观察植物细胞质壁分离与复原

观察植物细胞的质壁分离与复原谷城三中任敏捷渗透作用装置半透膜半透膜两侧溶液浓度差渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散，称为渗透作用条件细胞壁细胞膜细胞质细胞核液泡动物细胞与植物细胞的比较：植物细胞一、实验目的初步学会观察植物细胞质壁分离与复原的方法。理解植物细胞发生渗透作用的原理。二、实验原理内因：外因：1.原生质层相当于一层半透膜2.原生质的伸缩性大于细胞壁伸缩性3.相对细胞膜，细胞壁具有全透性1.当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞渗透失水，质壁收缩，由于原生质层比细胞壁的收缩性大，进而质壁分离2.当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞渗透吸水，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，紧贴细胞壁，使质壁分离复原细胞动物细胞植物细胞外界浓度低于细胞液的浓度外界浓度高于细胞液的浓度未成熟植物细胞成熟植物细胞半透膜细胞壁大液泡（原生质层）浓度差（动力）活细胞死细胞内因外因发生质壁分离的条件三、材料用具紫色的洋葱鳞片叶，刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸，显微镜，质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液、清水、8%的氯化钠溶液、0.5g/ml蔗糖、5%的硝酸钾、一定浓度的尿素、甘油、红墨水等。0.3g/ml蔗糖溶液四、实验步骤制作洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片(不要选最外层的鳞片叶，死细胞太多）先低倍镜后高倍镜观察紫色中央液泡的大小原生质层紧贴细胞壁(重复几次，使洋葱鳞片叶表皮完全浸润在溶液中)吸水纸吸引先低倍镜后高倍镜观察中央液泡逐渐变小（紫色加深）原生质层与细胞壁逐渐分离吸水纸吸引清水（重复几次，使洋葱鳞片叶表皮完全浸润在清水中）先低倍镜后高倍镜观察中央液泡逐渐胀大原生质层逐渐贴近细胞壁（计时）（计时）同样的步骤选择用以下溶液重复一遍8%的氯化钠溶液、0.5g/ml蔗糖、5%的硝酸钾、一定浓度的尿素、甘油。（计时）质壁分离及复原现象五、实验现象（填表）及结论中央液泡大小原生质层的位置细胞大小蔗糖溶液清水变小原生质层脱离细胞壁基本不变逐渐恢复原来大小原生质层恢复原来位置基本不变实验结论成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用：外界溶液浓度＞细胞液浓度植物细胞失水外界溶液浓度＜细胞液浓度植物细胞吸水植物细胞原生质层相当于一层半透膜,成熟的植物细胞靠渗透作用吸水。细胞液与细胞外界溶液发生了渗透作用。植物细胞壁具有全透性且伸缩性小，细胞膜和液泡膜具有选择透过性且伸缩性大。六、实验中所遇问题及解决办法只有洋葱可以做本实验材料吗？质壁分离后一定会发生复原吗？复原时只能用清水吗？当用红细胞做以上实验会出现什么现象？怎样证明细胞壁的全透性？（或实验中洋葱不够紫，或者外表皮紫色部分用完了怎么办？）七、质壁分离及复原实验可以证明如下问题：①证明成熟植物细胞的死活；②可用来粗略测定细胞液的浓度（等渗浓度）；③比较不同植物细胞的细胞液浓度；④证明成熟的植物细胞是一个渗透系统；⑤证明细胞壁的全透性；⑥证明原生质层具有选择透过性；⑦证明细胞液浓度和外界溶液浓度的大小；证明细胞壁的伸缩性小于原生质层；1.判断成熟植物细胞的死活镜检发生质壁分离现象活细胞待测成熟植物细胞+较高浓度的蔗糖溶液不发生质壁分离现象死细胞2.粗略测定细胞液的浓度分别镜检待测细胞+一系列浓度梯度的蔗糖溶液细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液的浓度之间3.比较不同植物细胞的细胞液浓度镜检不同植物细胞+同一浓度的蔗糖溶液刚刚发生质壁分离时所需时间的比较一一判断细胞液浓度（即时间越短，细胞液浓度越小）八、知识迁移1、输液时用质量分数为0.9%的生理盐水或5%葡萄糖，这是为什么呢？如果加大浓度或用蒸馏水会有什么现象呢？若浓度加大，则血细胞会渗透失水，造成细胞脱水若用蒸馏水，则血细胞会渗透吸水，造成细胞胀破2、高浓度食盐水可杀菌防腐，其原理是什么？知识迁移食品的腐败变质与其中的微生物有关，高浓度的食盐水可使这些微生物过度失水而死亡。