实验一 检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质
等级要求：B
课标要求：简述鉴定蛋白质的实验原理，尝试检测组织中的蛋白质的一般方法
简述鉴定脂肪的实验原理，尝试生物组织中脂肪的检测方法
简述鉴定还原糖的实验原理，尝试组织中还原糖的检测方法
一．实验目的：尝试用化学试剂检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质
二．实验原理：某些化学试剂能使生物组织中的有关有机化合物，产生特定的颜色反应。
1．可溶性还原糖（如葡萄糖、果糖、麦芽糖）与斐林试剂发生作用，可生成砖红色的Cu 2O沉淀。
2．脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色（或被苏丹Ⅳ染液染成红色）。淀粉遇碘变蓝色。
3．蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。（蛋白质分子中含有很多肽键，在碱性NaOH溶液中能与双缩脲试剂中的Cu2+作用，产生紫色反应。）
三．实验材料
1．做可溶性还原性糖鉴定实验，应选含糖高，颜色为白色的植物组织，如苹果、梨。（因为组织的颜色较浅，易于观察。）
2．做脂肪的鉴定实验。应选富含脂肪的种子，以花生种子为最好，实验前一般要浸泡3~4小时（也可用蓖麻种子）。
3．做蛋白质的鉴定实验，可用富含蛋白质的黄豆或鸡蛋清。
四、实验试剂
斐林试剂（包括甲液：质量浓度为0.1g/ mL NaOH溶液和乙液：质量浓度为0.05g/ mL CuSO4溶液）
苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液
双缩脲试剂（包括A液：质量浓度为0.1g/ mL NaOH溶液和B液：质量浓度为0.01g/ mL CuSO4溶液）、体积分数为50%的酒精溶液，碘液、蒸馏水。
五、方法步骤：
（一）可溶性糖的鉴定
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操作方法 |
注意问题 |
解释 |
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1. 制备组织样液。（去皮、切块、研磨、过滤） |
苹果或梨组织液必须临时制备。 |
因苹果多酚氧化酶含量高，组织液很易被氧化成褐色，将产生的颜色掩盖 |
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2. 取1支试管，向试管内注入2mL组织样液。 |
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3. 向试管内注入1mL新制的斐林试剂，振荡。 |
应将组成斐林试剂的甲液、乙液分别配制、储存，使用前才将甲、乙液等量混匀成斐林试剂；切勿将甲液、乙液分别加入苹果组织样液中进行检测。 |
斐林试剂很不稳定，甲、乙液混合保存时，生成的Cu ( OH ) 2在70~900C下分解成黑色CuO和水；
甲、乙液分别加入时可能会与组织样液发生反应，无Cu ( OH ) 2生成。 |
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4. 试管放在盛有50-650C温水的大烧杯中，加热约2分钟，观察到溶液颜色：浅蓝色 → 棕色 → 砖红色（沉淀） |
最好用试管夹夹住试管上部，使试管底部不触及烧杯底部，试管口不朝向实验者。
也可用酒精灯对试管直接加热。 |
防止试管内的溶液冲出试管，造成烫伤；
缩短实验时间。 |
（二）脂肪的鉴定
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操作方法 |
注意问题 |
解释 |
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花生种子浸泡、去皮、切下一些子叶薄片，将薄片放在载玻片的水滴中，用吸水纸吸去装片中的水。 |
干种子要浸泡3~4小时，新花生的浸泡时间可缩短。 |
因为浸泡时间短，不易切片，浸泡时间过长，组织较软，切下的薄片不易成形。切片要尽可能薄些，便于观察。 |
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在子叶薄片上滴2~3滴苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液，染色1分钟。 |
染色时间不宜过长。 |
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用吸水纸吸去薄片周围染液，用50%酒精洗去浮色，吸去酒精。 |
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酒精用于洗去浮色，不洗去浮色，会影响对橘黄色脂肪滴的观察。同时，酒精是脂溶性溶剂，可将花生细胞中的脂肪颗粒溶解成油滴。 |
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用吸水纸吸去薄片周围酒精，滴上1~2滴蒸馏水，盖上盖玻片。 |
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滴上清水可防止盖盖玻片时产生气泡。 |
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低倍镜下找到花生子叶薄片的最薄处，可看到细胞中有染成橘黄色或红色圆形小颗粒。 |
装片不宜久放。 |
时间一长，油滴会溶解在乙醇中。 |
（三）蛋白质的鉴定
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操 作 方 法 |
注 意 问 题 |
解 释 |
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制备组织样液。
（浸泡、去皮研磨、过滤。） |
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黄豆浸泡1至2天，容易研磨成浆，也可购新鲜豆浆以节约实验时间。 |
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鉴定。加样液约2ml于试管中，加入双缩脲试剂A，摇匀；再加入双缩脲试剂B液3~4滴，摇匀，溶液变紫色。 |
A液和B液也要分开配制，储存。鉴定时先加A液后加B液。
CuSO4溶液不能多加 |
先加NaOH溶液，为Cu2+与蛋白质反应提供一个碱性的环境。A、B液混装或同时加入，会导致Cu2+变成Cu ( OH ) 2沉淀，而失效。
否则CuSO4的蓝色会遮盖反应的真实颜色。 |
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可用蛋清代替豆浆。 |
蛋清要先稀释。 |
如果稀释不够，在实验中蛋清粘在试管壁，与双缩脲试剂反应后会粘固在试管内壁上，使反应不容易彻底，并且试管也不易洗干净。 |
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附：淀粉的检测和观察
用试管取2ml待测组织样液，向试管内滴加2滴碘液，观察颜色变化。 |
碘液不要滴太多 |
以免影响颜色观察 |
实验二 用显微镜观察多种多样的细胞
等级要求：A
课标要求：使用高倍显微镜观察各种不同的生物材料
一．实验目的：1）使用高倍显微镜观察几种细胞，比较不同细胞的异同点
2）运用制作临时装片的方法
二．实验原理： 利用高倍镜可以看到某些在低倍镜下无法看到的细胞结构，例如：可以看到叶绿体、线粒体等细胞器，从而能够区别不同的细胞。
三．方法步骤： 第一步：转动反光镜使视野明亮
第二步：在低倍镜下观察清楚后，把要放大观察的物像移至视野中央
第三步：用转换器转过高倍物镜
问（1）是低倍镜还是高倍镜的视野大，视野明亮？为什么？
提示：低倍镜的视野大，通过的光多，放大的倍数小；高倍镜视野小，通过的光少，但放大的倍 数高。
问（2）为什么要先用低倍镜观察清楚后，把要放大观察的物像移至视野的中央，再换高倍镜观察？
提示：如果直接用高倍镜观察，往往由于观察的对象不在视野范围内而找不到。因此，需要先用低倍镜观察清楚，并把要放大观察的物像移至视野的中央，再换高倍镜观察。
问（3）用转换器转过高倍镜后，转动粗准焦螺旋行不行？
提示：不行。用高倍镜观察，只需微调即可。转动粗准焦螺旋，容易压坏玻片。
第四步：观察并用细胞准焦螺旋调焦。
