人教版高中生物必修三及选修三实验总结.docx
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人教版高中生物必修三及选修三实验总结
必修三实验一生物体维持PH稳定的机制
一、实验原理
细胞代谢会产生许多酸性物质，如碳酸等，人和动物吃的食物消化吸收后经代谢会产生一些酸性或碱性物质，这些酸性或碱性物质进入内环境，常使PH发生偏移。
但一般情况下，机体能通过酸碱缓冲液使PH稳定在一定范围内。
二、实验材料
生物材料（肝匀浆、马铃薯匀浆、用水5：
1稀释的鸡蛋清、黄瓜匀浆），PH=7的磷酸缓冲液，0.1mol/LHCl（盛于滴瓶中）、0.1mol/LNaOH（盛于滴瓶中）、4副防护手套、50ml烧杯1个、50ml量筒1个，彩色铅笔、PH计或万能PH试纸、镊子、自来水。
三、实验步骤
1、将2.5ml自来水倒入50ml烧杯中
2、用PH计成PH试纸测试测试起始的PH值，并作记录
3、一次加一滴0.1mol/LHCl，然后轻轻摇动，加入5滴后再测PH，重复这一步骤直到加入了30滴为止。
将PH测定结果记入表中。
4、充分冲洗烧杯，并向其中倒入25ml自来水。
测定并记录起始PH，再如步骤3，一滴一滴地加入0.1mol/L的NaOH，测定并记录PH。
5、充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，重复步骤1至步骤4，记录结果
6、充分冲洗烧杯，选两种生物材料分别代替自来水，重复步骤1至4记录结果。
不同实验材料PH变化记录表
加入0.1mol/LHCl
加入0.1mol/LNaOH
加入不同数量液滴后的PH
加入不同数量液滴后的PH
0
5
10
15
20
25
30
0
5
10
15
20
25
30
自来水
缓冲液
生物材料1
生物材料2
四、实验结论
1、根据所得数据，以酸或碱的滴数为横轴以PH为纵轴，画出自来水PH变化的曲线。
以实线表示加入酸后PH的变化，虚线表示加入碱后PH的变化。
再用其他颜色的线条分别表示生物材料、缓冲液PH的变化情况。
2、根据实验结果，说出不同实验材料PH变化的特点。
五、注意事项
1、实验过程中，出现了很多次的“充分冲洗烧杯”，其目的分别是：
第一次“充分冲洗烧杯”是为了避免酸性物质HCl与碱性物质NaOH发生中和发应，使实验现象不明显，减少误差。
第二次和第三次“充分冲洗烧杯”是为了防止不同的生物材料混合，影响实验效果。
2、实验过程中使用的HCl和NaOH都有腐蚀性，应避免它与皮肤和眼睛接触，也不要入口。
若有洒落或溅出，要立即用水冲洗15min，并告诉老师。
3、生物材料最好是一种植物材料，一种动物材料。
实验二模型建构建立血糖调节的模型
一、实验原理
胰岛素和胰高糖素的生理功能分别是：
胰岛素能促进组织细胞的加速摄取，利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低，胰高血糖素能促进糖原分解，并促进一些非糖类物质转换为葡萄糖，从而使血糖水平升高。
生物体中依靠这种拮抗作用的激素共同维持血糖的平衡。
二、实验材料
15张“糖卡”正面写上“每1L血液中的0.1g葡萄糖”，背面写上“糖元”，2张胰岛素卡2张胰高血糖素。
三、实验步骤
1、模拟吃饭后的反应：
甲将2张“糖卡”放到桌子上，使血糖浓度升高，此时由乙拿出2张胰岛素卡使甲的2张“糖卡”由正翻到背面，血糖浓度维持平衡。
2、模拟运动时的反应：
甲从桌子上拿走了1张正面朝下的“糖卡”，使血糖浓度降低，此时由乙拿出1张胰高血糖素卡，使的1张“糖卡”由背面翻到正面，血糖浓度维持平衡。
四、实验结论
当生物体内血糖浓度升高时，胰岛素能降低血糖浓度；当血糖浓度下降时，胰高血糖素能升高血糖浓度。
因此，生物体中血糖浓度能保持平衡。
五、注意事项
1、应选用不同颜色的纸做“糖卡”，胰岛素卡和胰高血糖素卡。
2、卡上字应醒目，方便活动操作。
实验三探究：
探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
一、实验原理
生长素对植物的生长具有两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长，甚至杀死植物。
因此，适宜浓度的生长素可以促进植物生根，生长素类似物的生理作用与生长素类似，也与浓度有关。
二、实验材料
当地主要绿化树种或花卉（如：
月季、杨、迎春等）生长旺盛的一年生枝条，或小组想要研究的其他植物的枝条。
蒸馏水、天平、量筒、容量瓶、滴管、试剂瓶、烧杯、玻璃棒、矿泉水瓶。
常用的生长素类似物：
α—萘乙酸（NAA）、2，4-D、IPA、IBA和生根粉等，可选其中的一种；所用药品包装说明上所列举的其他材料。
三、实验步骤
1、提出问题：
NAA促进迎春花插条生根的最适浓度是多少?
