2020版高考生物二轮复习 专题十二 教材基础实验 考点33 观察类实验和鉴定提取类实验学案

2020版高考生物二轮复习 专题十二 教材基础实验 考点33 观察类实验和鉴定提取类实验学案

考点33　观察类实验和鉴定提取类实验 ‎ [直击考纲]　能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用。‎ ‎1．观察类实验操作流程模板 ‎2．鉴定类实验的操作流程模板 ‎1．观察类实验 实验名称 细胞的 状态 观察对象 染色剂 生物材料(及特殊要求)‎ 观察DNA和RNA在细胞中的分布 死细胞 DNA和RNA的分布 吡罗红甲基 绿染色剂 人的口腔 上皮细胞 DNA、RNA同时存在时染色剂要混合使用且现配现用 观察线粒体 活细胞 线粒体 健那绿染液 用生理盐水配制健那绿染液，用显微镜观察 8‎ 观察细胞的减数分裂 死细胞 染色体 无(为固定装片)‎ 蝗虫精母细胞 低温诱导染色体加倍 死细胞 改良苯酚品红染液 洋葱根 尖分生 区细胞 染色前需漂洗干净 观察细胞的有丝分裂 死细胞 龙胆紫溶 液(或醋酸 洋红液)‎ 用显微镜观察 多种多样的细胞 活或死 细胞 细胞 无(无需染色)‎ 酵母菌细胞、水绵细胞、叶的 保卫细胞、鱼的红细胞等 观察叶绿体 活细胞 叶绿体 藓类的叶(或菠菜叶、黑藻叶)‎ 观察植物细胞的质壁分离与复原 活细胞 紫色中央液泡的大小 和原生质层的位置 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞 ‎2.鉴定提取类实验 实验名称 试剂 颜色 生物材料 备注 淀粉的鉴定 碘液 蓝色 脱色的叶片等 若材料有颜色，需先脱色 还原糖的鉴定 斐林试剂 砖红色 沉淀 苹果或梨匀浆等 现配现用、水浴加热 脂肪的鉴定 苏丹Ⅲ(或Ⅳ)染液 橘黄(或红)色 花生种子切片(或匀浆)‎ 需用高倍镜观察(匀浆不需用高倍镜观察)‎ 蛋白质的鉴定 双缩脲试剂 紫色 豆浆、稀蛋清等 先加A液，后加B液，摇匀使用 8‎ 绿叶中色素的提取和分离 提取液：无水乙醇；分离液：层析液 ‎①胡萝卜素：橙黄色；‎ ‎②叶黄素：黄色；‎ ‎③叶绿素a：蓝绿色；‎ ‎④叶绿素b：黄绿色 新鲜的绿叶(如菠菜叶)‎ 加入二氧化硅是为了研磨得更充分；碳酸钙可防止在研磨中色素被破坏 DNA的粗提取和鉴定 二苯胺试剂 蓝色 鸡血细胞等 沸水浴加热 5 min ‎3.关注洋葱在实验中的“一材多用”‎ 取材部位 实验名称 取材原因 叶 鳞片叶 植物细胞的质壁分离和复原 外表皮细胞含紫色大液泡 使用高倍显微镜观察细胞的多样性 细胞较大，外表皮细胞有大液泡，内表皮细胞有明显的细胞核 观察DNA和RNA在细胞中的分布 内表皮细胞近于无色 管状叶 叶绿体中色素的提取和分离 根 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 材料易得，且分生区细胞分裂能力强，染色体数目少，易于观察 低温诱导植物染色体数目的变化 材料易得，且低温(‎4 ℃‎)下根尖也能分裂生长，诱导染色体变异率较高 ‎4.辨析有关颜色反应类实验的五种颜色 颜色 原理 红 ‎①还原糖＋斐林试剂砖红色沉淀 ‎②脂肪＋苏丹Ⅳ染液→红色 ‎③RNA＋吡罗红溶液→红色 8‎ ‎④染色体(质)＋醋酸洋红液→红色 黄 ‎①脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色 ‎②叶绿体中色素分离的滤纸条中：胡萝卜素→橙黄色，叶黄素→黄色 绿 ‎①DNA＋甲基绿染液→绿色②线粒体＋健那绿染液→蓝绿色 ‎③酒精＋橙色的重铬酸钾溶液灰绿色 ‎④叶绿体中色素分离的滤纸条中：叶绿素b→黄绿色，叶绿素a→蓝绿色 蓝 ‎①淀粉＋碘液→蓝色 ‎②DNA＋二苯胺试剂蓝色 紫 ‎①染色体(质)＋龙胆紫溶液→紫色 ‎②蛋白质＋双缩脲试剂→紫色 ‎5.