观察植物细胞的质壁分离和复原实验导学案教师用

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《植物细胞的吸水和失水》实验导学案

编制:泰安第十九中学

班级

姓名 成绩

一、实验目的

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。

二、实验原理

当 小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就透过 进入外界溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定的 。由于 比

的收缩性大,当细胞不断失水时, 就会与 逐渐分离开,也就是质壁分离;当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分就透过原生质层进入

中,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,使植物细胞逐渐发生 。

三、材料用具

紫色洋葱鳞片叶、黄色的洋葱鳞片叶、紫甘蓝;显微镜、载玻片、盖玻片、滴管、镊子、刀片、吸水纸、清水、0.3g/ml蔗糖溶液、0.1g/ml蔗糖溶液、0.5g/ml蔗糖溶液;0.3g/ml 尿素溶液、 0.3g/mlNacl溶液

四、实验步骤

A、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紫色外表皮,将它平展地放在载玻片中央的清水滴中,并盖上盖玻片

B、第一次观察:观察正常细胞紫色的中央液泡的大小以及原生质层的位置

C、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,洋葱表皮细胞就浸润在蔗糖溶液中 D、第二次观察:观察细胞的中央液泡是否逐渐变小,颜色深浅变化,原生质层在什么位置,细胞大小是否变化

E、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,洋葱表皮细胞就浸润在清水中

F、第三次观察:看中央液泡是否逐渐变大,颜色深浅变化,原生质层的位置有没有变化,细胞大小有没有变化

探究一:为什么用紫色的洋葱外表皮作为实验材料

●探究二:为什么是0.3g/ml的蔗糖溶液,其它浓度的蔗糖溶液如0.5g/ml的蔗糖溶液会不会引起洋葱表皮细胞发生质壁分离及质壁分离的复原

● 探究三:为什么是0.3g/ml的蔗糖溶液,0.3g/ml的其他溶液如尿素溶液会不会引起洋葱表皮细胞发生质壁分离及质壁分离的复原

讨论分组进行实验、分析总结实验现象

五、实验结果记录

中央液泡大小 中央液泡颜色 原生质层的位置 细胞大小

蔗糖溶液

清水

六、实验分析总结

七、思考题

1、 将动物红细胞分别放在蒸馏水中和浓盐水中会看到什么现象?

蒸馏水:红细胞胀破,造成溶血现象;

浓盐水:水分子从细胞中渗透出来,造成红细胞皱缩变形。

2为什么对农作物一次施肥过多,作物会出现“烧苗”现象?

施肥过多,会造成细胞失水和质壁分离过度,导致死亡。

3、将新鲜的黄瓜放在蔗糖与食醋配制成的糖醋汁液中,开始时黄瓜呈现萎缩,糖醋汁液面上升。2天后,糖醋汁液面下降,黄瓜呈现膨胀并有酸甜味道,说明腌制的黄瓜细胞内既有蔗糖分子又有醋酸分子,试分析原因。

上升:细胞失水,发生质壁分离;下降:细胞因质壁分离过度而死亡,细胞膜失去选择透过性。

酸甜味:糖醋汁穿过细胞膜自由进入黄瓜细胞。 九、链接高考

20XX年福建卷2.为探究茉莉酸(植物生长调节剂)对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响,将细胞分别移至不同的培养液中继续培养3天,结果如表。下列叙述错误的是

A. 胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水B.质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小

C.NaCl 为自变量,茉莉酸为因变量 D.茉莉酸对NaCl 引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用

组别 培养液中另添加的成分 结果

NaCl 茉莉酸

① + - 部分细胞质壁分离

② + + 细胞正常,无质壁分离

③ - - 细胞正常,无质壁分离

注:“+”表示有添加,添加后NaCl浓度为100mmol·L-1,茉莉酸浓度为10-3mg·L-1;

“-”表示无添加

【答案】C【解析】植物细胞吸水和失水都是通过渗透作用,A 正确;质壁分离后液泡因失水体积缩小,B 正确;自变量是最初变动的量因变量是由于自变量变动而引起变动的量,实验中NaCl 和茉莉酸显然是自变量,细胞正常与否及有无质壁分离是因变量,C 错误;通过实验①②对照知道茉莉酸对NaCl 引起的细胞质壁分离有抑制作用,D 正确。

.(2013上海卷7)紫色洋葱的外表皮细胞能在一定浓度的蔗糖溶液中发生质壁分离,下列条件中属于发生该现象必要条件的是( )

A.细胞壁的伸缩性小于原生质层 B.细胞膜外侧有识别水分子的受体

C.液泡中有紫色的水溶性色素 D.水分子不能穿过原生质层进入液泡

【解析】根据必要条件的原理,可知发生质壁分离必定需要细胞壁的伸缩性小于原生质层才行,但是只有细胞壁的伸缩性小于原生质层,也未必发生质壁分离,所以A正确,其它选项都不满足,错误。

【答案】A

20XX年江苏卷27. (8分) 右图为研究渗透作用的实验装置,请回答下列问题:

(1)分漏斗内溶液溶(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液,漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时的液面差为△h,此时S1和S2浓度大小关系为 ▲ 。

(2) 图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的 ▲ ,两者在物质透过功能上的差异是 ▲ 。

(3) 为进一步探究两种膜的特性,某兴趣小组做了以下实验。实验材料:紫色洋葱。

实验器具: 如图所示的渗透装置(不含溶液),光学显微镜,载玻片,盖玻片,镊子,刀片,吸水纸,擦镜纸,滴管,记号笔等。

实验试剂: 蒸馏水,0. 3 g/ mL 的蔗糖溶液和与其等渗的3KNO溶液。

部分实验步骤和结果如下:

①选两套渗透装置,标上代号X 和Y。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水,分别在装置X 和Y 的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和3KNO 溶液,均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差的装置有 ▲ (填代号)。

② 选两片洁净的载玻片, ▲ ,在载玻片中央分别滴加 ▲ ,制作洋葱鳞片叶外表

皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。

③ 观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和3KNO溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化,两者都能出现的现象是 ▲ 。

(4)上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是 。

【答案】(8分) (1)S1>S2

(2)原生质层 原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能 (3)①X ②标号 蒸馏水 ③质壁分离 (4)KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原 【解析】(1)一般两侧溶液的浓度并不相等,因为液面高的一侧形成的静水压,会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散,故两者浓度关系仍是S1>S2。

(2)图中半透膜模拟成熟植物细胞的原生质层,从功能上,半透膜只是利用孔径大小控制物质进出;原生质层是选择透过性膜,靠能量和载体控制物质出入,具有生物活性,可以完成逆浓度梯度的主动运输。

(3)①蔗糖分子不能通过半透膜,而KNO3能够通过半透膜,渗透平衡时装置X能出现液面差,装置Y不能出现液面差。

②洋葱鳞片叶表皮细胞为成熟植物细胞,能够发生质壁分离和复原现象,选洁净的载玻片分别编号,在载玻片中央分别滴加蒸馏水,制作临时装片后观察洋葱表皮细胞的初始状态。

③蔗糖分子不能透过原生质层,蔗糖溶液中的细胞质壁分离后不会自动复原,KNO3能被细胞吸收,导致细胞液和外界溶液的浓度差被消除,从而发生质壁分离自动复原的现象。