确定实验题目：
探索NAA促进插条生根的最适浓度。
2、做出假设：
适宜浓度的NAA可以使迎春花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、实验预期：
经过一段时间后，用适宜浓度的NAA处理的插条基部长出大量不定根，而用较低浓度或较高浓度的NAA和用清水处理的枝条长出极少量的不定根。
4、设计实验：
选择生长素类似物——配制生长素类似物母液——设置生长素类似物的浓度梯度——制作插条——分组处理插条——进行实验——观察记录——分析实验结果，得出结论。
配制生长素类似物母液：
5mg/ml（用蒸馏水配制，加少许无水乙醇以促进溶解）
插条处理方法：
浸泡法或沾蘸法
5、预实验
1）枝条的选取、处理
选取一年生的、发育状况相同、粗细相同的且把芽和树叶去掉的迎春花枝条28枝，长约10-15cm，用刀将枝条的下端削成光滑的斜面（最好在节下）。
把它分成7组，每组四枝。
2）配制溶液
①先配制200ppmNAA母液（0.1gNAA+500mlH2O）
②稀释得到2ppm至12ppm浓度的NAA溶液各100ml
配制好的2、4、6、8、10、12ppm浓度的NAA溶液各100ml，和清水100ml分别装入七只烧杯中。
并编号A、B、C、D、E、F、G。
（配方：
2ppm：
1ml母液+99mlH2O；4ppm：
2ml母液+98mlH2O；6ppm：
3ml母液+97mlH2O；其余依次稀释得到；G：
清水）
3）浸泡NAA
将各组枝条分别浸入相应的烧杯中，深约1.5cm，记时，浸泡24小时。
将浸泡后的枝条取出，晾干4小时。
4）水培观察
将凉干后的根，分别插入相应的烧杯进行水培，观察各组的生根情况，并做好记录。
[注意：
将处理过的插条下端浸在清水中，注意保持温度（25～30℃）。
]
5）结果分析
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）；每天记录。
表1：
预实验记录
清水
2ppm
4ppm
6ppm
8ppm
10ppm
12ppm
第一天
1
2
3
平均
第二天
1
2
3
平均
第三天
1
2
3
平均
…
1
2
3
平均
根据生根数目确定比较适宜的浓度为4ppm和6ppm浓度之间
6、正式实验
根据预实验的结果，发现迎春枝条在浓度为4ppm和6ppmNAA下生根较好，在此浓度区间进一步以0.2作为浓度梯度进行实验，探究扦插枝条生根的最适浓度。
1）枝条的选取、处理
选取一年生的、发育状况相同、粗细相同的且把芽和树叶去掉的迎春花枝条44枝，分成11组（约10cm，用刀将枝条的下端削成光滑的斜面（最好在节下）。
2）配制溶液
分别配制4.04.24.44.64.85.05.25.45.65.86.0ppm浓度的NAA溶液150ml，装入11只烧杯，分别编号1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11，用母液稀释得到
4.2ppm:
2.1ml母液+97.9mlH2O
4.4ppm:
2.2ml母液+97.8mlH2O
4.6ppm：
2.3ml母液+97.7mlH2O
其余依次稀释得到
3）浸泡NAA
将各组枝条分别浸入相应的烧杯中，深约1.5cm，记时，浸泡24小时。
将浸泡后的枝条取出，晾干4小时。
4）水培观察
将晾干后的根，分别插入相应的烧杯进行水培，观察各组的生根情况，并做好记录（取每组的平均值）。
表2：
正式实验记录
4.0
4.2
4.4
4.6
4.8
5.0
5.2
5.4
5.6
5.8
6.0
第一天
第二天
第三天
第四天
第五天
四、注意事项
1、植物生长调节剂属于农药类。
虽然它们的毒性一般是低毒或微毒，但是在使用中仍然要严格遵守安全操作规程。
2、实验材料的选择和药液浓度的控制是本实验成败的关键。
选定实验材料要注意选用方便易取、生长快、易观察、效果好的实验材料为宜。
选用的植物最好是不易生根的，选取的枝条要一年生的，插条下端要削成斜面。
枝条的发育状况要相同，上面的芽数要基本一致。
药液的浓度和浸泡时间的长短要根据插条生根的难易来确定。
3、小组在做本探究活动前，提前要做预实验，预实验的可以为进一步的实验摸索条件，避免盲目开展实验造成人力、物力、财力的浪费。
