生物创新实验设计：观察植物细胞的质壁分离和复原题库

1、生物创新实验设计：观察植物细胞的质壁分离和复原一、实验目标：1 .学会观察植物细胞质壁分离与复原的方法。2 .了解植物细胞发生质壁分离与复原的原理。3 .规范显微镜的操作方法。二、重点及解决策略重点：1 .学会观察植物细胞质壁分离与复原的方法。2 .了解植物细胞发生质壁分离与复原的原理。解决策略：多媒体展示实验方法及过程。通过教师引导、学生自己动手探究，总结实验结果，了解实验原理。三、难点及突破办法难点：1 .熟练掌握洋葱鳞片叶外表皮临时装片的制作方法。2 .在高倍显微镜下观察紫色液泡扩大与缩小的过程。3 .规范显微镜的操作方法。突破办法：学生观看多媒体展示，教师指导学生亲自动手操作，在实验操

2、作过程中，熟练掌握临时装片的制作及显微镜的使用方法。四、实验内容分析本节是高中生物学中的一个经典性探究实验，目的在于让学生通过自主性探究，了解植物细胞发生质壁分离与复原的原理，激发学生的创新精神和实事求是的科学态度。在实验过程中，要培养学生提出问题、解决问题、分析问题的能力。本节在介绍完渗透原理之后提出，学生已初步掌握了水分跨膜运动的原理，因此，对本节内容的理解更为容易。同时，本节的学习又在为第3节做铺垫，因此，学习好本节内容至关重要。五、实验准备紫色的洋葱鳞片叶、质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液、清水、刀片、镣子、滴管、载玻片、盖玻片、吸水纸、显微镜。六、设计思路本节是一节探究性实验课，因

3、此，教学时，应充分调动学生自主学习的积极性。在教学时，可采用提出问题一解决问题一再提出问题一解决问题”的教学方法，层层深入，逐步深化。通过多媒体、黑板画等多种教学手段，引领学生进行实验操作、观察实验现象、分析实验原理、总结实验结果，最终完成本节教学目标。七、教学流程图19知识回顾学生观看幻灯，联系生活经验，思考提问学生观看幻灯，亲自动手实验，思考提问学生联系实验结果,小组讨论分析学生回忆哺乳动物红细胞吸水与失水原理八、教学过程教学活动教师活动学生活动活动目标及说明知识回顾教师提问：在上一节课中，我们学习了渗透作用及水分是如何进出哺乳动物红细胞的，请同学们回忆一下，渗透作用的发生需具备哪些条件？

4、动物细胞吸水与失水的原埋是什么？学生回答：1 .发生渗透作用需具备的条件是：半透膜、膜两侧有浓度差。2 .动物细胞的细胞膜相回顾上节内容，回忆相关知识。当于一层半透膜，细胞吸水还是失水主要取决于细胞质与外界溶液的浓度差，当细胞质浓度低于外界溶液浓度时，细胞失水，反之，细胞则吸水。观看图片展多媒体展示：图片1（一妇女在示，联系生活腌咸菜）；图片二（因施肥过多经验，寻找答初步构建学生对植庄稼死亡）案。物细胞吸情景创设水及失水教师提问：学生回答：过程的认1.图片1展示的是日常生活中1.一段时间经常遇到的腌咸菜的例子，将后，蔬菜会变识。切好的蔬菜放入盐水中，一段焉，因为失水时间后，蔬菜会变成什么样子？

5、为什么会变蕉儿了？2.图片2展示的是在农业生产中，由于对农作物施肥过多，从而造成农作物的死亡，这种现象叫做烧苗”现象，为什么农作物会死亡呢？教师讲解：将蔬菜放入盐水中，蔬菜会萎焉，这是因为蔬菜细胞失去水分的原因。施肥过多，农作物会死亡，也是因为农作物过度失水造成的。那么，植物细胞是如何吸水和失水的呢？了。2.农作物因失去水分而死亡。过渡教师讲解：在第三章中，我们学习了动、植物细胞在结构上的相同点及不同点，植物细胞有细胞壁、液泡、叶绿体，而动物细胞没有。由于这种结构上的差异，导致植物细胞和动认真聆听教师讲解，回忆前面所学知识，积极思考教师提问。联系前后知识，引出本节课内容。物细胞在吸水与失水方面

