【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
知識(shí)目標(biāo):1、舉例說(shuō)出細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性膜(A)
2、了解植物細(xì)胞發(fā)生滲透作用的原理(A)
3、學(xué)會(huì)觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原的方法(A)
能力目標(biāo):嘗試提出問(wèn)題,作出假設(shè),進(jìn)行關(guān)于植物細(xì)胞吸水和失水的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作。
情感目標(biāo):通過(guò)滲透實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),培養(yǎng)發(fā)散思維能力、創(chuàng)新的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】了解植物細(xì)胞發(fā)生滲透作用的原理
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】學(xué)會(huì)觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原的方法
【方法指導(dǎo)】合作探究、自主歸納、分組實(shí)驗(yàn)
【知識(shí)鏈接】(了解與本節(jié)相關(guān)的概念)
1、半透膜:一類可以讓小分子物質(zhì)通過(guò)而大分子物質(zhì)不能通過(guò)的一類薄膜的總稱。
2、選擇透過(guò)性膜:可以讓水分子自由通過(guò),一些離子和小分子也可以通過(guò),而其他離子、小分子和大分子則不能通過(guò)的膜。細(xì)胞膜(生物膜)是一種選擇透過(guò)性膜,是嚴(yán)格的半透膜。
【自主學(xué)習(xí)】
(請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)閱讀教材P46第三段和P47第二段內(nèi)容,完成下列填空。)
A級(jí)知識(shí)點(diǎn)一:滲透作用
1、概念:水分子從濃度 區(qū)域通過(guò) 等結(jié)構(gòu),向水分子 區(qū)域的擴(kuò)散現(xiàn)象。
2、滲透現(xiàn)象發(fā)生的兩個(gè)條件:(1) (2)細(xì)胞內(nèi)外存在濃度差
A級(jí)知識(shí)點(diǎn)二:細(xì)胞的吸水和失水
1、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水(以紅細(xì)胞為例)
當(dāng)外界溶液的濃度<細(xì)胞液的濃度時(shí),細(xì)胞 膨脹,甚至漲破。
當(dāng)外界溶液的濃度 細(xì)胞液的濃度時(shí),細(xì)胞失水皺縮;
當(dāng)外界溶液的濃度 細(xì)胞液的濃度時(shí),水分進(jìn)出細(xì)胞處于動(dòng)態(tài)平衡。
2、植物細(xì)胞的吸水和失水
(1)植物細(xì)胞的細(xì)胞壁主要由 組成的,它是一種 的,水和溶質(zhì)均能通過(guò)。(2)細(xì)胞膜和液泡膜則是 ,因此可以將 (細(xì)胞膜和 以及兩層膜之間的 稱為原生質(zhì)層。)當(dāng)做一種半透膜。
(3)細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是液泡里的 。
當(dāng)外界溶液的濃度>細(xì)胞內(nèi)液的濃度,細(xì)胞失水(質(zhì)壁分離)
當(dāng)外界溶液的濃度<細(xì)胞內(nèi)液的濃度,細(xì)胞吸水(質(zhì)壁分離復(fù)原)
當(dāng)外界溶液的濃度 細(xì)胞液的濃度時(shí),水分進(jìn)出細(xì)胞處于動(dòng)態(tài)平衡。
質(zhì)壁分離:植物細(xì)胞因?yàn)槭湛s, 與細(xì)胞壁發(fā)生分離的現(xiàn)象。
質(zhì)壁分離復(fù)原:發(fā)生質(zhì)壁分離的植物細(xì)胞因吸水膨脹,原生質(zhì)層慢慢恢復(fù)成原來(lái)的狀態(tài)的現(xiàn)象。
【合作探究】
(一)小組內(nèi)相互交流討論“自主學(xué)習(xí)”內(nèi)容,并展示討論成果:
(二)小組合作討論:
A級(jí)1、當(dāng)外界溶液的濃度低時(shí),紅細(xì)胞一定會(huì)由于吸水而漲破嗎?
A級(jí)2、紅細(xì)胞吸水或失水的多少取決于什么條件?當(dāng)紅細(xì)胞細(xì)胞膜兩側(cè)的溶液具有濃度差時(shí),紅細(xì)胞會(huì)不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離?為什么?
B級(jí)3、植物細(xì)胞會(huì)由于過(guò)多吸水而漲破嗎?如果沒(méi)有細(xì)胞壁還會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原嗎?
B級(jí)4、是不是所有的植物細(xì)胞都會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離與質(zhì)壁分離復(fù)原呢?植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離與質(zhì)壁分離復(fù)原需要哪些條件?
