观察DNA和RNA在细胞中的分布:
1、实验原理的分析
(1)染色:甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同,甲基绿与DNA的亲和力强,吡罗红与RNA的亲和力强,即甲基绿+DNA一呈现绿色,吡罗红+RNA—呈现红色。利用甲基绿吡罗红混合染色剂对细胞染色,可显示DNA和RNA在细胞中的分布。
(2)水解:盐酸能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色质中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合。
2、实验步骤
3、实验结果及结论:
现象 |
结论 |
绿色明显集中且接近细胞中央 |
DNA主要分布于细胞核中 |
绿色周围的红色范围较广 |
DNA主要分布于细胞核中 |
知识点拨:
1、结果就是细胞核是绿色,细胞质是红色,得出结论DNA主要分布在细胞核,RNA主要分布在细胞质。
2、染色时用盐酸作用细胞之后细胞死亡。
观察DNA和RNA在细胞中的分布:
存在 |
主要在细胞核中 |
主要在细胞质中 |
一般结构 |
苷酸链构成两条脱氧核 |
苷酸链构成一条核糖核 |
功能 |
携带遗传信息,对生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成有重要作用 |
知识拓展:
1、DNA、RNA和蛋白质均存在物种特异性,可作为鉴别不同物种的依据。
2、DNA主要分布在细胞核中,但线粒体和叶绿体也含有少量DNA;RNA主要分布在细胞质中,细胞核、线粒体和叶绿体中也有少量分布。
3、实验中如发现染色较浅不易观察,可能的原因:
(1)水解不充分,染液不易进入细胞;
(2)冲洗不彻底,残留的盐酸会影响染色;
(3)也可能是染液配制不好,要现用现配。
例:在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中,下列操作正确的是()
A染色时先用甲基绿染液染色,再滴加吡罗红染液
B.将涂片用质量分数为8%的盐酸处理后,接着用染色剂染色
C.观察时应选择染色均匀、色泽较浅的区域
D.先用低倍镜找到较清晰的细胞,然后换用高倍镜观察
答案C
制备细胞膜的方法
1.实验原理:
细胞内的物质有一定的浓度,将细胞放到蒸馏水中,细胞就会吸水涨破,细胞内的物质就会流出,从而得到细胞膜。
2.实验中选用哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料的原因:
(l)哺乳动物成熟的红细胞无细胞壁。
(2)哺乳动物成熟的红细胞无各种细胞器(膜)和细胞核(核膜),可提取到较为纯净的细胞膜。
(3)红细胞单个存在,便于制成悬浊液。
3.红细胞稀释液的制备:将少量新鲜血液注入生理盐水中,摇匀。
4.操作流程
易错点拨:
1、红细胞要用生理盐水稀释:①使红细胞分散开,不易凝集成块;②使红细胞暂时维持原有形态。
2、滴蒸馏水用吸水纸吸引时应该缓慢进行,防止把细胞吸跑。
例 科学家常用成熟哺乳动物红细胞作材料来研究细胞膜的组成,是因为()
A.哺乳动物红细胞容易得到
B.哺乳动物红细胞在水中容易涨破
C.哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核和众多的细胞器
D.哺乳动物红细胞的细胞膜在光学屁微镜下容易观察到
答案C
用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
2.材料的选取
(1)常用藓类叶片(或是菠菜叶稍带些叶肉的下表皮)。
(2)原因: ①藓类叶片仅有一层叶肉细胞。 ②菠菜叶接近下表皮的叶肉细胞是海绵组织,细胞排列疏松,细胞分散,易撕取,便于观察。
3.实验流程
(1)观察叶绿体
知识点拨: 1、制作藓叶临时装片观察叶绿体时,要保持叶片有水状态,若叶绿体失水,就会缩成一团,将无法观察。2、制作观察线粒体的临时装片时,是滴一滴健那绿染液于载玻片中央用于染色,而不是滴一滴生理盐水。3、观察线粒体一般选用动物或人体细胞,而不选取植物细胞,其原因是经健那绿染色的线粒体颜色为蓝绿色,与叶绿体颜色相近,会影响对线粒体的观察。
知识拓展:
1、叶绿体和线粒体的分布:对于植物叶片,上表皮叶绿体分布较多,便于吸收光照进行光合作用。线粒体在细胞中的分布是不均匀的,代谢旺盛的部位,线粒体较多。
2、叶绿体在细胞内可随细胞质的流动而流动,同时受光照强度的影响。叶绿体在弱光下以最大面积朝向光源;强光下则以侧面或顶面朝向光源。实验观察时可适当调整光照强度和方向以便于观察。
例下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”的实验说法不正确的是( )
A.健那绿染液是一种活细胞染料,几乎不损伤细胞
