高中生物必修一实验归纳 (1)

时间：2019-05-28 13:02:27 网站：公文素材库

高中生物必修一实验归纳 (1)

高中生物必修①实验归纳

实验一使用高倍显微镜观察几种细胞

1、高倍镜的使用步骤：

（1）在低倍镜下找到物象，将物象移至视野中央；（2）转动转换器，换上高倍镜。

（3）调节光圈和反光镜，使视野亮度适宜。如果光线较暗时，可用凹面反光镜来对光，同时选用

较大的光圈；如果光线明亮时，可用平面反光镜来对光，同时选用较小的光圈。（4）调节细准焦螺旋，使物象清晰。换用高倍镜后不能使用粗准焦螺旋。2、低倍镜和高倍镜的区别：

透镜大小镜头长短视野亮度物像大小细胞数量低倍镜小短亮小多高倍镜大长暗大少

3、污点位置的判断：用显微镜观察玻片标本时，目镜、物镜、所观察的材料是在同一直线上的，只要分别转动镜头或移动玻片标本，看污物是否随之而动，就可做出正确判断。

双缩脲试剂B液：质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液2、实验过程

选材（豆浆或鸡蛋蛋白）取组织样液加入试管中加入双缩脲试剂A液，摇匀

加入双缩脲试剂B液摇匀，观察，出现紫色。

（四）淀粉的检测和观察

1、实验原理及化学试剂：淀粉遇碘变蓝。

2、实验过程：选用富含淀粉的植物组织（如马铃薯）将组织样液注入试管滴加碘液观察颜色反应。

实验三观察DNA和RNA在细胞中的分布

1、实验原理：甲基绿将细胞核中的DNA染成绿色，吡罗红将细胞质中的RNA染成红色，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。

盐酸的作用：改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。2、实验过程：

实验二检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

（一）可溶性还原糖的检测和观察

取口腔上皮细胞制片盐酸水解冲洗涂片染色观察（先用低1、实验原理及化学试剂：

斐林试剂与可溶性还原糖（如葡萄糖、果糖、麦芽糖）反应，生成砖红色沉淀。（这种试剂要现配倍镜，后用高倍镜）。现用。甲液（质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液）与乙液（质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液）3、实验结果：真核的DNA主要存在于细胞核中，此外，在线粒体和叶绿体中也有少量的DNA分等量均匀混合生成蓝色Cu（OH）2，Cu（OH）2与可溶性还原糖发生反应。

淀粉、蔗糖等不能与斐林试剂发生颜色反应。布。RNA主要存在于细胞质中，少量存在于细胞核中。2、实验过程：

实验四用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体

选材（应选含糖量较高、颜色为白色或浅色的植物组织，以苹果、梨为最好）研磨过滤

1、实验原理组织样液加入斐林试剂（现配现用）摇匀水浴加热

观察颜色反应（浅蓝色棕色砖红色沉淀）。高等绿色植物的叶绿体存在于叶片中。叶绿体一般是绿色的椭球或球形，它的形态和分布不需要染（二）脂肪的检测和观察

色就可以用高倍镜观察。1、实验原理及化学试剂

苏丹Ⅲ染液：把脂肪物质染成橘黄色健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无苏丹Ⅳ染液：把脂肪物质染成红色

色。线粒体的形态和分布可用高倍镜观察。2、实验过程

选材（选含脂肪的种子，以花生种子为较好）浸泡制作花生子叶临时转片（徒手切2、实验过程片，切片要薄，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊）滴3滴苏丹Ⅲ染

（1）观察叶绿体：制作藓类叶片（或菠菜叶下表皮）临时装片，用显微镜观察叶绿体（低倍显微液染色用体积分数为50％的酒精洗浮色显微镜观察（先用低倍镜，找到子叶

最薄处，并移到视野中央，再换高倍镜，调整细焦螺旋观察，可见已着色的脂肪颗粒）。镜到高倍显微镜），注意观察叶绿体的形态和分布，绘图。（三）蛋白质的检测和观察

（2）观察线粒体：制作人口腔上皮细胞临时装片，用低倍显微镜观察，找到观察的对象后移到视1、实验原理及化学试剂

＋

双缩脲试剂：与蛋白质发生作用，产生紫色反应。（在碱性溶液中，Cu2与蛋白质发生反应）野中央，再高倍显微镜观察，细胞内蓝绿色小颗粒即是线粒体，观察其形态和分布。双缩脲试剂A液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液

实验五通过模拟实验探究膜的透性

（一）实验目的与原理

生物膜（细胞膜、细胞器膜、核膜）具有选择透过性，即对物质的输入和输出有选择性，可以让水分子自由通过，一些小分子和离子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。

玻璃纸（或鸡肠衣、鸡蛋卵壳膜、透析膜）是一种半透膜。

扩散：某种物质的分子从浓度高的地方向浓度低的地方移动的过程。（二）材料用具

质量分数为15％的硫酸铜溶液，质量分数为30％的蔗糖溶液，蒸馏水，红墨水；250mL烧杯，长颈漏斗，铁架台，玻璃纸（或鸡肠衣、鸡蛋东卵壳膜、透析膜），棉线。（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，并将观察结果填入下表。实验步骤实验现象蒸馏水颜色长颈漏斗液面变化结果分析装置A变蓝下降长颈漏斗中的铜离子和水分子通过玻璃纸进入烧杯内的蒸馏水中。装置B不变上升水可以通过玻璃纸向漏斗内扩散，而蔗糖和红墨水的染料分子不能透过玻璃纸。二、实验过程

