4.1探究植物细胞的吸水和失水（实验导学案）2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

探究植物细胞的吸水和失水 1、 探究实验的流程 现象: 植物细胞会发生吸水、失水现象 观察现象,提出问题 问题: 水分进出植物细胞是渗透作用吗? 原生质层是否相当于一层半透膜? 作假设不是凭空猜测,而是根据已有知识和经验作 出合理的解释 作出假设 本实验的假设 原生质层相当于一层半透膜 实验思路 设计实验 预期结果:若出现……结果,则说明……结论 若出现……结果,则说明……结论 进行实验,记录结果:结果是指 直接观察到的现象 分析结果,得出结论:结论是指 根据结果的出的结论,和实验目的相呼应 表达和交流 2、 探究实验和验证实验的区别 探究实验:结果不确定,需分类讨论 验证实验:结果与结论只需考虑一种情况 3、 参考案例 探究植物细胞的吸水和失水 (1) 实验原理 1、成熟植物细胞的 原生质层 相当于一层半透膜 2、 细胞液 具有一定的浓度,能与外界溶液形成 浓度差 3、 原生质层 比 细胞膜 的伸缩性大 (二)实验材料与用具 1、材料:紫色洋葱鳞片叶外表皮 思考:(1)本实验选材应注意什么事项? 一般选用活的,有中央大液泡,且液泡有颜色的材料 (2)可否选用洋葱鳞片叶的内表皮? 紫色洋葱鳞片叶内表皮是成熟的植物细胞,含有大液泡,能发生质壁分离及复原,但液泡无色,直接观察现象不明显。若用该材料,外界溶液需带有颜色。 (3)黑藻叶片中液泡是无色的,可否选用黑藻叶片观察质壁分离? 黑藻是高等植物细胞,含有大液泡和大而清晰的叶绿体,能观察到质壁分离及复原现象.可观察到绿色原生质体逐渐变小,绿色加深 2、试剂: 0.3g/ml 的蔗糖溶液,清水 思考:为什么选用该浓度的蔗糖溶液?能否用0.5g/ml的蔗糖溶液? 试剂浓度影响细胞发生质壁分离的速度。浓度越高,速度越 快 。过高时,细胞因过度失水而死亡。过低时,质壁分离现象不明显。此浓度下,既会出现质壁分离,又不会杀死细胞,而清水又会使质壁分离得到复原。 3、用具:显微镜 (三)实验操作 1、显微镜观察需要换上高倍镜吗?不需要 2、该实验显微镜总共观察了几次?第一次观察可以省略吗? 3次,不可以省略,前后自身对照 3、滴加蔗糖溶液质壁分离时需要把装片从载物台上拿下来再操作吗? 不需要,因为低倍镜下镜头于载物台距离较远,可直接在载物台上操作 4、吸水纸吸引的目的是什么?是为了吸走多余的液体吗? 为了让细胞充分浸润在蔗糖溶液中或清水中,不是为了吸走多余液体 5、质壁分离后,介于细胞膜和细胞壁之间的液体是什么溶液?外界溶液 (四)实验结果 试剂 现象 中央液泡大小 液泡颜色 原生质层位置 细胞大小 蔗糖溶液 变小 变深 脱离细胞壁 基本不变 清水 恢复原来大小 变浅 恢复原位 基本不变 (五)实验结论:(参照实验目的写) 原生质层相当于一层半透膜 (六)注意事项 1、盐酸、醋酸、酒精等溶液能杀死细胞,不能用于质壁分离。 2、若该实验中用一定浓度的KNO3溶液替代蔗糖溶液,会发生什么现象?(已知KNO3会进入细胞) 在一定浓度的溶液中,若溶质不能通过细胞膜,只会发生 质壁分离 ,不能 自动复原 ,需用 清水或低渗溶液 处理方可复原;例如0,3g/ml的蔗糖溶液。若溶质能通过细胞膜,可发生质壁分离后 自动复原 。例如KNO3、甘油、尿素、乙二醇。 3、在过高浓度溶液中,可发生质壁分离吗?还能复原吗?(例如0.5g/ml的蔗糖溶液)可发生质壁分离,但细胞过度失水死亡,无法复原。 (七)应用 1、判断成熟植物细胞的死活 待测成熟 植物细胞 一定浓度的 蔗糖溶液 镜检 若发生质壁分离 若不发生质壁分离 活细胞 死细胞 2、测定细胞液浓度范围 练习:运用质壁分离实验可测定细胞液浓度,现将同一种类型的细胞放在下述不同的四种溶液中,观察到的现象如下,则该细胞液的浓度大约为( B ) 外界溶液浓度 10% 15% 20% 25% 30% 细胞质壁分离情况 不发生 不发生 刚发生 发生 发生 A.10%-15% B.15%-20% C.20%-25% D.25%-30% 待测成熟 植物细胞 一系列浓度梯度的蔗糖溶液 镜检 细胞液浓度介于 未发生质壁分离和刚发生质壁分离 的两蔗糖溶液浓度之间 3、比较未知溶液浓度的大小 同一植物的相同成熟细胞 未知浓度的溶液 镜检 发生质壁分离所需时间越短,未知溶液的浓度 越高 。 4、比较不同植物细胞的细胞液浓度大小 不同的 植物细胞 同一浓度的蔗糖溶液 镜检 发生质壁分离所需时间越短,说明细胞液浓度 越 低 5、鉴别不同种类的溶液(例如蔗糖溶液和KNO3溶液) 成熟 植物细胞 不同种类溶液 镜检 若 只发生质壁分离 若 质壁分离后自动复原 蔗糖 溶液 KNO3溶液 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$ 探究植物细胞的吸水和失水 1、 探究实验的流程