分子與細胞實驗復習

知識梳理

實驗一 觀察DNA、RNA在細胞中的分布

一、實驗原理：

1． 甲基綠和吡羅紅兩種染色劑對DNA和RNA的親和力不同，甲基綠使DNA呈現綠色，吡羅紅使RNA呈現紅色。利用甲基綠、吡羅紅混合染色劑將細胞染色，可以顯示DNA和RNA在細胞中的分布。

2． 鹽酸能夠改變細胞膜的通透性，加速染色劑進入細胞，同時使染色體中的DNA和蛋白質分離，有利于DNA與染色劑結合。

二、方法步驟：

1． 取口腔上皮細胞制片：載玻片要潔凈，滴一滴質量分數為0.9%的NaCl溶液用消毒牙簽在口腔內側壁上輕刮幾下取細胞，將載玻片在酒精燈下烘干。

2． 水解：將烘干的載玻片放入質量分數為8%的鹽酸溶液中，用30°C水浴保溫5min。

3． 沖冼涂片：用蒸餾水的緩水流沖洗載玻片10s。

4． 染色：滴2滴吡羅紅甲綠染色劑于載玻片上染色5min。

5． 觀察：先用低倍鏡觀察，選擇染色均勻、色澤淺的區域，移至視野中央，調節清晰后換用高倍物鏡觀察。

實驗二 檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質

一、實驗原理：

某些化學試劑能使生物組織中的有關有機化合物，產生特定的顏色反應。

1． 可溶性還原糖（如葡萄糖、果糖、麥芽糖）與斐林試劑發生作用，可生成磚紅色的沉淀。

2． 脂肪可以被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色（或被蘇丹Ⅳ染液染成紅色）。

3． 蛋白質與雙縮脲試劑發生作用，產生紫色反應。

二、實驗試劑

1. 斐林試劑（包括甲液：質量濃度為0.1g/mL NaOH溶液；乙液：質量濃度為0.05g/mL CuSO4溶液）。

2. 蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液。

3. 雙縮脲試劑（包括A液：質量濃度為0.1g/mL NaOH溶液；B液：質量濃度為0.01g/mL CuSO4溶液）、體積分數為50%的酒精溶液，蒸餾水。

三、方法步驟：

（一）可溶性糖的鑒定

1. 制備組織樣液（取蘋果、梨等水果去皮、切塊、研磨、過濾）。

2． 取1支試管，向試管內注入2mL組織樣液。

3． 向試管內注入1mL新制的斐林試劑，振蕩。

4． 試管放在盛有50～65°C溫水的大燒杯中，加熱約2分鐘，觀察到溶液顏色：淺藍色 → 棕色 → 磚紅色（沉淀）。

（二）脂肪的鑒定

1． 花生種子浸泡、去皮、切下一些子葉薄片，將薄片放在載玻片的水滴中，用吸水紙吸去裝片中的水。

2． 在子葉薄片上滴2～3滴蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液，染色1分鐘。

3． 用吸水紙吸去薄片周圍染液，用50%酒精洗去浮色，吸去酒精。

4． 用吸水紙吸去薄片周圍酒精，滴上1～2滴蒸餾水，蓋上蓋玻片。

5． 低倍鏡下找到花生子葉片的最薄處，可看到細胞中有染成橘黃色或紅色圓形小顆粒。

（三）蛋白質的鑒定

1． 制備組織樣液（將黃豆種子浸泡、去皮研磨、過濾）

2． 鑒定。加樣液約2ml于試管中，加入雙縮脲試劑A，搖勻；再加入雙縮脲試劑B液3～4滴，搖勻，溶液變紫色。

3． 可用蛋清代替豆漿。

實驗三用顯微鏡觀察多種多樣的細胞

一、實驗原理：

利用高倍鏡可以看到某些在低倍鏡下無法看到的細胞結構，例如：可以看到葉綠體、線粒體等細胞器，從而能夠區別不同的細胞。

二、方法步驟：

第一步：轉動反光鏡使視野明亮。