制作洋葱鳞片叶表皮细胞的临时装片显微镜观察液泡的大小和原生质层的位置滴入蔗糖溶液显微镜观察（观察到质壁分离现象）滴入清水显微镜观察（发生质壁分离复原）。

实验七探究影响酶活性的因素

一、实验原理

淀粉遇碘后，形成紫蓝色络合物。淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖，这两种物质遇碘后，形成紫蓝色的复合物，但是能与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色沉淀。二、实验过程

（一）探究温度对淀粉酶活性的影响序号123456项目注入可溶性淀粉液置于不同温度的条件下时间注入淀粉酶溶液振荡摇匀保持各自的温度加入碘液观察颜色变化2mL60℃左右的热水中5min1mL5min1滴不变蓝试管1试管22mL沸水中5min1mL5min1滴变蓝试管32mL冰块中5min1mL5min1滴变蓝（二）探究pH对淀粉酶活性的影响顺序123456789

三、结论：酶的活性受温度和pH的影响。酶的催化反应需要适宜的温度和适宜的pH；温度或pH过高过低都会影响酶的活性。

（四）讨论如果将玻璃纸换成塑料膜，装置A、B中的蒸馏水的颜色将都不发生变化。原因是因为塑料膜不是半透膜。项目1注入可溶性淀粉溶液注入蒸馏水注入5％氢氧化钠溶液注入5％盐酸溶液注入新鲜的淀粉酶溶液保温60℃时间注入斐林试剂隔水煮沸实验现象2mL1mL1mL5min2mL1min有砖红色沉淀产生试管22mL1mL1mL5min2mL1min无32mL1mL1mL5min2mL1min无实验六植物细胞的吸水和失水一、实验原理当细胞液的浓度低于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液中，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逐渐分离，即发生质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入液泡中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，即植物细胞发生质壁分离复原。

常用的化学试剂：0.3g/mL蔗糖溶液。（试剂浓度越高，发生现象就越明显。但如果试剂浓度过高，则细胞会因为过度失水而死亡，不能发生质壁分离复原。）

实验八探究酵母菌的呼吸方式

一、实验原理

酵母菌属于真核单细胞生物，在有氧、无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。可用于探究细胞呼吸的不同方式。

通过控制有氧呼吸和无氧呼吸，可以探究酵母菌在不同条件下的呼吸产物。

CO2可使澄清石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。因此可用这两种溶液来检测酵母菌培养液中的CO2产生情况。

橙色的重铬酸钾在酸性条件下与乙醇（酒精）发生化学反应，变成灰绿色，可用来检测乙醇的产生情况。二、实验过程

1、酵母菌培养液的配制：目的是保证酵母菌在整个实验过程中正常生活。两份：10g新鲜食用酵母菌＋240mL质量分数为5％的葡萄糖液。2、检测CO2的产生

安装好实验装置：如下图

甲乙

甲图用于检测有氧条件下CO2的产生；乙图用于检测无氧条件下CO2的产生。

装置甲中设置左边第一个锥形瓶的目的是吸收通入空气中的CO2，防止其对实验结果的干扰。装置乙的B瓶应封口放置一段时间之后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，这样做的目的是是将空气中残余的O2消耗尽。

甲、乙装置石灰水都变混浊，装置甲混浊快且程度高。

得出结论：酵母菌在有氧条件下产生的CO2比无氧条件下产生的CO2多。3、检测酒精的产生

A试管中的酵母菌培养液滤液＋溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液（混合均匀）：颜色不变。B试管中的酵母菌培养液滤液＋溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液（混合均匀）：颜色变灰绿色。得出结论：酵母菌在有氧条件下不产生酒精，在无氧条件下产生酒精。

剪碎叶片并加入二氧化硅研磨，目的是破坏叶表皮、细胞壁、细胞膜、液泡膜，使研磨充分。

叶绿体中的色素都能够溶解于有机溶剂如无水乙醇，可以用无水乙醇提取色素。加入碳酸钙可以防止色素被破坏。

绿叶中的各种色素都能溶解于层析液中，但在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。这样，各种色素会随层析液在滤纸上的扩散，因扩散速度不同而分离开。

二、实验步骤

①提取绿色叶片中的色素（研磨绿叶，同时加入二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇，过滤得到色素滤液）；②制备滤纸条；③画滤液细线；④利用层析液分离色素；⑤观察实验结果。三、实验成功的关键：

①叶片要新鲜，颜色要深绿。②研磨要迅速、充分。③滤液收集后，要及时用棉塞将试管塞紧，以免滤液挥发。

④滤液细线不仅细、齐、直，而且要含有比较多的色素(可以画二三次)。⑤滤纸上的滤液细线不能浸入层析液，否则色素会溶解在层析液中。四、实验结果

滤纸条上色素带有四条，分别是(由上到下)①橙黄色的胡萝卜素；②黄色的叶黄素；③蓝绿色的叶绿素a；④黄绿色的叶绿素b。

胡萝卜素和叶黄素统称为类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光。

叶绿素a和叶绿素b通常为叶绿素，主要吸收红光和蓝紫光。说明：四种色素中，含量最多的是③叶绿素a，

色素带最宽的也是③叶绿素a；含量最少(色素带最窄)的是①胡萝卜素，扩散速度最快的也是①胡萝卜素；扩散速度最慢的是④叶绿素b；

实验十细胞大小与物质运输的关系

一、实验原理

在相同时间内，物质扩散进细胞的体积与细胞的总体积之比可以反映细胞的物质运输效率。用含酚酞的不同大小的琼脂块模拟不同大小的细胞，酚酞与NaOH溶液相遇，呈紫红色，以紫红色出现的深度，模拟物质扩散进细胞的快慢。二、方法步骤

