1、高考资源网（） 您身边的高考专家2014-2015学年生物（新人教版）必修一同步导学案 4.1 物质跨膜运输的实例2一、学习目标总结关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作二、学习重、难点1.重点：总结关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作三、知识网络四、导学过程 “导”自主预习一、植物细胞的吸水和失水1植物细胞的吸水和失水(1)结构基础细胞吸水和失水的物质基础：植物细胞内有 ，其内含有 ，使细胞内部具有一定的浓度；细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的 相当于一层 。此外，植物细胞具有 ，是全透性的。(2)质壁分离细胞的质壁分离是指 的分离。2探究实验：植物细胞的吸水和失水(1)探究实验的一般步骤包括
2、： 、 、 、进行实验、分析结果得出结论、表达和交流、进一步探究。 (2)半透膜是指某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的一层薄膜。它往往是只能让 物质透过， 物质不能透过，不具有 。(3)渗透装置需要的条件： 溶液之间具有一定的 。(4)植物细胞发生质壁分离和复原的条件：一是具 ；二是 和 具有浓度差。 “学”互动探究探究一 探究植物细胞的吸水与失水实验阅读课本61-63页，小组讨论回答下列问题：如何设计实验来探究质壁分离和复原的过程？提示：1提出问题：原生质层相当于一层半透膜吗？2作出假设：原生质层相当于一层半透膜。3实验原理(1)原生质层的伸缩性比细胞壁伸缩性大。(2)当外界溶液浓度大
3、于细胞液浓度时，细胞失水，原生质层收缩进而质壁分离。(3)当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞吸水，使质壁分离复原。4实验步骤及现象制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片5预期结果中央液泡大小原生质层的位置细胞大小蔗糖溶液变小原生质层脱离细胞壁基本不变清水逐渐恢复原来大小原生质层恢复原来位置基本不变6.实验现象(1)质壁分离首先从细胞的每个角开始。(2)对于液泡：颜色由浅变深；大小由大变小。当细胞液浓度与外界溶液浓度相等时，细胞不再发生质壁分离。此时，细胞液浓度最大。 7实验分析-质壁分离的原因8实验结论原生质层相当于一层半透膜，成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用：当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞
4、失水，发生质壁分离；若再使外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。【经典回眸】以紫色洋葱鳞茎表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述错误的是 ()A在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小B滴加30%的蔗糖溶液比10%蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短C发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞保持活性D用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离 【解析】当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞发生渗透失水，液泡体积变小，原生质层与细胞壁逐渐分离。质壁分离的速度与外界溶液浓度大小有关，外界溶液浓度越大，质壁分离所需时间越短。质壁分离及其复原是活细胞
5、具有的现象，细胞死亡后，原生质层失去选择透过性，不再发生质壁分离及复原现象。高浓度的NaCl溶液浓度大于细胞液浓度，可发生质壁分离现象。 答案： D五、达标检测1.观察在0.3g/mL蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞，发现中央液泡逐渐变小，说明（）A细胞壁相当于一层半透膜B洋葱表皮细胞是活的C此时蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度D细胞壁收缩导致中央液泡失水2用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片，观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述，正确的是（）A将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象B在盖玻片一侧滴入清水，细胞吸水膨胀但不会破裂C用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后，均能观察到
6、质壁分离复原现象D当质壁分离不能复原时，细胞仍具正常生理功能3利用紫色洋葱或紫鸭趾草做植物细胞质壁分离和复原实验的优点是 ()A细胞壁呈紫色，便于观察B原生质层呈紫色，便于观察C液泡呈紫色，便于观察D细胞质呈紫色，便于观察4.观察在0.3g/mL蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞，发现中央液泡逐渐变小，说明 ()A细胞壁相当于一层半透膜B洋葱表皮细胞是活的C此时蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度D细胞壁收缩导致中央液泡失水5. 将成熟的植物细胞放在溶液中能构成一个渗透系统，主要原因是 ()A. 液泡膜内外溶液浓度差B. 细胞内原生质层可看做一层选择透过性膜C. 细胞壁是全透性D. 水可自由出入细胞参考答案：1.
