中五科生物實驗22舉記: 呼吸作用實驗

中五生物實驗27.1: 提取DNA

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九龍塘學校 (中學部)

中五級生物科實驗課

姓名：                                            (    )                                     

班別：    5                                                                               日期：    26/4/2013       

實驗27.1  提取DNA

目標：   從活組織提取DNA

生物原理及實驗設計：(2分)

DNA是一種核酸，帶有生物的 遺傳訊息(1)。DNA透過控制細胞製造 蛋白質/多肽(1)種類而決定生物的特徵。

提取DNA的步驟涉及的原理如下：

-          破壞組織和細胞壁 (植物)。                                  - 溶解細胞膜及核膜的磷脂雙層。

-          除掉與DNA連結的蛋白質。                               - 中和DNA的負電苛。

-          使DNA鏈連結，從而使DNA沉澱起來。

討論：(12分)

1          進行實驗期間，為甚麼要把所有液體和試劑保持冰冷？                                                 (1分)

減慢細胞內會分解DNA的酶反應 (1)

2          在已攪碎的組織內加入清潔劑和氯化鈉溶液有甚麼作用？                                             (4分)

清潔劑會分解細胞膜和核膜 (1), 從而把細胞/核內的物質釋放出來 (1)

氯化鈉的鈉離子會中和DNA的負電苛 (1), 使DNA鏈連結起來, 有助DNA沉澱 (1)

3          在含有DNA的液體內加入酒精有甚麼作用？                                                                  (2分)

使DNA沉澱 (1), 因為DNA並不溶於酒精 (1)

4          純淨的DNA是無色的。為甚麼在本實驗提取出來的DNA可以用肉眼看見？           (1分)

因為提取的DNA含有離質如蛋白質 (1), 使它們可以肉眼看見

5          試提出一項建議以增加DNA的提取量。(如使用的組織分量不變)                                (1分)

加長搖動已攪碎組織, 清潔劑和氯化鈉溶液的時間, 使更多DNA釋放出來 (1)

6          試提出一項建議以更有效清除附在DNA的蛋白質。                                                      (1分)

加入能消化蛋白質的酶 (1)

7          試舉出兩個從活組織提取出來的DNA的實際用途。                                                      (2分)

研究個別基因的功能 / 診斷遺傳疾病 / 進行DNA指紋分析 / 複製生物 / 製造轉基因生物 / 其他合理建議 (任何兩項: 2 X 1@)

參考：

Strawberry DNA - Sick Science! #117: http://www.youtube.com/watch?v=NCu7T_1_WLo&list=PLJdK4AoKosLjGEXSKO5YhjH74_Ni0BrRn

How to extract DNA from strawberries: http://www.youtube.com/watch?v=hOpu4iN5Bh4&list=PLJdK4AoKosLjGEXSKO5YhjH74_Ni0BrRn

中五生物實驗21.2: 檢驗光合作用中產生的氧

九龍塘學校 (中學部)

中五級生物科實驗課

姓名：                                            (    )                                     

班別：    5      _                                                                   日期：    1/3/2013 

實驗21.2  檢驗光合作用中產生的氧 (P. 7)

目標：   探究黑藻進行光合作用是否產生氧 (1)

量度黑藻進行光合作用的速率。(1)

生物原理及實驗設計：(6分)

光合作用過程會產生氧，要進行收集並作檢驗，可利用水生植物如黑藻進行實驗。

水生植物在光照下產生的氧會形成氣泡浮起，收集後可利用 餘燼的木氣 (1)作測試。

如果收集的氣體是氧，結果是 重燃 (1)

要使水生植物的光合作用加速進行，可以在水中加入 碳酸氫鈉溶液 (1)，以提供更多受質供光合作用進行。

以下為光合作用的文字方程式：

                                                      光

        二氧化碳 (1) + 水                                                        碳水化合物 (1) + 氧 (1)

參考：3冊課本第21章實驗21.2 (P. 7)

