高中生物實驗的知識詳細(xì)介紹
高中生物離不開實驗，那么高中學(xué)生知道的實驗知識有哪些？下面學(xué)習(xí)啦的小編將為大家?guī)砀咧猩锏膶嶒炛R介紹，希望能夠幫助到大家。
高中生物實驗的知識介紹
一、常用儀器、試劑或藥品的用途
1、NaOH：用于吸收CO2或改變?nèi)芤旱膒H
2、Ca(OH)2：鑒定CO2
3、CaCl2：提高細(xì)菌細(xì)胞壁的通透性
4、HCl：解離(15%)或改變?nèi)芤旱膒H
5、NaHCO3：提供CO2、作為酸堿緩沖劑
6、酸堿緩沖劑(Na2CO3/NaHCO3，Na2HPO4/NaH2PO4)：用于調(diào)節(jié)溶液pH
7、NaCl：配制生理鹽水(0.9%)或用于提取DNA(0.14M或2M)
8、瓊脂：激素或其他物質(zhì)的載體或培養(yǎng)基，用于激素的轉(zhuǎn)移或培養(yǎng)基
9、酒精：用于消毒(75%)、提純DNA(95%)、葉片脫色、配制解離液(95%的冷酒精)及洗去浮色(50%)
10、蔗糖：配制蔗糖溶液，測定植物細(xì)胞液濃度或觀察質(zhì)壁分離和復(fù)原
11、二苯胺：用于DNA的鑒定(沸水浴，藍(lán)色)
12、甲基綠：檢測DNA，呈綠色
13、吡羅紅：檢測RNA，呈紅色
15、斐林試劑(甲液0.1g/mL NaOH、乙液0.05g/mLCuSO4)/班氏試劑：鑒定可溶性還原性糖(沸水浴，磚紅色沉淀)
16、雙縮脲試劑：用于蛋白質(zhì)的鑒定(紫色)
17、蘇丹Ⅲ染液(橘黃色)和蘇丹Ⅳ染液(紅色)：用于脂肪鑒定
18、碘液：用于鑒定淀粉(變藍(lán)色)
19、龍膽紫溶液或醋酸洋紅：堿性染料，用于染色體染色時，前者呈深藍(lán)色，后者呈紅色
20、改良苯酚品紅染液：檢測染色體，紅色
21、健那綠B：檢測線粒體，專一性讓線粒體染色呈藍(lán)綠色
22、重鉻酸鉀溶液：檢測酒精，呈灰綠色
23、溴麝香酚藍(lán)水溶液：檢測CO2，由藍(lán)變綠再變黃
24、吲哚酚試劑：用于維生素C的鑒定
25、伊紅美藍(lán)：鑒定有無大腸桿菌的存在
26、亞甲基藍(lán)：用于活體染色或檢測污水中的耗氧性細(xì)菌(細(xì)菌的氧化可使之褪色)
27、pH試紙：檢驗物質(zhì)的酸堿性，如乳酸
28、卡諾氏固定液：用于細(xì)胞有絲分裂根尖的固定
29、解離液(5%鹽酸和95%酒精按1：1的比例配成)：有絲分裂中根尖的分離與固定
30、層析液：用于葉綠素的分離，主要類型：①由20份石油醚(在60～90℃下分餾出來的)、2份丙酮和1份苯混合而成;②95%的酒精;③93號汽油;④9份體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精和1份苯混合;⑤汽油或四氯化碳加少許無水硫酸鈉。
31、20%新鮮肝臟研磨液：含有H2O2酶，可促進(jìn)H2O2分解產(chǎn)生O2
32、無土營養(yǎng)液：用于植物無土栽培
33、檸檬酸鈉：血液抗凝劑
35、秋水仙素(C22H25O6N)：用于單倍體育種，作用機理是可抑制植物細(xì)胞有絲分裂中紡綞體的形成，可導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。是1937年發(fā)現(xiàn)的，是從百合科植物秋水仙的種子和球莖中提取出來的一種植物堿。它是白色或淡黃色的粉末或針狀結(jié)晶，有劇毒，使用時應(yīng)特別注意。
36、濾紙：過濾或紙層
37、紗布、尼龍布：過濾，遮光
38、云母片：阻止生長素傳遞
39、微電流計：測量神經(jīng)元受刺激時，神經(jīng)元細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞間的興奮傳遞情況