第二步：在低倍鏡下觀察清楚后，把要放大觀察的物像移至視野中央。

第三步：用轉換器轉過高倍物鏡。

實驗四用高倍鏡觀察線粒體和葉綠體

一、實驗原理：

1. 葉綠體的辨認依據：葉綠體是綠色的，呈扁平的橢圓球形或球形。

2. 線粒體辨認依據：線粒體的形態多樣，有短棒狀、圓球狀、線形、啞鈴形等。

3. 健那綠染液是專一性染線粒體的活細胞染料，可以使活細胞中線粒體呈現藍綠色。

二、方法步驟：

1． 制片：用鑷子取一片黑藻的小葉，放入載玻片的水滴中，蓋上蓋玻片。

2． 低倍鏡下找到葉片細胞。

3． 高倍鏡下觀察葉綠體的形態和分布。

4． 制作人的口腔上皮細胞臨時裝片。

5． 觀察線粒體。

實驗五通過模擬實驗探究膜的透性

一、實驗原理：

某些半透膜（如動物的膀胱膜、腸衣、玻璃紙等），可以讓某些物質透過，而另一些物質不能透過。可以用半透膜將不同濃度的溶液分隔開，然后通過觀察溶液液面高低的變化，來觀察半透膜的選擇透過特性，進而類比分析得出生物膜的透性。

二、方法步驟：

1． 取兩個長頸漏斗，分別在漏斗口處封上一層玻璃紙。

2． 在A漏斗中注入硫酸銅溶液，B漏斗中注入蔗糖溶液，并加入少許紅墨水，使其略呈紅色。

3． 將兩個漏斗分別浸入盛有蒸餾水的燒杯中，在兩漏斗的液面處做標記。

4． 靜置一段時間后，觀察燒杯中蒸餾水顏色的變化及長頸漏斗的液面變化，并將觀察到的結果設計表格進行記錄。

實驗六 觀察植物細胞的質壁分離和復原

一、實驗原理：

1． 質壁分離的原理：當細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時，細胞就會通過滲透作用而失水，細胞液中的水分就透過原生質層進入到溶液中，使細胞壁和原生質層都出現一定程度的收縮。由于原生質層比細胞壁的收縮性大，當細胞不斷失水時，原生質層就會與細胞壁分離。

2． 質壁分離復原的原理：當細胞液的濃度大于外界溶液的濃度時，細胞就會通過滲透作用而吸水，外界溶液中的水分就通過原生質層進入到細胞液中，整個原生質層就會慢慢地恢復成原來的狀態，緊貼細胞壁，使植物細胞逐漸發生質壁分離復原。

二、實驗步驟

1． 制作洋蔥表皮的臨時裝片。在載玻片上滴一滴水，撕取洋蔥鱗片葉外表皮放在水滴中展平，蓋上蓋玻片。

2． 觀察洋蔥（或水綿）細胞可看到：液泡大，呈紫色，原生質層緊貼著細胞壁。（水綿細胞中有帶狀葉綠體，原生質層呈綠色）

3． 觀察質壁分離現象。從蓋玻片的一側滴入0．3g/mＬ的蔗糖溶液，在另一側用吸水紙吸引，重復幾次。鏡檢。觀察到：液泡由大變小，顏色由淺變深，原生質層與細胞壁分離。原生質層與細胞壁之間充滿蔗糖溶液。

4． 觀察細胞質壁分離的復原現象。從蓋玻片的一側滴入清水，在另一側用吸水紙吸引，重復幾次。鏡檢。觀察到：液泡由小變大，顏色由深變淺，原生質層恢復原狀。

命題預測

1． 實驗是文理基礎考試生物部分的必考內容。考查點大多在實驗原理、實驗步驟、實驗現象和實驗結果分析。

2． 試題主要以重現的方式出現，考查實驗過程中的某些操作細節、要求考生了解并能分析實驗中出現的現象。強調能力的考查。

例題精析

[例1]（2007·廣東理基)下列實驗中，需要使用顯微鏡的是

A． 探究影響酶活性的因素

B． 模擬尿糖的檢測

C． 低溫度或化學物質誘導染色體加倍實驗

D． 土壤中大型動物類群豐富度的研究

[解析]探究影響酶活性的因素和檢測尿糖都是利用物理、化學反應進行，不可以通過顯微鏡觀察；調查土壤中大型動物類群豐富度則是通過收集、記數等方法進行；染色體是可以用顯微鏡看到的細胞結構，當誘導染色體加倍后，可以在顯微鏡下清晰地記數染色體數目。