常用试剂的种类及作用 试剂 体积分数或质量浓度 作用原理 相关实验 酒精 ‎50%‎ 洗去浮色(溶剂)‎ 脂肪的鉴定 ‎70%‎ 消毒 微生物的培养 ‎95%‎ 解离 观察细胞的有丝分裂；低温诱导染色体加倍 ‎100%‎ 溶解、提取色素 叶绿体色素的提取和分离 盐酸 ‎5%‎ 营造酸性环境 探究pH对酶活性的影响 ‎8%‎ 改变细胞膜通透性，使染色质中DNA与蛋白质分离 观察DNA和RNA在细胞中的分布 ‎15%‎ 解离 观察细胞的有丝分裂；低温诱导染色体加倍 NaOH ‎0.1 g‎/mL 斐林试剂、双缩脲试剂的成分 检测还原糖、蛋白质 8‎ ‎5%‎ 营造碱性环境 探究pH对酶活性的影响 ‎0.1%‎ 遇酚酞呈紫红色 探究细胞表面积与体积的关系 CuSO4‎ ‎0.05 g‎/mL 斐林试剂的成分 检测还原糖 ‎0.01 g‎/mL 双缩脲试剂的成分 检测蛋白质 ‎6.常见疑难辨析 ‎(1)在观察类实验中低倍镜和高倍镜的使用情况如何？除观察类实验外，还有什么实验中也用到了显微镜呢？‎ 提示　观察类实验中除了“观察植物细胞的质壁分离和复原”使用低倍镜即可外，其余均需要使用高倍显微镜；还有“脂肪的切片法鉴定”“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”也用到了显微镜。‎ ‎(2)“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中能否选用哺乳动物的成熟红细胞？为什么？‎ 提示　不能。因为哺乳动物的成熟红细胞中无细胞核和众多细胞器，几乎不含有DNA和RNA。‎ ‎(3)能否用观察叶绿体的材料来观察线粒体？为什么？‎ 提示　不能。因为叶绿体中的色素的颜色会掩盖线粒体被健那绿染色后的颜色变化。‎ ‎(4)在“观察细胞的有丝分裂”实验中为什么应注意观察呈正方形的根尖分生区细胞？‎ 提示　呈正方形的根尖分生区细胞分裂旺盛，而呈长方形的细胞可能是伸长区或成熟区的细胞，没有分裂能力。‎ ‎(5)在观察减数分裂实验中为什么不宜选择动物的卵巢或植物的雌蕊？‎ 提示　因为雄配子的产生数量远远多于雌配子，更易观察到减数分裂。‎ ‎(6)选用菠菜叶观察叶绿体时，为什么要取稍带些叶肉细胞的下表皮？‎ 提示　因为靠近下表皮的叶肉细胞中的叶绿体较大而数目较少。‎ ‎(7)为什么应选取成熟的植物细胞观察质壁分离与复原实验？‎ 提示　因其含有中央大液泡，易于发生质壁分离与复原的实验现象。‎ ‎(8)斐林试剂能否用于蛋白质的鉴定？为什么？‎ 提示　不能，因为用于蛋白质鉴定的双缩脲试剂B液是‎0.01 g/mL的CuSO4溶液，两种试剂的本质不同。斐林试剂的本质是新制的Cu(OH)2，故应将甲液和乙液等量混匀后使用，而双缩脲试剂的本质是碱性条件下的Cu2＋，故应先加A液1 mL造成碱性环境，再加B液4滴摇匀使用。‎ ‎(9)脂肪的鉴定是否一定要借助显微镜？‎ 8‎ 提示　不一定，因为脂肪的鉴定有两个方案，可磨碎后在试管内鉴定，肉眼观察即可，也可做切片借助显微镜观察。‎ ‎(10)绿叶中色素的提取和分离有何区别？‎ 提示　前者用无水乙醇提取法，原理是色素能够溶于有机溶剂无水乙醇中；而后者用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的色素随层析液在滤纸条上扩散得快，反之扩散得慢。‎ 题组一　观察类实验 ‎1．(2018·滨海新区模拟)洋葱是常用的生物学实验材料。下列有关实验中不能达到预期目的的是(　　)‎ A．用洋葱鳞片叶内表皮作实验材料，观察DNA、RNA在细胞中的分布 B．用紫色洋葱鳞片叶外表皮作为实验材料，观察植物细胞的质壁分离 C．用紫色洋葱鳞片叶外表皮作为实验材料，观察细胞中的线粒体 D．用洋葱根尖作为实验材料，观察染色体数目发生改变的细胞 答案　C 解析　洋葱鳞片叶内表皮有细胞核，无紫色的大液泡，不影响颜色，可以作实验材料，观察DNA、RNA在细胞中的分布，A正确；紫色洋葱鳞片叶外表皮含有紫色的大液泡，观察原生质层的变化较容易，可以作为实验材料，观察植物细胞的质壁分离，B正确；观察细胞中的线粒体，需要染色，紫色洋葱鳞片叶外表皮含有紫色的大液泡，影响观察效果，故观察细胞中的线粒体不能用紫色洋葱鳞片叶外表皮作为实验材料，C错误；洋葱根尖具有分生组织，能进行细胞分裂，可以作为观察染色体数目发生改变的细胞的实验材料，D正确。‎ ‎2．