观察DNA和RNA在细胞中的分布实验分析.docx

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观察DNA和RNA在细胞中的分布实验分析

“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验分析

（必修1　P26）

实验原理

甲基绿和吡罗红对DNA、RNA的亲和力不同：

DNA　　　　绿色；RNA　　　　红色。

利用甲基绿、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。

程序

操作步骤

注意事项及原因

取口腔

上皮细

胞制片

在洁净的载玻片上，滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液

载玻片要洁净，防止污迹干扰观察效果；保持细胞原有形态

用消毒牙签在自己漱净的口腔内侧壁上轻刮几下，把牙签上附有碎屑的一端，放在载玻片上的液滴中涂抹几下

消毒是为防止感染及其他微生物的影响；漱口避免取材失败

用酒精灯将载玻片烘干

玻片烘干：

要在酒精灯火焰上来回移动，防止载玻片受热不均破裂；烘干至细胞吸附即可

水解

将烘干的载玻片放入质量分数为8%的盐酸溶液中，用30℃水浴保温5min

改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，促进染色体的DNA与蛋白质分离，利于DNA与染色剂结合

冲洗涂片

用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片10s

蒸馏水：

洗去残留在外的盐酸

缓水流：

防止细胞被水流冲走

染色

将吡罗红甲基绿染色剂滴2滴于载玻片上，染色5min

吡罗红甲基绿染色剂的配制需要蒸馏水且要现配现用

观察

先低倍镜观察，选择染色均匀、色泽浅的区域，移至视野中央，将物像调节清晰。

然后换用高倍物镜观察

先用低倍镜找到要观察的区域，再换用高倍镜调节清晰观察

实验现象及相关结论

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

RNA广泛分布于细胞质中

几种液体在实验中的作用

①0.9%NaCl溶液：

保持口腔上皮细胞正常形态。

②8%盐酸：

改变细胞膜等的通透性；使染色体中的DNA与蛋白质分开。

③蒸馏水：

配制染色剂；冲洗载玻片。

[示例]

制作蛙血涂片，将血涂片浸在1mol·L－1的盐酸水解液中30℃水解10min，用清水将血涂片冲洗后，再用吡罗红甲基绿染色剂在20℃下染色10min，镜检观察。

⑴在显微镜下会看到红细胞中的____________被染成绿色，原因是________________________；____________被染成红色，原因是________________________。

⑵通过该实验能得出什么结论？

____________________________________。

⑶用人的血液制作血涂片观察红细胞，能看到上述现象吗？

为什么？

________________________________________________________________________。

[解析]

本题考查对观察核酸分布的实验原理的理解。

⑴甲基绿可使DNA呈绿色，吡罗红可使RNA呈红色，因此有DNA和RNA分布的结构被吡罗红甲基绿染色后会呈现相应的颜色。

⑵通过颜色反应可推知DNA主要分布于细胞核，RNA主要存在于细胞质。

⑶由于人成熟红细胞没有细胞核，也无RNA的合成，所以不能看到相应的颜色反应。

[答案]