知识迁移3、在盐碱地栽培的农作物会对作物有何影响呢？因外界溶液浓度高，使作物吸水不足，影响作物的生长发育。1、将一张洋葱磷片叶表皮放在某一浓度的蔗糖溶液中，制成装片，在显微镜下观察到下列三种状态的细胞，你认为这三个细胞抵抗失水的能力由强到弱的次序是（）A．abcB．abcC．bacD．bac九、课堂练习A课堂练习2、在观察洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离和复原现象时发现，蔗糖溶液浓度不适宜会造成实验失败。请据此拟定一个相关研究的课题。要求写出课题名称及相关研究中的自变量和因变量。探究蔗糖溶液浓度对洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离和复原的影响。自变量：蔗糖溶液浓度；因变量：细胞质壁分离和复原命题设计按下面步骤进行质壁分离实验。步骤一：在洁净的载玻片中央加一滴清水，取一片藓类小叶，盖上盖玻片。步骤二：从盖玻片一侧滴入0.3g/mL的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次，使盖玻片下面的藓类小叶浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中。步骤三：在显微镜下观察，结果如下图所示。(1)图中A、B处的颜色分别是________。(2)如果上述实验步骤二从盖玻片的一侧滴人的是加有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的0.3g/mL的蔗糖溶液，则在显微镜下观察到A、B处颜色分别是________。(3)如果将上述实验步骤二中浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中的藓类小叶的装片，放在80C条件下处理一段时间（装片中的藓类小叶保持在0.3g/mL的蔗糖溶液中）。在显微镜下清晰地观察到细胞结构后，为更准确地判断A处颜色，对显微镜的操作方法是__________，__________。如果A处呈绿色，可能的原因是____________________________________________________。无色、绿色红色、绿色高温下细胞膜、叶绿体膜失去选择透过性，叶绿素等色素进入A处改变光圈大小调节反光镜质壁分离：原生质层与细胞壁分离的现象细胞质细胞膜液泡膜原生质层（相当于半透膜）细胞壁(全透性)质壁分离水外界溶液30%蔗糖溶液外界溶液浓度大于细胞液浓度（细胞渗透作用吸水。）质壁分离复原：水若将洋葱表皮细胞放入0.5g/ml的蔗糖溶液中，很快发生了质壁分离现象，但是却不能发生质壁分离复原现象，原因是什么？清水外界溶液浓度小于细胞液浓度（水从外界溶液渗入至细胞液，细胞吸水。）浓度过高，细胞质壁分离速度虽然很快，但不久就会将细胞杀死，细胞不能进行质壁分离复原。并不是只有洋葱可以,并且并不是只有洋葱紫色外表皮可以。条件：有花青素，大液泡明显（葫芦藓，新鲜水绵、黑藻叶、南瓜表皮）并不是分离后一定会复原：外界浓度过高或着分离时间过长会导致细胞失水过多而死亡，从而不再发生复原现象并不是只有清水可以使质壁分离得以复原：所有比细胞液浓度低的溶液均可；如：8%食盐溶液、5%的硝酸钾溶液、一定浓度的尿素、甘油……，但后面四个在引起质壁分离后可自动复原。盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于做质壁分离的溶液。（1）无质壁分离现象（2）若外界溶液浓度较高，细胞会皱缩（3）若外界溶液浓度较低，细胞会膨大，甚至胀破临时装片制作步骤：①净——用洁净的纱布把载玻片、盖玻片擦拭干净。②滴——用滴管在载玻片中央滴一滴清水。③取——用刀片在一片洋葱鳞片叶的外表皮轻轻划一“＃”字形，“＃”字形中间的方形约0.5×0.5平方厘米。用镊子夹住镊子夹住“＃”字交叉点的薄膜，撕下外表皮。④浸——把材料浸入玻片中央的水滴中。⑤展——展平材料。⑥盖——用镊子夹起盖玻片，使它的一边先接触载玻片上的水滴，然后轻轻盖在生物材料上。在0.3g／mL的蔗糖溶液中滴加若干滴红墨水，搅拌使溶液颜色变成红色。然后重复实验过程，质壁分离时，原生质体收缩，使它和细胞壁间出现间隙，再加上蔗糖和红墨水能穿过细胞壁，但不能透过原生质层，因此在显微镜下观察到细胞壁和无色的原生质体间充满红色的蔗糖溶液。质壁分离复原时，洋葱内表皮又浸润在无色的清水中。