四：讨论：
1.使用高倍镜观察的步骤和要点是什么？
答：（1）首先用低倍镜观察，找到要观察的物像，移到视野的中央。
（2）转动转换器，用高倍镜观察，并轻轻转动细准焦螺旋，直到看清楚材料为止。
2.试归纳所观察到的细胞在结构上的共同点，并描述它们之间的差异，分析产生差异的可能的原因：
答：这些细胞在结构上的共同点是：有细胞膜、细胞质和细胞核，植物细胞还有细胞壁。
各种细胞之间的差异和产生差异的可能原因是：这些细胞的位置和功能不同，其结构与功能相适
应，这是个体发育过程中细胞分化产生的差异。
实验三 用高倍镜观察线粒体和叶绿体
等级要求：A
课标要求：制作临时装片，使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
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。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。)
四．方法步骤：
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步骤 |
注意问题 |
解释 |
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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。 |
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2．低倍镜下找到叶片细胞 |
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3．高倍镜下观察叶绿体的形态和分布 |
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4．制作人的口腔上皮细胞临时装片
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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 |
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5．观察线粒体 |
蓝绿色的是线粒体，细胞质接近无色 |
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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。
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。
实验四：通过模拟实验探究膜的透性
等级要求：B
课标要求：尝试模拟实验的方法
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。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。
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，并将观察到的结果设计表格进行记录。
四．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。
实验五 观察植物细胞的质壁分离和复原
等级要求：B
课标要求：学会观察植物细胞质壁分离与复原的方法
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。
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：
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步骤 |
注意问题 |
解释 |
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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。
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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。 |
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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。 |
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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。
因为细胞失水过久，也会死亡。
为了使细胞完全浸入清水中。 |
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。
实验六 探究影响酶活性的因素
等级要求：C
课标要求：通过实验说明影响酶活性的因素，掌握控制变量的科学方法
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。
二．方法步骤：提出问题→作出假设→设计实验→（包括选择实验材料、选择实验器具、确定实验步骤、设计实验记录表格）→实施实验→分析与结论→表达与交流。
实例1：比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率
一）．实验原理：鲜肝提取液中含有过氧化氢酶，过氧化氢酶和Fe3+都能催化H2O2分解放出O2。经计算，质量分数为3.5%的FeCl3溶液和质量分数为20%的肝脏研磨液相比，每滴FeCl3溶液中的Fe3+数，大约是每滴肝脏研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。
二）方法步骤：
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步骤 |
注意问题 |
解释 |
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取4支洁净试管，编号，分别加入2mL H2O2溶液 |
不让H2O2接触皮肤 |
H2O2有一定的腐蚀性 |
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将2号试管放在900C左右的水浴中加热，观察气泡冒出情况，与1号对照 |
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向3号、4号试管内分别滴入2滴FeCl3溶液和2滴肝脏研磨液，观察气泡产生情况 |
不可用同一支滴管
肝脏研磨液必须是新鲜的
肝脏再制成研磨液 |
由于酶具有高效性，若滴入的FeCl3溶液中混有少量的过氧化氢酶，会影响实验准确性
因为过氧化氢酶是蛋白质，放置过久，可受细菌作用而分解，使肝脏组织中酶分子数减少，活性降低
研磨可破坏肝细胞结构，使细胞内的酶释放出来，增加酶与底物的接触面积 |
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2-3min后，将点燃的卫生香分别放入3号和4号试管内液面的上方，观察复燃情况 |
放卫生香时，动作要快，不要插到气泡中 |
现象：4号试管产生气泡多，冒泡时间短，卫生香猛烈复燃，3号试管产生气泡少，冒泡时间长，卫生香几乎无变化
避免卫生香因潮湿而熄灭 |
实例2：温度对酶活性的影响
一）实验目的：1．初步学会探索温度对酶活性的影响的方法。
2．探索淀粉酶在不同温度下催化淀粉水解的情况。
二）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（淀粉水解过程中，不同阶段的中间产物遇碘后，会呈现红褐色或红棕色），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
三）方法步骤：
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操作 |
注意问题 |
解释 |
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取3支试管，编上号，然后分别注入2mL可溶性淀粉溶液 |