[答案]C

[點評]熟悉進行各種不同實驗時所用的方法和使用的工具，這是掌握實驗的最基本的要求。

[例2]放在30％的蔗糖溶液中會發生質壁分離的細胞是

A． 人的口腔上皮細胞

B． 洋蔥根尖生長點細胞

C． 洋蔥表皮細胞

D． 干種子細胞

[解析]本題考查實驗材料的選擇。能發生質壁分離的細胞必須具有兩個條件：一是能通過滲透作用吸水或失水的活細胞；二是具有細胞壁和液泡的細胞。人的口腔上皮細胞屬動物細胞，無細胞壁。干種子細胞和洋蔥根尖生長點細胞均無大的液泡，不能發生滲透作用，即便失水也很難觀察到原生質層的變化。洋蔥表皮細胞具有大液泡，由于滲透作用失水引起原生質層和液泡恢復而發生質壁分離。

[答案]C

[點評]質壁分離是指原生質層與細胞壁的分離，從這點出發就可以掌握能發生質壁分離的細胞的特點。

[例3] （2007·江蘇）若以雞蛋蛋白液為材料進行蛋白質鑒定實驗，發現蛋白液與雙縮脲試劑發生反應后會粘固在試管壁上。下列關于這一現象形成原因的描述中正確的是

A． 雞蛋蛋白液稀釋不夠，攪拌不勻

B． 只添加了雙縮脲試劑A，未添加雙縮脲試劑B

C． 雞蛋蛋白液不是合適的實驗材料

D． 蛋白液與雙縮脲試劑的反應時間不夠長

[解析]該題考查學生實際動手能力及分析能力。在蛋白質鑒定實驗中，可以用蛋白液替代豆漿。但是蛋白液含蛋白質的量較多，黏性較強，當稀釋不夠時，將黏在所附著的物體上。

[答案]A

[點評]動手能力和分析能力是學生必須具備的，而這些能力的培養必須經過實際操作才可以掌握。在平時一定要認真地做好每一個實驗，注意對實驗細節的了解。

模擬操練

1． 在還原性糖的鑒定實驗中，對斐林試劑的敘述，錯誤的是

A． 可直接滴加在蘋果的切面上

B． 最好是剛配制的

C． 由甲液和乙液兩種組成

D． 使用時，必須混合均勻

2． 對生物組織蛋白質鑒定實驗的敘述，錯誤的是

A． 用現成的食用豆漿代替研磨制備的生物組織樣液

B． 用雞蛋蛋白作材料必須用水加以稀釋

C． 將雙縮脲試劑A和B同時加入盛有黃豆組織樣液或蛋白質稀釋液的試管，搖勻觀察

D． 制備黃豆組織樣液時，要加少許SiO₂

3． 下列關于實驗操作步驟的敘述中，正確的是

A. 用于鑒定可溶性還原糖的斐林試劑甲液和乙液，可用于蛋白質的鑒定

B． 脂肪的鑒定實驗中需要用顯微鏡才能看到被染成橘黃色的脂肪滴

C． 鑒定可溶性還原糖時，要加入斐林試劑甲液，搖勻后，再加入乙液

D． 用于鑒定蛋白質的雙縮脲試劑必須現混現用

4． 下列可被染成紅色的一組物質和染液的組合是

A． 馬鈴薯塊莖+蘇丹Ⅲ

B． 花生子葉切片+蘇丹Ⅲ

C． 蘋果果肉切片+蘇丹IV

D． 蓖麻種子切片+蘇丹IV

5． 某些糖遇斐林試劑能發生如下反應：

單糖+2Cu（OH）₂→Cu₂O↓（磚紅色）+2H₂O+復雜的化合物

這表明，反應過程中糖被

A． 氧化 B． 還原

C． 染色 D． 分解為Cu₂O和H₂O

6． 用斐林試劑鑒定可溶性還原糖時，溶液顏色的變化過程為

A． 無色→磚紅色（沉淀）

B． 淺藍色→磚紅色（沉淀）

C． 淺藍色→藍色→磚紅色（沉淀）

D． 淺藍色→棕色→磚紅色（沉淀）

7． 對斐林試劑和雙縮脲試劑的配方，敘述不正確的是

A． 都含有NaOH溶液和CuSO₄溶液

B． 斐林試劑配制是將4～5滴0.05g/mLCuSO₄溶液滴入2mL0.1g／mL NaOH溶液中

C． 雙縮脲試劑是將3～4滴0.01g/mLCuSO₄溶液滴入2mL0.1g/mL NaOH溶液中混合而成

D． 雙縮脲試劑含有兩種試劑：質量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液和質量濃度為0.01g/mL的CuSO₄溶液