二、實驗技術(shù)
1、光學(xué)顯微鏡的使用：包括顯微鏡的取送、放置、旋轉(zhuǎn)、對光(反光鏡及光圈的使用)、低倍觀察、高倍觀察、鏡頭的擦拭;顯微鏡的放大倍數(shù)(是物體的長和寬，不是面積，也不是體積)、焦距問題、物鏡離裝片的遠(yuǎn)近、準(zhǔn)焦螺旋的使用、顯微鏡使用時物象移動方向、顯微鏡使用時異物的判斷(通常通過移動玻片、轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器或旋轉(zhuǎn)目鏡來判斷)。
2、臨時裝片、切片和涂片的制作：適用于顯微鏡觀察，凡需在顯微鏡下觀察的生物材料，必須先制成臨時裝片、切片和涂片，如“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”中要制作洋蔥表皮細(xì)胞的臨時裝片，在“生物組織中脂肪的鑒定”中要制作花生種子的切片，在“觀察動物如人體血液中的細(xì)胞”中要制作血液的涂片等等。
3、研磨，過濾：適用于從生物組織中提取物質(zhì)如酶、色素等，要求學(xué)生熟練掌握研磨、過濾的方法，如研磨時要先將生物材料切碎，然后加入摩擦劑(常用二氧化硅)、提取液和其它必要物質(zhì)，充分研磨之后，往往要進(jìn)行過濾，以除去渣滓，所用過濾器具則根據(jù)需要或根據(jù)試題中提供的器材加以選用，如可用濾紙、紗布、脫脂棉、尼龍布等。
4、解離技術(shù)：適用于破壞細(xì)胞壁，分散植物細(xì)胞，制作臨時裝片。
5、恒溫技術(shù)：適用于有酶參加的生化反應(yīng)，一般用水浴或恒溫箱，根據(jù)題目要求選用。
6、層析技術(shù)：適用于溶液中物質(zhì)的分離。主要步驟包括制備濾紙條、劃濾液細(xì)線、層析分離等。
7、植物葉片中淀粉的鑒定：適用于光合作用的有關(guān)實驗，主要步驟包括饑餓處理、光照、酒精脫色、加碘等。
8、根尖培養(yǎng)技術(shù)：有絲分裂實驗的材料
9、小動物飼養(yǎng)技術(shù)：飼養(yǎng)小白鼠等實驗動物
10、無土栽培技術(shù)：用于植物必需元素與非必需元素的鑒定
11、微電流測量技術(shù)：用于刺激神經(jīng)元細(xì)胞時，興奮的傳遞情況。刺激神經(jīng)元的某一點時，相對于該神經(jīng)元的刺激點而言，其兩側(cè)均有電位變化(用兩表則可在兩側(cè)任意位置，用一表測定則相對于受刺激點不等距位置有兩次偏轉(zhuǎn))可證明在同一神經(jīng)元內(nèi)具有雙向傳遞性;刺激突觸前神經(jīng)元時，突觸后神經(jīng)元可測得電位變化，刺激突觸后神經(jīng)元時，突觸前神經(jīng)元測不到電位變化，可證明突觸傳遞具有單向傳遞性。
12、pH控制技術(shù)：利用緩沖液調(diào)節(jié)pH，確保實驗環(huán)境的pH相對穩(wěn)定。
三、實驗方法
1、顯微觀察法：如“觀察細(xì)胞有絲分裂”“觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)流動”“用顯微鏡觀察多種多樣的細(xì)胞”等。
2、觀色法：如“生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)的鑒定”“觀察動物毛色和植物花色的遺傳”“DNA和RNA的分布”等。
3、同位素標(biāo)記法(元素示蹤法)：如“噬菌體浸染細(xì)菌的實驗”“恩格爾曼實驗”等。
4、補充法：如用飼喂法研究甲狀腺激素，用注射法研究動物胰島素和生長激素，用移植法研究性激素等。
