实验一 观察DNA、RNA在细胞中的分布(必修一P26)
一.实验目的:初步掌握观察DNA和RNA在细胞中分布的方法 二.实验原理:
1.甲基绿和吡罗红两种染色剂对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和RNA在细胞中的分布。
2.盐酸能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色休中的DNA和蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合。
三.方法步骤: 操作步骤 注意问题 解释 取口腔上皮载玻片要洁净, 滴一滴质量分防止污迹干扰观察效果 细胞制片 数为0.9%的NaCl溶液 保持细胞原有形态 用消毒牙签在自己漱净的口腔内侧壁 消毒为防止感染,漱口避免取材失败 上轻刮几下取细胞 将载玻片在酒精灯下烘干 固定装片(细胞已死亡) 水解 将烘干的载玻片放入质量分数为8%改变细胞膜的通透性,加速染色剂进的盐酸溶液中,用300C水浴保温5min 入细胞,促进染色体的DNA与蛋白质分离而被染色 冲冼涂片 用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片10S 洗去残留在外的盐酸 染色 滴2滴吡罗红甲绿染色剂于载玻片上 两种溶液混合,现配现用 染色5min 观察 先低倍镜观察,选择染色均匀、色泽使观察效果最佳 浅的区域,移至视野中央,调节清晰后才换用高倍物镜观察
实验二 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(必修一P18)
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。如:
加热 葡萄糖+ Cu ( OH ) 2 葡萄糖酸 + Cu 2O↓(砖红色)+ H 2O,即Cu ( OH ) 2被还原成Cu 2O,葡萄糖被氧化成葡萄糖酸。
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 操 作 方 法 注 意 问 题 解 释 1. 制备组织样液。 苹果或梨组织液必须临时制备。 因苹果多酚氧化酶含量高,(去皮、切块、研磨、过滤) 组织液很易被氧化成褐色,将产生的颜色掩盖。 2. 取1支试管,向试管内注 入2mL组织样液。 3. 向试管内注入1mL新制应将组成斐林试剂的甲液、乙液斐林试剂很不稳定,甲、乙的斐林试剂,振荡。 分别配制、储存,使用前才将甲、液混合保存时,生成的Cu 乙液等量混匀成斐林试剂; ( OH ) 2在70~900C下分解 成黑色CuO和水; 切勿将甲液、乙液分别加入苹果甲、乙液分别加入时可能会组织样液中进行检测。 与组织样液发生反应,无Cu ( OH ) 2生成。 04. 试管放在盛有50-65C温最好用试管夹夹住试管上部,使防止试管内的溶液冲出试水的大烧杯中,加热约2分试管底部不触及烧杯底部,试管管,造成烫伤; 钟,观察到溶液颜色:浅蓝口不朝向实验者。 色 → 棕色 → 砖红色(沉 淀) 模拟尿糖的检测 1、取样:正常人的尿液和糖尿病患者的尿液
2、检测方法:斐林试剂(水浴加热)或班氏试剂或尿糖试纸 3、结果:(用斐林试剂检测)试管内发生出现砖红色沉淀的是糖尿病患者的尿液,未出现砖红色沉淀的是正常人的尿液。 4、分析:因为糖尿病患者的尿液中含有还原糖,与斐林试剂发生反应产生砖红色沉淀,而正常人尿液中无还原糖,所以没有发生反应。
(二)脂肪的鉴定 操 作 方 法 注 意 问 题 解 释 花生种子浸泡、去皮、切下一些子干种子要浸泡3~4小因为浸泡时间短,不易切片,叶薄片,将薄片放在载玻片的水滴时,新花生的浸泡时浸泡时间过长,组织较软,切中,用吸水纸吸去装片中的水。 间可缩短。 下的薄片不易成形。切片要尽可能薄些,便于观察。 在子叶薄片上滴2~3滴苏丹Ⅲ或苏染色时间不宜过长。 丹Ⅳ染液,染色1分钟。 用吸水纸吸去薄片周围染液,用 酒精用于洗去浮色,不洗去浮50%酒精洗去浮色,吸去酒精。 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。 用吸水纸吸去薄片周围酒精,滴上 滴上清水可防止盖盖玻片时产1~2滴蒸馏水,盖上盖玻片。 生气泡。 低倍镜下找到花生子叶薄片的最装片不宜久放。 时间一长,油滴会溶解在乙醇薄处,可看到细胞中有染成橘黄色中。 或红色圆形小颗粒。
三、蛋白质的鉴定 操 作 方 法 注 意 问 题 制备组织样液。 (浸泡、去皮研磨、过滤。) 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。 蛋清要先稀释。 解 释 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。 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。 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。 以免影响颜色观察 可用蛋清代替豆浆。 附:淀粉的检测和观察 碘液不要滴太多 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。 考点提示:
(1)常见还原性糖与非还原性糖有哪些? (2 )还原性糖植物组织取材条件?