4、在预实验过程中需设置一组空白对照。
5、控制无关变量非常重要。
如果单因子变量是NAA的不同浓度，处理的时间长短应该一致；同一组实验中所用到的植物材料，也应该尽可能做到条件相同，如每组的枝条的粗细、长度和保留的芽数需一样，每组枝条数目不能少于3个。
实验四用样方法调查草地中双子叶植物的种群密度
一、实验原理
样方法是指在被调查种群的生存环境中，随机选取若干个样方，计数每个样方内的个体数，计算每个样方内的平均个体数，然后将其平均数推广，来估计种群整体。
我们需要根据不同形状的调查地段选择相应的取样方法。
常用的取样方法有一下几种：
五点取样法，样方的形状可以是方形的、长方形的、条带状的或圆形的，但样方必须具有良好的代表性，这可以通过随机取样来保证。
等距取样法：
当调查的地段为长条形时，可用等距取样法。
先将调查地段按纵向分成若干等份，由抽样比率决定样方之间的距离或间隔，然后按这一相等的距离或间隔抽取样方的方法，叫做等距取样法。
长条形的总体为100m长，如果要等距抽取10个样方，那么抽样的比率为1／10，抽样距离为10m。
然后可再按需要在每10m的前1m内进行取样，样方大小要求一致。
五点取样法：
当调查地段为方形时，可以按梅花形取五个样方：
先做该地段的两条对角线，在两条对角线的交点确定一个样方的中心，在每条对角线上距边角1/4对角线长处，各确定一个样方的中心，共五个样方。
样方面积一般为1m²，如果该种群的密度较小，样方面积可适当扩大。
2、材料用具
卷尺、尼龙绳、木楔、钢笔、记录本、植物分类图鉴
三、方法步骤
1、确定调查对象。
调查前教师先进行实地考察，找出比较典型的地块。
选择学生比较熟悉、容易识别而且分布比较均匀的双子叶植物作为调查对象，这样有利于数据的分析、比较。
像一年蓬这类单株生长特征明显的双子叶植物，就是很理想的调查对象。
2、选取样方（等距取样法）。
先将调查总体分为若干等分，有抽样比率决定距离或间隔，然后按这一距离或间隔抽取样方，学生对照植物分类图鉴掌握调查对象的形态特征。
3、计数（附种群调查记录表）计算种群密度。
四、注意事项
1、选取地势开阔、平坦、植被茂盛的地点作为调查地点，如校园草地、公园、田埂等都是比较理想的地点。
注意避免有深水、陡坡、毒虫等有安全隐患的地点；
2、根据调查对象划定调查地段的大小。
调查地段应大小适中，面积过大则费时费力，面积过小则失去调查意义；地段形状可以是规则或者不规则，地段边界按植被分布或地理边界划定；
3、选取样方的个数根据地段总面积而定，地段较大的，样方数可相对多些；
实验五培养液中酵母菌种群数量的变化
1、实验原理
酿酒和做面包都需要酵母菌。
酵母菌是一种兼性厌氧微生物，可以用液体培养基来培养，培养温度控制在20℃左右为宜。
可采用血球计数法对培养液中的酵母菌进行计数。
2、材料用具
研究所需要的菌种和无菌马铃薯培养液或肉汤培养液、试管、血球计数板（2mm×2mm×0.1mm方格）、滴管、显微镜等。
三、实验步骤
1、取相同试管若干支，分别加入5ml肉汤培养液，塞上棉塞。
2、用高压锅进行高压蒸汽灭菌后冷却至室温，标记甲、乙、丙等。
3、将酵母菌母液分别加入试管各5ml，摇匀后计数起始酵母液个数，做好记录。
4、将各试管送进恒温箱，20℃下培养7天。
5、观察，每天同一时间，各组取出本组的试管，用血球计数板计数酵母菌个数，并作记录（表格），连续观察7天。
6、根据表格平均值作出培养液中酵母菌种群数量7天中的变化曲线。
7、得出结论
四、注意事项
1、操作过程中要建立“有菌”的观念，不能随意谈笑。
2、以防培养液带上杂菌与酵母菌形成竞争关系，抑制酵母菌培养。
从试管中吸出培养液进行计数时，应将试管轻轻振荡几次，以便使酵母菌均匀分布，提高计数的代表性和准确性。
3、对于压在小方格界线上的酵母菌应计数左边和上边的菌体数，另两边不计数。
起始
1
2
3
4
5
6
7
甲
乙
丙
…
…
…
…
…
…
…
…
…
平均
实验六土壤中动物类群丰富度的研究
一、实验原理：
（物种丰富度：
群落中物种数目的多少。
）
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。
丰富度调查方法有三种。
记名计算法：
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：