7、B 2.B 3C 4. B 5.B六、依据考点，归纳总结【例1】假定将甲乙两个同种植物的成熟细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液均比细胞液的浓度高，蔗糖分子不能透过膜，甘油分子可以较快地透过膜。在显微镜下连续观察，甲乙两细胞的变化是 ()A甲、乙两细胞发生质壁分离后，不再发生质壁分离复原B甲、乙两细胞发生质壁分离，但乙细胞随后又发生质壁分离复原C甲、乙两细胞发生质壁分离，但随后甲细胞又发生质壁分离复原D甲、乙两细胞均发生质壁分离，后又均发生质壁分离复原解析：成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，可发生渗透作用。甲、乙两细胞均处在外界溶液浓度大于细胞液浓度的环境中，开始时，甲、乙两细胞都
8、要发生质壁分离，但蔗糖分子不能透过原生质层，所以甲细胞不能发生质壁分离复原，而甘油分子可以较快地通过原生质层，到达细胞液，细胞液的浓度升高，细胞吸水，发生质壁分离复原。答案：B温馨提示：析图：(1)A曲线：由于放在清水中，细胞吸水，体积胀大。(2)B曲线：由于细胞外KNO3溶液浓度高于细胞内，故细胞失水发生质壁分离；又由于细胞向其内部吸收K和NO，使细胞液浓度上升，高于细胞外溶液浓度，细胞吸水，质壁分离复原。(3)C曲线：蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度质壁分离，又由于细胞不吸收蔗糖分子，故不会自动复原。七、布置作业一、选择题1将一植物细胞放入KNO3溶液中，一段时间后发生了质壁分离，下列说法不正确
9、的是（ ）A此细胞是活细胞B原生质层具有选择透过性C发生质壁分离的细胞一段时间后可自动质壁分离复原D原生质层两侧溶液存在浓度差，KNO3溶液浓度低于细胞液浓度2.以紫色洋葱鳞茎表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述错误的是（）A. 在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小B滴加30的蔗糖溶液比10蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短C发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞保持活性D用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离3下列各项不可以通过质壁分离实验加以证明的是 ()A成熟植物细胞的死活B原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大C成熟的植物细胞能进行渗透吸水D蛋白
10、质、淀粉、纤维素的吸水性依次递减4将紫色洋葱表层细胞置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中，光镜下所观察到的现象是 ()液泡逐渐变小，颜色由浅变深液泡逐渐变小，颜色由深变浅原生质层与细胞壁逐渐分离形成球形小团 细胞膜、液泡膜结构明显原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液ABCD5质壁分离实验中的“质”和“壁”分别是指()A细胞质、细胞壁B原生质层、细胞壁C细胞质基质、细胞壁D原生质、细胞壁6在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如下图。若将处于b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度溶液中，则该萝卜条的质量将（ ）A不变B增大C减小D先增后减7.为探究茉莉酸（植物生长调节剂）对离体培养的成熟胡杨细
11、胞质壁分离的影响，将细胞分别移至不同的培养液中继续培养3天，结果如表。下列叙述错误的是A.胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水B.质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小C.NaCl为自变量，茉莉酸为因变量D.茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用组别培养液中另添加的成分结果NaCl茉莉酸+-部分细胞质壁分离+细胞正常，无质壁分离-细胞正常，无质壁分离注：“+”表示有添加，添加后NaCl浓度为100mmolL-1，茉莉酸浓度为10-3mgL-1；“-”表示无添加二、非选择题8下表是一组用新鲜洋葱表皮进行的实验处理和结果，请分析回答：实验分析处理方法实验结果第1组将材料置于0.3g/ml蔗糖溶液中发生
12、质壁分离然后将材料移至蒸馏水中发生质壁分离复原第2组将材料置于0.6g/ml蔗糖溶液中迅速发生质壁分离然后将材料移至蒸馏水中质壁分离不能复原第3组然后将材料置于0.07g/ml尿素溶液中开始发生质壁分离，然后逐渐自动复原第4组将材料放在100热水中3min后取出，重复第1组实验不发生质壁分离 (1)洋葱表皮细胞在第1、2、3组实验中均发生了质壁分离现象，其内部结构基础和外在条件分别_。(2)比较第1和第2组实验结果的差异，说明_。(3)比较第1和第3组实验结果，出现实验结果差异性的原因是_。(4)比较第1和第4组实验结果，出现实验结果差异性的原因是_。参考答案：1. D 解析：放入KNO3溶液
13、中的细胞发生质壁分离，则说明KNO3溶液的浓度大于细胞液浓度，细胞失水而发生质壁分离。过一会儿又会自动质壁分离复原是因为K+和NO3-被主动吸收进入细胞内，提高了细胞液浓度，进而细胞又吸水而复原。2. D 解析：细胞在发生质壁分离的过程中要出现失水现象，失去的水分主要来源于液泡，这时会看到液泡体积变少，紫色变深，故A项正确；质壁分离实验的原理是细胞的渗透作用，当外界溶液浓度越大时细胞越容易失水，质壁分离所需时间越短，故B项正确；质壁分离和复原现象是活细胞所具有的生命现象，故C项正确，质壁分离实验的原理是细胞的渗透作用，当外界溶液浓度越大时细胞越容易失水，质壁分离现象越明显，但有可能使细胞死亡不
14、能再发生质壁分离复原现象，故D项错误。3D解析：渗透吸水的细胞学基础是细胞具有原生质层和原生质层内外的溶液具有浓度差。一个活的、成熟的植物细胞是具备这样的细胞学基础的，所以当这样的植物细胞与外界环境溶液相接触时，细胞液就可以与外界溶液发生渗透作用。质壁分离就是靠渗透作用来实现的。D项为亲水性物质，与吸胀作用有关，故质壁分离不能证明D项内容。4A解析：因外界蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度，洋葱表皮细胞将不断失水，使得液泡变小，而细胞液中色素不能随水透过原生质层，因此颜色加深。由于液泡和原生质层的不断收缩，可见现象出现，光镜下既看不清结构又辨不清蔗糖的存在。5B解析：成熟的植物细胞可以发生质壁分离现象
15、。原因是成熟的植物细胞中央有一个大液泡，其内的细胞液有一定浓度，与外界溶液之间可形成浓度差。另外，细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成的原生质层可看做是一层半透膜，它与细胞壁的伸缩性不同，当细胞失水时，原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大，从而导致两者的分离。6B 解析：在保持细胞存活的状态下，萝卜条放入一定浓度的蔗糖溶液中，会发生渗透失水，且蔗糖溶液越大，失水越快，萝卜条的质量将越小。从图像中可知，在b 条件下，萝卜条已经失水，再入到较低浓度的溶液中，细胞会吸收一定时的水分，故萝卜条的质量会有所增大。7.C 解析：植物细胞吸水和失水都是通过渗透作用，A正确；质壁分离后液泡因失水体积缩小，B
16、正确；自变量是最初变动的量 因变量是由于自变量变动而引起变动的量，实验中NaCl和茉莉酸显然是自变量，细胞正常与否及有无质壁分离是因变量，C错误；通过实验对照知道茉莉酸对NaCl引起的细胞质壁分离有抑制作用，D正确。8(1)内部结构基础是有原生质层和原生质层内外两种溶液体系的存在；外在条件是原生质层内外两种溶液体系存在浓度差(2)高浓度的溶液加快质壁分离现象的出现，但由于引起细胞过度失水，导致细胞死亡，使质壁分离复原不能发生(3)尿素是可以被细胞吸收的小分子物质，随着尿素分子不断进入细胞内部，当细胞内外溶液浓度趋于一致时，质壁分离就自动复原(4)高温使细胞死亡，死亡的细胞原生质层失去选择透过性，不能发生质壁分离解析：提高从图表中获得信息的能力(如图：该实验自变量有3组，不同浓度的蔗糖溶液、不同溶液、不同温度)；理解植物细胞质壁分离的原理及应用。八、课后反思同学们，通过这节课学习，你有哪些收获和体会，存在哪些疑问，请把它填在下面的表格中，以便及时总结、弥补知识缺漏。收获内容疑点内容- 9 - 版权所有高考资源网