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另取3支试管，编上号，然后分别注入1mL新鲜淀粉酶溶液 |
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将装有淀粉溶液和酶溶液的试管分成3组，分别放入热水（约600C）、沸水和冰块中，维持各自的温度5min |
不能只用不同温度处理淀粉溶液或酶溶液 |
防止混合时，由于两种溶液的温度不同而使混合后温度发生变化，反应温度不是操作者所要控制的温度，影响实验结果。 |
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分别将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中，摇匀后，维持各自的温度5min |
保持各自温度时间不能太短 |
淀粉酶催化淀粉水解需要一定时间 |
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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 |
碘液不能滴加太多 |
防止影响实验现象的观察 |
用表格的形式显示实验步骤
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序号 |
加入试剂或处理方法 |
试管 |
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A |
B |
C |
a |
b |
c |
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1 |
可溶性淀粉溶液 |
2mL |
2mL |
2mL |
/ |
/ |
/ |
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新鲜淀粉酶溶液 |
/ |
/ |
/ |
1mL |
1mL |
1mL |
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2 |
保温5min |
600C |
1000C |
00C |
600C |
1000C |
00C |
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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 |
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4 |
保温5min |
600C |
1000C |
00C |
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5 |
滴入碘液，摇匀 |
2滴 |
2滴 |
2滴 |
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6 |
观察现象并记录 |
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实例3：PH值对酶活性的影响
操作步骤：用表格开式显示实验步骤：（注意操作顺序不能错）
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序号 |
加入试剂或处理方法 |
试管 |
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1 |
2 |
3 |
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1 |
注入新鲜的淀粉酶溶液 |
1mL |
1mL |
1mL |
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2 |
注入蒸馏水 |
1mL |
/ |
/ |
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3 |
注入氢氧化钠溶液 |
/ |
1mL |
/ |
|
4 |
注入盐酸 |
/ |
/ |
1mL |
|
5 |
注入可溶性淀粉溶液 |
2mL |
2mL |
2mL |
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6 |
600C水浴保温5min |
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7 |
加入斐林试剂，边加边振荡 |
2mL |
2mL |
2mL |
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8 |
水浴加热煮沸1min |
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9 |
观察3支试管中溶液颜色变化变记录 |
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实验七 叶绿体色素的提取和分离
等级要求：B
课标要求：概述色素提取和分离实验的原理，并说出叶绿体中色素的种类和作用
一．实验目的：
1．尝试用过滤方法提取叶绿体中的色素和用纸层析法分离提取到的色素。
2．分析实验结果，探究叶绿体中有几种色素，以及各自所呈现的颜色。
二．实验原理：
1．叶绿体中的色素是有机物，不溶于水，易溶于无水乙醇、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。
三、实验材料：幼嫩、鲜绿的菠菜叶
四、实验步骤：
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步骤 |
注意问题 |
解释 |
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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 |
研磨得更充分
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。 |
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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。 |
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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。
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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。
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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。 |
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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上的滤液细线。
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。
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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。 |
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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。
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五：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。
实验八 探究酵母菌的呼吸方式
等级要求：C
