1、探究实践 探究植物细胞的吸水和失水实验认知自主学习1.实验原理:(1)原生质层与细胞壁的特点:原生质层的伸缩性比细胞壁_。_是全透性的,原生质层具有_性。(2)溶液浓度对细胞的影响:当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞将_。当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞将_。大 细胞壁 选择透过 失水 吸水 2.实验步骤:3.实验结果:4.实验结论:原生质层相当于一层半透膜。外界溶液中央液 泡大小原生质层 的位置细胞大小液泡 颜色蔗糖溶液_基本不变_清水恢复原状与细胞壁紧贴_变浅变小 与细胞壁分离 基本不变 变深 能力形成合作探究【实验探究】如图为实验探究的一般过程,据图探究:1.提出问题:(1)萎蔫的
2、菜叶泡在清水中会变得硬挺;白菜剁馅加盐水分渗出;农作物施肥过 多会“烧苗”。这些现象说明植物细胞吸水和失水现象与外界溶液浓度_(填“有关”或“无关”)。(2)你能提出什么问题?提示:水分进出植物细胞是渗透作用吗?原生质层是否相当于半透膜?有关 2.作出假设:应结合已有的知识、经验及现象作出合理的推测。你作出的假设 是什么?提示:水分进出细胞是渗透作用;原生质层相当于半透膜。3.材料选择:(1)选材:为什么选用紫色洋葱外表皮细胞而不选择内表皮细胞?提示:外表皮细胞液泡有颜色,内表皮细胞液泡无色不便于观察。(2)试剂:能否选择一定浓度的HCl溶液进行实验?说明你的理由。提示:不能,因为HCl会杀死
3、细胞,使原生质层失去选择透过性。4.进行实验:(1)该实验中先加蔗糖后加水,没有专门设计对照组是否不合理?提示:合理,此实验可形成前后对照。(2)为什么质壁分离的时间不宜过长?提示:以免细胞因长时间处于失水状态而死亡,影响对质壁分离复原现象的观 察。5.表达与交流:如果在显微镜下一个视野中发现有一个细胞未发生质壁分离而 其他细胞都发生了质壁分离,可能的原因是什么?提示:细胞死亡,不能发生渗透作用。【核心归纳】判断细胞能否发生质壁分离与复原的方法 1.从细胞角度分析:(1)死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。(2)具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁
4、分离及复原现象。2.从溶液角度分析:(1)在一定浓度的溶液(溶质不能透过膜)中只发生质壁分离现象,不能发生自 动复原现象(只有用清水或低渗溶液处理,方可复原)。(2)在一定浓度的溶液(溶质可透过膜)中发生质壁分离后可自动复原,如甘 油、尿素、乙二醇、KNO3溶液等。(3)在高浓度溶液中质壁分离现象明显,但溶液浓度过高时不能发生质壁分离 复原,因为细胞会因过度失水而死亡。(4)盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞,不适于做质壁分离实验的溶液。学情诊断课堂测评1.在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中,显微镜下可依次观察到 甲、乙、丙三种细胞状态。下列叙述正确的是()A.由观察甲到观察乙需将5倍
5、目镜更换为10倍目镜 B.甲、乙、丙可在同一个细胞内依次发生 C.与甲相比,乙所示细胞的细胞液浓度较低 D.由乙转变为丙的过程中,没有水分子从细胞内扩散到细胞外【解析】选B。由观察甲到观察乙,并没有放大细胞,只是质壁分离的程度不同,不需要更换目镜,A错误;当将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于浓度较高的溶液 中时,刚开始由于外界溶液的浓度大于细胞液浓度,细胞发生质壁分离现象,经 历甲、乙过程;一段时间后,外界溶液浓度低于细胞液浓度,细胞吸水,发生质 壁分离的复原,经历丙过程,因此可在同一个细胞内依次发生,B正确;由图可知,乙细胞由于渗透失水,细胞液与甲细胞相比水分减少,则细胞液浓度增大,C错 误;由
6、乙转变为丙的过程是质壁分离的复原过程,此时细胞液浓度大于外界溶 液浓度,所以水分子从细胞外扩散到细胞内的速率大于从细胞内扩散到细胞外 的速率,D错误。2.某校研究性学习小组利用如下实验材料做相关实验,请分析回答下列问题:(1)用上述材料进行质壁分离实验,应选择的最佳实验材料是 _(填序号)。(2)在观察质壁分离实验中,将取自同一材料同一区域的三个细胞分别放在A、B、C三种不同浓度的蔗糖溶液中,实验结果分别如下图1、2、3所示,这三种蔗 糖溶液的浓度由大到小依次是_(用“字母”和“”表示),图3中4处是_。(3)将图3细胞放入浓度比细胞液浓度_(填“高”或“低”)的液体中,细胞能由图3恢复成图1的状态,此过程称为_。答案:(1)(2)CBA 蔗糖溶液(3)低 质壁分离复原【解析】(1)用题图中的材料进行质壁分离实验,应选择的最佳实验材料是 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞。(2)将取自同一材料同一区域的三个细胞分别放在A、B、C三种不同浓度的蔗 糖溶液中,由实验结果来看,C细胞失水最多,蔗糖溶液浓度最大,A细胞失水最 少,蔗糖溶液浓度最小。因此这三种蔗糖溶液的浓度由大到小依次是CBA。图3中4处是细胞壁和细胞膜之间的区域,充满蔗糖溶液。(3)将图3细胞放入浓度比细胞液浓度低的液体中,如将图3细胞放入清水中,细 胞能由图3恢复成图1的状态,此过程称为质壁分离复原。