pan style="font-family: 黑体; font-size: 12pt; font-weight: normal;">→ 切琼脂块观察记录  →计算分析

    实验现象：琼脂块由从外到内由无色变成粉红色

7.3、实验中特别注意事项

    一、实验时间一定控制适宜。

    二、不要用勺子将琼脂快切开或挖动其表面。

7.4、在日常生活中的应用

    以含有酚酞的琼脂块模拟细胞；以NaOH溶液模拟被细胞吸收的物质。学生可通过观察琼脂块“细胞”由无色变成粉红色的过程，了解NaOH分子扩散进入“细胞”的过程；再通过测量NaOH扩散进入琼脂块“细胞”的深度，获得相应数据。经计算、比较不同体积琼脂块“细胞”吸收物质的速度，可预测细胞表面积、体积之比与细胞代谢、物质运输的关系，进而理解细胞不能无限长大的原因。

8、必修一中《观察根尖分生组织细胞的有丝分裂》探究性实验

8.1、实验原理

 一、染色体容易被碱性染料如龙胆紫溶液染成紫色,或被醋酸洋红染成红色。

 二、有丝分裂各个时期细胞内染色体行为变化不同,根据各个时期内染色体的变化情况,识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。

8.2、操作的基本程序及实验现象

    基本程序：洋葱根尖的培养 → 装片的制作（包含解离、漂洗、染色、制片）

             →显微镜下观察 → 绘图

    实验现象：染色体容易被碱性染料染成深色(紫色或红色)，根据各个时期内染色体的变化情况,识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。

8.3、实验中特别注意事项

 一、染色时,染色液的浓度和染色时间必须掌握好,应注意染色不能过深,否则镜下一片紫色或红色,无法观察。

　  二、、观察时应先找到呈正方形的分生区细胞,观察时要注意边观察边移动装片,观察有丝分裂各个时期。换高倍镜时,要先把低倍镜下的物像移到视野中央。

8.4、在日常生活中的应用

    一、用高倍镜观察细胞的有丝分裂。

    二、观察低温或用秋水仙素诱导植物细胞染色体数目变化。

    三、植物花药离体培养时，可以通过染色体镜检来确定花粉是否处于单核期。

9、必修二中《低温诱导植物染色体数目的变法》探究性实验

9.1、实验原理

    一、 低温可抑制纺锤体形成，可阻止细胞分裂，导致细胞染色体数目加倍。

 二、染色体容易被碱性染料如龙胆紫溶液染成紫色,或被醋酸洋红染成红色。

    三、有丝分裂各个时期细胞内染色体行为变化不同,根据各个时期内染色体的变化情况,识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。

9.2、操作的基本程序及实验现象

    基本程序：洋葱根尖的培养(先正常条件培养，后在低温条件培养) →剪取诱导处理的根尖放入卡诺氏液侵泡→ 装片的制作→显微镜下观察

    实验现象：能看到染色体数目加倍的细胞。

9.3、实验中特别注意事项

    一、为了能观察到细胞在生活状态下的内部结构，必须先将细胞固定。

    二、选材的时候必须选用能够进行分裂的分生组织细胞。

9.4、在日常生活中的应用

    用高倍镜观察细胞是否发生了染色体变异。

10、必修三中《土壤微生物的分解作用》探究性实验

10.1、实验原理

 一、土壤微生物能将淀粉分解为还原性糖 。

　　二、某些化学试剂能够使生物组织中的有关化合物产生特定的颜色反应。

10.2、操作的基本程序及实验现象

 基本程序：制备土壤提取溶液→取两烧杯，编号为A、B，各放入等量淀粉糊，再在A烧杯中加入适量土壤提取溶液，B烧杯中加入等量蒸馏水→分别取A、B烧杯中的溶液20ml，各放入两支试管中，分别编号为A1、A2、B1、B2→在A1、 B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林试剂→观察记录结果。