将琼脂块切成三种正方形用NaOH溶液浸泡10min观察各块切面上NaOH的深度。三、实验结论

琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减少；NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减少。四、相关知识

制约细胞体积的因素有三个方面：

一是细胞的表面积与体积的关系（相对表面积）是两者成反比，细胞体积越小，其相对表面积越大，细胞与周围环境交换物质的能力越大。

二是细胞核与细胞质之间（核质比）有一定的关系，一个细胞中二者体积之比一般为1/3，细

实验九绿叶中色素的提取和分离

一、实验原理

胞核所含遗传信息有一定限度，对细胞活动的控制能力有一定限度。

三是细胞内物质的交流受细胞体积制约，细胞体积过大，会影响物质流动速度，细胞内的生命活动就不能灵敏地控制和缓冲。

的根毛使细胞吸收的表面积大大增加，是根吸收水分和无机盐的主要部位。

二、实验方法步骤

（一）洋葱根尖的培养，实验前的3-4d培养洋葱，待根长约5cm时，取生长健壮的根尖。（二）装片的制作流程：解离→漂洗→染色→制片

1．解离：取根尖2-3mm。放入解离液（质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精等体积的混合液）中，3-5min，使根尖变得酥软，目的是使组织中的细胞相互分离开来。

2．漂洗：将解离后的根尖放入清水中，约10min。目的是洗去解离液，防止解离过度。3．染色：用质量分数为0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液（或醋酸洋红液）对漂洗后的根尖染色，时间3-5min，使染色体着色

实验十一观察根尖分生组织细胞的有丝分裂

一、实验原理

（1）植物的分生区细胞有丝分裂较为旺盛。

（2）有丝分裂各个时期细胞内染色体的存在状态不同，根据各个时期内染色体的变化情况，识

别细胞处于有丝分裂的哪个时期。（3）细胞核内的染色体易被碱性染料着色。根的结构

根冠：在根尖的顶端。细胞较大，排列不整齐。像帽子套在外面，具有保护作用。

分生区：被根冠包围着，细胞很小，显微镜下细胞呈正方形，排列紧密，细胞壁薄，细胞核大，细胞质浓，有很强的分裂能力，不断分裂出新的细胞。分生区属于分生组织。

伸长区：在分生区的上部，细胞逐渐停止分裂，开始迅速伸长。是根伸长最快的地方。能吸收水分和无机盐。（显微镜下细胞呈长方形）

根的长度能不断的增加，是因为分生区细胞能够分裂，伸长区细胞能够伸长的缘故。

成熟区：在伸长区的上部，细胞停止伸长，开始分化，表皮细胞部分向外突出，形成根毛，大量

注意：严格控制染色时间。染色时间过短，染色体（质）着色浅；时间过长，细胞的其他部位也被染成深色，不利于观察。

4．制片：用镊子将根尖放在载玻片上并弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片，用拇指按压。使细胞分散开来，有利于观察。

（三）观察

1．先低倍镜下找到分生区（细胞呈正方形，排列紧密）（如果是不能分裂的细胞，由于染色质呈细丝状，不能形成染色体，无法观察到染色体）

在解离过程中细胞已经死亡，制成的装片中，细胞将停驻在当前的细胞周期状态，在显微镜下不能观察到一个细胞连续的分裂过程，只能找到处于不同时期的细胞。

2．换成高倍镜，先找到中期细胞，后找前期、后期、末期细胞，最后观察分裂间期的细胞。（四）绘图

讨论题：

1．处于间期的细胞最多，因为间期的时间长。

2．每一时期的时间=洋葱的细胞周期（12h）×每一时期的细胞数占计数细胞总数的比例。

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高中生物必修一实验归纳

实验一使用高倍显微镜观察几种细胞

1、高倍镜的使用步骤：（1）在低倍镜下找到物象，将物象移至视野中央；（2）转动转换器，换上高倍镜。（3）调节光圈和反光镜，使视野亮度适宜。如果光线较暗时，可用凹面反光镜来对光，同时选用较大的光圈；如果光线明亮时，可用平面反光镜来对光，同时选用较小的光圈。（4）调节细准焦螺旋，使物象清晰。换用高倍镜后不能使用粗准焦螺旋。2、低倍镜和高倍镜的区别：

透镜大小镜头长短视野亮度物像大小细胞数量低倍镜小短亮小多高倍镜大长暗大少

实验二检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

（一）可溶性还原糖的检测和观察1、实验原理及化学试剂：

斐林试剂与可溶性还原糖（如葡萄糖、果糖、麦芽糖）反应，生成砖红色沉淀。（这种试剂要现配现用。甲液（质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液）与乙液（质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液）等量均匀混合生成蓝色Cu（OH）2，Cu（OH）2与可溶性还原糖发生反应。淀粉、蔗糖等不能与斐林试剂发生颜色反应。2、实验过程：

