12C，形成以14C作为放射性标记的化合物。科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用和呼吸作用过程中的碳原子的转移途径。 2．用同位素14C标记的吲哚乙酸，可研究生长素的极性运输。用标记了14C的脂肪饲喂动物，可研究动物代谢的物质转化。 三、氧（18O） 例3：如果将一株绿色植物栽培在密闭的含H218O的完全培养液中，给予充足的光照，经过较长时间后，18O可能存在于下列哪一组物质中（）
高中生物学教材中出现的生物科学家出总结 19世纪30年代，德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出了细胞学说，指出细胞是一切动植物结构的基本单位。 ****细胞学说组要内容： 1. 细胞是有机体，一切动植物都是由单细胞发育而来，即生物是由细胞和细胞的产物所构成； 2..细胞是一个相对独立的单位，既有他自己的生命，又对于其他细胞共同组成的整体的生命起作用。 3. 新的细胞可以由老的细胞产生。 1859年，英国生物学家达尔文出版了《物种起源》一书，科学地阐述了以自然选择学说为核心的生物进化理论。 ****自然选择核心内容： 1、过度繁殖 2、生存斗争（也叫生存竞争） 3、遗传和变异 4、适者生存。（进化的结果） 需要强调的是： 1.达尔文的自然选择学说没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的 作用机理。 2.达尔文的自然选择学说以生物个体为单位,而不是强调群体的进化，种 群是生物进化的基本单位。 3.在达尔文的自然选择学说中，自然选择是过度繁殖和生存斗争导致的， 而不是将自然选择归结于不同基因频率的改变，没有生存斗争,自然选择也会 进行。 4.“优胜劣汰”不是进化论的内容,而是被误导的一个说法，达尔文本 人,以及现代的生物学家，都不会有优劣去评价一个物种的群体或个体，因 为适应与否，取决于自然的选择，如果环境变化了，那么所谓的适应与不 适应的情况可能就会发生逆转，判断优劣，是不可能的。 1900年，孟德尔发现的遗传定律被重新提出，生物学迈进第二个阶段----- 实验生物学阶段。 1944年，美国生物学家艾弗里用细菌做实验材料，第一次证明了DNA是遗传物质。 1953年，美国科学家沃森和英国科学家克里克共同提出了DNA分子双螺旋结构模型。这是20世纪生物科学最伟大的成就，标志着生物科学的发展进入了一个新的阶段-----分子生物学阶段。
关于高中生物实验教学的探析 发表时间：2016-01-11T11:26:25.827Z 来源：《教育学文摘》2015年11月总第175期供稿作者：刘攀[导读] 河北省衡水市第十三中学053000 高中生物实验教学首先要了解仪器的原理以及药品的特性，如果不了解使用起来就会带有盲目性，就不可能形成使用能力。 河北省衡水市第十三中学053000 摘要：生物是一门以实验为基础的学科。对高中学生来说，生物实验教学主要包括常见的仪器、器具、药品的使用能力，还有对实验程序的理解能力，对实验结果的分析能力，对实验中出现的异常情况的处理能力等。本文对高中生物教学中的实验教学进行了探讨分析，以供参考。 关键词：高中生物实验教学仪器实验程序实验现象一、高中生物实验教学中让学生明确仪器的原理和药品的特性 高中生物实验教学首先要了解仪器的原理以及药品的特性，如果不了解使用起来就会带有盲目性，就不可能形成使用能力。例如，学生对低倍镜和高倍镜的选择上，经常不能根据观察对象的特点和观察目的进行合理的选择，学生常常由于好奇心的驱使和对低倍镜、高倍镜特点的无知，总是一上来就用高倍镜，认为高倍镜总比低倍镜观察清楚。这种盲目性，是由于学生不了解显微镜的基本原理，不了解高倍镜放大倍数大，分辨率高，但所看到的实际面积小，即视野小而且倍数越高，看到材料的厚度就越薄，高倍镜适宜观察局部和细节。