8． 在生物組織中可溶性還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定實驗中，對實驗材料的選擇敘述錯誤的是

A． 甘蔗莖的薄壁組織。甜菜的塊根等，都含有較多的糖且接近白色，因此，可以用于進行可溶性還原糖的鑒定

B． 花生種子含脂肪且子葉肥厚，是用于脂肪鑒定的理想材料

C． 大豆種子蛋白質含量高，是進行蛋白質鑒定的理想植物組織材料

D． 雞蛋清含蛋白質多，是進行蛋白質鑒定的動物材料

9. 當顯微鏡的目鏡為5×，物鏡為10×時，在視野直徑范圍內看到一行相連的8個細胞，若目鏡不變，物鏡換成40×時，則可推算在視野中直徑范圍內可看到的細胞為

A． 2個 B． 4個

C． 16個D． 32個

10． 如圖所示，1、2為物鏡長度，3、4為目鏡長度，5、6為觀察時物鏡與標本切片間距離，哪種組合情況下，顯微鏡的放大倍數最大

A． 1、3、5B． 2、4、6

C． 2、3、5D． 2、4、5

11． 要將視野內的物象從右側移到中央，應向哪個方向移動標本

A． 左側 B． 右側

C． 上方 D． 下方

12． 使用低倍顯微鏡觀察的正確順序是

①左眼往目鏡中看，轉動粗準焦螺旋，慢慢上升鏡筒，直到視野中出現物象為止

②把裝片放在載物臺上，使材料對準通光孔，壓上壓片夾。

③轉動細準焦螺旋，使物象清晰

④轉動粗準焦螺旋，下降鏡筒，使低倍物鏡接近裝片，切勿觸及

A． ①③②④ B． ②④①③

C． ③①④② D． ④②③①

13． 從葉綠體中提取各種色素，以哪種葉片為好

A． 新鮮、柔嫩、色濃綠的葉片

B． 角質層發達、革質的葉片

C． 肥厚多漿汁的葉片

D． 剛長出來的小嫩葉片

14. 用顯微鏡觀察同一片葉的下列標本，看到葉綠體數量最多的是

A． 柵欄組織葉肉細胞

B． 葉表皮細胞

C． 海綿組織葉肉細胞

D． 葉脈細胞

15． 在顯微鏡下把視野里的標本從圖中的甲轉為乙，其正確的操作步驟是：①轉動粗準焦螺旋②調節光圈③轉動細準焦螺旋④轉動轉換器⑤移動標本

A． ①→②→③→④

B． ④→⑤→③→②

C． ②→①→⑤→④

D． ⑤→④→②→③

16． 紫色茄子表皮細胞的液泡中含有已呈紫紅色的花青素。將茄子切成小塊放在清水中，水的顏色無明顯變化，若進行加溫，隨著水溫的增高，水的顏色逐漸變紅。其原因是

A． 花青素在水等無機溶劑中難以溶解

B． 水溫的增高使花青素的溶解度加大

C． 加溫使其細胞壁失去了選擇透過性

D． 加溫使表皮細胞的原生質層被破壞

17． 將洋蔥鱗片葉表皮細胞浸入0．5摩爾KNO3溶液中，細胞將發生的情況是

A． 質壁分離

B． 死亡

C． 不發生質壁分離

D． 質壁分離后自動復原

18. 觀察植物細胞質壁分離和復原實驗時，為了便于觀察到明顯的實驗現象，一般用紫色洋蔥的鱗莖或紫色美人蕉葉表皮而不用白色洋蔥和普通美人蕉作材料，原因是

A． 前者的液泡大

B． 前者的細胞膜呈紫色

C． 前者的細胞壁薄

D． 前者的細胞液呈紫色

19． 通過質壁分離和復原可以鑒定的是① 細胞的死活② 原生質層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性③ 一個成熟的植物細胞相當于一個滲透系統 ④ 蛋白質、淀粉、纖維素的吸水性依次遞減 ⑤ 細胞壁是由纖維素構成 ⑥ 細胞膜是單層膜