5、摘除法：如用“閹割法、摘除法研究性激素、甲狀腺激素或生長激素的作用”“雌蕊受粉后除去正在發(fā)育著的種子”等。
6、雜交法：如植物的雜交、測交實驗等。
7、化學(xué)分析法：如“番茄對Ca和Si的選擇吸收”“葉綠體中色素的提取和分離”等。
8、理論分析法：如“大、小兩種草履蟲的競爭實驗”“植物向性動物的研究”等。
9、模擬實驗法：如“滲透作用的實驗裝置”“分離定律的模擬實驗”等。
10、引流法：臨時裝片中液體的更換，用吸水紙在一側(cè)吸引，于另一側(cè)滴加換進(jìn)的液體。
11、實驗條件的控制方法
?、旁黾铀蠴2：泵入空氣或吹氣或放入綠色植物;
?、茰p少水中O2：容器密封或油膜覆蓋或用涼開水;
⑶除去容器中CO2：NaOH溶液、Na2CO3溶液;
⑷除去葉中原有淀粉：置于黑暗環(huán)境(饑餓);
?、沙ト~中葉綠素：酒精水浴加熱(酒精脫色);
?、食ブ参锕夂献饔脤粑饔玫母蓴_：給植株遮光;
⑺單色光的獲得：棱鏡色散或透明薄膜濾光;
⑻血液抗疑：加入檸檬酸鈉(去掉血液中的Ca2+);
?、途€粒體提?。杭?xì)胞勻漿離心;
⑽骨無機鹽的除去：HCl溶液;
?、舷~片中脫落酸的影響：去除成熟的葉片;
?、邢仓瓯旧淼纳L素：去掉生長旺盛的器官或組織(芽、生長點);
?、蜒a充植物激素的方法：涂抹、噴灑、用含植物激素的羊毛脂膏或瓊脂作載體;
?、已a充動物激素的方法：口服(飼喂)、注射;
⒂阻斷植物激素傳遞：插云母片法。
12、實驗結(jié)果的顯示方法——實驗現(xiàn)象的觀測指標(biāo)
?、殴夂献饔茫篛2釋放量或CO2吸收量或有機物生成量。例：水生植物可依氣泡的產(chǎn)生量或產(chǎn)生速率;離體葉片若事先沉入水底可依單位時間內(nèi)上浮的葉片數(shù)目;植物體上的葉片可依指示劑(如碘液)處理后葉片顏色深淺。
?、坪粑饔茫篛2吸收量或CO2釋放量或有機物消耗量
⑶原子或分子轉(zhuǎn)移途徑：同位素標(biāo)記法或元素示蹤法
?、燃?xì)胞液濃度大小或植物細(xì)胞活性：質(zhì)壁分離與復(fù)原
?、扇芤簼舛鹊拇笮。篣型管+半透膜
?、始谞钕偌に刈饔茫簞游锖难趿?、發(fā)育速度等
?、松L激素作用：生長速度(體重、體長變化)
?、桃葝u素作用：動物活動狀態(tài)(是否出現(xiàn)低血糖癥狀——昏迷)
⑼胰高血糖素作用：尿糖的檢測(在尿液中加班氏試劑進(jìn)行沸水浴，看是否出現(xiàn)磚紅色沉淀)
?、尉康亩嗌伲壕鋽?shù)、亞甲基藍(lán)褪色程度
?、仙L素作用及濃度高低的顯示：可通過去除胚芽鞘后補充生長素后的胚芽生長情況來判斷(彎曲、高度)
⑿淀粉：碘液(變藍(lán)色)
?、堰€原性糖：斐林試劑/班氏試劑(沸水浴后生成磚紅色沉淀)
?、褻O2：Ca(OH)2溶液(澄清石灰水變渾濁)
⒂乳酸：pH試紙
?、設(shè)2：余燼復(fù)燃
?、盏鞍踪|(zhì)：雙縮脲試劑(紫色)
?、种荆禾K丹Ⅲ染液(橘黃色);蘇丹Ⅳ染液(紅色)
⒆DNA：二苯胺(沸水浴，藍(lán)色)、甲基綠(染色后，呈綠色)
?、豏NA：吡羅紅(呈紅色)、苔黑酚乙醇溶液
高中生物的實驗原則
1、對照原則
陽性對照：給對照組施以已經(jīng)被證明是一種有效的處理因素。
空白對照：指不做任何實驗實驗的對照組或不給對照組以任何處理因素。值得注意的是，不給對照組任何處理因素是相對實驗組而言的，實際上對照組還是要做一定的處理，只是不加實驗組的處理因素，或者說相對于實驗組而言，除實驗變量外，別的處理與實驗組完全相同?？瞻讓φ漳苊靼椎貙Ρ群鸵r托實驗組的變化和結(jié)果，增加說服力。通常未經(jīng)實驗因素處理的對象組為對照組，經(jīng)實驗因素處理的對象組為實驗組;或處于正常情況下的對象組為對照組，未處于正常情況下的對象組為實驗組。
