观察植物细胞质壁分离与复原

实验七观察植物细胞质壁分离与复原 作者 郭文娟 教材分析 这是人教版生物高中第一册第三章第四节 植物对水分的吸收和利用 中的一节实验课是帮助学生 理解细胞吸水原理的有力实例 但是这个实验的操作相对简单 因此在教学目标上 1 初步学会观察植物细胞质壁分离和复原的方法 2 理解植物细胞发生渗透作用的原理 我在原有的基础上 添加了用课本实验的方法 让学生体验实验设计的几个重要基本原则的目标 教学重难点 1 观察植物细胞的质壁分离 2 理解植物细胞发生质壁分离与复原的原理 根据我对高二学生的了解 他们具备了以下四个特征 而且在以往的实验课中经常想尝试做一些自 己的实验 也正是由于这点 使我在这节课中作了一个新设计实验的尝试 教学方法 保证学生能在上完这节课后 要留下对学习过程的记录和今后作为复习的第一手资料 因此我使用了 学案教学的方法 学案教学法学案教学法 学案的使用分为课前预习 课堂导学 课后巩固测试三部分 教学过程 一 导课一 导课 用导学案的预习部分 以回忆知识的方式 讲解实验原理 了解实验用具和材料 同时将方法步骤 中的难点和注意事项交代清楚 用大约 5 6 分钟的时间 学生已经对课本实验已经了解透彻 可这个实验操作很简单 那我们能不能 完成这个实验的同时再多做一些观察呢 有些学生就想观察一些其他的植物 导学案上就提出可不可以根据课本实验 用质壁分离的原理比较其他植物细胞与洋葱表皮细胞吸水 能力的强弱吗 问题提出后问题提出后 教师就利用导学案上的 课堂导学 部分对学生进行引导 学生通过讨论完成导学案上实验设计 这里我在导学案的实验设计中把它分解为以下这三个问题 为什么这样设置呢 首先变量是实验的核心 设计实验的核心归根到底就是要确定实验变量的选择 学生只有抓住了这 个核心 才能抓住这个实验设计的要诀 而接着对照实验组的确定无非就是对实验变量的控制 保证实验中对照实验组之间只有一个变量不 同 无关变量尽量控制在相同的条件下 第三观察现象的确定 在这一步里学生必须找到一个能确定实验结果的可观测指标 使这个实验具 有可操作性 这样的设置看似简单 但其中却恰恰包含了新课标对学生思维培养的一种期待 这种期待是什么呢 通过这个简单的实验 学生掌握的不仅仅是专业知识 更是在这个过程中潜移默化地培养他们的思 维 这种思维不仅仅可以用在今后的生物学习中 更可以用来解决人生道路上的各种问题 就这个案例来说 从讨论实验设计的方法中 学生可以体会到单一变量原则 对照原则 可行性原 则 事实上这些原则提炼出来就是实事求是 严谨全面 正视困难的精神 当学生在今后学习生活当中 遇到问题的时候 遵循这样的精神 去寻找解决问题的方法 当然 这节课中 学生对学案中提出的问题大感兴趣 他们找到了很多植物 除了课本上的洋葱 还有红花羊蹄甲 菠菜 香葱 美人蕉等等植物 确定实验变量为不同植物细胞 在设计对照实验的过程中 同学们设计了各种各样的对照实验 我选了几个比较有特色的三组同学 的设计进行讨论 第一组是同时做两个玻片 分别是洋葱和其他植物细胞 第二组设计在一个载玻片上 分别作两个装片 第三组设计在一个盖玻片下同时做两种植物细胞 最后大家经过讨论 认为第三组的 方法能尽可能使两种细胞处于同样条件下 最能体现单一变量的原则 在确定要观察的实验指标时 一个细胞发生质壁分离需要的时间一个细胞发生质壁分离需要的时间 这时难题来了 发现无色的植物细胞无法观察 怎么办 集思广益之下 居然有同学想出 在蔗糖 中加红墨水 蔗糖溶液是无法通过细胞膜的 液泡是无色的 而外侧溶液是红色 问题不就解决了 实验方案确立后 进入学生动手操作环节 教师首先要求核对实验材料用具 实验中 教师巡回进行个别指导 并及时发现和处理学生实验中 出现的问题 学生填写导学案上的实验记录 这是实验中观察到的正在质壁分离的细胞 包括课本要求的洋葱紫色表皮细胞 这是无色细胞的质 壁分离 包括洋葱内表皮细胞的 学生操作结束后教师组织 交流总结交流总结 教师针对一些实验中出现的问题讨论 教师针对一些实验中出现的问题讨论 得出结论 得出结论 失水速度越快 质壁分离越快 说明细胞液浓度越低 细胞吸水能力越弱 细胞质壁分 离过程中 