補(bǔ)充:實(shí)驗(yàn)??觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />1、學(xué)會(huì)觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原的方法。 2、了解植物細(xì)胞發(fā)生滲透作用的原理。
二、實(shí)驗(yàn)原理
1、質(zhì)壁分離的原理:當(dāng)細(xì)胞液的濃度 外界溶液的濃度時(shí),細(xì)胞就會(huì)通過(guò) 作用而失水,細(xì)胞液中的水分就透過(guò) 進(jìn)入到溶液中,使細(xì)胞壁和原生質(zhì)層都出現(xiàn)一定程度的收縮。由于 比細(xì)胞壁的收縮性大,當(dāng)細(xì)胞不斷失水時(shí),原生質(zhì)層就會(huì)與細(xì)胞壁分離。
2、質(zhì)壁分離復(fù)原的原理:當(dāng)細(xì)胞液的濃度 外界溶液的濃度時(shí),細(xì)胞就會(huì)通過(guò)滲透作用而吸水,外界溶液中的水分就通過(guò)原生質(zhì)層進(jìn)入到細(xì)胞液中,整個(gè)原生質(zhì)層就會(huì)慢慢地恢復(fù)成原來(lái)的狀態(tài),緊貼細(xì)胞壁,使植物細(xì)胞逐漸發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。
三、材料用具
紫色洋蔥鱗片葉的外表皮,液泡呈紫色,易于觀察(也可用水綿或蘚類代替)。
刀片、鑷子、滴管、載玻片、蓋玻片、吸水紙、顯微鏡、質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液(用蔗糖溶液做質(zhì)壁分離劑對(duì)細(xì)胞無(wú)毒害作用),清水。
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1、制作洋蔥表皮的臨時(shí)裝片 在載玻片上滴一滴清水,撕取洋蔥鱗片葉外表皮放在水滴中展平(也可挑取幾條水綿放入水滴中),蓋上蓋玻片。
2、觀察洋蔥(或水綿)細(xì)胞 用低倍顯微鏡觀察洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞,可見(jiàn)大液泡,呈紫色,原生質(zhì)層緊貼著細(xì)胞壁。(或水綿細(xì)胞中有帶狀葉綠體,原生質(zhì)層呈綠色,緊貼著細(xì)胞壁。(洋蔥鱗片葉的外表皮液泡含花青素,所以液泡呈紫色。先觀察正常細(xì)胞與后面的“質(zhì)壁分離”起對(duì)照作用。)
3、觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象 從蓋玻片的一側(cè)滴入0.3g/mL的蔗糖溶液,在另一側(cè)用吸水紙吸引,重復(fù)幾次。低倍顯微鏡觀察,可見(jiàn)液泡由大變小,顏色由淺變深,原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離。原生質(zhì)層與細(xì)胞壁之間充滿蔗糖溶液。
4、觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離的復(fù)原現(xiàn)象 從蓋玻片的一側(cè)滴入清水,在另一側(cè)用吸水紙吸引,重復(fù)幾次。低倍顯微鏡觀察,可見(jiàn)液泡由小變大,顏色由深變淺,原生質(zhì)層恢復(fù)原狀。(因?yàn)榧?xì)胞液的濃度高于外界溶液,細(xì)胞通過(guò)滲透作用吸水,所以發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。)
五、結(jié)果:①成熟的植物細(xì)胞能與外界溶液發(fā)生滲透作用
②當(dāng)外界溶液大于細(xì)胞液濃度時(shí),細(xì)胞失水;③當(dāng)外界溶液小于細(xì)胞液濃度時(shí),細(xì)胞吸水。
【拓展延伸】質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)可用于:
1、證明成熟植物細(xì)胞發(fā)生滲透作用; 2、證明細(xì)胞是否是活的;
3、作為光學(xué)顯微鏡下觀察細(xì)胞膜的方法; 4、初步測(cè)定細(xì)胞液濃度的大小。
【鞏固訓(xùn)練】
A級(jí)1.下列現(xiàn)象中屬于滲透作用的是 ( )
A.水分子通過(guò)細(xì)胞壁 B.葡萄糖分子通過(guò)細(xì)胞膜
C.K+離子通過(guò)原生質(zhì)層 D.水分子通過(guò)原生質(zhì)層
A級(jí)2.將晡乳動(dòng)物的紅細(xì)胞分別浸入下列a、
b、c 三個(gè)不同濃度溶液的燒杯內(nèi),一段時(shí)
間后,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示,則a、b、c溶
液濃度大小比較正確的是( )
A.a(chǎn)>b>c B.a(chǎn)>c>b
C.a(chǎn)<b<c D.a(chǎn)<c<b
A級(jí)3.放在0.3g/ml的蔗糖溶液中,會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞是 ( )
A.人的口腔上皮細(xì)胞 B.干種子細(xì)胞 C.洋蔥分生區(qū)的細(xì)胞 D.洋蔥表皮細(xì)胞
A級(jí)4.植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離過(guò)程中,與細(xì)胞壁分離的是 ( )
A.細(xì)胞核 B.原生質(zhì)層 C.細(xì)胞質(zhì) D.液泡膜
B級(jí)5.鹽堿地栽種植物,其出苗率和成活率均較低,原因是 ( )
A.土壤溶液pH太小 B.土壤中缺肥
C.土壤溶液的濃度高于植物細(xì)胞液的濃度 D.土壤溶液的濃度低于細(xì)胞液的濃度
B級(jí)6.田間一次施肥過(guò)多,作物變得枯萎發(fā)黃,俗稱“燒苗”。其原因是 ( )
A.根細(xì)胞從土壤中吸收的養(yǎng)分過(guò)多 B.根細(xì)胞不能從土壤中吸水
C.根系不能將水向上運(yùn)輸 D.根系被肥料分解釋放的熱能燒毀
B級(jí)7.利用高濃度鹽水(NaCl溶液)殺菌防腐的原理是 ( )
A.鹽水中的Cl_有殺菌防腐的作用 B. 鹽水中的Na+ 不利于細(xì)菌的生活
C.鹽水是中性的,不適于細(xì)菌的生活 D. 由于滲透作用使細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的水分滲出而死亡
【隨堂檢測(cè)】
A級(jí)1. 將一個(gè)雞蛋的殼小心地剝?nèi)ヒ恍K,但余部分完好,然后將其放到清水中,幾小時(shí)后符合
實(shí)際情況的是 ( )
A級(jí)2. 把人的口腔上皮細(xì)胞放在載玻片上,用10%的NaCl溶液處理后,在顯微鏡下會(huì)看到( )
A.質(zhì)壁分離 B.正常狀態(tài) C.細(xì)胞脹大 D.細(xì)胞皺縮
A級(jí)3.下列四項(xiàng)中除了( )外,其余都是一個(gè)植物細(xì)胞組成的滲透系統(tǒng)的理由。
A.纖維素和果膠構(gòu)成的細(xì)胞壁是全透性的
B.由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、液泡膜構(gòu)成的原生質(zhì)層是選擇透過(guò)膜
C.液泡中具有一定濃度的細(xì)胞液
D.細(xì)胞液的濃度大于(或小于)外界溶液的濃度
A級(jí)4. 最能證明植物細(xì)胞通過(guò)滲透作用原理的實(shí)驗(yàn)是 ( )
A.將萎蔫的青菜放入清水中會(huì)變得硬挺 B.將根尖細(xì)胞放入清水中會(huì)吸水
C.將土豆放入鹽水中會(huì)變軟 D.觀察洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離復(fù)原
B級(jí)5.以紫色洋蔥鱗莖表皮為材料觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象,下列敘述錯(cuò)誤的是 ( )
A. 在發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞中能觀察到紫色中央液泡逐漸縮小
B.滴加30%的蔗糖溶液比10%蔗糖溶液引起細(xì)胞質(zhì)壁分離所需時(shí)間短
C.發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞放入清水中又復(fù)原,說(shuō)明細(xì)胞保持活性
D.用高濃度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起細(xì)胞質(zhì)壁分離
B級(jí)6.將一洋蔥細(xì)胞放入大于該細(xì)胞細(xì)胞液濃度的硝酸鉀溶液中,一段時(shí)間后在顯微鏡下發(fā)現(xiàn)該細(xì)胞未發(fā)生質(zhì)壁分離,其原因可能是該細(xì)胞 ( )
①是死細(xì)胞 ②大量吸水 ③是根尖分生區(qū)細(xì)胞 ④大量失水 ⑤質(zhì)壁分離后又自動(dòng)復(fù)原
A.①②③ B.①③⑤ C.②③⑤ D.②④⑤
B級(jí)7. 在做質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)時(shí),將復(fù)原后的植物細(xì)胞置于清水中,植物細(xì)胞也不會(huì)再吸水了;
