质壁分离的拓展应用及方法判断细胞的死活测定细胞液浓度共36页文档

《观察植物细胞的质壁分离与复原》实验归纳及其拓展肖家元武汉六中内外因法实验原理——但细胞壁的伸内部原因：构成植物细胞的细胞壁和原生质层都具有一定程度的伸缩性，细胞失水而原生质层的伸缩性较大，缩性较小，这样细胞壁和原生质层之间才能发生分离和复原现象。

细胞吸水质壁分离与外界溶液有关。

外界溶液的浓度＞细胞液的浓度外部原因：质壁分离复原外界溶液的浓度＜细胞液的浓度实验步骤——自身对照选择活的紫色洋葱鳞片叶外表皮制作临时装观察到紫色的中央大液泡，原生质层紧贴细胞壁高倍镜观察一侧滴入蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸引，重复几次。

质壁分离实验中央大液泡逐渐变小且颜色加深，原生质与细胞壁逐渐分离高倍显微镜观察一侧滴入清水，另一侧吸水纸吸引，重复几次质壁分离复原实验中央大液泡逐渐胀大原生质逐渐贴近细胞壁，高倍显微镜观察注意问题——三个“并不是”（1）并不是只有洋葱鳞片叶外表皮细胞才能发生质壁分离和复原。

其他植物细胞也可以发生。

选择活的紫色洋葱鳞片叶表皮细胞的主要原因：它的外表皮细胞的液泡较大，细胞液中有紫色的花青素，在显微镜下，紫色大液泡十分明显，能方便地观察到质壁分裂及其复原的过程。

如无紫色洋葱，可用葫芦藓或其他藓类植物的叶片代替。

选择材料必须都是活细胞，因为只有活细胞的原生质才具有选择透过性，否则将不会出现质壁分离及其复原现象。

（2）并不是质壁分离后一定会发生复原。

本试验选用的蔗糖溶液如果浓度过高可能导致细胞失水过多而死亡，无法发生复原。

只要外界溶液低于细胞液浓度就可以并不是只有清水才可以使分离细胞发生复原。

）3（可观察到细胞发生质壁KNO溶液，使其复原。

如果观察分离时所使用的试剂是一定浓度的33+和NO。

-分离，还可以观察到自动复原，原因是细胞主动吸收了K”拓展实验应用——六个“判断细胞的死活1．待测细胞+蔗糖溶液活细胞发生质壁分离和复原不发生质壁分离死亡细胞2．测定细胞液浓度范围待测细胞十一系列浓度梯度的蔗糖溶液细胞液浓度范围等于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围。

质壁分离与复原实验的变式及其拓展应用近几年来，实验设计题已成为全国各地高考试题中的热点和常考点。

分析各地实验设计题，我们不难发现：这些题目考查的着力点主要在于, 高中课本上的经典实验和学生实验中所蕴含的实验原理和实验方法。

在平时的复习中，只要我们认真地提练这些实验中的原理和方法，研究它们可能的变式情况，拓宽它们的应用范围，那么，应对高考中的实验设计题，应该会绰绰有余。

质壁分离与复原实验，是考纲要求的十七个学生实验之一，其变式和拓展应用，也常常成为各地出实验设计类题的一个着力点。

一、质壁分离与复原实验的变式【例】植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如图所示。

当组成气孔的细胞（保卫细胞）吸水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水收缩，气孔关闭。

请以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭的功能。

要求写出实验材料与主要用具、实验步骤、预测实验结果并作出解释。

实验材料与主要用具：实验步骤：预测实验结果并作出解释：【解析】本题是2005 年全国卷II 中的一个高考题，重点考查学生的探究创新能力。

仔细分析实验目的和实验原理，我们不难发现，它就是高中生物全一册中的学生实验《质壁分离与复原实验》的一个变式，只要我们牢固掌握《质壁分离与复原实验》的实验原理和方法[ 原理有：植物细胞吸水失水条件，渗透原理等；方法：临时装片制作方法，显微镜使用方法，及引流法] ，本题的答案便可以类比作出。

【答案】实验材料与主要用具：菠菜、清水、浓盐水、盖玻片、载玻片、显微镜、吸水纸、滴管、镊子等。

实验步骤：①取菠菜叶，用镊子剥取表皮。

②在载玻片上滴一滴清水，将表皮放入清水中，盖上盖玻片，制成临时装片。

（临时装片制作方法）③将临时装片放在显微镜的载物台上，先用低倍镜下找到气孔，移到视野中央，再换高倍镜进行观察，记录观察到的气孔状态。

（显微镜使用方法）④在盖玻片的一侧滴上浓盐水，再另一侧用吸水纸吸取盖玻片下的液体，反复几次。

植物生理学实验植物细胞死活的鉴定和植物组织渗透势的测定------质壁分离法摘要：植物活细胞是一个渗透系统，当其处于高渗溶液中时，细胞失水，原生质体体积缩小，发生质壁分离现象。