选材（应选含糖量较高、颜色为白色或浅色的植物组织，以苹果、梨为最好）研磨

过滤组织样液加入斐林试剂（现配现用）摇匀

水浴加热观察颜色反应（浅蓝色棕色砖红色沉淀）。（二）脂肪的检测和观察1、实验原理及化学试剂

苏丹Ⅲ染液：把脂肪物质染成橘黄色苏丹Ⅳ染液：把脂肪物质染成红色2、实验过程选材（选含脂肪的种子，以花生种子为较好）浸泡制作花生子叶临时转片（徒手切片，切片要薄，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊）滴3滴苏丹Ⅲ染液染色用体积分数为50％的酒精洗浮色显微镜观察（先用低倍镜，找到子叶最薄处，并移到视野中央，再换高倍镜，调整细焦螺旋观察，可见已着色的脂肪颗粒）。

（三）蛋白质的检测和观察1、实验原理及化学试剂

＋

双缩脲试剂：与蛋白质发生作用，产生紫色反应。（在碱性溶液中，Cu2与蛋白质发生反应）双缩脲试剂A液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液双缩脲试剂B液：质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液2、实验过程

选材（豆浆或鸡蛋蛋白）取组织样液加入试管中加入双缩脲试剂A液

加入双缩脲试剂B液摇匀观察，出现紫色。

（四）淀粉的检测和观察

1、实验原理及化学试剂：淀粉遇碘变蓝。

2、实验过程：选用富含淀粉的植物组织（如马铃薯）将组织样液注入试管滴加碘液观察颜色反应。

实验三观察DNA和RNA在细胞中的分布

盐酸的作用：改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。2、实验过程：

取口腔上皮细胞制片盐酸水解冲洗涂片染色观察（先用低倍镜，后用高倍镜）。

3、实验结果：真核的DNA主要存在于细胞核中，此外，在线粒体和叶绿体中也有少量的DNA分布。RNA主要存在于细胞质中，少量存在于细胞核中。

实验四用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体

1、实验原理

高等绿色植物的叶绿体存在于叶片中。叶绿体一般是绿色的椭球或球形，它的形态和分布不需要染色就可以用高倍镜观察。

健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。线粒体的形态和分布可用高倍镜观察。2、实验过程

（1）观察叶绿体：制作藓类叶片（或菠菜叶下表皮）临时装片，用显微镜观察叶绿体（低倍显微镜到高倍显微镜），注意观察叶绿体的形态和分布，绘图。

（2）观察线粒体：制作人口腔上皮细胞临时装片，用低倍显微镜观察，找到观察的对象后移到视野中央，再高倍显微镜观察，细胞内蓝绿色小颗粒即是线粒体，观察其形态和分布。

实验五通过模拟实验探究膜的透性

（一）实验目的与原理

玻璃纸（或鸡肠衣、鸡蛋卵壳膜、透析膜）是一种半透膜。

扩散：某种物质的分子从浓度高的地方向浓度低的地方移动的过程。（二）材料用具

质量分数为15％的硫酸铜溶液，质量分数为30％的蔗糖溶液，蒸馏水，红墨水；250mL烧杯，长颈漏斗，铁架台，玻璃纸（或鸡肠衣、鸡蛋东卵壳膜、透析膜），棉线。（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，并将观察结果填入下表。

实验步骤实验现象蒸馏水颜色长颈漏斗液面变化结果分析装置A变蓝下降长颈漏斗中的铜离子和水分子通过玻璃纸进入烧杯内的蒸馏水中。装置B不变上升水可以通过玻璃纸向漏斗内扩散，而蔗糖和红墨水的染料分子不能透过玻璃纸。（四）讨论

如果将玻璃纸换成塑料膜，装置A、B中的蒸馏水的颜色将都不发生变化。原因是因为塑料膜不是半透膜。

实验六植物细胞的吸水和失水

一、实验原理

当细胞液的浓度低于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液中，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逐渐分离，即发生质壁分离。

当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入液泡中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，即植物细胞发生质壁分离复原。

常用的化学试剂：0.3g/mL蔗糖溶液。（试剂浓度越高，发生现象就越明显。但如果试剂浓度过高，则细胞会因为过度失水而死亡，不能发生质壁分离复原。）二、实验过程

实验七探究影响酶活性的因素

一、实验原理

淀粉遇碘后，形成紫蓝色络合物。淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖，这两种物质遇碘后，形成紫蓝色的复合物，但是能与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色沉淀。

二、实验过程

（一）探究温度对淀粉酶活性的影响序号项目123456注入可溶性淀粉液置于不同温度的条件下时间注入淀粉酶溶液振荡摇匀保持各自的温度加入碘液观察颜色变化试管12mL60℃左右的热水中5min1mL5min1滴不变蓝试管22mL沸水中5min1mL5min1滴变蓝试管32mL冰块中5min1mL5min1滴变蓝

（二）探究pH对淀粉酶活性的影响顺序

项目13

试管2123456789注入可溶性淀粉溶液注入蒸馏水注入5％氢氧化钠溶液注入5％盐酸溶液注入新鲜的淀粉酶溶液保温60℃时间注入斐林试剂隔水煮沸实验现象2mL1mL1mL5min2mL1min有砖红色沉淀产生2mL1mL1mL5min2mL1min无2mL1mL1mL5min2mL1min无

三、结论：酶的活性受温度和pH的影响。

实验八探究酵母菌的呼吸方式

一、实验原理

酵母菌属于真核单细胞生物，在有氧、无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。可用于探究细胞呼吸的不同方式。