自身對照：指對照組和實驗組都在同一研究對象上進(jìn)行，不另設(shè)對照。自身對照方法簡便，關(guān)鍵是看清實驗處理前后現(xiàn)象變化的差異。實驗處理前的對象狀況為對照組，實驗處理后的對象變化則為實驗組。
相互對照：不另設(shè)對照組，而是幾個實驗組相互對比對照，其中每一組既是實驗組也是其他級別的對照組。在等組實驗法中，若不設(shè)空白對照，則大都是運用相互對照。相互對照較好地平衡和抵消了無關(guān)變量的影響，使實驗結(jié)果具有說服力。
條件對照：指雖然給對象施以某種實驗處理，但是這種處理是作為對照意義的，給定的處理因素正是為了保證實驗中對照組與實驗組相比只是少了實驗變量的影響，或者說這種處理不是實驗假設(shè)所給定的實驗變量意義的。通常施以條件因素的對象組為對照組，施以實驗因素的對象組為實驗組。
標(biāo)準(zhǔn)對照：生物生理、生化的某些項目也都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，將觀察測定的實驗數(shù)值與規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值相比較，以確定其正常與否的對照方法。
2、單一變量原則
理解該原則，應(yīng)弄清幾組變量：即實驗變量與反應(yīng)變量，無關(guān)變量與額外變量。
?、賹嶒炞兞颗c反應(yīng)變量：a.實驗變量是研究者主動操縱的條件和因子，是作用于實驗對象的刺激變量(也稱自變量)，自變量須以實驗?zāi)康暮图僭O(shè)為依據(jù)，應(yīng)具有可變性和可操作性。b.反應(yīng)變量(又稱因變量或應(yīng)變量)，是隨自變量變化而產(chǎn)生反應(yīng)或發(fā)生變化的變量，反應(yīng)變量是研究是否成功的證據(jù)，應(yīng)具可測性和客觀性。c.二者關(guān)系：實驗變量是原因，反應(yīng)變量是結(jié)果，即具因果關(guān)系。
?、跓o關(guān)變量與額外變量：無關(guān)變量又稱干擾變量、控制變量，是指與研究目標(biāo)無關(guān)，但卻影響研究結(jié)果的變量。額外變量，指實驗中由于無關(guān)變量所引起的變化和結(jié)果。無關(guān)變量是原因，額外變量是結(jié)果，二者也具有因果關(guān)系。為確保實驗結(jié)果的準(zhǔn)確，實驗者應(yīng)嚴(yán)格控制無關(guān)變量，防止額外變量的出現(xiàn)，否則實驗結(jié)果的真實性無法得到認(rèn)定，如我們常在實驗過程中強調(diào)“選取生長狀況相同的幼苗”“數(shù)量大小相同的種子”“置于相同并適宜條件下培養(yǎng)”“加入等量的清水”等均是為了控制無關(guān)變量對實驗結(jié)果的干擾。
所謂單一變量原則，就是要盡可能控制無關(guān)變量的作用，以確保實驗變量的唯一性。
【案例剖析】例如，生物課本內(nèi)溫度對酶活性影響的實驗中：實驗變量是低溫(冰)，適溫(60℃)，高溫(沸水);酶的活性變化即反應(yīng)變量;試管的潔凈度，淀粉酶的稀釋度，可溶性淀粉的濃度，碘液的量和濃度，溫度處理時間，操作程序等是無關(guān)變量。實驗中不論有幾個實驗變量，都應(yīng)做到每個自變量對應(yīng)一個因變量，此外還要做到操作規(guī)范。在實驗設(shè)計、實施的全過程中，應(yīng)嚴(yán)格操縱實驗變量，嚴(yán)格控制無關(guān)變量，盡可能消除誤差，獲取較為精確的反應(yīng)變量。
3、等量原則
實驗中要做到“單一變量”(即實驗變量)外，其它變量需注意等量原則，即：
