資源簡介

4.1　　被動運輸導(dǎo)學(xué)案02
班級 姓名
【教學(xué)目標(biāo)】
1.說明水分子進出植物細(xì)胞的原理，闡釋原生質(zhì)層的選擇透過性與質(zhì)壁分離及其復(fù)原的關(guān)系。
2．初步建構(gòu)被動運輸?shù)母拍睿鼙容^自由擴散和協(xié)助擴散的異同點。
3．分析細(xì)胞膜的成分、結(jié)構(gòu)與物質(zhì)跨膜運輸功能之間的關(guān)系，嘗試運用物質(zhì)跨膜運輸?shù)闹R解決有關(guān)實際問題。
　(二)　植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象
【預(yù)習(xí)案】
1．實驗原理
內(nèi)因 ①成熟植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層 ②原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的
外因 和外界溶液存在 ，細(xì)胞能滲透吸水和失水
2.實驗材料：紫色洋蔥鱗片葉。
3.實驗試劑：質(zhì)量濃度為___________的蔗糖溶液，清水。
4.實驗步驟：
制作裝片：制作洋蔥鱗片葉外表皮的臨時裝片
↓
低倍鏡觀察：有一個_____的中央大液泡，原生質(zhì)層緊貼_______
↓
滴加0.3g/ml蔗糖溶液：在蓋玻片的一側(cè)滴加蔗糖溶液，在另一側(cè)用 吸引
↓
低倍鏡觀察：中央液泡逐漸______，顏色變_______，原生質(zhì)層與細(xì)胞壁逐漸_______
↓
滴加清水：在蓋玻片的一側(cè)滴加清水，在另一側(cè)用吸水紙吸引
↓
低倍鏡觀察：中央液泡逐漸______，顏色變_______，原生質(zhì)層與細(xì)胞壁逐漸_______
微點撥：因為細(xì)胞壁是全透性的，所以發(fā)生質(zhì)壁分離的洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的原生質(zhì)層與細(xì)胞壁之間是蔗糖溶液。
5．實驗現(xiàn)象
比較項目 加蔗糖溶液 加清水
中央液泡大小 恢復(fù)原狀
液泡顏色 變淺
原生質(zhì)層的位置 與細(xì)胞壁分離 與細(xì)胞壁緊貼
細(xì)胞大小 基本不變
6.探究實驗的一般過程：
提出問題→ →設(shè)計實驗→ →分析結(jié)果，得出結(jié)論→ →進一步探究。
【探究案】
如圖是將紫色洋蔥鱗片葉的外表皮細(xì)胞先放到質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液中(甲)、再放到清水中(乙)的實驗過程的圖解，請分析回答下列問題：
(1)甲過程中，⑤的顏色如何變化？其吸水能力又如何變化？
(2)有位同學(xué)錯取了質(zhì)量濃度較高的蔗糖溶液，發(fā)現(xiàn)做完甲過程后，再做乙過程幾乎沒有觀察到相關(guān)現(xiàn)象，分析原因可能是什么？
(3)觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗的正確順序是 (填序號)。
①加清水　②制作裝片　③觀察質(zhì)壁分離?、芗淤|(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液　⑤觀察質(zhì)壁分離復(fù)原　⑥觀察正常細(xì)胞
(4)實驗中共涉及三次顯微鏡觀察，其中第一次觀察的目的是什么？
【拓展延伸】
1．質(zhì)壁分離及復(fù)原發(fā)生的條件
細(xì)胞 角度 ①死細(xì)胞、動物細(xì)胞及未成熟的植物細(xì)胞(如根尖分生區(qū)細(xì)胞)　　?。òl(fā)生、不發(fā)生）質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象。 ②具有中央　　　　　　的成熟植物細(xì)胞可發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象
溶液 角度 ①在一定濃度(溶質(zhì)不能透過膜)的溶液中只會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，不能發(fā)生自動復(fù)原現(xiàn)象(只有用清水或低滲溶液處理，方可復(fù)原)。 ②在一定濃度(溶質(zhì)可透過膜)的溶液(如KNO3、NaCl、尿素、乙二醇、甘油等)中發(fā)生質(zhì)壁分離后因細(xì)胞主動或被動吸收溶質(zhì)而使細(xì)胞液濃度增大，植物細(xì)胞會吸水引起質(zhì)壁分離后的自動復(fù)原 ③在高濃度溶液中可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，但不一定會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象
2．“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”實驗的對照分析
