实验05 探究植物细胞的吸水和失水（教学课件）生物人教版必修1

该高中生物学课件聚焦“探究植物细胞的吸水和失水”实验，围绕渗透作用及质壁分离与复原核心知识，以农谚“有收无收在于水”导入，从细胞结构（原生质层）出发，通过实验观察现象、分析原理，最终联系农业生产应用，构建完整知识脉络。 其亮点在于以探究性实验为主线，融合生命观念（结构与功能统一）、科学思维（逻辑推理、批判性分析）和探究实践（方案设计、现象观察）。如用紫色洋葱外表皮观察液泡变化，思考高浓度蔗糖溶液对细胞的影响，结合“烧苗”现象强化社会责任。学生能提升实验能力与知识应用能力，教师可高效落实核心素养教学。

实验05 探究植物细胞的吸水和失水 实验启程 实验目标 实验探索 实验收获 实验闯关 下一站 高一人教版必修1《分子与细胞》 第一章 走近细胞 谚语中的生物学知识 实验启程 古语云“有收无收在于水，收多收少在于肥”，形象道出水分对植物生命活动的重要意义。植物细胞是如何吸收、散失水分的？当外界溶液浓度改变，细胞又会发生怎样奇妙的变化？今天我们将通过探究植物细胞的吸水和失水实验，借助紫色洋葱鳞片叶外表皮，亲眼观察质壁分离与复原现象，揭开植物细胞渗透吸水与失水的微观奥秘，读懂藏在农谚背后的细胞生物学原理。 实验目标 生命观念 通过质壁分离与复原探究实验，理解成熟植物细胞渗透吸水、失水的原理；认识原生质层相当于半透膜，建立渗透作用、结构与功能相适应的生命观念。 科学思维 本实验属于探究类实验，体验“提出问题—作出假设—设计实验—进行实验—结果分析—得出结论”完整探究流程；根据实验现象推理原生质层的功能特性，分析各类异常实验现象，训练逻辑推理能力。 科学探究 学会紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片制作，熟练掌握引流法操作；使用显微镜观察质壁分离和复原现象；能够区分本实验的自身对照，学会分析探究实验的现象与误差。 社会责任 能用渗透原理解释农业生产中的烧苗、合理灌溉等实际现象，体会生物知识指导生产实践的价值。 实验探索 提出问题 水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？原生质层是否相当于一层半透膜？ 作出假设 探究植物细胞的吸水和失水 植物细胞中原生质层，是由细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质构成的 实验探索 材料用具 材料：紫色洋葱鳞片叶外表皮； 器具：光学显微镜、镊子、载玻片、盖玻片、滴管、吸水纸； 试剂：0.3g/mL蔗糖溶液、清水。 探究植物细胞的吸水和失水 实验探索 实验设计思路 尝试制作真核细胞的三维结构模型 1.如果假设是正确的，当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，细胞就会 ，液泡体积就会 ；当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会 ，液泡体积就会 。 所以可以通过 反映水分进出细胞的情况。 失水 缩小 吸水 增大 液泡体积的大小变化 实验探索 实验设计思路 尝试制作真核细胞的三维结构模型 2.如何使细胞外溶液的浓度升高或降低？ 3.如何看到细胞，需要借助到什么材料和用具？ 4.对实验结果作出预测——细胞失水或吸水后可能出现哪些可观察的变化？ 将植物细胞分别浸润在较高浓度的蔗糖溶液和清水中，用显微镜观察液泡、原生质层、细胞大小的变化。 提供蔗糖溶液使细胞外溶液浓度升高，提供清水使细胞外溶液浓度降低。 利用显微镜观察临时装片。 实验思路： 实验探索 实验实施 方法步骤 探究植物细胞的吸水和失水 实验探索 实验结果 探究植物细胞的吸水和失水 1.实验过程共显微观察了 次，其中第一次观察的目的是什么？ 形成对照 试剂现象 中央液泡大小和颜色 原生质层的位置 细胞大小 蔗糖溶液 清水 逐渐变小，颜色逐渐变深 逐渐变大，颜色逐渐变浅 与细胞壁逐渐分离 逐渐恢复到原来的状态 基本不变 3 第一次观察 第二次观察 第三次观察 基本不变 实验探索 实验结果 探究植物细胞的吸水和失水 2.第二次观察：细胞在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，一段时间后，该细胞发生了 的现象，细胞的吸水能力如何变化： 。 逐渐增强 0.3g/ml蔗糖溶液下看到的细胞 质壁分离 3.第三次观察:清水处理后，看到 现象。 质壁分离的复原 清水处理 液泡（细胞液） 0.3g/mL的蔗糖溶液 （或外界溶液） 细胞壁 实验探索 实验结果 探究植物细胞的吸水和失水 4.植物细胞发生质壁分离与复原的原因： 内因： 。 外因： 原生质层比细胞壁的伸缩性大！ 当 时，发生质壁分离； 当 时，发生质壁分离的复原； 清水处理 0.3g/ml蔗糖溶液处理 细胞液浓度<外界溶液浓度 细胞液浓度>外界溶液浓度 实验探索 实验结论 探究植物细胞的吸水和失水 (1)植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。 (2)植物细胞的原生质层相当于一层半透膜； 植物细胞发生质壁分离的原因： 外因： 原生质层相当于一层半透膜 原生质层伸缩性 > 细胞壁伸缩性 外界溶液浓度 > 细胞液浓度 注意：质壁分离中：质指原生质层，壁指细胞壁。 内因： 实验探索 1.本实验的对照体现在哪里? 思考讨论 本实验前后观察了3次，观察了正常状态、失水状态、吸水状态的细胞，形成自身前后对照。 探究植物细胞的吸水和失水 实验探索 2.质壁分离后，细胞壁和细胞膜之间是什么溶液?判断的依据是什么? 思考讨论 质壁分离后，细胞壁和细胞膜之间是浓度降低的外界溶液。细胞壁是全透性的，且有水分子通过原生质层渗出来。 探究植物细胞的吸水和失水 实验探索 3.有位同学错取了质量浓度为3g/mL的蔗糖溶液，发现细胞发生了质壁分离，给临时装片滴加清水并引流后几乎没有观察到质壁分离复原现象，分析原因可能是什么? 思考讨论 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。 探究植物细胞的吸水和失水 实验探索 4.仅凭该图能否判断细胞正在发生质壁分离？ 思考讨论 不能，也可能正在发生质壁分离的复原，也不能仅凭该图去判断细胞内外溶液的浓度差 探究植物细胞的吸水和失水 实验收获 学以致用 本实验学会的渗透作用原理，可迁移运用到生活生产中。农谚讲 “烧苗” 现象，正是土壤溶液浓度过高，植物根细胞失水造成；移栽植物剪去部分枝叶、合理灌溉、腌制果脯蔬菜，背后都与细胞吸水和失水规律相关。我们可以利用这一知识解释生活现象，也能指导农业生产，根据作物需求调控水肥浓度，规避失水伤害，做到将课本理论用于真实情境，用生物学知识解决实际问题。 探究植物细胞的吸水和失水 实验闯关 ☞基础关（生命观念） 1.判断正误(在正确的后面打“√”，错误的后面打“×”) (1)观察植物细胞吸水和失水时，可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮( ) (2)质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小( ) (3)可以用大蒜根尖分生区细胞作实验材料来观察细胞的质壁分离与复原( ) (4)在“探究植物细胞的吸水和失水”实验操作中，共涉及三次显微镜观察，第一次用低倍显微镜观察，第二、三次用高倍显微镜观察( ) √ × × × 实验闯关 ☞进阶关（科学思维） 2、“探究植物细胞的吸水和失水”实验中，在清水和0.3 g/mL蔗糖溶液中处于稳定状态的细胞如图。 以下叙述错误的是(　　) A.图1，水分子通过渗透作用进出细胞 B.图1，细胞壁限制过多的水进入细胞 C.图2，细胞失去的水分子是自由水 D.与图1相比，图2中细胞液浓度小 D 实验闯关 ☞进阶关（科学思维） 3、如图1为光学显微镜下观察到的某植物细胞质壁分离的实验结果图，图2为质壁分离及其复原实验流程图。下列叙述正确的是(　　) A．图1细胞若继续发生质壁分离，则该细胞的吸水能力减弱 B．图1所示结果只能在图2中d处观察到 C．增大蔗糖溶液的浓度会使第二次观察(d)和第三次观察(f)实验效果更明显 D．该实验用显微镜主要观察原生质层的位置、液泡的颜色和大小等 D 实验闯关 ☞进阶关（科学思维） 4、4．“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中，用显微镜观察到的结果如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．该实验证明原生质层伸缩性大于细胞壁 B．与图甲细胞相比，图乙细胞的细胞液浓度较低 C．图丙细胞的体积不再发生变化时，细胞液浓度等于外界溶液浓度 D．相较于图乙，图甲、丙为对照组 A 实验闯关 ☞探究关（科学探究） 4、阿克苏冰糖心苹果是我国最甜的苹果品种之一，它以其外形精致、色泽金黄、肉质脆甜、香气浓郁而闻名。现提供：a.新鲜的普通苹果研磨液；b.新鲜的阿克苏冰糖心苹果研磨液；c.质量浓度为0.01 g/mL苏丹Ⅲ染液；d.质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液；e.质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液；f.蒸馏水等各种必需的试剂与仪器。回答下列问题： (1)某兴趣小组想要检测阿克苏冰糖心苹果细胞中是否含有蛋白质，请利用上述材料设计一个简单的实验方案。 ①选择并配制检测的试剂：____________________________(填序号及具体配制的方法)。 ②进行检测：取2 mL新鲜的阿克苏冰糖心苹果研磨液加入试管中，先向试管中注入_______________________，摇匀；再向试管中注入________________________，摇匀。 取d作为双缩脲试剂A液，用f将e稀释至0.01 g/mL后作为双缩脲试剂B液 双缩脲试剂A液1 mL 双缩脲试剂B液4滴 实验启程 实验目标 实验探索 实验收获 实验闯关 下一站 高一人教版必修1《分子与细胞》 第一章 走近细胞 Thanks！ Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $