生物学是自然科学的一个重要分支，它主要研究生物的结构、功能、发生以及发展的规律。
生物与人类生活的许多方面都关系密切。作为一门基础科学，生物学一直是农学和医学的基础，涉及农林牧副渔、医疗、制药、卫生等方面。随着生物学理论与方法的不断发展，它的应用领域不断扩大。现在，生物学的影响已突破上述传统的领域，而扩展到食品、化工、环境保护、能源和冶金工业等方面。如果考虑到仿生学，它还影响到电子技术和信息技术。
经过多年发展，生物学的基本研究方法有观察描述法、比较法和实验法等。而对学习生物学知识的同学们来说，生物学实验是获取知识的最有效手段之一，有非实验教学无法替代的作用。因此，重视生物小实验的学习和操作，既有利于巩固知识、提高能力、激发兴趣，又有利于培养动手动脑习惯和实验技能，有利于进一步挖掘同学们的创造潜力。
这一部分的生物实验包括了植物、动物、微生物等方面的实验探索，让你更好地理解各种奇妙的生物现象。
观察淀粉粒的实验
淀粉粒存在于有贮藏机能的细胞的细胞质中，它不是细胞本身的固有结构，而是细胞内含物。其实，大多数人都吃过的藕粉以及做菜和做饭用的粉芡，就是从植物细胞中提取出来的淀粉。
淀粉离我们这么近，你知道它的样子吗？一起来做下面这个实验，看看这小东西究竟是个什么样。
实验材料和用具：红薯、马铃薯、莲藕、小麦、大米、小刀、显微镜
实验步骤：
1.准备一块甘薯（红薯）块根，一块马铃薯（土豆）块茎，一段藕（莲的根状茎），几粒泡软的小麦和大米。
2.用洗净的小刀将上述材料一一切开，并刮（或挤压）其切面，弄破细胞，其中的淀粉粒则破壁而出。
3.将刮出的汁液分别涂在编号的载玻片上，加盖玻片，依次放在显微镜下观察（先用低倍镜，后用高倍镜），就可见到它们的真面目了（不同植物的淀粉粒的形状和小大均有差异）。
为了看得更清楚，可用碘酒染色，然后再观察，这时看到的淀粉粒为蓝色，其形象非常清晰，呈粒状，所以称之为淀粉粒。
植物根细胞吸水原理实验
要理解植物根细胞吸水原理，首先必须要了解细胞膜是一种选择性半透膜的道理，我们可以用带微孔的玻璃纸来做几个实验达到这一目的。
1.半透性试验
实验材料和用具：玻璃纸、20％硫酸铜溶液、镊子
实验步骤：
（1）玻璃纸打微孔：找一张普通玻璃纸，擦干净后平铺在大碗或大碟子里，倒进一些20％浓度的硫酸铜溶液，要浸没玻璃纸，然后在室温为10~20℃下，浸泡1小时；20％的硫酸铜溶液能把玻璃纸腐蚀成许多肉眼看不见的小洞洞。
（2）用镊子从硫酸铜溶液取出玻璃纸（硫酸铜有些毒性，不要用手取，以免误入嘴里）。用清水冲洗干净，半透膜就做成了。
（3）把番茄汁包在玻璃纸半透膜里，用线把膜袋口紧紧扎住，然后慢慢地放在盛有浓盐水的瓶子里，让半透膜袋悬在盐水中，进行观察。
不一会儿，看到半透膜袋明显地变瘪，这是番茄汁中的水分通过半透膜进入了浓盐水里造成的。这时候，你把膜袋取出来，再把它悬在另一个盛有清水的深盆里。不久，你又会看到半透膜袋慢慢地鼓了起来。这是因为水分通过半透膜进入到玻璃纸半透膜袋里来了。
植物根毛细胞的吸水跟这个道理完全一样。当土壤溶液的浓度小于细胞液的时候，根毛细胞就吸水；相反，根毛细胞就排水。但是必须强调，细胞膜绝不是一种简单的、机械的半透膜。它的功能跟活细胞的生命活力有密切关系，一旦活细胞的生命活动受到阻碍或停滞了，细胞膜的半透性也会发生很大变化，甚至丧失半渗透能力。
2.选择性实验
实验材料和用具：胡萝卜、软木塞、白糖或红糖水、小刀
实验步骤：
（1）把一个胡萝卜的顶部顶去，在切口面上用小刀挖一个圆孔，孔的大小要正好能塞紧一个软木塞（或橡皮塞）。
（2）从圆孔向下，把胡萝卜心里的肉挖出去，成一个长柱形的深坑。注意不要把胡萝卜捅穿——这是实验成败的关键之一。
（3）找一个刚好能把坑口塞紧的软木塞。在软木塞的中心地也钻一个小孔，刚好能插进一根两头开口的玻璃管。
（4）在胡萝卜坑里灌满浓糖水（要用白糖或红糖，不能用葡萄糖）。塞上软木塞以后，糖水就进入玻璃管里，记下这时候玻璃管上的水位。然后，用熔化的蜡把软木塞封住，不能漏气——这是实验成败的关键之二。