6、有所差异。植物细胞吸水与失水的原埋是什么？植物细胞在吸水和失水过程中又会发生哪些现象？让我们通过今天的探究实验来解决这些问题。多媒体展示：实验材料。教师讲解：屏幕上展示的是进一、实验材料行本实验所需的一些材料，需要注意以下两点：1.新鲜紫色洋葱鳞茎外表皮是进行此项实验的较理想材料，它既容易被剥离而制成临时装片，同时又很容易在显微镜卜观察实验现象。观看实验所需材料，认真聆听教师讲解，带着问题进行实验探究。了解所用实验材料，为进行实验操作做准备。2.此实验选用质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，选用此浓度的蔗糖溶液很容易使鳞茎外表皮细胞发生质壁分离，短时间内对细胞的伤害很小。教师提问：请同学们先思

7、考一下，能不能用其他浓度的蔗糖溶液（例如0.1g/mL、0.5g/mL、0.7g/mL的蔗糖溶液）代替0.3g/mL的蔗糖溶液呢？为什么？等实验结束后我们再来解决这一问题。二、实验过程多媒体展示：实验过程。板书：观看实验过程。认真聆听教师讲解。亲自动手进行实验操作。认真记录实验结果。学生回答：1.当细胞处明确实验操作具体过程，锻炼学生的观察能力、动手动脑能力。0.3gmL-f 口. *;氏 吸引（临时装片）V高倍显微镜观察清水-k 口 一.吸水纸 吸引（临时装片）高倍显微镜观察教师讲解：1 .在进行实验操作时，要注意高 倍显微镜的使用方法，可复习 参考前面所学知识。2 .根据多媒体的演示操作，

8、要熟 练掌握临时装片的制作。注意 在撕取洋葱外表皮细胞时要尽制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片显微镜观察于0.3g/mL的蔗糖溶液中时，细胞液泡变小，颜色变深，原生质层与细胞壁分离；当放入清水中时，液泡变大，颜色变浅，原生质层恢复原来位置。2.质”指的是原生质层，壁”指的是细胞壁。3.原生质层相当于一层半透膜。量薄一些，这样才能便于观察。在盖盖玻片时要轻轻地从一侧盖下，避免气泡产生，影响实验结果。3 .对于植物细胞而言，细胞最外面有一层细胞壁，细胞内的绝大部分空间被液泡占据，因此，细胞内部的液体环境主要是液泡内的细胞液。我们将细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质统称为原生质层。板书：细胞壁.

9、5;细胞质细胞膜一)液泡膜44 .实验中进行3次观察，主要要注意两个方面：一是液泡大小及颜色变化；二是原生质层与)细胞壁的位置关系。教师逐一对学生进行实验指导。教师提问：1 .经观察，可以看到什么样的实验现象？2 .本实验中的质”与壁”分别指什么？3 .原生质层是不是相当于一层半透膜？假设不是，还会发生质壁分离现象吗？教师小结：本实验中的质”指的就是原生质层，而不是细胞质，壁”指的则是细胞壁。在实验过程中，当细胞处于0.3g/mL的蔗糖溶液中时，由于外界溶液浓度大于细胞液浓度，水分顺着相对含量梯度进行移动，细胞失水，所以液泡变小，紫色变深，原生质层与细胞壁分离；同埋，当放入清水中时，细胞吸水，

10、所以液泡变大，紫色变浅，原生质层逐渐恢复原来位置。对于植物细胞而言，原生质层相当于一层半透膜，因此才会发生质壁分离与复原现象。教师提问：结合本实验结果、联系实验结通过对实植物细胞结构特点以及哺乳动果，思考教师验现象的物红细胞的吸水与失水原埋，提问，小组讨观察与分请同学们思考一下，植物细胞论分析。析，让学三、实验发生质壁分离与复原的原理是生自己总原埋什么？在细胞吸水和失水方学生回答：水结实验原面，植物细胞与动物细胞有什分子通过植理，锻炼么不同？物细胞和动学生的理物细胞时，都解能力，组织学生讨论，汇总讨论结果。是从含水量分析能多的一侧向力，总结教师小结：不管是植物细胞还含水量少的能力。是动物细胞，