通过控制有氧呼吸和无氧呼吸，可以探究酵母菌在不同条件下的呼吸产物。CO2可使澄清石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。因此可用这两种溶液来检测酵母菌培养液中的CO2产生情况。

橙色的重铬酸钾在酸性条件下与乙醇（酒精）发生化学反应，变成灰绿色，可用来检测乙醇的产生情况。二、实验过程

1、酵母菌培养液的配制：目的是保证酵母菌在整个实验过程中正常生活。两份：10g新鲜食用酵母菌＋240mL质量分数为5％的葡萄糖液。2、检测CO2的产生

安装好实验装置：如下图

甲乙

甲图用于检测有氧条件下CO2的产生；乙图用于检测无氧条件下CO2的产生。装置甲设置左边第一个锥形瓶的目的是吸收通入空气中的CO2。

装置乙的B瓶应封口放置一段时间之后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，这样做的目的是是空气中残余的O2消耗尽。

甲、乙装置石灰水都变混浊，装置甲混浊快且程度高。

得出结论：酵母菌在有氧条件下产生的CO2比无氧条件下产生的CO2多。3、检测酒精的产生

A试管中的酵母菌培养液滤液＋溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液（混合均匀）：颜色不变。B试管中的酵母菌培养液滤液＋溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液（混合均匀）：颜色变灰绿色。

得出结论：酵母菌在有氧条件下不产生酒精，在无氧条件下产生酒精。

实验九绿叶中色素的提取和分离

一、实验原理

剪碎叶片并加入二氧化硅研磨，目的是破坏叶表皮、细胞壁、细胞膜、液泡膜，使研磨充分。

叶绿体中的色素都能够溶解于有机溶剂如无水乙醇，可以用无水乙醇提取色素。加入碳酸钙可以防止色素被破坏。

绿叶中的各种色素都能溶解于层析液中，但在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。这样，各种色素会随层析液在滤纸上的扩散，因扩散速度不同而分离开。二、实验步骤

①叶片要新鲜，颜色要深绿。②研磨要迅速、充分。③滤液收集后，要及时用棉塞将试管塞紧，以免滤液挥发。④滤液细线不仅细、直，而目含有比较多的色素(可以画二三次)。⑤滤纸上的滤液细线不能浸入层析液，否则色素会溶解在层析液中。四、实验结果

滤纸条上色素带有四条，分别是(由上到下)橙黄色的胡萝卜素；黄色的叶黄素；蓝绿色的叶绿素a；黄绿色的叶绿素b。

胡萝卜素和叶黄素统称为类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光。叶绿素a和叶绿素b通常为叶绿素，主要吸收红光和蓝紫光。

说明：四种色素中，含量最多的是③叶绿素a，色素带最宽的也是③叶绿素a；含量最少(色素带最窄)的是①胡萝卜素，扩散速度最快的也是①胡萝卜素；扩散速度最慢的是④叶绿素b；相邻两条色素带之间距离最远的是①胡萝卜素和②叶黄素，最近的是③叶绿素a和④叶绿素b。

实验十模拟探究细胞表面积与体积的关系（细胞大小与物质运输的关系）

一、实验原理

在相同时间内，物质扩散进细胞的体积与细胞的总体积之比可以反映细胞的物质运输效率。用含酚酞的不同大小的琼脂块模拟不同大小的细胞，酚酞与NaOH相遇，呈紫红色，以紫红色出现的深度，模拟物质扩散进细胞的快慢。二、方法步骤

将琼脂块切成三种正方形用NaOH浸泡10min观察各块切面上NaOH的深度。三、实验结论

琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减少；NaOH扩散的体积与整个琼脂块

的体积之比随着琼脂块的增大而减少。四、相关知识

制约细胞体积的因素有三个方面：一是细胞的表面积与体积的关系是两者成反比，细胞体积越小，其相对表面积越大，细胞与周围环境交换物质的能力越大。二是细胞核与细胞质之间有一定的关系，一个细胞中二者体积之比一般为1/3，细胞核所含遗传信息有一定限度，对细胞活动的控制能力有一定限度。三是细胞内物质的交流受细胞体积制约，细胞体积过大，会影响物质流动速度，细胞内的生命活动就不能灵敏地控制和缓冲。《生物》必修一知识归纳（一）走近细胞

一、比较原核与真核细胞（多样性）原核细胞真核细胞

细胞较小（110um）较大（10--100um）

细胞核无成形的细胞核，核物质集中在核区。无核膜，无核仁。DNA不和蛋白质结合有成形的真正的细胞核。有核膜，有核仁。DNA不和蛋白质结合成染色体细胞质除核糖体外，无其他细胞器有各种细胞器

细胞壁有。但成分和真核不同，主要是肽聚糖植物细胞、真菌细胞有，动物细胞无代表放线菌、细菌、蓝藻、支原体真菌、植物、动物二、生命系统的层次性

植：营养、保护、机械、输导植：根、茎、叶细胞组织分泌器官花、果、种动：上皮、结缔、肌肉、神经动：心、肝……运动、循环

消化、呼吸病毒

系统（动）个体单细胞种群群落泌尿、生殖多细胞神经、内分泌

非生物因素Ⅰ号生态系统生产者生物圈

生物因素消费者Ⅱ号分解者三、细胞学说内容（统一性）

○从人体的解剖和观察入手：维萨里、比夏○显微镜下的重要发明：虎克、列文虎克○理论思维和科学实验的结合：施来登、施旺

1．细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。2．细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。