A． ①②③ B． ②④⑥

C． ②③⑤ D． ①②

20. 向由豬膀胱膜制成的滲析袋內注入一半質量濃度為0.3 g·mL－1的蔗糖溶液，用細線扎緊袋口，然后將其浸入質量濃度為0.05 g·mL－1的蔗糖溶液中，每隔10分鐘迅速稱一次滲析袋的重量（W）。下列圖像中正確的是

21． 實驗室現有四瓶失去標簽的蔗糖溶液(編號為A、B、C、D)，已知四瓶蔗糖溶液的濃度都不同。現利用半透膜袋進行滲透實驗，裝置如下圖，一段時間后半透膜袋①和③變得脹硬，半透膜袋②萎縮。四種蔗糖溶液中濃度最低的是

A． 蔗糖溶液A B． 蔗糖溶液B

C． 蔗糖溶液CD． 蔗糖溶液D

22． 與質壁分離與復原實驗的實驗材料及外界溶液有關的正確敘述分別是

①實驗材料必須是成熟的植物活組織細胞；②細胞質基質必須有顏色，否則不能發生質壁分離和復原；③細胞液最好有顏色，便于觀察和判斷細胞質壁分離或復原程度；④外界溶液必須對細胞無毒害；⑤外界溶液的濃度應適中，不能過低或過高；⑥外界溶液的濃度無特殊要求，任何濃度均可

A． ①③，④⑤

B． ①②，④⑤

C． ①③，④⑥

D． ①②，④⑥

答案點撥

1． A[在還原性糖的鑒定實驗中，要將斐林試劑與待測樣品混合搖勻后，再在熱水中保溫]

2． C[用雙縮脲試劑進行蛋白質鑒定實驗時，要先加雙縮脲試劑的A液，再加如B液]

3． B[斐林試劑所用試劑與雙縮脲試劑相同，但是濃度不同；并且兩個實驗的反應中原理也不同]

4． D[考查學生的實際能力，這里只有蓖麻種子中才含有較多的脂肪]

5． A[還原性糖與斐林試劑的反應實際是一個氧化還原反應]

6． D[考查實驗細節，在鑒定可溶性還原糖時，顏色變化是逐步進行的，必須仔細觀察

7． B[檢查學生對實驗試劑掌握的程度]

8． A[甘蔗莖的薄壁組織和甜菜的塊根中的糖主要是蔗糖，不是還原糖，與斐林試劑不發生顏色反應]

9． A[若放大50倍視野直徑上有8個細胞，則放大200倍視野直徑上有2個細胞]

10． C[物鏡越長，放大倍數越大；目鏡越短，放大倍數越大]

11． B[顯微鏡所成物像為倒像，實物移動方向與視野內物像的移動方向恰好相反]

12． B[正確掌握顯微鏡的操作步驟，是解答這個題目的關鍵]

13． A[幼嫩、色深的葉片中含葉綠素的量較多]

14． A[而葉片中所含的葉綠素，主要存在于靠近葉的上表面的葉肉細胞中，即柵欄組織細胞]

15． D[考查高倍鏡的使用，要注意操作過程的規范]

16． D[包括細胞膜在內的原生質層具有選擇透過性。正常狀況下，它對出入細胞的物質的運輸起著控制作用。它主要是由有機物組成，而這些有機物的性質可以在高溫情況下被改變]

17． D[成熟的植物細胞在高濃度的KNO3溶液中將發生質壁分離，與此同時植物細胞可以通過主動運輸的方式吸收KNO3，使細胞液濃度逐漸增高，而發生質壁分離復原]

18． D[紫色的細胞液便于觀察]

19． A[了解質壁分離和復原實驗的實驗目的和原理]

20． D[這是一道應用層次的題目，由于滲析袋內溶液的濃度大于滲析袋外溶液的濃度，因此袋內液體將逐漸增多；而隨著袋內溶液的增多，其壓力也越來越大，導致吸水能力逐漸減小]

21． B[考查學生的分析能力。如實驗半透膜袋①和③變得脹硬，半透膜袋②萎縮說明①和③袋內溶液的吸水能力比D大，②袋內溶液的吸水能力比D小]

22． A[只要具有大液泡的植物細胞就可發生質壁分離，與色素有無沒有關系]

責任編校 李平安