11、水分子都是顺着相对含量梯度移动的，即从含水量多的一侧向含水量少的一侧移动。对于植物细胞而言，细胞壁是全通透性的，水分子、蔗糖分子都能通过。原生质层则相当于一层半透膜，具有选择透过性，水分子可以通过，而蔗糖分子却不能通过。同时,原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大，所以，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，原生质层收缩，逐渐与细胞壁脱离，发生质壁分离现象，反之，细胞吸水，原生质层逐渐恢复原来位置，发生质壁分离的复原。动物细胞没有细胞壁和中央大液泡，因此不会发生质壁分离及复原现象。板书：一侧移动。植 物细胞会发 生质壁分离 及质壁分离 的复原现象， 动物细胞不 会，这主要是 因为植物细 胞有细

12、胞壁 而动物细胞 没有。实验原理：1.原生质层伸缩性伸缩性。2外界溶液浓度度，细胞失水，质:3.细胞液浓度度，细胞渗透吸水复原。细胞壁细胞液浓壁分离。外界溶液浓,质壁分离通过对实验现象的观察，组织学生讨论并记录实验结果。板书:观察实验现对实验结果进行总结归纳。四、实验结果中央液泡大小中央液泡颜原生质层位细胞大小象，讨论分析，填写实验结果。色置蔗糖溶液清水问题提升教师提问：前面我们提到过一个问题，即能否用其它浓度的蔗糖溶液代替0.3g/mL的蔗糖溶液（例如0.1g/mL、0.5g/mL、0.7g/mL的蔗糖溶液）？通过本实验的操作和观察，请同学们认真思考一下这个问题。组织学生讨论分析，汇总讨论结

13、果。教师小结：用其他浓度蔗糖溶液代替0.3g/mL的蔗糖溶液进行本实验不行。0.1g/mL蔗糖溶液虽然也能发生质壁分离及复原现象，但现象不明显，不宜观察；认真思考问题，小组讨论分析。学生回答：不能。分小组进行课后的探究实验设计。拓展思维，培养学生创新精神，锻炼学生的自主探究能力。0.5g/mL、0.7g/mL的蔗糖溶液虽可发生质壁分离现象，但由于溶液浓度过高，细胞过度失水而死亡，因此不会发生质壁分离的复原，所以，用0.3g/mL的蔗糖溶液最适宜。我们同样可以通过设计探究实验来证实此结论，请同学们结合本节实验，课后考虑一下应该如何设一个探究实验来证实其他浓度的蔗糖溶液对植物细胞质壁分离与复原的影

14、响。课后作业教师讲解：课后需完成两个作业。1 .完成实验报告的填写2 .思考两个讨论题(1)高浓度食盐水为什么可以杀菌防腐？(2)盐碱地为什么不适于种水记录课后作业，准备认真完成。巩固知识，课后提升。稻？观察植物细胞的质壁分离和复原九、板书设计一、实验材料二、实验过程制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片显微镜观察0.3g/mL蔗糖溶液吸水纸 吸引（临时装片）清水吸水纸吸引（临时装片）高倍显微镜观察细胞壁原生质层"细胞质细胞膜J液泡膜三、实验原理1.原生质层伸缩性>细胞壁伸缩性。2外界溶液浓度>细胞液浓度，细胞失水，质壁分离。3.细胞液浓度>外界溶液浓度，细胞渗透吸水，质壁分离复原四、实验结果中央液泡大小中央液泡颜色原生质层位置细胞大小蔗糖溶液变小变深原生质层脱离细胞壁基本不受清水逐渐恢复原来大小变浅原生质层恢复原来位置基本不受十、教学反思本实验按照提出问题一解决问题一再提出问题一解决问题”的设计思路，逐步引领学生探究实验现象，领悟实验原理。通过