课标要求：通过设计和对比实验，探讨酵母菌细胞的呼吸方式
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。方程式（略）
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。
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：提出问题→作出假设→设计实验→（包括选择实验材料、选择实验器具、确定实验步骤、设计实验记录表格）→实施实验→分析与结论→表达与交流。
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
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，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。
3．检测洒精的产生
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。
实验九 观察细胞的有丝分裂
等级要求：B
课标要求：制作植物根尖临时装片 使用高倍显微镜观察装片，比较各期特点，绘制相关简图
一．实验目的：
1．制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片
2．观察植物细胞有丝分裂的过程，识别有丝分裂的不同时期，比较细胞周期不同时期的时间长短。
3．绘制植物细胞有丝分裂简图。
二．实验原理：
1．在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。
2．染色体容易被碱性染料（如龙胆紫溶液）着色，通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体（或染色质）的存在状态，就可判断这些细胞处于有丝分裂的哪个时期，进而认识有丝分裂的完整过程。
三．实验材料：洋葱（可用葱、蒜代替）。因为根尖生长点属于分生组织，细胞分裂能力强，易观察到有丝分裂各个时期的细胞。
四．实验步骤：
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步骤 |
注意问题 |
分析 |
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一、根尖的培养
实验前3~4天，让洋葱放在广口瓶上，底部接触清水。根长约5cm时可用。 |
置于温暖处，常换水。 |
因为细胞分裂和生长需要水分、适宜的温度和氧气 |
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二、装片的制作
（解离→漂洗→染色→制片）
1．解离：上午10时至下午2时，剪取洋葱根尖2~3mm，立即放入盛有质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精溶液的混合液（1：1）的玻璃皿中，室温下解离3~5min。 |
解离时间要保证，细胞才能分散开来。
解离时间也不宜过长。 |
目的：溶解细胞间质，使组织中的细胞相互分离开来。此时，细胞已被盐酸杀死。
否则，根尖过于酥软，无法取出。
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2．漂洗：待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10 min。 |
漂洗要充分，可换水1~2次。 |
目的：洗去解离液，便于染色。 |
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3．染色：把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液的玻璃皿中染色3~5min。 |
染色时间不宜过长，否则显微镜下一片紫色，无法观察。 |
龙胆紫等为碱性染料，可使染色体着色。
醋酸洋红溶液也能使染色体着色
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4．制片：用镊子将这段洋葱根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把洋葱根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片。然后，用拇指轻轻地压载玻片，使细胞分散开来。 |
要弄碎根尖，再垂直向下均匀用力压片，不可移动盖玻片 |
目的：使细胞分散，避免细胞重叠，便于观察。做得成功的装片，标本被压成云雾状。 |
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三、观察
1．低倍镜观察：把装片放在低倍镜下，慢慢移动装片，找到分生区细胞。
2．高倍镜观察：移走低倍镜，换上高倍镜，用细准焦螺旋和反光镜把视野调整清晰，仔细观察，找出处于细胞分裂期中期的细胞，再找出前期、后期、末期的细胞。 |
一定要找到分生区。
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，从邻近的分生区细胞中寻找。 |
分生区细胞特点是：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正处于分裂期。
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讨论：制作好洋葱根尖有丝分裂装片的关键是什么？
答：制作好洋葱根尖有丝分裂装片的关键有以下几点：（1）剪取洋葱根尖材料时，应该在洋葱根尖细胞一天之中分裂最活跃的时间；（2）解离时，要将根尖细胞杀死，细胞间质被溶解，使细胞容易分离；（3）压片时，用力的大小要适当，要使根尖被压平，细胞分散开。
实验十 观察细胞的减数分裂
等级要求：A
课标要求：使用高倍镜，观察细胞的减数分裂，识别减数分裂不同阶段的染色体形态、数目和位置的变化
一．实验目的：
通过观察蝗虫精母细细胞减数分裂固定装片，识别减数分裂不同的阶段染色体的形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。
二．实验原理：
蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂：减数第一次分裂和减数第二次分裂。在此过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。
三．方法步骤：
四．特点总结
1.减数第一次分裂会出现同源染色体联会、四分体形成、同源染色体在赤道板位置成对排列、同源染色体分离、移向细胞两极的染色体分别由两条染色单体组成等现象。
减数第二次分裂的中期，非同源染色体成单排列在细胞赤道板位置，移向细胞两极的染色体不含染色单体。
2.减数第一次分裂的中期，两条同源染色体分别排列在细胞赤道板的两侧，末期在细胞两极的染色体由该细胞一整套非同源染色体组成，其数目是体细胞染色体数的一半，每条染色体均由两条染色单体构成。
减数第二次分裂的中期，所有染色体的着丝点排列在细胞的赤道板的位置。末期细胞两极的染色体不含染色单体。
3.同一生物的细胞，所含遗传物质相同；增殖的过程相同；不同细胞可能处于细胞周期的不同阶段。因此，可以通过观察多个精原细胞的减数分裂，推测出一个精原细胞减数分裂过程中染色体的连续变化。
实验十一 调查常见的人类遗传病
等级要求：A
课标要求：尝试制定调查计划调查身边常见的人类遗传病，体验在调查活动中进行合作学习
一．实验目的：
1．初步学会调查和统计人类遗传病的方法
2．通过对几种人类遗传病的调查，了解这几种遗传病的发病情况
3．通过实际调查，培养接触社会，并从社会中直接获取资料或数据的能力
二．实验原理：
显性遗传病具有世代相传的特点，隐性遗传病隔代出现。伴X染色体隐性遗传病的遗传特点是交叉遗传，隔代出现，患者男性多于女性。伴X染色体显性遗传病的遗传特点是世代相传，患者女性多于男性。
实验十二 探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用
等级要求：B
课标要求：尝试生长素类似物促进插条生根的最适浓度，进行设计实验，收集和处理数据，评价实验设计和结论
一．实验目的：1．了解植物生长调节剂的作用 2．进一步培养进行实验设计的能力
二．实验原理： 植物插条经植物生长调节剂处理后，对植物插条的生根情况有很大的影响，而且用不同浓度、不同时间处理其影响程度亦不同。其影响存在一个最适浓度，在此浓度下植物插条的生根数量最多，生长最快。
