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第一节物质跨膜运输的实例（二）2020-01-12【学习目标】知识目标：进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。能力目标：利用课本插图、教学挂图和课件，培养和发展学生的读图能力，提高分析、类比归纳的学习方法。情感目标：充分调动学生学习生物知识的兴趣，极力他们对生命科学知识要有不断探索的精神。【重、难点】植物细胞质壁分离及复原实验和应用。预习导学案一、实验探究植物细胞吸水和失水1.探究实验的一般过程提出问题→________→设计实验→________→分析结果，得出结论→__________→进一步探究。2.实验原理成熟的植物细胞的________相当于一层半透膜，_______具有一定的浓度，能够渗透失水和吸水。3.实验过程________→显微镜观察→实验现象(细胞发生质壁分离和复原)→得出结论。二、物质跨膜运输的其他实例1.水稻吸收__________多，吸收__________少；番茄吸收__________较多，吸收__________较少。说明不同植物对不同的___________吸收表现出较大差异。2.人体甲状腺滤泡上皮细胞中碘的含量明显__________血液中碘的含量。3.不同微生物对_____________吸收表现出很大的差异。4.水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输不都是这样，这取决于细胞__________的需要。5.细胞膜功能特征：细胞膜和其他生物膜都是__________。选择透过性是活细胞的一个重要特征。教学导学案【学习过程】一.植物细胞吸水和失水的实验探究过程及应用阅读探究实验“植物细胞的吸水和失水”，回答下列问题：（1）该实验提出的假设、实验思路、预期实验结果分别是什么？（2）实验取材：的洋葱鳞片叶。为什么？有紫色大液泡，便于观察。（3）实验步骤：制作____________________→用_______显微镜观察（此时为正常形态的细胞，有一个_____色的__________，原生质层紧贴________）→滴加___________，使洋葱鳞片叶表皮细胞处于高浓度溶液中（操作是________________________________________）细胞膜→用_______显微镜观察（此时细胞的状态为：质壁分离）→滴加__________，使洋葱表皮细胞处于清水中→用_______显微镜观察（此时细胞的状态：质壁分离复原。）【思考】在植物细胞的质壁分离过程中，液泡体积_________，颜色________，细胞液浓度，吸水能力_____；（4）质壁分离中的“质”是指___________________，“壁”是指_______________。（5）植物细胞发生质壁分离复原现象的原因：（在横线上填上结构名称）①外界溶液浓度________细胞液浓度时，细胞失水，发生_________________现象。②外界溶液浓度________细胞液浓度时，细胞吸水水，发生__________________________现象。注意：发生质壁分离的内因：的伸缩性大于的伸缩性，外因：。（6）如果把0.3g/mL的蔗糖溶液换为0.5g/mL的蔗糖溶液，洋葱鳞片叶表皮细胞发生质壁分离的速度会，质壁分离程度。最后能否发生质壁分离复原？不能。为什么？细胞因失水过多而死亡。（7）将洋葱鳞片叶表皮细胞放在一定浓度的KNO3溶液（浓度大于细胞液），洋葱表皮细胞会发生什么现象？当洋葱鳞片叶表皮细胞放入KNO3溶液中后，由于细胞液浓度_______KNO3溶液浓度，洋葱鳞片叶表皮细胞_________水，发生_________________；但K离子和NO3离子会透过原生质层进入__________________，随着_________浓度的增大，细胞____水，所以最后会发生。（无机盐离子通过原生质层的相对速度比水分子慢。）这种现象叫做：质壁分离自动复原。原因：溶质分子进入________，使细胞液浓度升高而吸水复原。