(2018·榆林一模)下列用显微镜观察的实验中，细胞不需要染色的是(　　)‎ A．观察DNA和RNA在口腔上皮细胞中的分布 B．观察口腔上皮细胞中的线粒体 C．观察洋葱根尖细胞的有丝分裂 D．观察洋葱表皮细胞的质壁分离与复原 答案　D 解析　观察DNA和RNA在口腔上皮细胞中的分布，需要用吡罗红甲基绿染色剂染色，A错误；观察口腔上皮细胞中的线粒体，需要用健那绿染液染色，B错误；观察洋葱根尖细胞的有丝分裂，需要用龙胆紫溶液或者醋酸洋红液使得染色体着色，C错误；观察洋葱表皮细胞的质壁分离与复原，由于洋葱表皮细胞的液泡有色素，因此不需要染色，可直接观察，D正确。‎ 8‎ ‎3．(2018·保定期末)只有在保持细胞活性的条件下，才能显示细胞中某物质或结构的实验是(　　)‎ A．苏丹Ⅲ染色观察花生种子子叶细胞中的脂肪 B．健那绿染色观察动物细胞的线粒体 C．龙胆紫染色观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂 D．用甲基绿、吡罗红染液染色观察动物细胞中的DNA和RNA的分布 答案　B 解析　观察花生子叶中脂肪时，无需保持细胞活性，A错误；健那绿是活性染料，因此只有在保持细胞活性的条件下才能观察到线粒体被染成蓝绿色，B正确；观察细胞有丝分裂实验，解离时已经用盐酸和酒精将细胞杀死，C错误；观察DNA和RNA在细胞内的分布实验中，已经用盐酸将细胞杀死，使细胞膜丧失选择透过性，D错误。‎ 题组二　鉴定提取类实验 ‎4．(2018·广东模拟)下列有关组织细胞中化合物鉴定实验的叙述，正确的是(　　)‎ A．蛋白酶和蛋白质的混合溶液中加入双缩脲试剂后，会产生紫色反应 B．将斐林试剂加入果糖溶液中后，溶液呈现无色，水浴加热后有砖红色沉淀生成 C．观察DNA与RNA在细胞中分布的实验中，用盐酸处理有利于DNA与吡罗红结合 D．酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸的产物都能用酸性重铬酸钾溶液来鉴定 答案　A 解析　蛋白酶本身就是蛋白质，因此用双缩脲试剂鉴定会产生紫色反应，A正确；斐林试剂本身具有蓝色，因此将斐林试剂加入果糖溶液中后，溶液呈现蓝色，B错误；观察DNA与RNA在细胞中分布的实验中，用盐酸处理有利于DNA与甲基绿结合，C错误；酸性重铬酸钾溶液只能用于鉴定酒精，酵母菌有氧呼吸不产生酒精，D错误。‎ ‎5．(2018·旌阳区校级模拟)以下关于实验步骤的叙述(试剂、药品的浓度和用量符合要求)，正确的是(　　)‎ A．鉴定蛋白质：豆浆→CuSO4溶液→NaOH溶液→观察颜色变化 B．鉴定还原糖：苹果匀浆→CuSO4溶液→NaOH溶液→水浴加热→观察颜色变化 C．提取绿叶中的色素：剪碎绿叶→SiO2＋CaCO3→无水乙醇→研磨→过滤 D．观察DNA和RNA在细胞中的分布：制片→解离→漂洗→染色→显微镜观察 答案　C 解析　蛋白质的鉴定应先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液，A错误；用斐林试剂鉴定还原糖时，应将NaOH溶液和CuSO4溶液等量混合使用，B错误；提取绿叶中的色素的流程为剪碎绿叶→SiO2＋CaCO3→无水乙醇→研磨→过滤，C正确；观察DNA和RNA在细胞中的分布：取口腔上皮细胞涂片→烘干→水解→冲洗涂片→染色→观察，D错误。‎ ‎6．(2017·石家庄期末)现提供可配制斐林试剂的溶液：甲液(‎0.1 g·mL－1的NaOH溶液)、乙液(‎0.05 g·mL－1的CuSO4‎ 8‎ 溶液)以及蒸馏水，如果充分利用上述试剂及必需的实验用具，可灵活性地鉴别出下列哪些物质(　　)‎ ‎①葡萄糖　②蔗糖　③胃蛋白酶　④RNA A．只有① B．①和②‎ C．①和③ D．②、③和④‎ 答案　C 解析　①葡萄糖是还原糖，可以用斐林试剂鉴定，所以用上述试剂可以检测，①正确；②蔗糖是非还原糖，不能用斐林试剂鉴定，②错误；胃蛋白酶是蛋白质，可以用双缩脲试剂鉴定，可以用上述试剂鉴定，但使用时需要将斐林试剂的乙液稀释为质量分数为‎0.01 g·mL－1，③正确；以上试剂只能鉴定还原糖和蛋白质，而不能鉴定RNA，④错误。‎ 8‎