三．方法步骤：
1．选择生长素类似物：2，4-D或α-萘乙酸（NAA）等。
2．配制生长素类似物母液：5 mg/mL（用蒸馏水配制，加少许无水乙醇以促进溶解）。
3．设置生长素类似物的浓度梯度：用容量瓶将母液分别配成0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5 mg/mL的溶液，分别放入小磨口瓶，及时贴上相应标签。NAA有毒，配制时最好戴手套和口罩。剩余的母液应放在4 ℃保存，如果瓶底部长有绿色毛状物，则不能继续使用。
4．选择插条：以1年生苗木为最好（1年或2年生枝条形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活）实验表明，插条部位以种条中部剪取的插穗为最好，基部较差，梢部插穗仍可利用。实验室用插穗长5～7 cm，直径1～1.5 cm为宜。
5．处理插条：枝条的形态学上端为平面，下端要削成斜面，这样在扦插后可增加吸收塔水分的面积，促进成活。每一枝条留3-4个芽，所选枝条的芽数尽量一样多。
处理方法：1）浸泡法：把插条的基部浸泡在配制好的溶液中，深约3cm，处理几小时至一天。（要求的溶液浓度较低，并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理）
2）沾蘸法：把插条基部在浓度较高的药液中蘸一下（约5s），深约1.5cm即可。
6．探究活动：提出问题→作出假设→设计实验→（包括选择实验材料、选择实验器具、确定实验步骤、设计实验记录表格）→实施实验→分析与结论→表达与交流。
注 1）可先设计一组梯度比较大的预实验进行摸索，再在预实验的基础上设计细致的实验。
2）实验材料：可以用杨、加拿大杨、月季等的枝条。
3）实验用具：天平、量筒、容量瓶、烧杯、滴管、试剂瓶、玻璃棒、木箱或塑料筐（下方带流水孔）、盛水托盘、矿泉水瓶。
实例如下：
1.提出问题：不同浓度的生长素类似物，如2，4-D或NAA，促进杨插条生根的最适浓度是多少呢？
2.作出假设：适宜浓度的2，4-D或NAA可以使杨或月季插条基部的薄壁细胞恢复分裂能力，产生愈伤组织，长出大量不定根。
3.预测实验结果：经过一段时间后（约3～5 d），用适宜浓度的2，4-D或NAA处理过的插条基部和树皮皮孔处（插条下1/3处）出现白色根原体，此后逐渐长出大量不定根；而用较低浓度、较高浓度或清水处理的枝条长出极少量的不定根或不生根。
4.实验步骤
（1）制作插条。
（2）分组处理：将插条分别用不同的方法处理（药物浓度、浸泡时间等可多组。如可分别在NAA中浸泡1、2、4、8、
12、24 h等）。
（3）进行实验：将处理过的插条下端浸在清水中,注意保持温度（25～30 ℃）。
（4）小组分工，观察记录：前三天每天都要观察记录各小组实验材料的生根情况。自行设计记录表格，记录用不同浓度生
长素类似物处理后枝条生根情况，如生根条数，最长与最短根的长度等。（浓度适宜的生长素类似物处理后，在绿色树皮的皮孔处长有白色幼根；时间长一些会在枝条下端斜面树皮与木质部之间长有白色根原体）。每隔2～3 d记录也可。
（5）研究实验中出现的问题。
① 分析不同插条的生根情况。
不能生出不定根：有可能是枝条上没有芽、枝条倒插等。
都能生出不定根：促进扦插枝条生根是指刺激枝条的下端生出不定根，而不是刺激根生长。不同的枝条可能生出的不定 根的数目多少不一样，如枝条上芽多，则产生的生长素就多，就容易促使不定根的萌发。
②分析与本实验相关的其他因素。
A.温度要一致；
B.设置重复组。即每组不能少于3个枝条；
C.设置对照组。清水空白对照；设置浓度不同的几个实验组之间进行对比，目的是探究2，4-D或α-萘乙酸促进扦插枝条生根的最适浓度。
5.分析实验结果，得出实验结论
按照小组分工认真进行观察，实事求是地对实验前、实验中（包括课内、课外）和实验后插条生根的情况进行记录，并及时整理数据，绘制成表格或图形。最后分析实验结果与实验预测是否一致，得出探究实验的结论。不要求实验结果都一致，但要求有分析研究。
6.表达与交流
实验小组的每一个成员都要写出自己个性化的实验报告，向小组和全班汇报探究过程和结果、经验、教训或体会，包括 在科学态度、科学方法和科学精神方面的收获。
7.进一步探究：进行扩展性的探究和实践，大多数需要在课外完成。
实验十三 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
等级要求：C
课标要求：探究培养液中酵母菌种群数量的变化
一．实验目的：
1．通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。
2．用数学模型解释种群数量的变化。
3．学会使用血球计数板进行计数。
二．实验原理：
1．在含糖的液体培养基（培养液）中酵母菌繁殖很快，迅速形成一个封闭容器内的酵母菌种群，通过细胞计数可以测定封闭容器内的酵母菌种群随时间而发生的数量变化。
2．养分、空间、温度和有毒排泄物等是影响种群数量持续增长的限制因素。
三．方法步骤：
提出问题→作出假设→讨论探究思路→制定计划→实施计划→按计划中确定的工作流程认真操作，做好实验记录→分析结果，得出结论→将记录的数据用曲线图表示出来
注意：1、提出的问题可以是：培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？也可以提出其他的探究问题，例如，在不同温度（以及通氧、通CO2等）条件下酵母菌种群数量增长的情况如何？不同培养液（如加糖和不加糖）中酵母菌种群数量增长的情况如何？等等。
2、本实验时间较长（7天），因此事前一定要做好周密的计划，定程序、定时间、定人员。
3、酵母菌计数方法：抽样检测法。
先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待细菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。
4、从试管中吸出培养液进行计数之前，要将试管轻轻震荡几次。
实验十四 土壤中动物类群丰富度的研究
等级要求：B
课标要求：尝试进行土壤中动物类群丰富度的研究
一．实验目的：1．初步学会动物类群丰富度的统计方法 2．能对土壤中部分常见的动物进行分类
3．学会设计表格进行观察和统计。
二．实验原理：土壤不仅为植物提供水分和矿质元素，也是一些动物的良好栖息场所。研究土壤中动物类群的丰富度，操作简便，有助于理解群落的基本特征与结构。
三．方法步骤：
1．提出问题：如土壤中有哪些小动物？它们的种群密度是多少？
2．制定计划
3．实施计划
本研究包括三个操作环节：取样、观察和分类、统计和分析。
1）准备：
2）取样：取样可以在野外用取样器取样的方法进行采集、调查，即：用一定规格的捕捉器（如采集缺罐、吸虫器等进行取样），（不适于用样方法或标志重捕法）在实验室进行观察。
3）采集小动物：使用诱虫器取样，比较方便，且效果较好，但时间可能要长一些。也可采用简易采集法：将采集到的土壤放在瓷盆内，用放大镜观察，同时用解剖针寻找。发现体形较大的动物，可用包着纱布的镊子取出；体形较小的动物可用吸虫管采集。采集到的小动物可放入酒精中，也可将活着的小动物放入试管中。
4）观察和分类：“观察和分类”需要借助动物分类的专业知识。（P76）
5）统计和分析：“统计和分析”，要求设计一个数据收集和统计表，并据此进行数据分析。
丰富度的统计方法：记名计算法和目测估计法。
记名计算法是指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，这一般用于个体较大，种群数量有限的群落。
目测估计法是按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。等级的划分和表示方法有：“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等。
四．课后讨论：如果要调查水中小动物类群的丰富度，应如何对研究方法进行改进？
答：主要是取样和采集方式要进行改进。根据调查水中小动物种类的不同，取样设备也不同，例如用网兜、瓶子等。取样和采集时要考虑定点、定量等因素。定点就是要选取有代表性的地点取样；定量就是每次取样的数量（例如一瓶、一网等）要相同。
实验十五 探究酶在洗涤方面的作用
等级要求：A
课标要求：简述加酶洗衣粉去除衣服污渍的原理
研究并试验将有油渍、汗渍、血渍的衣物洗净的办法
探究不同温度条件下加酶洗衣粉的洗涤效果
一、实验原理