液泡颜色变深 说明细胞液浓度变大 细胞失水 细胞吸水能力上升 结束实验结束实验 教师安排学生收拾实验用具 清洗玻片 整理实验台 结束实验 三 实验评价三 实验评价 课后针对性小测试 这里我特意在测试题后面 加入了一则科学家的小故事 学生进一步体会科学的方法和精神 虽然这一节课对学生的改变也许不大 但是我相信通过长期这样的训练和引导 对培养学生的科学 精神一定会有所帮助 四 板书设计四 板书设计 导学案 实验七 观察植物细胞质壁分离与复原 目标目标 1 初步学会观察植物细胞质壁分离和复原的方法 2 理解植物细胞发生渗透作用的原理 3 体验实验设计的过程和原则 预习案预习案 实验原理 阅读课本和完成练习册 自学导引 材料用具 刀片 镊子 滴管 载玻片 盖玻片 吸水纸 显微镜 方法步骤 1 制作洋葱鳞片叶表皮细胞的临时装片 2 用显微镜观察 看到洋葱鳞片叶表皮中紫色的为 先低倍镜 后高倍镜观察 选无重叠 无气 泡的部位观察 3 从盖玻片一侧滴入 在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引 这样重复几 次 盖玻片下面的洋葱鳞片叶表皮细胞就浸润在 中 注意 必须在实验台上进行滴加操作 不能在显微镜上进行 以免污染镜头 4 用高倍镜观察细胞中央大液泡的变化 5 从盖玻片一侧滴入清水 在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引 这样重复几次 盖玻片下面的洋葱鳞片叶表 皮细胞就又浸润在清水中 6 用高倍镜观察细胞中央大液泡的变化 课堂导学课堂导学 提出问题 可以根据课本实验 用质壁分离的原理比较其他植物细胞与洋葱表皮细胞吸水能力的强弱吗 实验变量 对照组 实验组 观察现象 提示 设计实验要注意单一变量原则 对照原则和实验现象的可操作性 实验记录 选用材料一个细胞发生质壁分离需要时间 分钟 质壁分离复原需要时间 分钟 洋葱表皮细胞 植物细胞 植物细胞 植物细胞 交流总结交流总结 1 根据上述实验结果 你能比较出各种细胞吸水能力的强弱吗 为什么 2 讨论在质壁分离的过程中细胞吸水能力的变化 取 色洋葱鳞片叶表皮在载玻片上滴一滴清水 实验 设计 实验七观察植物细胞质壁分离与复原 巩固测试 时间 10 15 分钟 一 单选题 每个小题只有一个正确答案 1 以下主要发生渗透作用的是 A 煮熟的马铃薯条放入水中 B 把干种子放在清水中 C 烈日下菠菜叶子下垂 D 放在盐水中的萝卜变软 2 植物细胞吸水的方式有两种 一种是通过相邻的细胞一层层向里吸收 如图所示 则根部三个细胞丙 丁 戊的浓度应该是 A 丙 丁 戊 B 丙 戊 丁 C 丁 丙 戊 D 丙 丁 戊 3 通过质壁分离和复原实验可以鉴定的是 A 细胞壁是由纤维素构成的 B 细胞膜是单层膜 C 一个成熟的植物细胞就是一个渗透系统 D 植物种子的吸胀作用 4 用质量分数 50 的蔗糖溶液做质壁分离和复原的实验 质壁分离明显 但不能复原 原因是 A 蔗糖分子进入细胞 细胞液浓度增大 B 细胞没有浸入清水 C 蔗糖溶液的浓度太大 细胞严重失水而死亡 D 液泡膜被破坏 液泡消失 5 选择蔗糖溶液作质壁分离试剂 其主要的原因是 A 糖是生命活动的主要供能物质 B 糖是生物体的重要组成物质 C 蔗糖分子溶于水能透过半透膜 D 蔗糖分子不能透过半透膜 二 填空题 6 原生质层主要包括细胞膜 和这两层膜之间的细胞质 可看做是一层 7 当细胞液的浓度 外界溶液的浓度时 细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液中 就会与 逐渐分离开来 也就是逐渐发生了 8 实验室里有三瓶蔗糖溶液 浓度分别是 0 2g mL 0 3g mL 0 4g mL 但是它们的标签被不小心弄丢了 1 现在实验室里还有实验用的洋葱 我们可以利用洋葱的 现象对它们加以区分 2 出现 现象的是浓度为 0 4g mL 的蔗糖溶液 路易斯 巴斯德 公元 1822 1895 年 法国微生物学家 化学家 奠定了工业微生物 学和医学微生物学的基础 并开创了微生物生理学 当时有一种观点认为 微生物