（5）在一个干净的大玻璃或大口瓶里，装上干净的水，再把上面的一套装置放在水中，让玻璃管口露出水面。
大约10分钟，玻璃管中的液面慢慢上升。如果玻璃管比较短的话，1小时以后，糖水就会从玻璃管的上口溢出来。时间越长，溢出来的水越多。你尝一尝溢出来的水有甜味，再尝尝杯子里的水，一点甜味也没有。可见，杯子里的水透过胡萝卜，渗进了胡萝卜坑里，所以糖水会增加；然而胡萝卜坑里的糖水却没有进到杯子里去。
这是什么原因呢？秘密也在细胞膜上。胡萝卜的细胞膜就好像我们筛土用的筛子一样。筛子只允许小于筛孔的土粒通过，大于筛孔的土粒就过不去。像水和溶解在水里的食盐等无机物，它们的分子比较小，可以自由通过细胞膜，像白糖、红糖、淀粉、蛋白质等有机物，它们的分子大，就不能通过细胞膜。
那为什么胡萝卜细胞里的水不会倒流到杯子里面去呢？这是由第二种因素，即膜的两边溶液的浓度来决定的。如果细胞液的浓度大于外面溶液的浓度，外面的溶液里的水分就会渗进细胞里；如果细胞液的浓度小于外面溶液的浓度，细胞液里的水会就分流出去。杯子里的清水不含糖类等有机物质，所以水就很快渗进胡萝卜里去了。
在一般情况下，根毛细胞液的浓度总是大于土壤溶液的浓度，所以根里的水是不会倒流到土壤里去的！如果给花草树木及农作物施用太浓的肥料水时，植物体里的水就会倒流到土壤里，很快会打蔫甚至枯死。
鸡蛋渗水
实验材料和用具：一只新鲜鸡蛋、削铅笔刀
实验步骤：
1.在新鲜鸡蛋较圆的一头用削铅笔刀的刀尖小心地刮蛋壳，直至看到壳内的一层蛋膜。
2.慢慢地把周围的壳去掉约五分硬币那样大小。注意，千万不能把膜弄破。
3.把鸡蛋露出蛋膜的一头向下，放在一只盛水的小杯子里，使蛋膜浸入水中。
4.在鸡蛋的顶部用小刀凿一个小孔，把一根吸管插到蛋清里，用蜡把管壁与蛋壳交接处封好。
过一夜后，你会看到一部分蛋清跑到了吸管里；把鸡蛋打开，用手去捻一下蛋清，会发现蛋清变稀了。
这是因为蛋壳里的膜是呈多孔状的，杯子里的水通过多孔的膜渗入蛋内，使蛋清变稀变多。
绿叶造淀粉
实验材料和用具：两盆同样品种的植物（叶片要较大）；酒精；碘酒、烧杯（透明玻璃瓶也可）
实验步骤：
1.将一盆绿叶植物放在阳光下照射，另一盆放在暗处，并用黑布盖住。等待4天。
2.第4天下午，从每盆植物上各取5张叶片，分别在叶片上，用小刀刻上记号。阳光下的叶片刻Y；暗处的叶片刻A。
3.将叶子放到装有酒精的烧杯里，放在火上加热，当叶子由绿色变成黄白色时，把叶子取出。经清水冲洗后，再放在玻璃板上。
4.在每张叶片上滴上2～3滴碘酒，5分钟后，再用清水把叶片上的碘酒洗掉，进行观察。
你可以看到经阳光充分照射的叶片变成了蓝色，说明叶片中有淀粉存在，而淀粉是由于光合作用制造出来的。放在暗处、未经阳光照射的叶片呈黄色，说明叶片上没有淀粉，证明无光照不能进行光合作用。
测定种子的成活率
利用上一个实验已知的细胞膜的选择半渗透特性，来测种子的成活率，可以快速地了解种子的质量。
实验材料和用具：红墨水、冷开水或自来水
实验步骤：
1.取5毫升红墨水，用95毫升的冷开水或自来水稀释，就配制成了5％的染色液。配制多少染色液要看种子多少来决定，配好随即使用。
2.取50粒玉米种子，浸泡在30℃左右的温水里，大约泡3~4个小时。
3.种子充分膨胀以后，用刀片把每粒种子纵切成两半。再把它们全部浸没在盛有红墨水染色液的碗里，半小时以后，把红墨水染色液倒掉，再用自来水反复冲洗种子，一直到冲洗后的水不带红色为止。
4.把洗净的种子平铺在白纸上，仔细地察看每一粒种子的胚和胚乳的着色情况。
如果种子的胚，特别是胚根部分，已经全部被染成红色，而且和胚乳的着色程度相近，这样的种子肯定是丧失发芽能力的死种子。如果种子的胚出现斑斑点点的红色，说明种子的部分组织已经死亡，是生命力较弱的种子。如果种子的胚和胚乳完全没有着色，或者略带浅红色，这些种子就是生命力较强的活种子。用这种方法就可以快速地算出种子的发芽率。