加酶洗衣粉其中加入了酶制剂，特定的酶制剂对特定污垢的去除具有特定的作用。多数酶的化学本质是蛋白质，所以它的催化效率就会受到温度、酸碱度等多种因素的影响，因此，我们需要通过实验来探究在什么条件下使用加酶洗衣粉效果最好。
二、实验思路
完成课题背景和基础知识的学习，并进行初步的实验方案的讨论、设计和确定；对实验方案进行修订，完成“不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响”的探讨；进一步修订和完善实验方案，并探讨“不同种类的加酶洗衣粉对不同污物的洗涤效果的比较”。
三、实验程序
确定子课题→针对课题分析变量→讨论如何控制变量→设计实验方案→动手实验→得出结论
四、实验材料
普通洗衣粉、添加了复合酶的洗衣粉，大小相同的白棉布4块（在上面分别滴加4滴同种的植物油，放置至干燥）。1 000 mL的烧杯、玻璃棒等
水温、水质及水量：水温的温度梯度为5 ℃、15 ℃、25 ℃和35 ℃（其中5 ℃可以通过冰箱冷藏室来控制，其他温度可以通过水浴控制）；水质为自来水；水量为500 mL。
五、实验步骤
（1）温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响
①在3个编号的烧杯里，分别注入500mL清水。
②取3块白棉布（30cm*30cm），用滴管在每块白布上分别滴上一滴食用油、鸡血、牛奶，分别放入烧杯里，用玻璃棒搅拌。
③将3个烧杯分别放入50摄氏度的热水、沸水和冰块中，维持各自的温度5分钟。
④用天平称取5克加酶洗衣粉3份，分别放入3个烧杯中，用玻璃棒均匀搅拌。再维持各自的温度10分钟。
⑤观察并记录3个烧杯中的洗涤效果
（2）加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤效果的比较
①在两个编上号的烧杯中分别注入500mL自来水
②取2块白棉布（30cm*30cm），用滴管在每块白布上分别滴上一滴食用油、鸡血、牛奶，分别放入烧杯里，用玻璃棒搅拌。
③用天平分别称取5克加酶洗衣粉和普通洗衣粉，放入2个烧杯中，用玻璃棒均匀搅拌。
④将2个烧杯放入50摄氏度左右的热水中，保温10分钟。
⑤观察并记录2个烧杯中的白布的洗涤效果。
(3)将实验结果填入下表：
①温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响
②加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤效果的比较
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序号 |
项目 |
洗涤效果 |
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1 |
普通洗衣粉 |
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2 |
加酶洗衣粉 |
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六、设计实验的两大基本原则(说明)
单一变量原则和对照原则是设计实验的两大基本原则。
例如想探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果是否一致。若只拿加酶洗衣粉去洗一块污物，就不能说明加酶洗衣粉比普通洗衣粉效果好；若向两块一样的污物加入等量的两种酶，但所处的温度不同，最后加酶洗衣粉洗得干净，我们也无法说明加酶洗衣粉的效果好，因为洗得干净也可能是温度适宜造成的。所以设计实验一定要遵循两大基本原则。
实验十六 酵母细胞的固定化技术
等级要求：B
课标要求：尝试用包埋法制备固定化酵母细胞
一、实验目的
(1)了解细胞固定化的原理和方法。
(2)学习和掌握酵母细胞固定化的方法。
二、实验原理
在微生物胞内酶的发酵生产和应用中，由于要进行细胞破碎和酶的分离纯化等操作，提取的酶往往活性和稳定性都大受影响。如果将微生物细胞固定化后，既避免了复杂的细胞破碎、提取和纯化过程，而且酶活性和稳定性也得到较大提高，更可以作为固体催化剂在多步酶促反应中应用并可进行连续操作。
常用方法：包埋法（适用于较大的细胞）、化学结合法、物理吸附法（后两个也适用于酶的固定）
三、实验材料：
干酵母、干麦芽粉（取新鲜大麦(或小麦)若干，去杂、清洗，浸渍12h，使其发芽，但芽不能过长。然后将发芽之麦粒晒干或烘干，磨成粉末即得麦芽粉。）、碘液、聚乙烯醇、海藻酸钠、饱和硼酸——氯化钙溶液、无菌水、蒸馏水、纱布、50mL和500mL的烧杯、玻璃棒、灭菌锅、小塑料瓶（或注射器）。
四、实验步骤
（1）准备各种实验药品和器具
（2）制备麦芽汁： 称取一定量的干麦芽粉，加入其质量4倍的水，在58—65℃下糖化3-4h,每隔一定时间用碘液测定，如果显蓝色，说明还没有糖化完全，直到加碘液不显蓝色为止。这样得到的麦芽汁糖度在10度左右。煮沸、冷却后用纱布过滤，调节pH至6.0，12l℃灭菌15min制成无菌麦芽汁。
（3）活化酵母菌细胞：称取1g干酵母放入50ml的小烧杯内，加入蒸馏水10ml。用玻璃棒搅拌酵母菌液，使其活化1小时。
（4）制备固定化细胞：称取4g聚乙烯醇和0.2g海藻酸钠，加入无菌水40ml，适当加热至完全溶化，将溶液冷却至45℃，加入预热至35℃的酵母菌培养液，混合均匀形成酵母菌——海藻酸钠胶液；将酵母菌——海藻酸钠胶液吸入注射针筒中；以恒定的速度滴入预先盛有50ml饱和硼酸——氯化钙溶液的烧杯中，采用磁力搅拌器或手摇的方法使溶液不停的旋转；酵母菌——海藻酸钠胶液在溶液中逐渐形成凝胶珠。
（5）待凝胶珠在溶液中浸泡30min后，取出用无菌水洗涤三次后备用。
（6）发酵麦芽：将固定化酵母菌细胞凝胶珠加入300mL无菌麦芽汁，置25℃下发酵7—9d。发酵结束后品尝其口味，测定其酒精含量。
五、问题评价
（一）如果制作的凝胶珠颜色过浅、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；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要再作尝试。
（二）利用固定的酵母细胞发酵产生酒精，可以看到产生了很多气泡，同时会闻到酒味。
实验十七 腐乳的制作
等级要求：A
课标要求：尝试制作腐乳，并分析影响腐乳品质的条件
一、实验原理：腐乳酿造是利用豆腐坯上培养的毛霉或根霉，培养及腌制期间由外界侵入微生物的繁殖，以及配料中加入的红曲中的红曲霉、面包曲中的米曲霉、酒类中的酵母等所分泌的酶类，在发酵期间，引起极其复杂的化学变化。
蛋白质：水解成肽、氨基酸；淀 粉：糖化，发酵成乙醇和其他醇类及有机酸；同时辅料中的酒类及添加的各种香辛料等也共同参与作用，合成复杂的酯类，最后形成腐乳所特有的色、香、味、体等，使成品细腻、柔糯而可口。
1、腐乳酿造的微生物种类十分复杂，起主要作用的是毛霉
2、豆腐坯用食盐腌制，使渗透盐分；析出水分；给腐乳以必要的咸味，食盐又能防止毛霉继续生长和污染的杂菌繁殖。此外还具有浸提毛霉菌丝上的蛋白酶的作用
二、实验步骤：接种、培养（毛霉发酵）、晾花（散发霉味、增强酶作用）、压坯（腌制、加盐水淹没）、装坛（各种微生物发酵）
1.将豆腐切成3cm×3cm×1cm的若干块。所用豆腐的含水量为70％左右，水分过多则腐乳不易成形。
2.将豆腐块平放在铺有干粽叶的盘内，粽叶可以提供菌种，并能起到保温的作用。每块豆腐等距离排放，周围留有一定的空隙。豆腐上面再铺上干净的粽叶。气候干燥时，将平盘用保鲜膜包裹，但不要封严，以免湿度太高，不利于毛霉的生长。
3.将平盘放入温度保持在15～18 ℃的地方。毛霉逐渐生长，大约5 d后豆腐表面丛生着直立菌丝。
4.当毛霉生长旺盛，并呈淡黄色时，去除包裹平盘的保鲜膜以及铺在上面的粽叶，使豆腐块的热量和水分能够迅速散失，同时散去霉味。这一过程一般持续36 h以上。
5.当豆腐凉透后，将豆腐间连接在一起的菌丝拉断，并整齐排列在容器内，准备腌制。
6.长满毛霉的豆腐块（以下称毛坯）与盐的质量分数比为5∶1。将培养毛坯时靠近平盘没长直立菌丝的一面统一朝向玻璃瓶边，将毛坯分层盘立摆放在容器中。分层加盐，并随层加高而增加盐量，在瓶口表面铺盐厚些，以防止杂菌从瓶口进入。约腌制8 d。
7.将黄酒、米酒和糖，按口味不同而配以各种香辛料（如胡椒、花椒、八角茴香、桂皮、姜、辣椒等）混合制成卤汤。卤汤酒精含量控制在12％左右为宜。（酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系。酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，豆腐易腐败，难以成块。）
