4.1.2 探究植物细胞的吸水和失水与被动运输-2021-2022学年新教材高中生物必修1分子与细胞【名师导航】同步Word教参(人教版)

第2课时　探究植物细胞的吸水和失水与被动运输 课标内容要求 核心素养对接 1.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量。 2．实验：观察植物细胞的质壁分离和复原。 1.科学探究——探究植物细胞的吸水与失水。 2．科学思维——归纳比较两种被动运输方式的异同。 一、探究植物细胞的吸水和失水 1．探究过程 提出问题→作出假设→实验设计思路→进行实验→记录结果→分析结果，得出结论→表达和交流→进一步探究。 2．实验原理 3．材料分析 (1)选择材料必须是活细胞，因为________________________ ____________________________________________________。 (2)要用含有________的成熟植物细胞。 (3)洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡为________，易于观察。 答案：(1)只有活细胞的原生质层才具有选择透过性，否则将不会出现质壁分离及质壁分离复原现象 (2)中央液泡 (3)紫色 4．实验步骤及现象 5．发生质壁分离的原因 (1)外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度。 (2)内因：原生质层比细胞壁的伸缩性大。 二、自由扩散和协助扩散 1．被动运输：物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的跨膜运输方式，包括自由扩散和协助扩散。 2．自由扩散和协助扩散 自由扩散(也叫简单扩散) 协助扩散(也叫易化扩散) 图示 甲 乙 条件 不需要转运蛋白，不消耗能量 需要转运蛋白，不消耗能量 运输方向 高浓度一侧→低浓度一侧 举例 O2和CO2 葡萄糖、氨基酸的顺浓度跨膜运输 判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”) 1．物质跨膜运输都是顺相对含量梯度进行的。 (　　) 2．细胞对于物质的输入和输出具有选择性。 (　　) 3．相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内。 (　　) 4．葡萄糖进入红细胞的过程不需要载体蛋白的协助。 (　　) 提示：1.×　物质运输可以逆相对含量梯度进行。 2．√ 3．×　一些离子进入细胞的方式是主动运输。 4．×　葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的协助。 　探究植物细胞的吸水和失水 1．质壁分离的原因及表现分析 (2) 2．实验需要注意的问题 (1)实验成功的关键之一是实验材料的选择。要选取成熟的、活的且液泡带有一定颜色的植物组织进行实验，便于观察实验现象。 (2)滴加蔗糖溶液或清水时，应在载物台上操作。 (3)选用的蔗糖溶液浓度要适宜。过低，不足以引起质壁分离或质壁分离所需时间过长；过高，可能造成植物细胞失水过多、过快而死亡。 (4)当以可吸收的物质作溶质时(如甘油、尿素、KNO3、乙二醇等)，可出现质壁分离及自动复原现象。 3．质壁分离实验的拓展应用 (1)判断细胞的生活情况：只有活的植物细胞才能发生质壁分离。 (2)比较不同植物细胞的细胞液浓度 发生质壁分离＋ 所需时间越短，细胞液浓度越小，反之细胞液浓度越大。 (3)测定细胞液浓度范围 细胞液浓度＋ 介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间。 深化探究：1.细胞质壁分离过程中，细胞液的浓度和细胞的吸水能力有什么变化？质壁分离复原过程中，两者又有什么变化？ 提示：质壁分离过程中，随着质壁分离程度增大，细胞液的浓度增大，植物细胞吸水能力增强。质壁分离复原过程中，随着质壁分离复原的进行，细胞液的浓度变小，植物细胞吸水能力减弱。 2．本实验选用0.3 g/mL的蔗糖溶液作试剂，若浓度过高或过低分别对实验有何影响？ 提示：选用0.3 g/mL的蔗糖溶液作试剂，既明显出现质壁分离，又不会杀死细胞。若浓度过高，质壁分离速度过快，细胞会因失水过多而死亡，不能再进行质壁分离复原；若浓度过低，不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。 3．若用合适浓度的KNO3溶液进行实验，结果发现细胞质壁分离后，没有滴加清水，出现了自动质壁分离复原现象。请分析原因是什么。 提示：开始外界溶液浓度较大，细胞发生质壁分离；细胞主动吸收K＋和NO后，随着细胞液浓度增大，质壁分离又会自动复原。 1．紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后，在显微镜下可观察到(　　) C　[解此题的关键是观察图中细胞核的位置及液泡颜色深浅。紫色洋葱表皮细胞色素分布在液泡中，细胞质无色；洋葱表皮细胞的细胞核在细胞质中，不在液泡内；发生质壁分离的细胞，液泡紫色变深，故C正确。] 2．(2019·天津一中高一上期中)在“观察植物细胞的质壁分离和复原”的实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如图所示)。下列有关叙述错误的是 (　　) A．第二次吸水纸的作用是引导蒸馏水在盖玻片下流动，使植物细胞完全浸润在蒸馏水中 B．若第一次滴加的液体是适宜浓度的乙二醇，不用滴加清