低倍镜所看到的面积大，适宜观察材料的整体结构，以及寻找观察目标.只要学生了解了这些基本原理，才能正确选用低、高倍镜。由低倍镜换高倍镜时，如果图像不太清晰，只需调节细准焦螺旋，就可以看清图像了。至此学生才能正确使用高倍镜。 在明确学生实验中药品的使用能力方面：例如，在观察植物细胞的有丝分裂实验中，应让学生了解龙胆紫或醋酸洋红是与染色体结合的碱性染料，碱性染料是指有色离子是阳离子的染料，而不是染液的pH呈碱性。这样就引出了一个问题，醋酸起什么作用？应让学生了解2%醋酸是染料的溶剂，在染色时增加了细胞的通透性，而不引起细胞膨胀，利于染液的离子进入细胞而使细胞核内的染色体着色。在观察根对矿质元素离子的交换吸附现象时，要让学生了解自来水中有许多阳离子，可以将已交换吸附在根细胞表面的亚甲基蓝阳离子交换下来，使蓝色的根变浅。 二、高中生物实验教学可以培养学生善于分析实验程序 例如，在观察植物细胞有丝分裂实验过程中，大致为：培养→95%酒精和15%HCI解离→漂洗→染色→压片，要让学生了解根尖放在95%酒精和15%HCI溶液中是为了溶解细胞间的果胶质，使根尖细胞间变得松散，便于压片，否则根尖细胞很难压散，不利在镜下观察。在叶绿体中色素的提取和分离实验中，制备滤纸条时，应让学生了解将滤纸剪成长10厘米是因为胡萝卜素在纸条上扩散的距离约为9厘米左右；宽1厘米是利于划出齐而均匀的滤液细线，去两角为了使层析液在纸条上扩散速度均衡，后两者都是为了扩散出四条平行的色带，在距去两角的一端1厘米处用铅笔画一横线，目的是为划滤液细线提供参照线并且防止层析时在盛有3毫升层析液的烧杯（100毫升）中，滤液细线被层析液没及。划滤细线时还应让学生知道干燥后重复划2～3次，是为了增加色素的分子数，以便在纸条上走出四条明显的色素带来。如果在不干燥的情况下连续划线，色素会随滤液中的液体（如丙酮）在纸条上的扩散而扩散，划出的滤液细线较宽，其结果是相邻的两条色带会发生部分重叠。因此，在实验中，应根据学生程度和涉及原理的难易不同，由教师讲清或提出问题让学生思考，使学生既知道实验应怎么做，也知道为什么这样做。 三、高中生物实验教学可以培养学生善于分析实验现象 高中生物实验教学如果不重视对实验中的失败查找原因等现象，这不利于学生实验能力的提高。例如，在观察植物有丝分裂的实验中，在显微镜的某个视野中，要让学生了解为什么看到的细胞多数为间期的细胞。在质壁分离和复原的实验中要让学生了解液泡的体积大小、颜色变化如何。在叶绿体中色素提取和分离实验中四种色素彼此分离的原理是什么，这一原理单靠高中教科书中的知识还不够，应让学生了解滤纸是一种吸附剂，层析液是一种展开剂，四种色素的化学结构和性质不同，它们在滤纸上的吸附能力不同，在层析液中（展开剂）的溶解度不同，因此，四种色素随着层析液在滤纸条上的扩散速度就不同，胡萝卜素溶解度大而吸附力小，扩散速度快，叶绿素b溶解度小而吸附力大，扩散速度则慢。 在实验中，因某种原因，个别学生的实验结果不明显或失败，老师应指导学生查找原因。在质壁分离和复原的实验中，有的学生很快就观察到质壁分离和复原现象。但有的学生虽然在步骤方法上都按要求进行了，但没有发现质壁分离现象，教师应启发学生寻找原因：取下的表皮是否是死亡的角质层细胞？是否由于未用蔗糖溶液浸泡材料？是否蔗糖溶液被原清水稀释而造成浓度不够？是否视野太亮，反差度小而未能看清等等。 综上所述，在新课改的倡导下，教师也开始注重生物实验的教学。生物在高中是一种实验性和探究性很强的学科，实验对于生物的学习来说，不仅是一种手段，更是一种学习形态的变更和思维方式的训练。参考文献 [1]傅秀荣浅析中学生物科学知识的建构[J].福建基础教育研究，2012。 [2]白林高中生物实验教学改进和实验教学模式的探究[J].中华少年·教学版，2011。 [3]陈蓉高中生物实验教学的有效性研究[J].教师·