使植物细胞发生质壁分离自动复原的还有：NaCl溶液、尿素溶液、甘油溶液、乙二醇等。例题：右图表示以洋葱表皮为实验材料，0.3g/mL蔗糖溶液、0.5g/mL蔗糖溶液、0.3g/mL尿素溶液进行相关实验（时间m表示开始用三种溶液分别处理洋葱表皮；时间n表示开始用清水处理洋葱表皮），测得该细胞原生质体体积变化，图中代表尿素溶液处理结果的是（）A.aB.bC.cD.以上都不是二．物质跨膜运输的其他实例：阅读教材（P63、P64“资料分析”）回答____________________________________________________________（伸缩性小）具有全透性（即水分子和溶解在水里的物质都能够自由通过）（伸缩性大）具有选择透过性（相当于半透膜）1.物质跨膜运输的特点：（1）物质跨膜运输并不都是______________________的。（2）细胞对于物质的输入和输出有__________________。2.细胞膜的功能特性：细胞膜和其他生物膜都是______________膜，具体表现为_____________可自由通过，一些___________和小分子也可以通过，而其他的_________、小分子和大分子则不能通过。【拓展应用】质壁分离及复原实验的应用：1.判断细胞的死活：将细胞放入一定浓度溶液，能够发生质壁分离和复原，说明该细胞是_______细胞，若不能发生质壁分离或复原，则是________细胞。2.测定细胞液浓度范围：将待测细胞放入一系列浓度梯度的溶液中，细胞液浓度介于细胞未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围之间。（注意写单位）3.通过该实验能可以证明：成熟的植物细胞可构成一个渗透系统，原生质层具有性，原生质层的伸缩性细胞壁的伸缩性。巩固练习1、所谓质壁分离中的“质壁”分别是指（）A．细胞质、细胞壁B．细胞质基质、细胞壁C．原生质层、细胞壁D．原生质、细胞壁2、下列放在0.3g/ml的蔗糖溶液中，完全不发生质壁分离的细胞是（）(1)洋葱根尖分生区的细胞(2)人的口腔上皮细胞(3)洋葱鳞片叶表皮细胞(4)干种子细胞(5)蛔虫卵细胞(6)洋葱根尖成熟细胞A、(1)(2)(4)(5)B、(1)(4)(5)(6)C、(1)(2)(4)(6)D、(2)(3)(4)(5)3、一学生做质壁分离和复原实验时，显微镜下只有一个细胞没有发生质壁分离，其他细胞都出现了明显的质壁分离现象，这可能是因为（）A.该细胞是正在发育过程中的细胞B.该细胞是死细胞C.蔗糖溶液浓度太小D.实验操作不正确4、植物细胞发生质壁分离的原因是（）①外界溶液浓度大于细胞液浓度②细胞液浓度大于外界溶液浓度③细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性④原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性A.②④B.①④C.②③D.③④5．将一张洋葱鳞片叶放在某一浓度的蔗糖溶液中,制成装片,放在显微镜下观察,有3种状态的细胞,如图,你认为这3个细胞（均为正常的活细胞）在未发生上述情况之前,其细胞液的浓度依次是：（）A．A﹥BCB．ABCC．BACD．BAC6、将洋葱表皮细胞放在30%的蔗糖溶液中，细胞发生了质壁分离，则此细胞的原生质层与细胞壁之间的物质应是（）A.水B.低于30%蔗糖溶液C.等于30%的蔗糖溶液D.高于30%的蔗糖溶液7、某成熟植物细胞经某种处理后仍保持活性，但在0.3g／mL的蔗糖溶液中不发生质壁分离现象，实验操作正确。则先前的“某种处理”所用的试剂是()A.0.5g／mL的蔗糖溶液B.清水C.纤维素酶D.10％HCl溶液8、将洋葱表皮放入一定浓度的硝酸钾溶液中，该表皮的细胞便发生质壁分离，不久这些细胞又逐渐发生质壁分离自动复原。其原因是（）A.细胞液的溶质流出细胞B.质壁分离后的细胞只允许水分子进入C.K+和NO3-进入液泡D.水和溶质自由地进出细胞9、图示是洋葱鳞片叶表皮细胞的示意图。请据图回答：（1）图中①～⑥的名称分别是：①，②，③，④，⑤，⑥。（2）原生质层是由（填号码）组成的。