可當(dāng)把因失水皺縮的紅細(xì)胞置于清水中時(shí),紅細(xì)胞復(fù)原后會(huì)因繼續(xù)吸水而漲破。產(chǎn)生這種現(xiàn)象
的原因是 ( )
A.植物細(xì)胞的細(xì)胞膜比動(dòng)物細(xì)胞堅(jiān)韌 B.植物細(xì)胞有液泡,紅細(xì)胞沒(méi)有
C.植物細(xì)胞能對(duì)吸水進(jìn)行調(diào)節(jié) D.植物細(xì)胞有細(xì)胞壁,紅細(xì)胞沒(méi)有
B級(jí)8.將下列細(xì)胞或細(xì)胞器置于蒸餾水中,不會(huì)破裂的是 ( )
A.紅細(xì)胞 B.葉綠體 C.線粒體 D.洋蔥表皮細(xì)胞
B級(jí)9. 將一張洋蔥鱗片葉放在一定濃度的蔗糖溶液中,制成裝片,放在顯微鏡下觀察,有3種狀態(tài)
的細(xì)胞,如下圖,你認(rèn)為這3個(gè)細(xì)胞在未發(fā)生上述情況之前,其細(xì)胞液的濃度依次是( )
A.A?B>C B.AA>C D.BC級(jí)10.回答下列與細(xì)胞有關(guān)的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題:按下面步驟進(jìn)行質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)。
步驟一:在潔凈的載玻片中央加一滴清水,取一片蘚類小葉,蓋上蓋玻片。
步驟二:從蓋玻片一側(cè)滴入0.3g/mL的蔗糖溶液,在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸引。這樣重復(fù)幾次。使蓋玻片下面的蘚類小葉浸潤(rùn)在0.3g/mL的蔗糖溶液中。
步驟三:在顯微鏡下觀察,結(jié)果如圖所示。
(1)圖中A、B處的顏色分別是 。
(2)如果上述實(shí)驗(yàn)步驟二中從蓋玻片的一側(cè)滴入的是加有伊紅 (植物細(xì)胞不吸收的紅色染料)的0.3g/mL的蔗糖溶液,則在顯微鏡下觀察到A、B處顏色分別是 。
(3)如果將步驟二中浸潤(rùn)在0.3g/mL的蔗糖溶液中的蘚類小葉
的裝片放在80℃條件下處理一段時(shí)間(裝片中的蘚類小葉保持在0.3g/mL的蔗糖溶液中)。在顯微鏡下清晰地觀察到細(xì)胞結(jié)構(gòu)后,為更準(zhǔn)確地判斷A處顏色,對(duì)顯微鏡的操作方法是 、 。如果A處呈綠色,可能的原因是 。
【學(xué)習(xí)反思】
17.甲(?)乙(●)兩種物質(zhì)在細(xì)胞膜兩側(cè)的分布情況如右圖(顆粒的多少表示濃度的高低),在進(jìn)行跨膜運(yùn)輸時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )
A.乙進(jìn)入細(xì)胞一定有載體蛋白的參與
B.乙運(yùn)出細(xì)胞一定有載體蛋白的參與
C.甲進(jìn)入細(xì)胞一定需要能量
D.甲運(yùn)出細(xì)胞一定不需要能量
18.植物細(xì)胞膜對(duì)某種物質(zhì)的運(yùn)輸方向如圖中箭頭所示,黑點(diǎn)的
數(shù)量表示某物質(zhì)的濃度。該物質(zhì)可能是( )
A.葉綠素
B.生長(zhǎng)素
C.纖維素
D.胡蘿卜素
例10、如圖是某離體番茄根細(xì)胞中K+的含量和氧分壓的關(guān)系圖解,下列解釋正確的是( )
A.細(xì)胞呼吸越強(qiáng),吸收K+越多
B.氧濃度越高,吸收K+數(shù)量越多
C.缺氧時(shí),不能吸收K+
D.A點(diǎn)時(shí),限制K+吸收量的是其載體數(shù)量
23. 對(duì)海水淡化處理是模擬生物膜的何種功能( )
A.對(duì)物質(zhì)運(yùn)輸功能 B.選擇透過(guò)功能 C.保護(hù)功能 D.信息傳遞功能
4.將紫色水蘿卜的塊根切成小塊放人清水中,水的顏色無(wú)明顯變化。若進(jìn)行加溫,隨著水溫的增高,水的顏色逐漸變紅。其原因是
A.細(xì)胞壁在加溫時(shí)受到破壞 B.水溫增高,花青素的溶解度加大
C.加溫使生物膜失去了選擇透過(guò)性 D.花青素在水等無(wú)機(jī)溶劑中難以溶解
7.答案:(1)自由擴(kuò)散 主動(dòng)運(yùn)輸 協(xié)助擴(kuò)散
(2) O2、酒精 K+、NO3- 葡萄糖
例15、答案:(1)自由擴(kuò)散 協(xié)助擴(kuò)散 主動(dòng)運(yùn)輸
(2)主動(dòng)運(yùn)輸(C) 主動(dòng)運(yùn)輸需要呼吸作用提供能量
7.⑴磷脂分子 蛋白質(zhì)分子 多糖分子 。⑵基本支架 載體 。⑶鉀 氯 選擇 。⑷主動(dòng)運(yùn)輸 鉀、氯離子從低濃度向高濃度運(yùn)輸 ⑸物質(zhì)交換 細(xì)胞識(shí)別 。
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