本實驗存在的兩組實驗均為自身對照，自身對照指對照和實驗在同一研究對象上進行，是實驗前后之間的對照。
3、質(zhì)壁分離的應(yīng)用
(1)判斷成熟植物細(xì)胞是活細(xì)胞還是死細(xì)胞
　　　
(2)測定細(xì)胞液濃度范圍
＋細(xì)胞液濃度介于
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的蔗糖溶液濃度之間
(3)比較不同成熟植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度
＋發(fā)生質(zhì)壁分離所需時間越　　　，細(xì)胞液濃度越　　，反之細(xì)胞液濃度越大
(4)鑒別不同種類的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)
成熟植物細(xì)＋
(　　 )[典例]　“觀察洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原”實驗中，用顯微鏡觀察到的結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是
A．由實驗結(jié)果推知，甲圖細(xì)胞是有活性的
B．與甲圖細(xì)胞相比，乙圖細(xì)胞的細(xì)胞液濃度較低
C．丙圖細(xì)胞的體積將持續(xù)增大，最終漲破
D．若選用根尖分生區(qū)細(xì)胞為材料，質(zhì)壁分離現(xiàn)象更明顯
　
[易錯提醒]
植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原過程中的2個易錯點
(1)細(xì)胞吸水能力變化的判定
細(xì)胞吸水能力的增大或減小與外界溶液濃度沒有直接關(guān)系，與自身細(xì)胞液濃度變化有直接關(guān)系。細(xì)胞失水后細(xì)胞液濃度增大，細(xì)胞吸水能力增強；細(xì)胞吸水后細(xì)胞液濃度減小，細(xì)胞吸水能力減弱。
(2)細(xì)胞吸收溶質(zhì)分子或離子的時間和方式
若細(xì)胞能吸收某種溶質(zhì)分子或離子，則從將細(xì)胞置于外界溶液后就開始吸收了，而不是到達平衡狀態(tài)時才開始；細(xì)胞吸收溶質(zhì)分子或離子的方式可能不同，所以有的溶液可使植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，有的不能?！?br/>【課堂檢測案】
(　　 )1．下列關(guān)于細(xì)胞質(zhì)壁分離的敘述，正確的是　
A．植物細(xì)胞在一定條件下都能觀察到明顯的質(zhì)壁分離現(xiàn)象
B．動物細(xì)胞不能發(fā)生質(zhì)壁分離的根本原因是不具有半透膜
C．一定濃度的甘油溶液可以使紫色洋蔥表皮細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離
D．質(zhì)壁分離過程中，細(xì)胞液的濃度逐漸減小
(　　 )2．在“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”的實驗中，對紫色洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片進行了三次觀察(如下圖所示)。下列有關(guān)敘述錯誤的是
A．第二次使用吸水紙的作用是引導(dǎo)清水在蓋玻片下流動，使植物細(xì)胞完全浸潤在清水中
B．若第一次滴加的液體是適宜濃度的乙二醇，不用滴加清水也能觀察到質(zhì)壁分離的復(fù)原
C．第一次顯微鏡觀察主要是觀察紫色液泡的大小以及原生質(zhì)層的位置
D．用質(zhì)量濃度為0.8 g/mL的蔗糖溶液完成該實驗，效果更好
(　　 )3.將新鮮洋蔥綠色葉片的葉肉細(xì)胞，放入加有少量紅墨水的0.3 g/mL的蔗糖溶液中，在顯微鏡下觀察到其細(xì)胞狀態(tài)如圖所示。有關(guān)此時葉肉細(xì)胞的生理過程，下列相關(guān)敘述正確的是　
A．細(xì)胞可能正在吸水，恢復(fù)原狀
B．在該狀態(tài)下的細(xì)胞，單位時間內(nèi)進出的水分子數(shù)目相同
C．此時圖中的①為紅色，②為綠色
D．圖中②和③構(gòu)成的結(jié)構(gòu)稱為原生質(zhì)層
(　　 )4．用2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分別浸泡取自同一部位的植物表皮。每隔相同時間在顯微鏡下測量視野中若干個細(xì)胞的長度x和原生質(zhì)體長度y(如圖1)，并計算x/y的平均值，得到圖2所示結(jié)果。下列分析中正確的是　
A．2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液的吸水能力不同
B．a(chǎn)點之前比值不變說明表皮細(xì)胞水分子進出平衡
C．b點前表皮細(xì)胞的吸水能力逐漸增大
D．c點時乙二醇開始進入細(xì)胞，細(xì)胞開始發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原