結果：(7分)

開始時彎液面的刻度 (ml)	0.9
結束時彎液而的刻度 (ml)	-0.25
彎液面刻度的變化 (ml)	1.15 (1)
實驗進行時間 (min)	4 X 60 = 240 (1)

        光合作用速率 = 1.15 / 240 (1) = 0.0048 (1) ml min^-1 (1)

        (列出計算過程)

1          描述餘燼木條的變化。這結果有何啟示？(2)

重燃 (1); 顯示釋出的氣體是氧 (1)

結果演繹：(2分)

2          實驗結果顯示植物在有光情況下進行了甚麼過程？這過程的產物是甚麼？

光合作用 (1); 氧 (1)

討論：(6分)

1          實驗中利用碳酸氫鈉溶液而用水的好處是甚麼？(1分)

提供更多的二氧化碳供黑藻進行光合作用之用 (1)

2          你可如何改變本實驗的裝置以探究光強度對光合作用的影響。試繪畫標註圖加以說明。(5分)

重複實驗 (1), 唯每次改變光強度 / 光的距離 (1), 控制變項 (1)

圖 (1)

標註 (1)

結論：(2分)

黑藻能進行光合作用釋出氧 (1); 而光合作用速率為 0.0048 ml min^-1

中五生物實驗22.X: 探究酵母進行的缺氧呼吸

結果：(8分)

彎液面刻度隨時間的變化 詳盡數據 (1)

時間 (min)	0
彎液面刻度 (ml)
釋出CO2體積 (ml)

選軸 (1), 軸標註和單位 (1), 標題 (1), 畫線 (曲線圖) (1)

        酵母缺氧呼吸的最高速率   =     最高體積轉變 / 時間  

=      最高斜率 = (y₂ – y₁) / (x₂ – x₁) (1)

                                                                計算結果 (1)

        (列出計算過程)

碳酸氫鹽指示劑檢驗釋出氣體的結果 (1)

碳酸氫鹽指示劑原先顏色	紅色
排進氣體後碳酸氫鹽指示劑的顏色	黃色

結果演繹：(6分)

1          描述並解釋實驗結。                                                                                                             (6分)

描述 (2), 解釋 (4). 建議答案:

實驗裝置的針筒內並不含有空氣和氣泡, 以維持缺氧狀態, 酵母只能進行缺氧呼吸以產生能量維持其代謝活動.

透過缺氧呼吸, 酵母分解混合物中的葡萄糖, 釋出二氧化碳和乙醇 (1). 二氧化碳氣體釋出後會佔據溶液的空間, 產生的壓力會把移液管內溶液的彎液面壓向下 (1)

根據線圖所示, 缺氧呼吸速率在0 – 15分鐘時較慢, 但卻隨時間上升 (1). 這是因為酵母需要時間適應新環境, 所以其代謝活動及呼吸速率並不穩定 (1).

在15分鐘後, 酵母的缺氧呼吸速率變得穩定及達至最高速率 (1). 酵母在15分鐘後完全適應的環境, 所有代謝活動包括缺氧呼吸也達至平衡狀態 (1).

討論：(6分)

1          解釋為何需要在實驗開始前將針筒內的空氣排走。                                                         (1分)

以肯定針筒內是缺氧環境 (1)

2          你可如何改變本實驗的裝置以探究葡萄糖濃度對缺氧呼吸的影響。試繪畫標註圖加以說明。

                                                                                                                                                        (5分)

自變項: 不同濃度葡萄糖溶液 (1); 控制變項: 相同體積葡萄糖溶液與相同體積酵母混合 (1);

應變項: 缺氧呼吸在某葡萄糖濃度的速率 (1);  

繪圖 (1) – 顯示重覆所有裝置但只轉變葡萄糖濃度 (自變項)

標註 (1)

結論：(2分)

酵母在缺氧環境下會進行缺氧呼吸並釋出二氧化碳 (1), 其最高速率是… (1)