探究植物细胞质壁分离与复原实验课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

细胞的物质输入与输出 探究植物细胞质壁分离与复原实验 优质课展示活动 1 目录 实验设计的目的 二 实验设计的基本思路 三 实验设计的创新之处 五 四 实验的操作步骤与效果展示 六 实验教学核心要素展示 实验设计的选题依据 一 七 实验设计的反思与改进 2 一、实验设计的选题依据 课程标准分析：模块一《分子与细胞》包括细胞的分子组成、细胞的结构、细胞的增殖和分化衰老等内容，本实验是在学生对细胞的分子组成及结构了解的基础上深入学习，通过实验的探究帮助学生增加感性认识，克服对微观结构认识的困难，同时让学生领悟科学研究的方法和相关实验操作技能。从而掌握生物学科的生命观念，科学思维与科学探究。 教材分析：本实验是选择性必修一《分子与细胞》第四章第一节被动运输中的探究性实验，通过本实验的学习，让学生更好地从微观角度上理解生命的本质，细胞的生存需要能量与物质以维持细胞的正常生命活动。 3 一、实验设计的选题依据 学情分析：作为新高一的学生，已经掌握了临时装片制作以及显微镜的使用与观察的相关操作，有一定的动手能力，但对于探究性实验仅停留在认识阶段，通过本实验的设计，让学生能够理解探究实验的基本原理、步骤等相关内容。 4 二、实验设计的目的 本章节属于分子与细胞模块一概念二：细胞的生存需要能量与营养并通过分裂达到增殖的内容，为了让学生更加清晰的理解此概念，就要讲述物质进出细胞的方式，这节课是在本概念中起到承上启下的关键作用。通过探究植物细胞的质壁分离复原，使得学生更加直观的感受到物质能够进出细胞，理解生命的物质观。 通过本节实验的学习，学生学习了探究性实验的设计，体会实验中所涉及的科学思维，并通过小组同学的合作探究得到结论，同时培养了学生的创新思维和实验动手能力。 5 三、实验设计的基本思路 导引问题：从生活中的一些常见现象例如将萝卜条放在盐水中会有什么现象 , 然后再放回清水中又会出现什么现象 ? 原理解读：植物细胞的原生质层相当于半透膜，质膜具有选择透过 6 三、实验设计的基本思路 核心步骤： （1）不同浓度的试剂对同一种植材料失水和吸水的影响，设计不同浓度蔗糖溶液对植物细胞质壁分离和复原的影响实验记录表。 （2）不同试剂对同一种植材料失水和吸水的影响，分别用3% KNＯ3、0.3g/mL 蔗糖以及1mol/l的醋酸溶液来处理紫色洋葱叶外表皮临时装片,分别观察植物失水和吸水的情况。 7 四、实验操作步骤及效果展示 实验一：不同浓度蔗糖溶液对植物细胞质壁分离与复原的影响 1 制作临时装片 8 2 第一次观察原生质层与细胞壁的位置状态 3.滴加0.1g/ml蔗糖后观察质壁分离情况 4.滴加清水后观察质壁分离复原情况 5.实验结果与结论 不同浓度蔗糖溶液 质壁分离时间 质壁分离复原时间 0.1g/ml蔗糖溶液 20min 15min 0.2g/ml蔗糖溶液 10min 8min 0.3g/ml蔗糖溶液 5min 5min 0.4g/ml蔗糖溶液 3min 4min 0.5g/ml蔗糖溶液 1min 不恢复 实验二：不同种类试剂溶液对植物细胞质壁分离与复原的影响 试剂种类 质壁分离情况 质壁分离复原情况 3%KNO3 质壁分离 自动复原 0.3g/ml 质壁分离 滴加清水后复原 1mol醋酸 质壁分离 滴加清水后不复原 6.分析与讨论 实验一：超过一定浓度后，蔗糖浓度过高，会导致细胞失水过多而死亡，从而不能复原。而前三者由于浓度不是太高，细胞失水不是太多，仍然存活。 实验二：1mol/l醋酸能杀死细胞，使原生质层失去选择透过性。硝酸钾溶液发生自动复原的原因：硝酸钾溶液会使植物细胞发生细胞质壁分离后自动复原，因为植物细胞能通过主动运输吸收钾离子，0.3g/ml蔗糖溶液会使植物细胞发生质壁分离，不滴加清水不会自动复原，原因是细胞膜不能主动吸收蔗糖溶液，体现出细胞膜具有选择透过性。 五、实验设计的创新之处 实验材料、药品、器具等方面进行改进，在课本实验的基础上，探究了不同试剂对植物细胞质壁分离与复原的影响。 (2) 通过对不同浓度和不同试剂的探究，对实验原理的进一步深化挖掘与应用。 14 六、实验的核心要素展示 如何能顺利的进行实验，同学们进行了激烈的讨论，教师通过问题导向指引学生最终落脚于实验设计要有科学性和可行性。 探究实验一时，如何合理的设计蔗糖溶液的浓度梯度？学生进行了讨论，依托于课本，课本浓度为0.3g/ml，所以设计范围在0.1-0.6，通过实验发现0.5g/ml的植物细胞质壁分离后不再复原，所以最终范围为0.1-0.5g/ml进行实验. 探究实验二时，使用不同试剂的适宜浓度如何确定？同样通过谈论的方式得到答案，设计不同试剂的浓度梯度实验，最终确定使用3%KNO3,0.3g/ml蔗糖溶液和1mol/l的醋酸进行实验。 15 七、实验设计的反思与改进 反思： 我们每一个探究主题都进行了平行实验，但是有的小组的实验效果并不理想，可能与实验操作有关。课堂学生讨论很激烈，但学生无效问题很多，以后可以加强课堂有效提问（教师引导） 改进： 学生通过讨论发现选取材料时要选择液泡有颜色的，如果液泡没有颜色我们该如何操作？ 16 谢谢聆听，欢迎指正！ $$