3．新细胞可以从老细胞中产生。

○在修正中前进：细胞通过分裂产生新的细胞。

注：现代生物学的三大基石

1.18381839年细胞学说2．1859年达尔文进化论3.1866年孟德尔遗传学

四、结论

除病毒以外，细胞是生物体结构和功能的基本单位，也是地球上最基本的生命系统。（二）组成细胞的分子

基本：C、H、O、N（90％）大量：C、H、O、N、P、S、（97％）K、Ca、Mg

元素微量：Fe、Mo、Zn、Cu、B、Mo等

（20种）最基本：C，占干重的48.4%,生物大分子以碳链为骨架物质说明生物界与非生物界的统一性和差异性。基础水：主要组成成分；一切生命活动离不开水无机物无机盐：对维持生物体的生命活动有重要作用

化合物蛋白质：生命活动（或性状）的主要承担者／体现者核酸：携带遗传信息

有机物糖类：主要的能源物质

脂质：主要的储能物质一、蛋白质（占鲜重7－10％，干重50％）

结构元素组成C、H、O、N，有的还有P、S、Fe、Zn、Cu、B、Mn、I等单体氨基酸（约20种，必需8种，非必需12种）

化学结构由多个氨基酸分子脱水缩合而成，含有多个肽键的化合物，叫多肽。多肽呈链状结构，叫肽链。一个蛋白质分子含有一条或几条肽链。高级结构多肽链形成不同的空间结构，分二、三、四级。

结构特点由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序不同，于是肽链的空间结构千差万别，因此蛋白质分子的结构是极其多样的。

功能○蛋白质的结构多样性决定了它的特异性/功能多样性。

1．构成细胞和生物体的重要物质：如细胞膜、染色体、肌肉中的蛋白质；2．有些蛋白质有催化作用：如各种酶；

3．有些蛋白质有运输作用：如血红蛋白、载体蛋白；4．有些蛋白质有调节作用：如胰岛素、生长激素等；5．有些蛋白质有免疫作用：如抗体。

备注○连接两个氨基酸分子的键（NHCO）叫肽键。○各种蛋白质在结构上所具有的共同特点（通式）：

1．每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基连同一碳原子上；2．各种氨基酸的区别在于R基的不同。

○变性（熟鸡蛋）＆盐析＆凝固（豆腐）

计算○由N个aa形成的一条肽链围成环状蛋白质时，产生水／肽键N个；○N个aa形成一条肽链时，产生水／肽键N－1个；○N个aa形成M条肽链时，产生水／肽键N－M个；

○N个aa形成M条肽链时，每个aa的平均分子量为α，那么由此形成的蛋白质的分子量为N×α－（N－M）×18；二、核酸

一切生物的遗传物质，是遗传信息的载体，是生命活动的控制者。元素组成C、H、O、N、P等

分类脱氧核糖核酸（DNA双链）核糖核酸（RNA单链）

单体

成分磷酸H3PO4五碳糖脱氧核糖核糖含氮

碱基A、G、C、TA、G、C、U

功能主要的遗传物质，编码、复制遗

传信息，并决定蛋白质的合成将遗传信息从DNA传递给蛋白质。

存在主要存在于细胞核，少量在线粒

体和叶绿体中。甲基绿主要存在于细胞质中。吡罗红

△每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。

三、糖类和脂质

元素类别存在生理功能

糖类C、H、O单糖核糖C5H10O5主细胞质核糖核酸的组成成分；脱氧核糖C4H10O5主细胞核脱氧核糖核酸的组成成分；六碳糖：葡萄糖

C6H12O6、果糖等主细胞质是生物体进行生命活动的重要能源物质（70％以上）；二糖

C12H22O11麦芽糖、蔗糖植物乳糖动物

多糖淀粉、纤维素植物（细胞壁的组成成分），重要的储存能量的物质；糖原（肝、肌）动物脂质C、H、O

有的还有N、P脂肪动、植物储存能量、维持体温恒定；类脂/磷脂脑、豆构成生物膜的重要成分；固醇胆固醇动物动物的重要成分；性激素促性器官发育和第二性征；维生素D促进钙、磷的吸收和利用；

△组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动，而只有按照一定的方式有机地组织起来，才能表现出细胞和生物体的生命现象。细胞就是这些物质最基本的结构形式。四、鉴别实验

试剂成分实验现象常用材料

蛋白质双缩脲A:0.1g/mLNaOH紫色大豆鸡蛋

B:0.01g/mLCuSO4脂肪苏丹Ⅲ橘黄色花生

还原糖班氏（加热）砖红色沉淀苹果、梨、白萝卜淀粉碘液I2蓝色马铃薯

○具有还原性的糖：葡萄糖、麦芽糖、果糖

五、无机物

存在方式生理作用水

结合水4.5%

自由水95%部分水和细胞中

其他物质结合。细胞结构的组成成分。绝大部分的水以

游离形式存在，可以自由流动。1．细胞内的良好溶剂；2．参与细胞内许多生物化学反应；3．水是细胞生活的液态环境；

4．水的流动，把营养物质运送到细胞，并把废物运送到排泄器官或直接排出；无机盐多数以离子状态存，如K+、

Ca2+、Mg2+、Cl--、PO2+等1．细胞内某些复杂化合物的重要组成部分，如Fe2+是血红蛋白的主要成分；

2．持生物体的生命活动，细胞的形态和功能；3．维持细胞的渗透压和酸碱平衡；

六、小结

化合有机组合分化化学元素化合物原生质细胞

○原生质1．泛指细胞内的全部生命物质，但并不包括细胞内的所有物质，如细胞壁；2．包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分；其主要成分为核酸、蛋白质（和脂类）；3．动物细胞可以看作一团原生质。