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。
二、材料用具
温度计、干湿计、记录本、直径5cm易拉罐、剪切工具、塑料袋、标签、诱虫器、吸虫器、70%酒精、放大镜、显微镜、生物图鉴
三、实验步骤
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：
步骤
时间
地点
内容
方法
备注
第一步
×年×月×日
校池塘
环境考察
观察与测量
带温度计、干湿计、记录本
第二步
×年×月×日
实验室
制作取样器
见书
直径5cm易拉罐、剪切工具
第三步
×年×月×日
校池塘
取样
见书
塑料袋、标签、记录本等
第四步
×年×月×日
实验室
采集小动物
见书
诱虫器、吸虫器、70%酒精
第五步
×年×月×日
实验室
观察和分类
见书
放大镜显微镜生物图鉴
第六步
×年×月×日
实验室
统计和分析
收集处理数据
用实体镜计数准确真实
第七步
×年×月×日
教室
撰写报告
文本调查报告
注意调查报告格式
第八步
×年×月×日
教室
交流讨论
全班交流
比较各组结果讨论发现问题
3、实施计划：
本研究包括五个操作环节：
准备→取样→采集小动物→观察和分类→统计和分析→撰写研究报告。
（1）准备：
①制作取样器；②记录调查地点的地形和环境的主要情况。
（P76）
（2）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），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。
四、注意事项：
土壤动物调查一般不能采用标志重捕法，理由是：
大多数土壤动物身体微小，活动范围小，标记个体难与无标记个体充分混匀。
许多土壤动物（如蜘蛛、鼠妇、蜈蚣、马陆、蚯蚓，以及多种多样的昆虫）有较强的活动能力，而且身体微小，因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查。
在进行此类研究时，常用取样器取样进行采集、调查的方法。
实验七土壤微生物的分解作用
1、实验原理
土壤中生活着肉眼看不见的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌，这些生物数量极其多。
由于各地气候和环境因素的不同，落叶在土壤中被分解的时间也是不同的。
2、实验材料
鲜土壤、蒸馏水、淀粉糊、碘液、斐林试剂。
大烧杯、厚纱布、玻棒、滴管、试管、试管架、试管夹、酒精灯。
3、实验步骤
1．将取自农田、林地或花盆等处的土壤放人里面垫有厚纱布的烧杯中，加水搅拌，然后将纱布连同土壤一起取出。
将留在烧杯中的土壤浸出液静置一段时间备用。
2．另取两只烧杯，编号为A、B，放人等量淀粉糊。
在A烧杯中加入30mL土壤浸出液，B烧杯中加入30mL蒸馏水。
3．在室温（20℃左右）下放置7天后，分别取A、B烧杯中的溶液20mL，各放人两支试管中，分别编号为A1、A2，B1、B2。
4．在A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入菲林试剂。
5．观察试管中溶液的颜色变化，记录实验结果。
项目
A1试管
A2试管
B1试管
B2试管
实验结果
四、注意事项
1.过滤土壤是为了排除过多的土壤杂质，以得到富含微生物的土壤浸出液，如果直接加土壤颗粒会加大对照组实验的难度，使实验的结果难以分析。
2.实验中要用两支滴管分别来吸取碘液和斐林试剂，不要混用；每滴一滴试剂都要震荡试管，斐林试剂加入后需要用酒精灯加热，要注意试管与酒精灯火焰的距离，要让试管受热均匀。
实验八设计并制作生态缸，观察其稳定性
一、实验原理
在有限的空间内，依据生态系统原理，将生态系统具有的基本成分进行组织，构建一个人工微型生态系统是可能的。
要使人工微生态系统正常运转，在设计时还要考虑系统内不同营养级生物之间的合适比例。
二、实验材料
浮萍、水草、蕨类植物和一些低矮杂草，仙人掌或仙人球2~3株。
8~10条，蜗牛5~7个，小乌龟2~3只。
玻璃板4~5m2，粘胶足量；沙土8~10kg，含腐殖质较多的花土40~50kg，自来水足量。
三、方法步骤
1.按100cm*70cm*50cm的标准制作生态缸框架。