B.离倍显微镜下,可看到绿色、扁平的椭球形或球形的叶绿体
C.健那绿染液可将细胞质染成蓝绿色
D.藓类叶片可直接放在载玻片上观察叶绿体
答案C
果酒和果醋的制作:一、实验原理
(1)酵母菌的细胞呼吸
①酵母菌是营异养生活的真菌。
②酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,表达式为:C
6H
12O
6+O
2→CO
2+H
2O+能量(反应中均需要酶的参与)
③酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,表达式为:C
6H
12O
6→C
2H
5OH+CO
2+能量(反应中均需要酶的参与)
(2)酵母菌发酵的最佳环境
①酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活:在有氧时,酵母菌大量繁殖,但是不起到发酵效果;在无氧时,繁殖速度减慢,但是此时可以进行发酵。
②在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖,再隔绝氧气进行发酵。
③20℃左右最适合酵母菌繁殖,酒精发酵的最佳温度是在18℃~25℃。
④pH最好是弱酸性。
(3)醋酸菌好氧性细菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸。
①表达式为:C
2H
5OH→CH
3COOH+H
2O;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。
②醋酸菌生长的最佳温度是在30℃~35℃
二、果酒果醋的制作
项目 |
果酒的制作 |
果醋的制作 |
主要菌种 |
酵母菌 |
醋酸菌 |
原理 |
果酒:酵母菌的无氧呼吸
|
果醋:醋酸菌有氧呼吸 (1)当氧气、糖源都充足时,糖→醋酸 (2)当缺少糖源时,乙醇→乙醛→醋酸 |
实验流程 |
挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒 |
挑选葡萄→冲洗→榨汁→醋酸发酵→果醋 |
温度 |
18~25℃ |
30~35℃ |
氧的需求 |
前期需氧,后期不需氧 |
需充足氧 |
提示 |
在果酒制作过程的前期通入空气或在发酵瓶中留有一定的空间(大约1/3),可以给酵母菌提供氧气,使其进行 有氧呼吸,为酵母菌的生长、增殖提供能量,酵母菌迅速增殖,缩短发酵时间。在生产酒精的阶段要求严格的无氧环境,此阶段如果有氧,则会抑制酒精发酵。 |
果醋制作过程中要求始终通氧,因为醋酸菌是好氧细菌,缺氧时醋酸菌的生长、增殖都会受到影响,另外醋酸的生成也会受到影响。 |
知识拓展:1、注意问题:充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的;排气口是在酒精发酵时用来排出CO
2的;出料口是用来取样的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,其目的是防止空气中微生物的污染。使用该装置制酒时,应该关闭充气口;制醋时,应将充气口连接气泵,输入氧气。
2、特别提醒:在葡萄酒的自然发酵过程中,起主要作用的事附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。发酵过程中,随着酒精度地提高,红葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄酒呈深红色。在缺氧、呈酸性的发酵液中,酵母菌能大量生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。
3、注意事项:
(1)果醋的制作需用醋酸菌,醋酸菌是一种好氧菌,所以在制作过程中需通氧气;当氧气、糖源充足时,醋酸菌可将葡萄糖氧化成醋酸;醋酸菌的呼吸作用为严格的有氧呼吸。
(2)防止发酵液被污染的方法:
①榨汁机要清洗干净,并晾干
②发酵瓶要清洗干净,用体积分数为70%的酒精消毒
③装入葡萄汁后,封闭充气口
④发酵装置的排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接
(3)榨汁机要清洗干净并晾干;将先冲洗后除梗的葡萄放入冲洗晾干的榨汁机内进行榨汁。
(4)产醋最多的措施:往果酒中加入变酸的酒表面的菌膜,并通气。醋酸菌能将葡萄汁中的糖分解成醋酸的条件:氧气、糖源充足。
(5)在家庭中用鲜葡萄制作果酒时,正确的操作是给发酵装置适时排气。
(6)发酵条件:葡萄汁装入发酵瓶时,要留有约1/3的空间;制葡萄酒的过程中,除在适宜的条件下,时间应控制在10d~12d左右;制葡萄醋的温度要比制葡萄酒的温度高些,但时间一般控制在7d~8d左右。
(7)酒精与重铬酸钾在酸性条件下发生的颜色反应为灰绿色。