为什么用红墨水染色就能知道种子的死活呢？这是由于种子活细胞的原生质膜是一种半透膜，这种半透膜不能透过红墨水的微小颗粒，所以活种子的胚就不会染色。死种子细胞的原生质膜丧失了半透性，红墨水的颗粒就可以自由地进入细胞，胚和其他部位就很容易染上红色。
植物需要哪种光
实验材料和用具：豆类的种子、木盆
实验步骤：
1.请你找来一些豌豆（或其他豆类）的种子，用清水浸泡，让它吸足水分，然后播种在一个木盆里。
2.在小苗长出2~3个叶片的时候，从中挑选出9棵大小和长势基本相同的豆苗，分别栽种在9个小箱（或小花盆）里。
3.把其中的7棵分别用红橙黄绿蓝靛紫7种颜色的玻璃罩（或塑料薄膜，或玻璃纸）罩上。如果用塑料薄膜或玻璃纸的话，周围要用木条支架起来固定住。
4.剩下的2棵，一棵用不透光的纸盒罩上，另一棵裸在自然光下。
如果材料允许的话，最好这9种情况中，每一种都做两份进行对照。然后，把它们都放到向阳的地方。每天适当浇些水。
4~5个星期以后，把罩全都打开，比较一下9种条件下幼苗生长的情况。这时候，你会发现，裸露在自然光中的幼苗，生长得最好。其次是蓝色和红色罩下的幼苗。绿色罩下的幼苗生长得最差，几乎和纸盒罩下的幼苗一样，变得又黄又弱，甚至可能已经死掉。
因为红色玻璃罩只能让红光透过罩里，其他各色光都被玻璃罩吸收了。同样，橙黄绿蓝靛紫等各色的罩子也都只允许和它颜色相同的光通过，植物只得到相应的一种色光。纸盒是不透光，幼苗得不到光照。而裸露的植物却能得到7种光照射，所以长得最好。
实验证明：红光和蓝光是植物最需要的光，它们对植物的光合作用和生长最有利。而绿色植物几乎是不吸收绿光的，绿光都被反射出来，所以我们才能看到植物的叶片是绿色的。
人们掌握了这个原理以后，就可以用人工的方法提高光合作用的效率，以达到增产的目的。目前，科学家已经制造了一种含有较强的红紫光灯泡，应用在温室栽培上。我国许多城区已经采用蓝色和红色的塑料薄膜来培育稻秧，普遍获得了培育壮苗和增产的目的。
苍蝇的启示
这个实验要探索的跟苍蝇的平衡棒有关，苍蝇的平衡棒是苍蝇的一对已经退化成哑铃状的后翅，其基部有感受器。
实验材料和用具：苍蝇、小瓶子、剪刀
捉三只活苍蝇，分别装在三个小瓶子里。在一间明亮的房子里，把门窗关好，然后就可以开始实验。
实验步骤：
1.把一只苍蝇一侧的平衡棒小心地从基部剪掉（这一点非常关键，否则影响实验效果），不要损伤其他部位。然后把苍蝇抛向空中，这时你会看到，苍蝇飞行不平稳，而且总向一边倾斜或拐弯，甚至它会很快地落在一个地方。受惊扰后，它还能起飞，但是比较困难。
2.取另一只苍蝇，把它两侧的平衡棒都从基部剪掉，然后抛起来放飞。这时候，它可能向前平飞，或向上直飞。你如果用苍蝇拍在它前面晃动，它不能及时转弯避开，结果就会东碰西撞，甚至会径直掉到地面上来。
3.把第三只苍蝇放飞，它飞行得十分自由，而且总是往明亮的玻璃窗上飞。一旦用蝇拍在它前方阻挡时，它能迅速绕开飞行，甚至突然掉头而飞。
从实验中可以看出，平衡棒虽小，但在飞行中起着重要的作用。它是苍蝇的平衡器和导航仪。
科学家根据苍蝇平衡棒的导航原理，已经研制成功了一种“振动陀螺仪”。它的主要组成部件好像一个双臂音叉，通过中柱固定在基座上。音叉两臂的四周装有电磁铁，从而能产生固定振幅和频率的振动，以模拟苍蝇平衡棒的陀螺效应。当航向偏离的时候，音叉基座也随着旋转，导致中柱产生扭转振动，中柱上的弹性杆也跟着振动，并且把这个振动转变成一定的电信号传送给转向舵。于是，航向就被纠正了。在这个基础上，还制成了高精度的小型“振弦角速率陀螺”和“振动梁角速度陀螺”。这些新型的导航仪已经应用在高速飞行的火箭和无人驾驶飞机上面，用它自动导航。
细胞的渗透性
前面的实验告诉我们，细胞膜具有选择透过性。那么细胞在任何情况下都有渗透性吗？下面这个实验将告诉你答案。
实验材料和用具：马铃薯、白糖、烧杯、电炉子、刀、盘子
实验步骤：
1.取两个大小基本相同的马铃薯，将其中的一个煮上放在烧杯里置于电炉子上煮20分钟，算是把它“杀死”。
2.把两个马铃薯的两头用刀削平并掏一个凹口，然后将它们下半部的外皮整个削去。
3.每个马铃薯的凹口处放一勺颗粒白糖。