○细胞质：指细胞中细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质。

○原生质层：成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，为一层半透膜。(三)细胞的基本结构

细胞壁（植物特有）：纤维素+果胶，支持和保护作用

成分：脂质（主磷脂）50%、蛋白质约40%、糖类2%-10%细胞膜

作用：隔开细胞和环境；控制物质进出；细胞间信息交流；

真核基质：有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等细胞细胞质是活细胞进行新陈代谢的主要场所。分工：线、内、高、核、溶、中、叶、液、细胞器

协调配合：分泌蛋白的合成与分泌；生物膜系统核膜：双层膜，分开核内物质和细胞质核孔：实现核质之间频繁的物质交流和信息交流细胞核核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关染色质：由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体

一、细胞器差速离心：美国克劳德

线粒体叶绿体高尔基体内质网液泡核糖体中心体分布动植物植物动植物动植物植物和某些原生动物动植物动物低等植物

形态椭球形、棒形扁平的球形或椭球形大小囊泡、扁平囊网状椭球形粒状小体结构双层膜，有少量DNA单层膜，形成囊泡状和管状，内有腔没有膜结构嵴（TP酶复合体）、基粒、基质基粒（类体）、基质（片层结构）、酶外连细胞膜，内连核膜液泡膜、细胞液蛋白质、RNA、和酶两个互相垂直的中心粒功能有氧呼吸的主场所进行光合作用的场所细胞分泌，成细胞壁提供合成、运输条件贮存物质，调节内环境蛋白质合成的场所与有丝分裂有关备注在核仁形成

△细胞器是指在细胞质中具有一定形态结构和执行一定生理功能的结构单位，

三、协调配合分泌蛋白放射性同位素示踪法：罗马尼亚帕拉德有机物、O2叶绿体线粒体

能量、CO2

基因调控初步合成加工修饰

细胞核核糖体内质网高尔基体细胞膜胞外氨基酸肽链一定空间结构

○生物膜系统：细胞器膜+细胞膜+核膜等形成的结构体系

四、细胞核=核膜（双层）+核仁+染色质+核液

美西螈实验、蝾螈横缢实验、变形虫实验、伞藻嫁接与移植实验

细胞核是遗传信息储存和复制的场所，是代谢活动和遗传特性的控制中心。

○染色质和染色体是同一物质在细胞周期不同阶段相互转变的形态结构。DNA螺旋

○+=核小体（串珠结构）染色质30nm纤维组蛋白非组蛋白

螺旋化

0.4um超螺旋管（圆筒形）2－10um染色单体（圆柱状、杆状）

二、树立观点(基本思想)

1.有一定的结构就必然有与之对应功能的存在○结构和功能相统一2．任何功能都需要一定的结构来完成

1．各种细胞器既有形态结构和功能上的差异，又相互联系，相互依存；○分工合作

2．细胞的生物膜系统体现细胞各结构之间的协调配合。○生物的整体性：整体大于各部分之和；只有在各部分组成一个整体的时才能体现出生命现象。

1．结构：细胞的各个部分是相互联系的。如分布在细胞质的内质网内连核膜，外接细胞膜。2．功能：细胞的不同结构有不同的生理功能，但却是协调配合的。如分泌蛋白的合成与分泌。

3．调控：细胞核是代谢的调控中心。其DNA通过控制蛋白质类物质的合成调控生命活动。4．与外界的关系上：每个细胞都要与相邻细胞、而与外界环境直接接触的细胞都要和外界环境进行物质交换和能量转换。

六、总结

细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。（四）细胞物质的运输

○科学家研究细胞膜结构的历程是从物质跨膜运输的现象开始的，分析成分是了解结构的基础，现象和功能又提供了探究结构的线索。人们在实验观察的基础上提出假说，又通过进一步的实验来修正假说，其中方法与技术的进步起到关键的作用

成分：磷脂和蛋白质和糖类

结构：单位膜（三明治）→流动镶嵌模型细胞膜特性结构特点：具有相对的流动性生理特性：选择透过性（对离子和小分子物质具选择性）保护作用

功能控制细胞内外物质交换

细胞识别、分泌、排泄、免疫等

一、物质跨膜运输的实例1.水分

条件浓度外液>细胞质/液外液<细胞质/液现象动物失水皱缩吸水膨胀甚至涨破植物质壁分离质壁分离复原原理外因水分的渗透作用

内因原生质层与细胞壁的伸缩性不同造成收缩幅度不同

结论细胞的吸水和失水是水分顺相对含量梯度跨膜运输的过程

○渗透现象发生的条件：半透膜、细胞内外浓度差

○渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。

○半透膜：指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。○质壁分离与复原实验可拓展应用于：（指的是原生质层与细胞壁）①证明成熟植物细胞发生渗透作用；②证明细胞是否是活的；③作为光学显微镜下观察细胞膜的方法；④初步测定细胞液浓度的大小；

