案例1  用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体

一、教学目标

根据新课改所倡导的“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”的目标观，确定了如下的三维教学目标。

1. 知识：

说出本实验的原理。

概述线粒体和叶绿体的结构特点。

2. 过程与方法：

能够正确地使用高倍镜。

提高学生的动手操作能力。

3. 情感态度与价值观：

通过学生之间的分工合作，提高学生的团队意识，并体会合作学习的快乐。

二、教学重点难点：

重点：高倍镜的使用步骤，线粒体和叶绿体的形态与分布特点。

    难点：临时装片的制作

三、教法

首先采用讲授法，善于联系学生的生活经验和社会科技，帮助学生建立起新旧知识间的联系。其次是实验演示法帮助学生直观形象的学习知识，激发学生的学习兴趣。然后使用谈话法，通过提问的方式及时检查学生的学习状况；最后是讨论法，有利于学生相互取长补短，共同进步。

四、学法

在教学过程中特别重视学法的指导。充分发挥学生的主观能动性，使学生成为学习的主人。这节课指导学生的学习方法主要是实验法、观察法、讨论法和归纳比较的方法。

五、教学过程

1、首先让学生预习本实验的内容，思考本实验的原理是什么，操作步骤。

2、将通过讲授与演示相结合为学生呈现本实验的内容。

3、学生动手操作，教师从旁指导。

4、总结实验，让同学思考后完成讨论部分的作业。

六、实验步骤

取材 制片 观察（先低倍镜、后高倍镜） 体验（描述、评价）

七、实验解疑

（1）为什么用藓类的小叶或者菠菜叶的下表皮（稍带叶肉）作观察叶绿体的实验材料？

藓类属阴生植物，菠菜叶的下表皮是菠菜叶的背阳面，这样的细胞中的叶绿体大且数目少，且藓类小叶是由一层细胞构成的，便于观察叶绿体的形态和分布。

（2）为什么观察叶绿体的临时装片，在实验过程中要始终保持有水状态？

防止细胞内的叶绿体失水，如果叶绿体失水，叶绿体就缩成一团，无法观察叶绿体的形态和分布。

（3）高倍镜使用中的注意事项：

一般地讲，在低倍镜下调节清晰后，可直接转动转换器，使高倍镜对准通光孔。但若高倍镜不是原配的，则应先稍微转动粗准焦螺旋，使镜头上升后再换高倍镜，然后下降镜筒时必须从一侧注视物镜下降到一定距离。换高倍镜后因镜头与装片间的距离很小，切记不可再转动粗准焦螺旋，以防损坏镜头与或装片。应该一面从目镜里观察，一面逆时针方向转动细准焦螺旋，直至清晰为止。在高倍镜下若要换装片，必须升高镜筒后才能进行。

（4）细胞质基质中的叶绿体是不是静止不动的？为什么？

不是静止不动的，叶绿体存在于细胞质中，它会随着细胞质的流动而运动。

 

案例2  观察DNA和RNA在真核细胞中的分布

一、教学目标

1. 知识与技能：

（1）学生分析说明DNA和RNA在结构上的不同点

（2）学生回顾显微镜的使用方法

2. 过程与方法：

（1）学生掌握制作装片的方法

（2）使用试剂对材料进行染色

3. 情感态度和价值观：培养学生的动手能力，提升学生积极、乐观的学习态度。

二、教学重点、难点

1. 教学重点：实验原理、显微镜的使用

2. 教学难点：甲基绿使DNA呈绿色，吡罗红使RNA呈红色。

三、实验原理与解析

(1)真核细胞的DNA主要分布在细胞核内，RNA主要分布在细胞质中。

(2)甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿对DNA亲和力强，使DNA显现出绿色，而吡罗红对RNA的亲和力强，使RNA呈现出红色。用甲基绿、吡罗红的混合染色剂将细胞染色，可同时显示DNA和RNA在细胞中的分布。

