人教版必修1 探究植物细胞的失水和吸水 教案.doc

植物细胞的吸水和失水实验设计一、实验目的： 1.学会使用显微镜观察植物细胞质壁分离和复原。（与前面的知识：显微镜的使用联系） 2.观察不同浓度的溶液对细胞吸水失水的影响，掌握此种方法的具体应用。 3.通过观察植物细胞的吸水和失水，明确渗透系统的组成以及具体应用。二、实验原理： 1.成熟的植物细胞放到一定浓度的溶液中构成一个渗透系统。当细胞大量失水时原生质层与细胞壁的伸缩程度不同，导致原生质层和细胞壁分离。 2.当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，根据扩散作用原理，水分会由细胞液中渗出到外界溶液中，通过渗透作用失水；由于细胞壁和原生质层的伸缩性不同，细胞壁伸缩性较小，而原生质层性较大，从而使二者分开；反之，外界溶液浓度大于细胞液浓度，则细胞通过渗透作用吸水，分离后的质和壁又复原。三、选材： 选用紫色特别深的洋葱外表皮；（选取紫色的洋葱外表皮的具体意义，可以作为一个思考题留给同学们，等实验结束时请同学回答）。 注意：（在实验之前，最好将洋葱放在水中浸泡一下，可以使洋葱吸水多一些，而且代谢也比较旺盛，实验效果明显。）将洋葱的外层剥去两层，因为处于最外的可能已经死亡； 质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液（注意浓度，浓度过高，细胞质壁分离速度虽然很快，但不久就会将细胞杀死，细胞不能进行质壁分离复原;若浓度过低，则不能引起细胞质壁分离或速度太慢，可以提问学生），在这里可以再设置一个相对较高的蔗糖溶液（1g/ml的蔗糖溶液） 清水、显微镜、镊子、刀片、载玻片、盖玻片、滴管、吸水纸等四、实验过程1、制作临时装片与观察 用刀片在洋葱鳞片叶的外表面划一个小方块，用镊子撕取这一小块洋葱表皮，在洋葱的外表皮上，用刀片划一些方块，用镊子轻轻撕取一小块（撕取的仅仅是外表皮，不要撕得太厚，仍然作为一个问题留给学生）。在取标本时，可以将洋葱的内表皮朝外，外表皮朝里进行对折，不要太用力，然后取其外表皮作为材料，将它平展地放在载玻片中央的清水滴中，并盖上盖玻片。 注意： （1）洋葱表皮不能卷曲起来，防止重叠； （2）装片里不能带有气泡，以防影响观察； （3）加盖玻片时，要先让靠下的一侧接触到水滴，在载玻片和盖玻片之间充满了清水，再轻轻的放下，以便挤出空气，利于观察。 观察：先用低倍镜观察：找到洋葱表皮细胞，并且将要观察的细胞移到视野的中央。再用高倍镜观察：在高倍镜下主要要注意以下几个结构：紫色的大液泡，几乎充满了整个细胞；注意原生质层和细胞壁紧紧地贴在一起。（找到细胞核，它是判断液泡膜还是细胞膜的关键。）2、细胞的质壁分离从盖玻片的一侧滴入0.3g/ml的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次，洋葱表皮细胞就侵润在蔗糖溶液中。注意重复3-4次。将装片放在载物台的中央，先用低倍镜观察，将观察对象移到视野中央，再用高倍镜观察。（同学们都可以看到细胞中的液泡逐渐变小，颜色加深，原生质层开始在边角与细胞壁分离，最后完全分离。）3、质壁分离的复原从盖玻片的一侧滴入清水，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，这样重复几次，洋葱表皮细胞就侵润在清水中。观察发现低浓度蔗糖溶液处理的细胞质壁分离的复原了。五、实验结论 当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，水分会由细胞液中渗出到外界溶液中，通过渗透作用失水；由于细胞壁和原生质层的伸缩性不同，细胞壁伸缩性较小，而原生质层性较大，从而使二者分开；反之，当外界溶液浓度低于细胞液浓度时，则细胞通过渗透作用吸水，分离后的质和细胞壁又复原。 思考题： 1、学生课下设计估测细胞液浓度的方法（提示：配置一系列浓度梯度的蔗糖溶液，介于细胞发生质壁分离和细胞吸水的浓度之间，就可表示细胞液的平均浓度）。2、如果选材选取的是洋葱的鳞片内表皮细胞，其实验结果如何？（可以在作以上实验时，就再设置一个用洋葱的鳞片内表皮的实验组，作为一个证明：未成熟的植物细胞能否发生质壁分离及复原）3、试剂：选用0.3g/ml 蔗糖糖溶液。如果选用的是1g/ml 蔗糖糖溶液，会有什么结果出现？（可以在作以上实验时，就再设置一个用1g/ml 蔗糖糖溶液的实验组，作为一个证明：外界溶液过高时，对细胞的影响，死的细胞能否发生质壁分离及复原）。另外，5%的硝酸钾溶液、一定浓度的尿素、甘油等也可使用，但在引起质壁分离后可自动复原。（要求学生自己分析原因）4、时间的控制：在做好质壁分离的实验后，要在短时间内就要做质壁分离复原实验，具体的原因是什么？（避免使质壁分离的细胞长时间处于较高浓度的外界溶液中，细胞过度失水而导致死亡，从而观察不到质壁分离复原的现象。） 5、细胞发生质壁分离后，细胞壁与细胞膜之间的空隙充满的是_溶液。练习题：下面是一组用新鲜洋葱表皮进行的实验处理和结果，请分析回答：实验分组处理方法实验结果第1组将材料置于30%蔗糖溶液中发生质壁分离然后将材料移至蒸馏水中发生质壁分离复原第2组将材料置于60%蔗糖溶液中迅速发生质壁分离然后将材料移至蒸馏水中质壁分离不能复原第3组将材料置于7%的尿素溶液中开始发生质壁分离，然后逐渐自动复原第4组将材料放入100热水中3min后取出，重复第1组实验不发生质壁分离(1)洋葱表皮细胞在第1、2、3组实验中均发生了质壁分离现象，其内部结构基础和外在条件分别是_ 。 (2)比较第1和第2组实验结果的差异，说明_ 。(3)比较第1和第3组实验结果，出现实验结果差异性的原因是_。(4)比较第1和第4组实验结果，出现实验结果差异性的原因是_ 。答案：(1)内部结构基础是有原生质层和原生质层内外两个溶液体系的存在;外在条件是原生质层内外两个溶液体系存在浓度差(2)高浓度溶液加快质壁分离现象的出现，但由于引起细胞