若将发生质壁分离的细胞转移至低渗溶液中，细胞会重新吸水，原生质体膨胀，质壁分离复原。

由于死细胞的质膜失去半渗透性，不能发生质壁分离复原现象。

因此质壁分离法可用于鉴定植物细胞的死活。

利用植物活细胞的质壁分离及其复原现象，可测定植物组织的渗透势。

当植物细胞或组织放在外界等渗溶液中时，组织与外界溶液的水分交换达到动态平衡，植物细胞处于初始质壁分离状态，细胞压力势为零，溶液的渗透势即等于所测植物的渗透势(压力势为零的水势)。

用一系列梯度浓度溶液浸泡组织，并观察细胞质壁分离现象。

能引起植物组织细胞发生初始质壁分离的溶液浓度或介于发生质壁分离的溶液和相邻没有发生质壁分离的溶液之间的浓度，即为等渗浓度。

根据公式计算植物组织的渗透势。

Part I 植物细胞死活的鉴定一、实验原理与实验目的实验原理植物细胞是一个渗透系统。

当细胞处于比其水势低的高渗透溶液中时，细胞由于失水而使原生质体体积缩小，从而引起质壁分离。

当提高细胞外溶液的水势，使其大于细胞内的水势时，细胞重新吸水，原生质体体积膨胀，可见质壁分离复原。

活细胞与死细胞的膜在性质上有许多差别，特别是透性的变化最为明显；因此活细胞在高渗溶液中能产生质壁分离，而死细胞不能产生质壁分离现象，即可以此鉴定。

实验目的利用质壁分离现象验证植物细胞的死活。

二、材料和方法植物材料:洋葱鳞茎实验器材:显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、解剖针、刀片、酒精灯、滤纸、滴管、移液管、小培养皿实验试剂:1mol/L蔗糖溶液实验方法：质壁分离法三、实验步骤1取洋葱鳞片内表皮一小块，放在有1-2滴蒸馏水的载玻片上，盖上盖玻片并在显微镜下观察其自然状态，并绘图示细胞状态。

2在盖玻片的一边加上2-3滴1mol/L的蔗糖溶液，同时在对边用滤纸片吸去水分，使植物材料换入蔗糖溶液中。

考点三（实验）观察植物细胞的质壁分离和复原1.实验原理(1)成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。

(2)细胞液具有一定的浓度，能渗透吸水和失水。

(3)引发质壁分离的两种原因2.实验步骤3.实验结论【特别提醒】(1)本实验存在两组对照实验(2)本实验是教材中涉及“显微观察”实验中唯一的一个“只在低倍镜下”观察(不曾换“高倍镜”)的实验。

(3)质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间的是浓度降低的外界溶液。

这是由于细胞壁是全透性的且有水分子通过原生质层渗出来。

将若干生理状况基本相同，长度为3 cm的鲜萝卜条分为四组，分别置于三种浓度的溶液(即0.3 g/mL蔗糖溶液，0.3 g/mLKNO3溶液及0.5 g/mL蔗糖溶液)(实验组)和清水(对照组)中，测量每组萝卜条的平均长度，结果如图。

请思考：(1)依据图示四条曲线变动趋势，推测a～d依次为哪种溶液？(2)对照组中萝卜条长度增加较少的原因是什么？(3)b曲线在用清水处理前即由下降趋势转为上升趋势，原因是什么？与之相关的细胞器有哪些？[慧眼识图获取信息]提示(1)a.清水b.0.3 g/mLKNO3溶液c.0.3 g/mL蔗糖溶液d.0.5 g/mL蔗糖溶液。

(2)细胞壁伸缩性较小，限制细胞胀大。

(3)K＋、NO－3离子透过原生质层进入细胞液；与之相关的细胞器有核糖体、线粒体、液泡。

1.(2014·课标Ⅰ，4)下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是()A.与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察B.用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察解析黑藻叶片的叶肉细胞中液泡呈无色，叶绿体的存在使原生质层呈绿色，有利于实验现象的观察，故B错误。

答案 B2.将质壁分离的洋葱紫色外表皮细胞放入清水中，液泡体积的变化如图所示。

2019-2020年高一生物同步精品课堂（提升版）（必修1）(含解析)一、渗透作用 【知识点讲解】 1.渗透作用的概念渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。