(3)盐酸的作用

①盐酸能改变细胞膜的通透性，加速染色剂的跨膜运输；

②盐酸使染色体中的DNA与蛋白质分离，便于DNA与染色剂的结合。

四、实验器材

1．材料　人的口腔上皮细胞，洋葱表皮细胞，根尖细胞，蛙或蟾蜍的血细胞，果肉细胞。

2．用具　400 mL烧杯，250 mL烧杯，温度计，滴管，消毒牙签，载玻片，盖玻片，铁架台，石棉网，火柴，酒精灯，吸水纸，显微镜。

3．试剂及配制方法

（1）试剂　质量分数为0．9%的NaCl溶液，质量分数为8%的盐酸，乙酸钠，乙酸，蒸馏水，吡罗红甲基绿混装粉。如果化学试剂商店没有吡罗红甲基绿混装粉，可以分别购买甲基绿和吡罗红G，然后按A液的第二种方法配制（见下文）。

（2）染色剂的配制

①染色剂A液的两种配制方法

第一种方法：取吡罗红甲基绿粉1 g，加入到100 mL蒸馏水中溶解，然后用滤纸过滤，将滤液放入棕色瓶中备用。

第二种方法：取甲基绿2 g溶于98 mL蒸馏水中，取吡罗红G 5 g溶于95 mL蒸馏水中。取6 mL甲基绿溶液和2 mL吡罗红溶液加入到16 mL蒸馏水中，即为A液，放入棕色瓶中备用。

②染色剂B液的配制方法B液是一种缓冲液，由乙酸钠和乙酸混合而成。先取乙酸钠16．4 g，用蒸馏水溶解至1 000 mL备用；再取乙酸12mL，用蒸馏水稀释至1 000 mL备用。取配好的乙酸钠溶液30mL和稀释的乙酸20 mL，加蒸馏水50 mL，配成pH为4．8的B液（缓冲液）。

③染色剂的配制染色剂是由A液、B液混合配制而成的。取A液20 mL和B液80 mL混合，就是实验中所用的吡罗红甲基绿染色剂。应该注意的是该试剂应现用现配。

五、主要步骤(以观察口腔上皮细胞为例)

1. 取材

①滴：在洁净的载玻片上滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液；

②刮：用消毒牙签在口腔内侧壁上轻轻地刮几下；

③涂：将牙签上的碎屑涂抹在载玻片的生理盐水中；

④烘：将涂有口腔上皮细胞的载玻片在酒精灯的火焰上烘干。

2. 水解

①解：将烘干的载玻片放入装有30ml质量分数为8%的盐酸的小烧杯中，进行材料的水解；

②保：将小烧杯放入装有30℃温水的大烧杯中保温5分钟。

3. 冲洗涂片

①冲：用缓缓的蒸馏水冲洗载玻片10秒钟；

②吸：用吸水纸吸去载玻片上的水分。

4. 染色

①染：用2滴吡罗红甲基绿混合染色剂滴在载玻片上，染色5分钟；

②吸：吸去多余染色剂；

③盖：盖上盖玻片。

5. 观察

①低：在低倍物镜下，寻找染色均匀，色泽浅的区域，移至视野中央，将物像调节清晰；

②高：转到高倍物镜，调节细准焦螺旋，观察细胞核和细胞质的染色情况。

六、注意事项

1. 材料的选择

①选用的实验材料既要容易获得，又要便于观察；

②常用的观察材料由人的口腔上皮细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞(为避免原有颜色的干扰，不可使用紫色表皮细胞)

2. 取材要点

①取口腔上皮细胞之前，应先漱口，以避免装片中出现太多的杂质；

②取洋葱表皮细胞时，尽量避免材料上带有叶肉组织细胞。

3.冲洗载玻片时水的流速要尽量慢，切忌直接用水龙头冲洗。

4. 安全要点

①用酒精灯烘烤载玻片时，不要只集中于材料处，而应将载玻片在火焰上来回移动，使载玻片均匀受热，以免破裂；

②烘烤后的载玻片不要马上放入盛有稀盐酸的烧杯中，最好先自然冷却1分钟。

5. 换用高倍镜观察材料时，只能用细准焦螺旋进行调焦，切不可动粗准焦螺旋。

七、实验相关知识

1. 加入8％盐酸的目是：改变细胞膜通透性，加速染色剂进入细胞；使染色剂中的DNA与蛋白质分离；杀死细胞，有利于DNA与染色剂结合。

2. 为什么要进行水解：甲基绿和吡罗红不是活细胞所需要的物质，正常情况下，无法穿过细胞膜进入细胞内，因此实验中使用盐酸破坏细胞膜，增加细胞膜的通透性，以方便染色剂进入细胞，同时，盐酸还能使细胞中染色体中的DNA和蛋白质分离，有利于DNA与甲基绿染色剂结合。