⑴细胞核　甲基绿使细胞核中的DNA呈现绿色　细胞质　吡罗红使细胞中的RNA呈现红色

⑵真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中

⑶不能。

因为人的成熟红细胞中无细胞核

使用高倍显微镜观察几种细胞

（必修1　P7）

显微镜的成像原理

⑴光源→反光镜→光圈→物体→物镜→镜筒→目镜→眼睛。

视野光线的明暗可通过反光镜、光圈来调节，反光镜又分为平面镜和凹面镜两种，当光线不足时可选用凹面镜、较大的光圈，这样反射光线较多，视野较为明亮。

⑵放大倍数=物镜放大倍数×目镜放大倍数。

①物镜越长，放大倍数越大，距装片距离越近；目镜越长，放大倍数越小。

②显微镜的放大倍数是指物像长度或宽度的放大倍数，而不是面积或体积的放大倍数。

⑶显微镜的成像特点

①显微镜下所成的像是倒立的放大的虚像，倒立是指上下、左右均是颠倒的，相当于将观察物水平旋转180度。

②要移动物像时，物像偏向哪个方向，应向哪个方向移动装片。

1.显微镜的使用原则

⑴先降后升：

先调节粗准焦螺旋使镜筒下降，两眼要注视物镜与玻片之间的距离，到快接近时（距离约为0.5cm）停止下降，再缓慢上升镜筒观察寻找目标。

⑵先低后高：

首先用低倍镜观察，找到要放大观察的物像，移到视野中央，然后换上高倍物镜观察。

⑶先粗后细：

在低倍镜下先调节粗准焦螺旋，换上高倍物镜后，不能再转动粗准焦螺旋，而只能用细准焦螺旋来调节。

2.高倍镜与低倍镜的比较

物像大小

看到细胞数目

视野亮度

物镜与载玻

片的距离

视野范围

高倍镜

大

少

暗

近

小

低倍镜

小

多

亮

远

大

3.判断污物存在的位置

⑴污物可能存在的位置：

物镜、目镜或装片

⑵判断方法如下：

[示例]

某学生用显微镜观察人的口腔上皮细胞装片，据表回答问题：

项目

目镜

物镜

A组

5×

10×

B组

15×

10×

C组

8×

40×

⑴视野中细胞数目最多的是____________组；同样光源下，光线最暗的是____________组，细胞图像最大的是____________组。

⑵高倍镜下，如果视野较暗，物像又模糊不清，这时应转动或调节的结构是____________、____________和____________。

⑶用A组显微镜观察，在视野内的直径上看到一行相连的9个细胞，若用B组显微镜观察，则大约可以看到这行细胞中的____________个。

⑷某同学在实验时，先用一块洁净纱布擦拭镜头，然后把装片放在显微镜载物台正中央，并用压片夹压住。

然后在双眼侧视下，将物镜降至接近玻片标本1~2cm时停止。

用左眼朝目镜里观察，同时转动粗准焦螺旋，缓缓上升镜筒。

请指出该同学操作中不正确的地方并改正。

____________。

[解析]

⑴显微镜的放大倍数=物镜放大倍数×目镜放大倍数。

由此可知，A组放大倍数最小，C组放大倍数最大。

放大倍数越大，视野中的细胞数目越少，每个细胞的图像越大；反之，放大倍数越小，视野中的细胞数目越多，每个细胞的图像越小。

⑵调视野亮度可调节反光镜（凹面镜亮，平面镜暗）、光圈（大光圈亮，小光圈暗），调亮可选择凹面镜或大光圈，高倍镜下将物像调清晰可调节细准焦螺旋。

⑶显微镜的放大倍数与看到的细胞数目成反比。

假设用B组显微镜观察可看到的细胞数为X，则根据题意可知，（5×10）：

（15×10）=X：

9，解得X=3。

⑷用一块洁净纱布擦拭镜头是错误的，显微镜要用专门的擦镜纸擦拭镜头，在调节显微镜时要将物镜降至接近玻片标本时（距离约为0.5cm）停止，而不是接近玻片标本1~2cm时停止。

[答案]

⑴A　C　C

⑵反光镜　光圈　细准焦螺旋

⑶3

⑷“洁净纱布擦拭镜头”改为用“专门的擦镜纸擦拭镜头”；“将物镜降至接近玻片标本1~2cm时停止”改为“将物镜降至接近玻片标本时（距离约为0.5cm）停止”

用高倍镜观察叶绿体和线粒体

（必修1　P47）

1.实验材料

⑴观察叶绿体时常选用新鲜的藓类的叶（或菠菜叶、黑藻叶等）。

取这些材料的原因是：

叶子薄而小，叶绿体含量较多，可取整个小叶直接制片。

若用菠菜叶作实验材料，要取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮，因为表皮细胞不含叶绿体。

⑵观察线粒体，一般选用人的口腔上皮细胞作实验材料。

2.染色剂

观察叶绿体时，由于叶绿体本身含有色素，呈绿色，所以不需要染色。

观察线粒体时，用健那绿染液染色，健那绿是专一性用于线粒体染色的活细胞染料，能将线粒体染成蓝绿色。

3.实验过程

⑴实验材料要保证鲜活：

观察线粒体和叶绿体，主要是观察它们在生活状态下的形态和分布，因而必须保证观察材料的活性——临时装片应随时保持有水状态，就是为了避免细胞活性受影响。

⑵要漱净口腔，防止口腔食物残渣对观察物像的干拢；牙签要消毒，防止感染及牙签上其他微生物对本实验的影响。

[示例]