2. 渗透系统的组成分析⑴渗透系统的组成（如图）及特点：①半透膜，可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。

②半透膜两侧的溶液具有浓度差。

3.渗透作用的发生⑴若S 1溶液浓度大于S 2，则单位时间内由S 2→S 1的水分子数多于S 1→S 2，外观上表现为S 1液面上升；若S 1溶液浓度小于S 2，则情况相反，外观上表现为S 1液面下降。

⑵在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S 1溶液浓度仍大于S 2。

4.渗透作用的应用源: ⑴比较不同溶液浓度大小 ⑵验证渗透作用发生的条件①具半透膜。

漏斗内 烧杯内 溶液浓度MN现象及结论 ①若漏斗内液面上升，则M ＞N ②若漏斗内液面不变，则M ＝N③若漏斗内液面下降，则M ＜N②具有浓度差。

【典型例题】下图为一个渗透装置，半透膜小袋内充满0.3 g/mL的蔗糖溶液，用不同表面积的半透膜小袋做实验，开始一段时间内玻璃管内液面高度变化速率的相关曲线最可能是(横坐标表示表面积)( )【答案】B【解析】随半透膜表面积的增大，单位时间内进入到玻璃管内的水量增多，所以玻璃管内液面的升高也越快。

【变式训练】某渗透装置如图所示，烧杯中盛有蒸馏水，已知图中猪膀胱膜允许单糖透过。

在倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一段时间后再加入蔗糖酶。

从理论上分析，该实验过程中最可能出现的实验现象是( )A.漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降B.漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后开始下降C.加酶前后，在烧杯中都可以检测出蔗糖D.加酶后，可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶【答案】B二、动植物细胞的吸水和失水【知识点讲解】1.动物细胞的吸水和失水外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水膨胀外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡2.植物细胞的吸水和失水(1)成熟植物细胞的结构(2)原理和现象①外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。

实验一植物细胞的质壁分离及死活鉴定细胞是植物结构与功能的基本单位,而原生质则是细胞中有生命的部位。

死、活细胞原生质的理化性质有显著差别，如果细胞原生质的膜系统有半透性，可与外界溶液构成渗透系统；活细胞可以主动积累某些溶质等等，而死细胞的原生质则丧失了这些特性。

在植物生理研究中，经常需要鉴定细胞的死活。

本实验练习两种鉴定方法：质壁分离法及活体染色法，同时还可以通过对质壁分离及活体染色结果的观察，了解原生物的某些特性，如黏滞性、荷电性等，以加深对有关理论的理解。

一、植物细胞的活体染色与死活鉴定［原理］活体染色是利用某种对植物无害的染料稀溶液对活细胞进行染色技术。

中性红是常用的染料之一，它是一种弱碱性pH6.4～8.0之间（由红变黄），在中性或微碱性环境中，植物的活细胞能大量吸收中性红并向液泡中排泌，由于液泡在一般情况下呈酸性反应，因此，进入液泡的中性红便解离出大量阳离子而呈现桃红色。

在这种情况下，原生质和细胞壁一般不着色。

死细胞由于原生质变性凝固，胞液不能维持在液泡内，因此，用中性红染色后，不产生液泡着色现象，相反，中性红的阳离子却与带有一定负电荷的原生质及细胞核结合，而使原生质与细胞核染色。

［仪器与用具］显微镜1台；小培养皿一套；载玻片2片；盖玻片2片；单面刀片1片；尖头镊子1把；酒精灯1具；火柴1盒；擦镜纸、吸水纸适量。

［试剂］ 0.03%中性红溶液；1mol/dm３硝酸钾溶液。

［方法］1.选用洋葱鳞茎（或大葱假茎基部幼嫩部位）及小麦片作实验材料。

2．切下一片较幼嫩的洋葱鳞片，用单面刀片在鳞片内侧纵横割划成0.5cm2的小块，用尖头镊子将内表皮小块轻轻撕下，即可投入中性红溶液染色（注意应将表皮内側向下）。

若用小麦片为材料，可将叶片背面朝上平放在载玻片放入盛有少量清水的培养皿内，用左手将叶片按平，右手用刀从一个方向轻轻刮去下表皮和叶肉部分，只留下透明的上表皮细胞。

当刮到的只剩下少量叶肉细胞时要小心，用力太重容易损伤表皮细胞，甚至只剩下一层细胞壁，太轻又会留下过多的叶肉细胞，影响观察。