2.在生态缸底部铺垫沙土和花土，花土在下，一边高，一边低；沙土在上，沙土层层厚5-10cm。
3.在缸内低处倒进水。
4.将收集或购买的动物和植物放在生态缸中，其中浮萍、水草与小乌龟放在水中，仙人掌或仙人球移植到沙土上，蕨类植物和杂草移植到花土上，蚯蚓与蜗牛也放置在花土上。
5.封上生态缸盖。
将生态缸放置于室内通风、光线良好的地方，但要避免阳光直接照射。
6.观察植物、动物的生活情况，水质变化（由颜色变化进行判别）,基质变化。
四、注意事项
1.制作完成的生态缸中所形成的生态系统，必须是封闭的，不能添加食物和气体，唯一可进入系统的只有光线，整个系统也是靠光线作能量推动的。
2.生态缸中的各种生物之间以及生物与无机环境之间，必须能够进行物质循环和能量流动。
3.生态缸必须是透明的，既让里面的植物见光，又便于进行观察。
4.生态缸中投放的生物，必须具有很强的生活力。
投放的动物数量不宜过多，以免破坏食物链。
5.人工生态系统的稳定性是有条件的，也可能是短暂的。
6.生态缸制作完毕后，应该贴上标签，写上制作者的姓名与日期，然后将生态缸放在有较强散射光的地方。
要注意不能将生态缸放在阳光能够直接照射到的地方，否则会导致水温过高，而使水草死亡。
另外，在整个实验过程中，不要随意移动生态缸的位置。
重组DNA分子的模拟操作（选修3）
一、实验原理
1、不同类型的限制酶切割ＤＮＡ时产生的末端不同，而不同类型的ＤＮＡ连接酶连接ＤＮＡ片段的末端也有差异；
2、限制性核酸内切酶能自己识别双链ＤＮＡ分子的某种特定核苷酸序列，并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂；
3、ＤＮＡ连接酶的作用是恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
二、实验材料
剪刀、透明胶带、粉红色硬纸板（3ｃｍ×30ｃｍ）和绿色硬纸板（3ｃｍ×10ｃｍ）（如附图）
……ATAGCATGCTATCCATGAATTCGGCATAC……
……TATCGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG……（绿色硬纸板）
……TCCTAGAATTCTCGGTATGAATTCCATAC……
……AGGATCTTAAGAGCCATACTTAAGGTATG……（粉红色硬纸板）
三、方法步骤
1、将绿色纸条用透明胶带首尾相连，粘成圆环形，代表细菌的质粒。
红色纸条直接代表含有目的基因的ＤＮＡ片段。
2、假设每位同学只有一种限制酶（ＥｃｏＲＩ限制酶或ＳｍａＩ限制酶）和一种ＤＮＡ连接酶（Ｅ·ｃｏｌｉＤＮＡ连接酶或Ｔ4ＤＮＡ连接酶）。
3、从红色纸条的两条ＤＮＡ链上分别找出自己的限制酶所识别的核苷酸序列,画虚线表示中心轴线的位置，画箭头（“↑”和“←”）标注酶切位点，用剪刀正确地“切割”ＤＮＡ，从而获得目的基因。
4、用同样的方法剪切质粒。
5、把红色纸条和绿色纸条上配对的黏性末端或平末端用透明胶带粘在一起,使目的基因插入质粒中，获得重组ＤＮＡ。
四、注意事项
1、用剪刀剪切目的基因和用限制性核酸内切酶剪切是不同的，限制性核酸内切酶能自己识别双链ＤＮＡ分子的某种特定核苷酸序列，并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
而模拟实验中的剪刀除了模拟剪切磷酸二酯键外，还剪切了ＤＮＡ双链碱基之间的氢键。
2、ＤＮＡ连接酶的作用是恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
检查模型中ＤＮＡ连接酶的作用是否表示正确，主要是要看透明胶带粘贴的位置。
3、该模拟实验旨在通过形象化展示肉眼看不见的过程，但这不是根本目的，在形象化的基础上抽象出“分子工具”的作用及其特性才是关键。
如果缺少形象化之后抽象出核心知识的思维过程及分析模型的思维指导，就会使类似模拟实验这样的建模活动幼稚化为小孩玩的游戏，失去它在教学中的意义。
4、质粒的纸质模型除了具有限制酶的酶切位点外，还应具有如下结构，才能作为目的基因的运输工具。
（1）复制原点：
使携带外源ＤＮＡ片段的质粒进入受体细胞后，停留在细胞中
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