下列关于用高倍显微镜观察生活状态下的线粒体和叶绿体实验的叙述，错误的是（　　）

A.用健那绿染液染线粒体，叶绿体则不用染色

B.高倍镜下看到的叶绿体呈绿色扁平的椭球形或球形

C.观察生活状态下的线粒体和叶绿体的材料都是菠菜叶

D.观察临时装片时，都要先用低倍镜后用高倍镜

[解析]

健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色；叶绿体中有叶绿素等色素，呈现绿色，所以不用染色。

在高倍镜下看到的叶绿体呈绿色扁平的椭球形或球形。

菠菜叶可用于观察叶绿体而不能用于观察线粒体，因为叶绿体的绿色会掩盖健那绿的染色效果，影响实验观察。

观察线粒体，一般用人的口腔上皮细胞作材料。

显微观察的顺序是先用低倍镜后用高倍镜。

[答案]

C

验证植物细胞的吸水和失水

（必修1　P61）

原理

发生条件

具有半透膜

膜两侧溶液具有浓度差

动物细胞

细胞膜相当于半透膜

细胞内溶液与细胞外溶液构成浓度差

植物细胞

原生质层相当于半透膜

细胞液与外界溶液构成浓度差

验证

项目

细胞失水

细胞吸水

植物细胞

动物细胞

植物细胞

动物细胞

条件

外界溶液浓度高于细胞液浓度

外界溶液浓度高于细胞质浓度

外界溶液浓度低于细胞液浓度

外界溶液浓度低于细胞质浓度

现象

质壁分离

皱缩

质壁分离后复原

膨胀甚至涨破

结论

细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量梯度跨膜运输的过程

实验步骤

制作洋葱鳞片叶表皮临时装片

↓

高倍显微镜观察

↓

0.3g/mL蔗糖溶液　　　　　吸水纸吸引

↓

高倍显微镜观察

↓

吸水纸吸引　　　　　清水

↓

高倍显微镜观察

↓

　　　　成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用

结论　　当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水

　　　　　　当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水

选材

　　材料必须是植物成熟的活细胞，因为只有活细胞的原生质层才具有选择透过性，否则，不会出现质壁分离现象，其次，最好液泡具有颜色，如紫色洋葱外表皮细胞。

试剂的选择

⑴一般选用质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，因为试剂浓度影响细胞发生质壁分离的速度，试剂浓度越高发生质壁分离的速度越快，过高时细胞因过度失水而死亡。

在该溶液中细胞发生质壁分离和复原的速度较慢，便于观察变化过程。

⑵常用的试剂还有质量分数为5%的食盐溶液，但该溶液使细胞质壁分离速度较快。

如果选用质量分数为7%的尿素、0.1g/mL的硝酸钾或甘油，细胞发生质壁分离后，会自动复原，原因是这些物质中的溶质也能透过细胞膜被细胞选择吸收，使细胞液浓度再增大，一段时间后，细胞又吸水，质壁分离自动复原。

观察时间

　　在实验中，当质壁分离出现后，观察时间不宜过长，因为细胞长时间处于失水状态会因过度失水而死亡，影响质壁分离复原现象的观察。

细胞是否发生质壁分离及其复原的判断

⑴从细胞角度分析

①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离现象。

②具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离现象。

③盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于用做质壁分离的外界溶液。

⑵从溶液角度分析

①在一定浓度（溶质不能透膜）的溶液中可发生质壁分离现象。

②在一定浓度（溶质可透膜）的溶液中可发生质壁分离后自动复原。

如甘油、尿素、乙二醇、KNO3等。

③在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原现象。

质壁分离实验的拓展应用

⑴判断细胞的死活

待测细胞+蔗糖溶液

⑵测定细胞液浓度范围

待测细胞+一系列浓度梯