①生物材料要相同：即所用生物材料的數(shù)量、質(zhì)量、長度、體積、來源和生理狀況等方面要盡量相同或至少大致相同。
②實驗器具要相同：即試管、燒杯、水槽、廣口瓶等器具的大小、型號、潔凈度等相同。
?、蹖嶒炘噭┮嗤杭丛噭┑某煞?、濃度、體積要相同。即使使用不同試劑也要注意體積相同。
?、芴幚矸椒ㄒ嗤罕鼗蚶鋮s、光照或黑暗、攪拌或振蕩都要一致。有時盡管某種處理對對照實驗來說，看起來似乎是毫無意義的，但還是要作同樣的處理。
4、科學(xué)原則：即實驗方案的設(shè)計要科學(xué)，包括原理、操作、程序、方法等。
5、安全原則：盡量避免危險性操作(如確需使用，應(yīng)注明，防止環(huán)境污染和人身傷害)。
如：在“葉綠體色素的提取和分離”實驗中，使用丙酮時，強調(diào)指出：“用濾紙打孔蓋住研缽進(jìn)行研磨”以減少揮發(fā)。
6、可行原則：實驗設(shè)計應(yīng)注意取材方便、藥品便宜、裝置簡單、經(jīng)濟實用、步驟簡潔、操作性強、花時經(jīng)濟，在現(xiàn)有實驗條件下能夠完成。
高中生物的實驗操作注意事項
操作設(shè)計注意事項
1、應(yīng)注意實驗選材的合理性
如：⑴所選材料應(yīng)有利于實驗現(xiàn)象的觀察：如可溶性還原糖的鑒定中應(yīng)選擇“白色或近白色”的材料;
⑵所選材料應(yīng)容易獲得：盡可能選擇無明顯季節(jié)性、地域性的材料;
?、撬x材料應(yīng)價格便宜
2、應(yīng)注意操作細(xì)節(jié)的合理性
如：⑴溶液或培養(yǎng)基滅菌后是否要冷卻后使用?冷卻后
⑵向淀粉糊中加了唾液后是否要振蕩試管呢?要
?、敲复俜磻?yīng)的試管如何加熱?是直接加熱，還是水浴加溫?水浴加熱
⑷用酒精溶解葉中葉綠素時，酒精直接或隔水加熱?隔水加熱
?、墒辜谞钕偌に亍⒁葝u素、生長激素進(jìn)入動物體內(nèi)的方法應(yīng)如何操作?是飼喂，還是注射?甲狀腺激素飼喂，胰島素、生長激素注射
?、什煌那闆r下要合理地選用不同的水。如：清水、池水、涼開水、蒸餾水、生理鹽水。
3、應(yīng)注意操作順序的合理性
例：為“驗證pH對唾液淀粉酶活性的影響”。在如下實驗步驟中，最佳順序應(yīng)該是
?、僭?-5號試管中分別加入0.5%的淀粉液2mL;
②加完淀粉液后，向各試管中加入相應(yīng)的緩沖液3mL，使各試管中反應(yīng)液的pH依次穩(wěn)定在5.00、6.20、6.80、7.40、8.00;
?、鄯謩e向1-5號試管中加入0.5%唾液1mL，然后進(jìn)行37℃恒溫水浴;
④反應(yīng)過程中，每隔1min從第3號試管中取出一滴反應(yīng)液，滴在比色板上，加一滴碘液顯色，待呈橙黃色時，立即取出5支試管，加碘液顯色并比色，記錄結(jié)果;
A.①②③④ B.③①②④ C.③②①④ D.①③②④
答案：C
4、應(yīng)注意實驗方案的可操作性
例：為“驗證鎂是植物生活的必需元素”。請寫出你的設(shè)計思路。
方案1：將幼苗中運載Mg2+的載體去掉
方案2：用去掉鎂的砂性土壤培養(yǎng)幼苗
方案3：將植物體內(nèi)的Mg2+分離出來
方案4：取生長狀況一致的大豆幼苗，用符合實驗要求的容器，對照組盛有含植物必需的各種礦質(zhì)元素的完全培養(yǎng)液，實驗組盛有不含鎂離子的完全培養(yǎng)液，兩組置于相同的適宜條件下培養(yǎng);觀察比較兩組植物的生長發(fā)育情況。
方案1、2、3均缺乏可操作性，正確思路應(yīng)該是方案4。
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