8.将广口玻璃瓶刷干净后，用高压锅在100 ℃蒸汽灭菌30 min。将腐乳咸坯摆入瓶中，加入卤汤和辅料后，将瓶口用酒精灯加热灭菌，用胶条密封。在常温情况下，一般六个月可以成熟。
三、课题成果评价
1、制作成功的腐乳应该具有以下特点：色泽基本一致、味道鲜美、咸淡适口、无异味、块形整齐、厚薄均匀、质地细腻、无杂质。
2、豆腐上生长的白毛是毛霉的白色菌丝。严格地说是直立菌丝，在豆腐中还有匍匐菌丝。
3、盐能防止杂菌污染，避免豆腐腐败。
4、含水量为70%左右的豆腐适于作腐乳。用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形。
5、吃腐乳时，你会发现腐乳外部有一层致密的“皮”。这层“皮”是前期发酵时在豆腐表面上生长的菌丝（匍匐菌丝），它能形成腐乳的“体”，使腐乳成形。“皮”对人体无害。
6、越接近瓶口，杂菌污染的可能性越大，因此要随着豆腐层的加高增加盐的用量，在接近瓶口的表面，盐要铺厚一些，以有效防止杂菌污染。
实验十八 果酒和果醋的制作
等级要求：B
课标要求：尝试利用简单的装置制作果汁酒和醋
一、果酒制作的原理
（1）酵母菌的兼性厌氧生活方式
在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。
（2）发酵需要适宜的条件
在缺氧、20℃左右（一般将温度控制在18～25℃）、呈酸性的发酵液中，酵母菌大量繁殖，进行酒精发酵。而绝大多数其它微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。
（3）传统发酵技术所使用的酵母菌的来源
传统的葡萄酒酿造，都是采用自然发酵的工艺。所谓自然发酵，就是葡萄破碎入罐以后，不人为地添加任何菌种，靠葡萄本身携带的自然界的酵母菌，在葡萄浆或分离后的葡萄汁里自发地繁殖，最终发酵成葡萄酒。
二、果醋制作的原理
（1）酒变醋的原理
当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
（2）控制发酵条件的作用
①醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。
②醋酸菌最适生长温度为30～35℃，控制好发酵温度，使发酵时间缩短，又减少杂菌污染的机会。
（3）制醋所利用的醋酸菌的来源
醋酸菌的菌种可以到当地生产食醋的工厂或菌种保藏中心购买。也可以从食醋中分离醋酸菌。
三、实验流程示意图
挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒（→醋酸发酵→果醋）
四、酒精检验
果汁发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾来检验。在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。先在试管中加入发酵液2ｍL，再滴入物质的量浓度为3mol/L的H2SO43滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴，振荡试管，观察颜色。
五、实验的具体操作步骤
1.对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁的器皿等实验用具进行清洗并消毒。先用温水反复冲洗几次,再用体积分数为75%的酒精擦拭消毒，晾干待用。
2.取葡萄500g，用清水冲洗葡萄1～2遍除去污物，注意不要反复多次冲洗。
3. 去除枝梗和腐烂的子粒。
4.用榨汁机榨取葡萄汁后，将其装入发酵瓶中（装置参见教材图1-4b），或将葡萄打成浆后，用洁净的纱布过滤至发酵瓶中，盖好瓶盖。如果没有合适的发酵装置，可以用500mL的塑料瓶替代，但注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的2/3。
5.将发酵瓶置于适宜的温度下发酵。
6.由于发酵旺盛期CO2的产量非常大，因此需要及时排气，防止发酵瓶爆裂。如果使用简易的发酵装置，如瓶子（最好选用塑料瓶），每天要拧松瓶盖2～4次，进行排气。
7.10天以后，可以开始进行取样检验工作。例如，可以检验酒味、酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作。
8.当果酒制成以后，可以在发酵液中加入醋酸菌或醋曲，然后将装置转移至30～35℃的条件下发酵，适时向发酵液中充气。如果找不到醋酸菌菌种或醋曲，可尝试自然接种，但效果不是很好。如果没有充气装置，可以将瓶盖打开，在瓶口盖上纱布，以减少空气中尘土等的污染。
六、问题汇总
1.你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？
答：应该先冲洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。
2.你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？
提示：需要从发酵制作的过程进行全面的考虑。例如，榨汁机、发酵装置要清洗干净；每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。
3.制葡萄酒时，为什么要将温度控制在18～25 ℃？制葡萄醋时，为什么要将温度控制在30～35 ℃？
答：温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20 ℃左右最适合酵母菌繁殖。因此需要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为30～35 ℃，因此要将温度控制在30～35 ℃。
4.制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口充气？
答：醋酸菌是好氧菌，在将酒精变为醋酸时需要氧的参与，因此要适时向发酵液中充气。
5．发酵装置中的充气口、排气口和出料口分别有哪些作用。为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？结合果酒、果醋的制作原理，你认为应该如何使用这个发酵装置？
答：充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；排气口是在酒精发酵时用来排出CO2的；出料口是用来取样的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染，其作用类似巴斯德的鹅颈瓶。使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。
实验十九 蛋白质的提取和分离
等级要求：A
课标要求：尝试蛋白质的提取和电泳分离
蛋白质提取、分离、纯化
l样品提取：细胞破碎、蛋白质抽提
l样品粗分离：离心去除固体杂质
l样品纯化：
l 透析法、离心沉降法、电泳、
l 凝胶色谱法
l纯度鉴定：电泳
问题汇总
1．凝胶色谱发分离蛋白质的原理是什么？
答：凝胶色谱法也称为分配色谱法，它是根据分子量的大小分离蛋白质的方法之一。所用的凝胶实际上是一些微小的多孔球体，这些小球体大多数是由多糖类化合物构成，小球体内部有许多贯穿的通道，当一个含有各种分子的样品溶液缓慢流经时，各分子在色谱柱内进行两种不同的运动，即垂直向下的运动和无规则的扩散运动。相对分子质量较大的蛋白质分子不能进入凝胶颗粒内部，只能分布在颗粒之间，通过的路程较短，移动速度较快；相对分子质量较小的蛋白质分子比较容易进入凝胶内的通道，通过的路程较长，移动速度较慢。因此，样品中相对分子质量较大的蛋白质先流出，相对分子质量中等的分子后流出，相对分子质量最小的分子最后流出，这种现象又叫分子筛现象。此外，凝胶本身具有三维网状结构，相对分子质量大的分子通过这种网状结构上的空隙时阻力大，而相对分子质量小的分子通过时阻力小，因此不同分子量的蛋白质分子可以获得分离。
2． 什么是缓冲溶液？作用是什么？
答：在一定范围内，能对抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释不引起溶液pH发生明显变化的作用叫做缓冲作用，具有缓冲作用的溶液叫做缓冲溶液。缓冲溶液通常是由一或两种化合物（缓冲剂）溶解于水中制得，调节缓冲剂的配比就可制得不同pH范围的缓冲液。
缓冲溶液的作用是维持反应体系的pH不变。在生物体内进行的各种生物化学过程都是在精确的pH下进行的，受到氢离子浓度的严格调控。为了在实验室条件下准确地模拟生物体内的天然环境，就必须保持体外生物化学反应过程有与体内过程完全相同的pH。
3．电泳的作用及其原理是什么?