   实验现象：A1试管溶液呈淡黄色、 B1试管呈蓝色、A2试管出现砖红色沉淀、B2试  管呈蓝色。

10.3、实验中特别注意事项

    土壤提取溶液一定要无色透明。

10.4、在日常生活中的应用

    一、知道检测土壤中含有大量微生物的方法。

    二、知道检测土壤肥沃的程度。

11、选修一中《检测泡菜中亚硝酸盐含量》验证性实验

11.1、实验原理

 一、在利用乳酸菌制泡菜的过程中,会引起亚硝酸盐含量的变化(微生物可将硝酸盐还原为亚硝酸盐)。

　 　二、在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮反应后,与N-I-萘基乙胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。

11.2、操作的基本程序及实验现象

 基本程序：配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色→计算

    实验现象：试管中出现玫瑰红色

11.3、实验中特别注意事项

    制备样品处理液时处理液一定要无色透明。

11.4、在日常生活中的应用

    将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测比较，可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。

12、选修一中《初步鉴定能够分解尿素的细菌》验证性实验

12.1、实验原理

    某些细菌合成的脲酶可以将尿素分解成氨，氨会使培养基的碱性增强，使PH升高，从而使酚红指示剂变红。

12.2、操作的基本程序及实验现象

 基本程序：制备以尿素为氮源加酚红的固体培养基→接种细菌→观察

 实验现象：培养基变红色。

12.3、实验中特别注意事项

    要设计对照实验，注意防止杂菌感染。

12.4、在日常生活中的应用

    一、在以尿素为唯一氮源的培养基加入酚红指示剂，培养某种细菌后，看指示剂变红与否可以鉴定这种细菌能否分解尿素。

    二、知道检测土壤肥沃的程度。

13、选修一中《鉴别纤维素分解菌》验证性实验

13.1、实验原理

    刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物。当纤维素被纤维素分解菌分解后，刚果红-纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。

13.2、操作的基本程序及实验现象

 基本程序：制备含纤维素加刚果红的培养基→接种细菌→观察

 实验现象：培养基开始是红色，后会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。

13.3、实验中特别注意事项

    要设计对照实验，注意防止杂菌感染。

13.4、在日常生活中的应用

 筛选纤维素分解菌。

14、选修一中《月季的花药培养中花药选取》验证性实验

14.1、实验原理

选择花药时一般通过镜检确定花粉发育时期，此时需要对花粉细胞核进行染色，最常用的染色剂是醋酸洋红溶液和焙花青－铬钒溶液，它们分别可以将细胞核染成红色和蓝黑色。

14.2、操作的基本程序及实验现象

基本程序：

醋酸洋红法：将花药放在载玻片上，加一滴醋酸洋红，用镊柄将花药捣碎，盖上盖玻片后在显微镜下检查。

焙花青－铬钒法：花药应先在卡诺氏固定液中固定，然后取出放在载玻片上，加焙花青－铬钒溶液染色，盖上盖玻片后在显微镜下检查。

实验现象：用醋酸洋红细胞核染成红色，用法焙花青－铬钒法细胞核染成蓝黑色。

14.3、实验中特别注意事项

     花药在卡诺氏固定液中固定时间适宜。

14.4、在日常生活中的应用

     用此法选择花药确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。

15、选修一中《DNA的鉴定》验证性实验

15.1、实验原理

    在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色

15.2、操作的基本程序及实验现象

 基本程序：试管2支，编号甲、乙 → 各加等量5mLNaCl溶液 → 甲中放入少量白色丝状物DNA，使之溶解 → 各加4mL二苯胺试剂，混合均匀 → 沸水浴5min → 观察颜色变化。

 实验现象：甲试管呈现蓝色，乙试管无色。

15.3、实验中特别注意事项

 一、二苯胺试剂要现用现配，二苯胺试剂使用前需摇匀。

 二、要设计对照实验。

15.4、在日常生活中的应用

 用于鉴定DNA的存在及DNA含量的多少。

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初探高中生物实验中有关反应剂和染色剂使用引起的颜色变化

秦宣武  (湖南省永州市东安县第一中学  425900)

电话:0746-4221514    手机：13874786283    Email：：363402971@qq.com

摘  要   通过对高中生物实验中有关反应剂和染色剂使用引起的颜色变化进行类比归纳，简述颜色变化依据的原理、操作的基本程序和实验现象、注意事项以及在日常生活中的应用，旨在帮助学生对教材部分实验内容进行梳理、归纳和比较，期待提高学生的实验能力。