(3)研磨中为何要加石英砂?不加石英砂对实验有何影响?
(4)斐林试剂甲、乙两液的使用方法?混合的目的?为何要现混现用? (5)还原性糖中加入斐林试剂后,溶液颜色变化的顺序为: (6)花生种子切片为何要薄?
(7)转动细准焦螺旋时,若花生切片的细胞总有一部分清晰,另一部分模糊,其原因一般是什么?
(8)脂肪鉴定中乙醇作用?
(9)双缩脲试剂A、B两液是否混合后用?
(1)葡萄糖、果糖、麦芽糖都是还原性糖;淀粉、蔗糖、纤维素都是非还原性糖。 (2 )含糖量较高、颜色为白色或近于白色,如:苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等。 (3)加石英砂是为了使研磨更充分。不加石英砂会使组织样液中还原性糖减少,使鉴定时溶液颜色变化不明显。
(4)混合后使用;产生氢氧化铜;氢氧化铜不稳定。 (5)浅蓝色 棕色 砖红色
(6)只有很薄的切片,才能透光,而用于显微镜的观察。 (7)切片的厚薄不均匀。 (8) 洗去浮色。
(9)不能混合;先加A液的目的是使溶液呈碱性;先留出一些大豆组织样液做对比。
实验四 用高倍镜观察线粒体和叶绿体(必修一P47) 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: 步 骤 注 意 问 题 分 析 1.制片。用镊子取一片黑藻制片和镜检时,临时装片中的否则细胞或叶绿体失水收缩,的小叶,放入载玻片的水滴叶片不能放干了,要随时保持将影响对叶绿体形态和分布中,盖上盖玻片。 有水状态 的观察。 2.低倍镜下找到叶片细胞 3.高倍镜下观察叶绿体的形 态和分布 4.制作人的口腔上皮细胞临在洁净载玻片中央滴一滴健 时装片 那绿染液→用牙签取碎屑→盖盖玻片 5.观察线粒体 蓝绿色的是线粒体,细胞质接 近无色。 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。
实验六 观察植物细胞的质壁分离和复原(必修一P61“探究”) 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: 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,撕取盖盖玻片应让盖玻防止装片产生气泡。 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。 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。 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。 片的一侧先触及载玻片,然后轻轻放平。 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。 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,看不到质壁重复几次 分离的复原。 糖液浓度不能过高 4.观察细胞质壁分离的复原 细胞液的浓度高于外界溶液,细胞通过发生质壁分离的装渗透作用吸水,现象。 所以发生质壁分离复原从盖玻片的一侧滴入清水,片,不能久置,要现象。 在另一侧用吸水纸吸引,重马上滴加清水,使因为细胞失水过久,也会死亡。 复几次。镜检。观察到:液其复原。 为了使细胞完全浸入清水中。 泡由小变大,颜色由深变浅,重复几次。 原生质层恢复原状。 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。
考点提示:
(1)洋葱为何要选紫色的?若紫色过淡怎么办? (2)洋葱表皮应撕还是削?为何?
(3)植物细胞为何会出现质壁分离?
(4)质壁分离时,液泡大小和颜色的变化?复原时呢?
(5)若发生质壁分离后的细胞,不能发生质壁分离复原,其原因是什么? (6)高倍镜使用前,装片如何移动?
(7)换高倍物镜后,怎样使物像清晰?视野明暗度会怎样变化?如何调亮? (8)所用目镜、物镜的长度与放大倍数的关系?
(9)物像清晰后,物镜与载玻片之间的距离和放大倍数的关系?
(10)总放大倍数的计算方法?放大倍数具体指面积的放大倍数还是长度的放大倍数? (11)放大倍数与视野中细胞大小、多少、视野明暗的关系?
(12) 更换目镜,若异物消失,则异物在目镜上;更换物镜,若异物消失,则异物在物镜上、移动载玻片,若异物移动,则异物在载玻片上。
(13)怎样利用质壁分离现象来测定植物细胞液的浓度?
(1)紫色的洋葱有紫色的大液泡,便于观察液泡的大小变化;缩小光圈,使视野变暗些。 (2)表皮应撕不能削,因为削的表皮往往太厚。
(3)当细胞失去水分时,其原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性;动物细胞不会发生质