第4章 第1节 第2课时 探究植物细胞的吸水和失水实验与被动运输-【大鹏生物】高中新教材精品课生物必修1 分子与细胞 课件

第1节　被动运输 第4章 细胞的物质输入和输出 第2课时 探究植物细胞的吸水和失水实验与被动运输 [ 学习目标 ]　 1.进行关于植物细胞吸水和失水的实验操作，分析植物细胞的吸水和失水。 2.建构被动运输的概念，比较自由扩散和协助扩散的异同点。 [ 本节概况 ]　 一、探究植物细胞的吸水和失水 二、自由扩散和协助扩散 一、探究植物细胞的吸水和失水 1．实验材料：紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，具有中央大液泡，细胞液呈紫色，便于观察。 [ 教材梳理 ] 2．实验流程 3．实验结果 　　现象 试剂 中央液泡变化 原生质层位置变化 细胞大小 蔗糖溶液 变小 脱离细胞壁 基本不变 清水 逐渐恢复原来大小 恢复原位 基本不变 4.实验结论：实验结果与预期结果相同，说明“原生质层相当于一层半透膜”的假设是成立的。 5．植物细胞发生质壁分离与复原的原因 [ 核心探讨 ]　 实验结果分析及拓展延伸 如图是将紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞先放到质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中(甲)，再放到清水中(乙)的实验过程的图解，请分析回答下列问题： (1)该细胞的原生质层包括图中的哪些部分(请用图中数字回答)? 提示　包括②③④。 (2)甲过程中，⑤的颜色如何变化？其吸水能力又如何变化？ 提示　颜色逐渐变深；吸水能力逐渐增强。 8 (3)甲过程中，进入①和④的物质分别是什么液体？ 提示　细胞壁是全透性的，进入①的有水和蔗糖，而进入④细胞质的只有水。 (4)有位同学错取了质量浓度为0.5 g/mL的蔗糖溶液，发现做完甲过程后，再做乙过程几乎没有观察到相关现象，分析原因可能是什么？ 提示　蔗糖溶液浓度太高，细胞因过度失水而死亡，不能再发生质壁分离复原。 (5)实验中共涉及三次显微镜观察，其中第一次观察的目的是什么？ 提示　观察正常洋葱鳞片叶外表皮细胞的形态，以便与处理后的细胞形态形成对照。 9 (6)用物质的量浓度为2 mol·L－1的乙二醇溶液和2 mol·L－1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察细胞的质壁分离现象，得到其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)体积变化情况如图所示，请回答： 2 min后，不同于处于2 mol·L－1的蔗糖溶液中的细胞，处于2 mol·L－1的乙二醇溶液中的细胞自动发生了质壁分离复原现象，发生该现象的原因是乙二醇分子进入细胞内，引起细胞液的浓度增大，细胞吸水导致质壁分离自动复原。 10 (7)细胞液中物质的浓度对于维持细胞的生命活动非常重要。现提供紫色洋葱鳞片叶表皮细胞，请设计实验，测定该细胞的细胞液的浓度相当于多少质量浓度的蔗糖溶液。写出你的实验思路。 提示　可以配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中，适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况。记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，据此推算出细胞液的浓度应介于这两个浓度之间。 11 [ 核心归纳 ]　 1．质壁分离实验中的两组对照 组别 实验组 对照组 第一组 经质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理后发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞 自然状态下的洋葱鳞片叶外表皮细胞 第二组 用清水处理后发生了质壁分离复原的细胞 发生了质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞 2.质壁分离及复原现象发生的条件 (1)从细胞角度分析 ①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。 ②具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离及复原现象。 13 2.质壁分离及复原现象发生的条件 (2)从溶液角度分析 ①在一定浓度的溶液(溶质不能透过膜)中只发生质壁分离现象，不能发生自动复原现象(只有用清水或低渗溶液处理，方可复原)。 ②在一定浓度的溶液(溶质可透过膜)中发生质壁分离后可自动复原，如甘油、尿素、乙二醇、KNO3溶液等。 ③在高浓度溶液中质壁分离现象明显，但溶液浓度过高时不能发生质壁分离复原，因为溶液浓度过高，细胞会因过度失水而死亡。 ④盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于做质壁分离实验的溶液。 14 3．质壁分离及复原现象的拓展应用 (1)判断细胞的活性 待测细胞＋蔗糖溶液 15 (2)测定细胞液浓度的范围 待测细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别镜检，细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的两种外界溶液的浓度之间。 (3)比较不同植物细胞的细胞液浓度 不同植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液镜检，比较刚发生质壁分离时所需时间的长短→判断细胞液浓度的大小(时间越短，细胞液浓度越小)。 16 成熟植物细胞＋不同种类溶液镜检 (4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液) 17 题组一　探究植物细胞吸水和失水 1．在“观察植物细胞的质壁分离和复