关键词    反应剂和染色剂使用     颜色变化    类比归纳

 

大家知道当前新课程改革注重培养学生的创新能力和创新精神，以学生的发展为本；注重全面素质的提高，改变学生的学习方式。学生实验是培养学生的创新能力和创新精神的最重要手段之一，在新课程教学显得更为重要。可是，由于各方面的原因，在高中生物新教材实验课的学习中,有许多实验结果牵涉到颜色变化，不同实验中不但实验原理、实验结果、实验操作的基本程序和实验特别注意事项不同，而且涉及到所用的反应剂和染色剂使用也不同。这些知识在高考题中频繁出现。对于这些知识学生很容易混淆，平时练习和各种考试也时常出错，在日常生活中更加不会应用了。怎样记忆理解这些知识并学会应用呢？一是要动手认真做实验，二是结合化学、生物等知识从本质原理理解它，三是进行分类比较归纳巧记。针对这种情况，现将相关知识进行归纳如下。

1、 必修一中《检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质》验证性实验

1.1、实验原理

 某些化学试剂能够使生物组织中的有关化合物产生特定的颜色反应。

1.2、操作的基本程序及实验现象

    检测还原性糖：还原性糖+斐林试剂       生成砖红色沉淀

    检测蛋白质：蛋白质或肽类+双缩脲试剂      生成紫色物质

    检测脂肪：脂肪+苏丹Ⅲ（或苏丹Ⅳ）     脂肪染成橘黄色（或红色）

 检测淀粉：淀粉+碘液      溶液变蓝色

1.3、实验中特别注意事项

    一、检测还原性糖时所用斐林试剂一定要现配现用，制备时两种溶液等量均匀混合。

    二、在检测蛋白质时所用双缩脲试剂，应先加双缩脲试剂A液（NaOH溶液），后加双缩脲试剂B液（CuSO₄溶液），并且CuSO₄溶液要加得少。

    三、在检测脂肪时，选取花生子叶切片要薄，染色时间适宜，一定要用50％的酒精溶液洗出浮色。鉴定时需要用显微镜观察。

    四、检测淀粉所用的碘液是指单质碘，而非碘离子。

1.4、在日常生活中的应用

 一、鉴别某糖是否为还原性糖(常见的还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等)，生物的不同组织中含还原性糖量高低的测定，医学上进行糖尿病的诊断等。

    二、鉴定某些消化液中含有蛋白质，用于劣质奶粉的鉴定，医学上进行肾炎的诊断。

    三、检测食品中营养成分是否含有脂肪，鉴别全脂奶粉和脱脂奶粉等。

    四、碘液可检测光合作用产生淀粉。还可检测食品中营养成分是否含有淀粉。

2、必修一中《观察DNA和RNA在细胞中的分布》验证性实验

2.1、实验原理

    一、DNA主要分布在细胞核内,RNA大部分存在于细胞质中。

 二、甲基绿和吡罗红2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。

　  三、盐酸能改变细胞膜的通透性,同时使染色体中的DNA与蛋白质分离。

2.2、操作的基本程序及实验现象

    基本程序：取口腔上皮细胞制片 → 盐酸水解 → 冲洗涂片 → 染色 → 镜下观察

 实验现象：细胞核呈绿色，细胞质呈红色

2.3、实验中特别注意事项

    一、制片时，一定要用消毒牙签在自己漱净的口腔内侧壁上轻轻刮取，避免破血，以免影响涂片和观察效果。

 二、2种染色剂要混合使用,而且要现配现用。

2.4、在日常生活中的应用

 一、可以显示DNA和RNA在细胞中的分布情况。

 二、用于DNA粗提出实验的鉴定试剂。

3、必修一中《用高倍显微镜观察线粒体》验证性实验

3.1、实验原理

 一、线粒体散布于细胞质中，呈无色。

 二、健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料,可以使细胞中线粒体呈现蓝绿色。

3.2、操作的基本程序及实验现象

 基本程序：制作人的口腔上皮细胞临时装片→高倍显微镜下观察线粒体

 实验现象：呈现蓝绿色是线粒体。

3.3、实验中特别注意事项

观察线粒体时，一定要用消毒牙签在自己漱净的口腔内侧壁上轻轻刮取，避免破血，以免影响涂片和观察效果。

3.4、在日常生活中的应用

 一、通过观察线粒体实验学生可以学会怎样使用高倍显微镜。

 二、可以用高倍镜观察细胞中线粒体的存在和分布，及不种细胞中线粒体多少不同。

4、必修一中《植物细胞的吸水和失水》探究性实验

4.1、实验原理

 一、成熟的植物细胞有一大液泡。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞失水，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，既发生了质壁分离。反之发生了质壁分离复原。