答：电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。许多重要的生物大分子，如氨基酸、多肽、蛋白质、核苷酸、核酸等都具有可解离基团，它们在某个特定的pH下会带上正电或负电；在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极方向移动。电泳技术就是在电场的作用下，利用待分离样品中各种分子带电性质以及分子本身大小、形状等性质的差异，使带电分子产生不同的迁移速度，从而达到对样品进行分离、鉴定或提纯的目的。
4．描述血红蛋白分离的完整过程
答：血红蛋白提取和分离的程序可分为四大步，包括：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。首先通过洗涤红细胞、血红蛋白的释放、离心等操作收集到血红蛋白溶液，即样品的处理；再经过透析去除分子量较小的杂质，即样品的粗分离；然后通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去，即样品的纯化；最后经聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。
5．与其它真核细胞相比，红细胞有什么特点？这一特点对于进行蛋白质的分离有什么意义？
答：血红蛋白是有色蛋白，因此在凝胶色谱分离时可以通过观察颜色来判断什么时候应该收集洗脱液。这使血红蛋白的分离过程非常直观，大大简化了实验操作。
6．从凝胶色谱的分离原理分析为什么凝胶的装填要紧密、均匀吗？
答：凝胶实际上是一些微小的多孔球体，小球体内部有许多贯穿的通道。相对分子质量较大的蛋白质分子不能进入凝胶颗粒内部，只能分布在颗粒之间，通过的路程较短，移动速度较快；相对分子质量较小的蛋白质分子比较容易进入凝胶内的通道，通过的路程较长，移动速度较慢。因此，样品中相对分子质量较大的蛋白质先流出，相对分子质量中等的分子后流出，相对分子质量最小的分子最后流出，从而使各种相对分子质量不同的分子得以分离。如果凝胶装填得不够紧密、均匀，就会在色谱柱内形成无效的空隙，使本该进入凝胶内部的样品分子从这些空隙中通过，搅乱洗脱液的流动次序，影响分离的效果。
实验二十 DNA的粗提取与鉴定
等级要求：B
课标要求：掌握DNA的粗提取与鉴定的技术
一、实验原理
1.血细胞在蒸馏水中会渗透吸水过度而导致细胞膜和细胞核膜的破裂。利用此特性可得到含有DNA的溶液。
2.DNA在氯化钠溶液中的溶解度，是随着氯化钠的浓度的变化而改变的。当氯化钠的物质的量浓度为0.14 mol／L时，DNA的溶解度最低。利用这一原理，可以使溶解在氯化钠溶液中的DNA析出。
3.DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些物质则可以溶于酒精。利用这一原理，可以进一步提取出含杂质较少的DNA。
4.DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色，因此，二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
实验材料
鸡血细胞液；预冷的95%的酒精溶液；蒸馏水；质量浓度为0.1 g／mL的柠檬酸钠溶液；物质的量浓度分别为2 mol/L和0.015 mol/L的氯化钠溶液；二苯胺试剂。
二、实验用具
铁架台、铁环、镊子、三角架、酒精灯、石棉网、载玻片、玻璃棒、滤纸、滴管、量筒、烧杯(不同大小)、试管、漏斗、试管夹、纱布。
三、方法步骤：
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方法步骤 |
加入物质 |
目的 |
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1.制备鸡血细胞液 |
柠檬酸钠溶液 |
加入柠檬酸钠溶液的目的是防止血凝固 |
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2.提取鸡血细胞细胞核物质 |
20 m1蒸馏水 |
加速血细胞破裂 |
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3.溶解细胞核内的DNA |
2 m1／L的NaCI溶液40mL |
溶解DNA |
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4.析出含DNA的黏稠物 |
蒸馏水 |
使2 mol／L的NaCl溶液稀释至0.14 mol／L使得DNA最大限度地析出 |
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5.滤取含DNA的黏稠物 |
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使含DNA的黏稠物被留在纱布上 |
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6.将DNA的黏稠物再溶解 |
2 mol／L的NaCl溶液20 mL |
使含DNA的黏稠物尽可能多的溶解于溶液中 |
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7.过滤含DNA的NaCl溶液 |
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除去含DNA的滤液中的杂质 |
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8.提取含有杂质较少的DNA |
冷却的95％的酒精50 mL |
提取DNA |
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9.DNA的鉴定 |
A:(1)向试管中加入0.015 mol／L的NaCl溶液5mL
(2)加入DNA
(3)4 mL二苯胺试剂 |
A:出现蓝色
B:无变化 |
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B:(1)向试管中加入0.015mol／L 的NaCl溶液5mL
(2)4 mL二苯胺试剂 |
四、注意事项
实验成功的关键是，能否提取到较纯净的DNA丝状物。为此，操作过程中应注意如下几点：
1、血细胞液加水以后，必须充分搅拌，不应少于5min，否则血细胞核不会充分破碎，释放出的DNA就会减少。过滤时采用单层纱布。
2、当NaCl溶液加入到血细胞滤液中之后，必须充分晃动烧杯，使二者混合均匀。这样可以加速核蛋白解聚，游离出DNA，并使DNA充分溶解于浓NaCl溶液中。
3、“析出DNA”的步骤中，必须充分加水，才能稀释NaCl溶液，使DNA溶解度变小，蛋白质溶解度增大，二者分离。同时，应用玻璃棒不停地缓缓搅动，使DNA聚集（玻璃有吸附DNA的作用）。如果在此步骤中，再增加离心或过滤（多层纱布过滤）则可得较粘稠的丝状物（含DNA）。
4、在“析出的DNA再溶解”的步骤中，加入浓NaCl溶液之后。必须充分搅拌，使DNA充分溶解。
5．用冷酒精浓缩和沉淀DNA时，所用的95%酒精必须经过充分预冷后才能使用。二者的体积比为1︰2，即将1份含DNA的NaCl溶液加入到2份的冷酒精中。卷起DNA丝状物的方法是，缓缓旋转玻璃棒。如果用冷酒精处理后，悬浮于溶液中的丝状物较少，可将混合液放入冰箱中再冷却几分钟，然后再用玻璃棒卷起丝状物。
6.盛放鸡血细胞液的容器和实验中的烧杯及试管最好也是塑料制的，因为玻璃制品表面带电荷，DNA中的磷酸基带相反的电荷，会被吸附于玻璃表面，减少DNA含量。
五、问题汇总
1、DNA的粗提取过程中关键有哪几步?
答：a.提取鸡血细胞的细胞核物质，应用低渗原理和机械搅拌得到最大量的DNA。
b.析出含DNA的黏稠物，加蒸馏水要慢慢，搅拌要轻轻，否则实验会失败。
c.沉淀DNA时必须用冷酒精。
2、提取鸡血中的DNA时，为什么要除去血液中的上清液?
答：DNA的提取，关键是对杂质的去除，由于上清液是血液中的血浆部分，不含DNA，所以要除去上清液(含有蛋白质)。
3、DNA的直径约为2nm，实验中出现丝状物的粗细是否表示一个DNA分子直径的大小?
答：实验中出现的丝状物是肉眼可以观察到的，这种丝状物的直径要比DNA分子的直径2 nm大许多倍，所以实验中出现的丝状物的粗细并不表示一个DNA分子直径的大小。
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