2.无机盐等其他物质

①不同生物吸收无机盐的种类和数量不同。

②物质跨膜运输既有顺浓度梯度的，也有逆浓度梯度的。3.选择透过性膜

可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他离子、小分子和大分子则不能通过的膜。

□生物膜是一种选择透过性膜，是严格的半透膜。

二、流动镶嵌模型

1.要点

①磷脂双分子层构成生物膜的基本支架，但这个支架不是静止的，它具有流动性。②蛋白质镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上，大多数蛋白质也是可以流动的。

③天然糖蛋白蛋白质和糖类结合成天然糖蛋白，形成糖被具有保护、润滑和细胞识别等

2.与单位膜的异同

相同点：组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质

不同点：①流：蛋白质的分布有不均匀和不对称性；强调组成膜的分子是运动的。②单：蛋白质均匀分布在脂双层的两侧；认为生物膜是静止结构。

三、跨膜运输的方式

例子方式浓度梯度载体能量作用

水、甘油、气体、乙醇、苯自由扩散顺××被选择吸收的物质从高浓度的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运

葡萄糖进入红细胞协助扩散顺√×

进入红细胞的钾离子主动运输逆√√能保证活细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收所需要

的物质，排出新陈代谢产生的废物和对细胞要害的物质。

○大分子或颗粒：胞吞、胞吐

四、小结

组成决定

磷脂分子+蛋白质分子结构功能（物质交换）具有

导致保证体现

运动性流动性物质交换正常选择透过性

成分组成结构，结构决定功能。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的，因此决定了由它们构成的细胞膜的结构具有一定的流动性。结构的流动性保证了载体蛋白能把相应的物质从细胞膜的一侧转运到到另一侧。由于细胞膜上不同载体的数量不同，所以，当物质进出细胞时能体现出不同的物质进出细胞膜的数量、速度及难易程度的不同，即反映出物质交换过程中的选择透过性。可见，流动性是细胞膜结构的固有属性，无论细胞是否与外界发生物质交换关系，流动性总是存在的，而选择透过性是细胞膜生理特性的描述，这一特性，只有在流动性基础上，完成物质交换功能方能体现出来。

(五)细胞的能量供应和利用

H2O外界水

H2OO2矿质元素

[H]

光ATP原生质

ADP+PI热能

ATPADP+PICO2+H2OC3H6O3C2H5OH+CO2

一、酶降低反应活化能

◎新陈/细胞代谢：活细胞内全部有序化学反应的总称。

◎活化能：分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量1．发现

①巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。②巴斯德（法、微生物学家）：发酵与活细胞有关；发酵是整个细胞。③利比希（德、化学家）：引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。④比希纳（德、化学家）：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。⑤萨姆纳（美、科学家）：从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质。⑥许多酶是蛋白质。

⑦切赫与奥特曼（美、科学家）：少数RNA具有生物催化功能。

2．定义

酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。注：

①由活细胞产生（与核糖体有关）

②催化性质：A.比无机催化剂更能减低化学反应的活化能，提高化学反应速度。B.反应前后酶的性质和数量没有变化。③成分：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。

3．特性①高效性：催化效率很高，使反应速度很快，是一般无机催化集的1071013②专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。→多样性。③需要合适的条件（温度和pH值）→温和性→易变性。

酶的催化作用需要适宜的温度、pH值等，过酸、过碱、高温都会破坏酶分子结构。低温也会影响酶的活性，但不破坏酶的分子结构。

解析在底物足够，其他因素固定的条件下，酶促反应的速度与酶浓度成正比。1.在S较低时，V随S增加而加快，近乎成正比；

2.在S较低时，V随S增加而加快，但不显著；

3.当S很大且达到一定限度时，V也达到一个最大值，此时即使再增加S，反应也几乎不再改变。

1.在一定T内V随T的升高而加快；

2.在一定条件下，每一种酶在某一T时活力最大，称最适温度；3.当T升高到一定限度时，V反而随温度的升高而降低。◎动物T：3540℃

恩格尔曼1880年水绵光合作用实验叶绿体是光合作用的场所释放出氧。鲁宾与卡门1939年同位素标记法光合作用释放的氧全来自水2．场所

双层膜叶绿体基质

基粒多个类囊体（片层）堆叠而成

胡萝卜素（橙黄色）1/3类胡萝卜素叶黄素（黄色）2/3吸蓝紫光色素（1/4）叶绿素A（蓝绿色）3/4

叶绿素（3/4）叶绿素B（黄绿色）1/4吸红橙和蓝紫光3．过程

光反应暗反应

条件光、色素、酶CO2、[H]、ATP、酶时间短促较缓慢

场所内囊体的薄膜叶绿体的基质过程①水的光解2H2O→4[H]+O2

②ATP的合成/光合磷酸化

ADP+Pi+光能→ATP①CO2的固定CO2+C5→2C3

②C3/CO2的还原

2C3+[H]→（CH2O）

实质光能→化学能，释放O2同化CO2，形成（CH2O）总式CO2+H2O→（CH2O）+O2

或CO2+12H2O→（CH2O）6+6O2+6H2O物变无机物CO2、H2O→有机能变光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能◎同位素示踪

14C光反应2C3暗反应（14CH2O）3H2O固定[3H]还原（C3H2O）H218O光18O2

◎人为创设条件，看物质变化：

1．光照→[H]和ATP→暗反应→（CH2O）↓↓↓↓切断→不能生成→不能进行→不能生成

2．CO2→C5→C3→（CH2O）

物（CH2O）

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