4.1　　被動運輸導(dǎo)學(xué)案02答案
【預(yù)習(xí)案】
1．實驗原理：①半透膜 ②細(xì)胞壁的伸縮性大 細(xì)胞液　　　濃度差　
3.實驗試劑：0.3g/ml　
4.實驗步驟：紫色　　細(xì)胞壁　　吸水紙　　變小　　變深　　分離　　變大　變淺　貼近
5．實驗現(xiàn)象：變小　　　變深　　　基本不變
6.探究實驗的一般過程：作出假設(shè)　　實施實驗　　表達交流
【探究案】
(1)提示：顏色逐漸變深；吸水能力逐漸增強。
(2)提示：蔗糖溶液濃度太高，細(xì)胞過度失水死亡，不能再發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。
(3)②⑥④③①⑤(填序號)。
(4)提示：觀察正常洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的狀態(tài)，以便與處理后的細(xì)胞狀態(tài)形成對照。
[解析][答案]　A　能發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞應(yīng)為活的植物細(xì)胞，據(jù)圖分析，從甲到乙發(fā)生了質(zhì)壁分離現(xiàn)象，說明甲圖細(xì)胞是活細(xì)胞，A正確；乙圖所示細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，該過程中細(xì)胞失水，故與甲圖相比，乙圖細(xì)胞的細(xì)胞液濃度較高，B錯誤；由于有細(xì)胞壁的限制，丙圖細(xì)胞體積不會持續(xù)增大，且不會漲破，C錯誤；根尖分生區(qū)細(xì)胞無中央大液泡，不能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，D錯誤。
【拓展延伸】
質(zhì)壁分離及復(fù)原發(fā)生的條件：不發(fā)生　　　　大液泡
質(zhì)壁分離的應(yīng)用：　是活細(xì)胞　　死細(xì)胞　
　　　未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離　　　短，細(xì)胞液濃度越小
【課堂檢測案】
1．解析：選C　只有具有中央大液泡的成熟植物細(xì)胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離，A錯誤；質(zhì)壁分離指的是細(xì)胞壁與原生質(zhì)層的分離，而動物細(xì)胞沒有細(xì)胞壁，B錯誤；紫色洋蔥表皮細(xì)胞在一定濃度的甘油溶液中先發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象后又自動復(fù)原，C正確；質(zhì)壁分離過程中，細(xì)胞液的濃度逐漸增大，D錯誤。
2．解析：選D　第二次使用吸水紙的主要作用是吸引清水在蓋玻片下流動，使植物細(xì)胞完全浸潤在清水中，使細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，A正確；乙二醇可以進入細(xì)胞，若第一次滴加適宜濃度的乙二醇，則細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后可自動復(fù)原，B正確；第一次顯微鏡觀察植物細(xì)胞的正常形態(tài)，主要是觀察紫色液泡的大小以及原生質(zhì)層的位置，C正確；質(zhì)量濃度為0.8 g/mL的蔗糖溶液很有可能會使細(xì)胞因失水過多而死亡，D錯誤。
3.解析：選C　將細(xì)胞放入0.3 g/mL的蔗糖溶液中，細(xì)胞會失水，發(fā)生質(zhì)壁分離，不會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，A錯誤；在圖示狀態(tài)下的細(xì)胞，可能繼續(xù)失水，也可能達到滲透平衡，若達到滲透平衡，則單位時間內(nèi)出細(xì)胞的水分子數(shù)等于進細(xì)胞的水分子數(shù)，B錯誤；細(xì)胞膜具有選擇透過性，蔗糖和紅墨水可以透過細(xì)胞壁，不能透過細(xì)胞膜，因此①是紅色的，②中含有葉綠體，所以是綠色的(植物葉片原來的顏色)，C正確；原生質(zhì)層是指細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)，而圖中②為細(xì)胞質(zhì)，③為液泡，D錯誤。
4．解析：選C　溶液的吸水能力與滲透壓大小有關(guān)，滲透壓由單位體積內(nèi)溶質(zhì)微粒的含量決定，2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液的滲透壓相等，吸水能力相同，A錯誤；a點之前比值不變是因為失水較少，外界溶液濃度比細(xì)胞液高，水分子進出不平衡，B錯誤；b點前表皮細(xì)胞失水增加，滲透壓增大，吸水能力逐漸增大，C正確；細(xì)胞浸泡在乙二醇溶液中時，乙二醇就開始進入細(xì)胞，D錯誤。

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