（3）图中①主要由纤维素组成，它的透性为，而原生质层可看作是一层膜。（4）将紫色洋葱鳞片叶表皮的临时装片置于显微镜下观察，可看到表皮细胞中紫色的，原生质层紧紧地贴着细胞壁。若滴入0.3g／mL的蔗糖溶液，则可看到液泡因而逐渐变，使和分离，这种现象叫做。在两者的分离空间中充满了。这时，如在盖玻片的一侧滴入清水，则可看到液泡因而逐渐变，和逐渐恢复原状，这种现象叫。拓展提高1、实验室现有四瓶失去标签的蔗糖溶液（编号A、B、C、D），已知四瓶蔗糖溶液的浓度都不同。现利用半透膜袋进行渗透实验（装置如右图），一段时间后半透膜袋①和③变得胀硬，半透膜袋②萎缩。四种蔗糖溶液中浓度最低的是（）A．蔗糖溶液AB．蔗糖溶液BC．蔗糖溶液CD．蔗糖溶液D2、在植物细胞质壁分离过程中，水分子通过细胞结构的顺序是()①细胞壁②细胞膜③细胞质④液泡膜⑤液泡A．①②③④⑤B．①②④⑤③C．⑤④②③①D．⑤④③②①3、将同一植物细胞依次浸入蒸馏水、0.3mol／L的蔗糖溶液和O.4mol／L的KN03溶液中，测得细胞的体积随时间的变化曲线如右图所示，则曲线A、B、C分别代表细胞所处的溶液是()A．清水、蔗糖溶液、KN03B．KN03、清水、蔗糖溶液C．清水、KN03、蔗糖溶液D．蔗糖溶液、KN03、清水4、用紫色洋葱鳞片叶表皮细胞做质壁分离的实验，若发生质壁分离前观察的细胞如右图甲，则发生质壁分离时所观察到的细胞是乙图中的()5、下表表示某一洋葱表皮细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中发生变化的实验记录，该实验的主要目的是（）蔗糖溶液（g/mL）细胞变化0.30发生质壁分离0.25无明显变化0.20有胀大趋势A．证明细胞膜具有一定的流动性B．测定细胞液浓度为0.25g/mL左右C．验证原生质具有选择透过性D．证实细胞是有生命的6、下面是四组用新鲜洋葱表皮进行的实验处理和结果，请分析回答：(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，其内部结构基础是_________，外在条件是________________________________。(2)比较第1组和第2组实验结果的差异，说明________________________________。(3)比较第1组和第3组实验结果，出现实验结果差异的原因是___________________。(4)比较第1组和第4组实验结果，出现实验结果差异的原因是_______________。第1节物质跨膜运输的实例答案（二）例题：A【巩固练习】1-8CABBABCC9.(1)细胞壁细胞膜细胞质细胞核液泡液泡膜(2)②③⑥（3）全透性选择透过性（4）液泡失水小原生质层细胞壁质壁分离蔗糖溶液吸水大原生质层细胞壁质壁分离复原【拓展提高】1-5BDCAB6.【解析】(1)成熟植物细胞发生质壁分离的内部结构基础是具有原生质层和一定浓度的细胞液，且原生质层的伸缩性大于细胞壁，外在条件是原生质层内外溶液存在浓度差。(2)由表格中第l、2组实验处理可看出，两组实验结果的不同，是由第2组实验所用蔗糖溶液浓度过高引起的，由此可得出高浓度溶液加快质壁分离现象的出现，但由于细胞过度失水导致细胞死亡而不能再发生质壁分离复原。(3)第1、3组中实验材料均可发生质壁分离和复原现象，但是其原因是不同的。尿素分子可被细胞吸收，随小分子尿素进入细胞内，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时.细胞发生自动复原现象。(4)第l、4组实验处理的不同在于第4组实验材料经过了高温煮沸，细胞死亡，原生质层失去了选择透过性，不能再发生质壁分离。答案：(1)具有原生质层和一定浓度的细胞液，且原生质层的伸缩性大于细胞壁外界溶液浓度大于细胞液浓度(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，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时。质壁分离就自动复原(4)高温使细胞死亡，死亡的细胞