 二、原生质层中细胞膜和液胞膜具有选择透过性，而细胞壁是全透过性。

4.2、操作的基本程序及实验现象

 基本程序：制作临时装片 →用低倍显微镜观察 → 引加入了红墨水蔗糖液→低倍

          显微镜观察质壁分离→引清水→ 低倍显微镜观察质壁分离复原

实验现象：原生质层与细胞壁之间充满红色溶液，且红色溶液体积越来越大，液泡体积变小，颜色变深，原生质层与细胞壁分离。反之相反。

4.3、实验中特别注意事项

 一、制作装片时选洋葱鳞片叶外表皮。

 二、临时装片制作成功。

4.4、在日常生活中的应用

 一、 可以判断植物细胞的生活状态。

 二、可以推测植物细胞的细胞液浓度,即测细胞的等渗浓度。

 三、 可以解释家庭中盐啧食品的防腐原理。

5、必修一中《影响酶活性的条件—温度对淀粉酶活性的影响》探究性实验

5.1、实验原理

    一、酶易受环境条件的影响，尤其是对温度及pH的变化非常敏感。

 二、淀粉与单质碘结合生成一种复合物，该复合物呈蓝色。

5.2、操作的基本程序及实验现象

   基本程序：取试管5支，分别作一系列梯度温度标记，并注明“酶液管”,各加入酶提取液2ml；另取5支试管，也分别作一系列梯度温度标记，并注明“淀粉液管”，各加入0.5﹪淀粉液5ml；然后各管分别置于相对应温度的水浴中，约5min后，待管内外温度一致，将酶液倒入相同温度的淀粉液管中，摇匀并记下时间，10min后取出，放入冰水中冷却1min后，往每管加入碘液5滴，摇匀。观察颜色有何不同。

  实验现象：在60℃条件下试管中加入碘液，溶液不变蓝色，其余试管中呈深浅不一致的蓝色。

5.3、实验中特别注意事项

    一、要控制好温度条件。

 二、要加碘液量适当。

 三、不能用斐林试剂检测实验结果。

5.4、在日常生活中的应用

    一、利用碘液检测食品中营养成分是否含有淀粉。

    二、加酶洗衣粉在温水下去污效果好。

6、必修一中《探究酵母菌细胞呼吸的方式》探究性实验

6.1、实验原理

 一、CO2可以使澄清的石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。

 二、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。

6.2、操作的基本程序及实验现象

 基本程序：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和锥形瓶B中，分别向瓶中注入240mL质量分数分5%的葡萄糖溶液。

②另取两支锥形瓶，各注入240mL澄清右灰水。再取一只锥形，放入适量溴麝香草酚蓝水溶液。

③连接有氧呼吸和无氧呼吸装置，检查气密性。（见教材P92页）

④观察实验现象，记录实验数据

实验现象：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。   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。

6.3、实验中特别注意事项

 一、本实验由于时间较长，可为教师指导下引导探究式实验，也可是学生自主探究式实验，如果是后者教师须提前利用辅导课组织学生讨论，提出要探究的问题后，学生自行安排时间完成。

 二、本实验一定要控制好有氧和无氧条件。

6.4、在日常生活中的应用

 一、根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。

 二、探究酵母菌细胞呼吸的方式。

 三、制作果酒时检验是否产生了酒精。

 四、检查司机是否酒后驾驶。

7、必修一中《细胞大小与物质运输的关系》模拟性实验

7.1、实验原理

 酚酞遇NaOH显红色。

7.2、操作的基本程序及实验现象

    基本程序：切琼脂块→ 将琼脂块放在NaOH溶液中