3. 将盛有盐酸和载玻片的小烧杯放在盛有30℃温水的大烧杯中保温五分钟。水浴加热的目的时使小烧杯：水浴加热的目的是使小烧杯受热均匀。解离的目的是改变膜的通透性，便于染色济进入，且使染色体中的蛋白质和DNA分开，便于染色。

 

案例3   比较过氧化氢在不同条件下的分解

一、学习目标

学习探索酶的催化效率的方法；探索过氧化氢酶和Fe3+催化效率的高低；知道酶在什么部位获得；能用科学术语表达生物现象，养成事实求是的科学态度。这个实验需要你尝试着收集证据，并根据证据作出合理判断；同时试着用数学的方法处理和解释数据。

二、观察与思考

生活中因外伤造成伤口时，可以用双氧水进行消毒，你知道什么是双氧水吗？它就是过氧化氢的水溶液，看起来像水一样无色透明，当你把它涂在伤口上时会出现白色的泡沫，这些白色的泡沫就是过氧化氢分解产生的氧气。Fe3+是催化过氧化氢分解的无机催化剂，动物肝脏中的过氧化氢酶也能催化过氧化氢分解，谁的催化效率更高呢？

（一）提出问题

（二）猜想与假设

（三）交流、讨论（对猜想与假设进行交流讨论）

三、设计与交流

（根据实验原理，选择实验器材（仪器和药品），列出具体实验步骤，设计自己或小组的实验方案）

            ①实验方案

 

我的设计    ②实验器材（仪器与药品）

 

            ③实验步骤

或

            ①实验方案

 

小组设计    ②实验器材（仪器与药品）

 

            ③实验步骤

 

四、实验解析

（一）实验原理

新鲜的肝脏中有较多的过氧化氢酶，过氧化氢酶是一种生物催化剂，Fe³⁺是一种无机催化剂，它们都可以将。

     

 

 

温馨提示：每滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液中的Fe³⁺数，大约是每滴质量分数为20%的肝脏研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。

（二）主要实验材料：

①新鲜的质量分数为20%的肝脏（如猪肝、鸡肝）研磨液；

②质量分数为3.5%的FeCl3溶液；

③新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液；

④量筒，试管，滴管，试管架，卫生香，火柴，酒精灯，试管夹，大烧杯，三脚架，石棉网，温度计。

（三）方法与步骤（按下表添加试剂）

                                                                       

步骤	试管编号
	1	2	3	4
H2O2溶液	2ml	2ml	2ml	2ml
温度	常温	90℃	常温	常温
FeCl3溶液	-	-	2滴	-
肝脏研磨液	-	-	-	2滴
气泡释放量
卫生香燃烧

（四）注意事项

1. H2O2溶液有一定的腐蚀作用。用量筒量取H2O2溶液时请小心，切勿将H2O2溅在皮肤上或者衣服上，一旦发生要马上用大量清水冲洗。

2. 实验过程中，试管口不要对着自己或者同学，以免反应太剧烈，气泡冲出试管冒到脸上产生危险。

3. 由于过氧化氢酶是蛋白质，所以使用的动物肝脏必须新鲜，此为实验成功之关键。

4. 不要使用滴加FeCl3溶液和肝脏研磨液，以免互相干扰。

5. 向试管中插入带火星的卫生香时动作要快，尽量往下，直到接近液面，但不要插到气泡中，以免使卫生香因潮湿而熄灭。

（五）实验变量分析

在本实验中，H2O2溶液的浓度，使用剂量，肝脏研磨液的新鲜程度等为无关变量。

五、实验结论及分析

1. 实验结果与预测结果的比较

                                                 

试管编号	反应条件	预期实验现象	实际观察到的现象	误差分析
1
2
3
4

2. 实验中遇到的问题

（1）为什么要选用新鲜的肝脏？马铃薯或胡萝卜的块茎可以吗？

                                                                             

                                                                             

（2）3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？

                                                                             

                                                                             

（3）在细胞内，可以通过加热来提高反应速率吗？