［实验创新］观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原
一、教材内容
本内容选自浙科版生物(必修第一册) 第三章第二节《物质出入细胞的方式》，是在初中《自然科学》“根对水分吸收”的基础上进一步学习植物的水分代谢过程。是前面所学“细胞的分子组成――水”知识点的进一步的深化，也与后面学习光合作用、呼吸作用存在着联系，它是植物体新陈代谢的基础。
二、学情分析
1．对象为全日制普通高级中学高二学生。
2．学生已经有初中自然科学中相关内容的学习基础，他们对植物细胞在什么情况下吸水和失水等内容已有所了解，在日常生活经验（例如：生活中腌制萝卜等会有水分出来，农业生产中植物的“烧苗”现象等等）中已获得了一些直观的认识，并不陌生。但没有系统的学习，植物细胞吸水的基本原理、植物细胞吸水和失水所需要的具体条件，缺乏感性认识，难以理解。
三、目标
1．知识目标：使学生能解释植物细胞渗透吸水的原理和过程，能解释质壁分离与复原的实质。
2．能力目标：初步学会观察植物细胞质壁分离和复原的方法。培养对实验结果的分析和解释并得出结论的能力，培养运用知识解决实际问题的能力。
3．情感目标：通过实验，养成实事求是的科学态度，培养不断探求新知识的精神和合作精神。
四、重点难点
1．重点
(1)初步学会观察植物细胞质壁分离与复原的方法。
(2)理解植物细胞发生渗透作用的原理。
2．难点
(1)正确制作植物细胞质壁分离装片。
(2)在高倍镜下观察紫色液泡扩大与缩小的过程。
(3)进一步熟练掌握高倍显微镜的使用方法,更好地理解植物细胞发生渗透作用的原理,直观感受质壁分离与复原的过程。
(4)培养学生独立制作装片和使用显微镜的能力,锻炼学生生物学实验技能。
五、课前准备
学生预习：首先要理解实验的原理，明确实验的目的要求。其次，通读方法步骤，仔细推敲每一步的关键字词（主要是操作性的动词），熟悉操作过程。第三，理解每一步操作的原理。
准备实验器材：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、纱布、清水、培养皿、质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液。
六、教学过程
（一）导课
前面，我们学习了成熟植物细胞靠渗透作用吸水的条件、过程和原理。今天，我们通过实验植物细胞的质壁分离和复原现象来证明植物细胞的吸水和失水。
（二）教学目标达成
1.讲解实验原理。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。
当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
2.各实验小组核对实验台上的材料用具是否齐全。若有短缺，及时补全。
3.实验过程讲解
（1）制作洋葱鳞片叶表皮的临时装片。教师可当面向学生示范，便于学生掌握、操作。
（2）用低倍显微镜观察，寻找无重迭、无气泡、紫色的洋葱表皮细胞进行观察。
（3）转换高倍显微镜观察，可以看到紫色的中央液泡，原生质层紧紧地贴着细胞壁。
（4）从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。重复几次，使洋葱鳞片叶表皮浸润在蔗糖溶液中。
（5）用高倍显微镜观察，可以看到细胞中的中央液泡逐渐变小，原生质层与细胞壁逐渐分离开来。
（6）从盖玻片的一侧滴入清水，在另一侧用吸水纸吸引，重复几次，使洋葱鳞片叶表皮浸润在清水中。
（7）用高倍显微镜观察，可以看到中央液泡逐渐胀大，原生质层又逐渐贴在细胞壁上。
4.实验结束
（1）将玻片取下，用纱布将显微镜和玻片擦干净。
（2）收拾显微镜。将目镜取下，放回目镜盒，物镜旋转开，镜筒下降到最低的位置之后，右手握住镜臂，左手托住镜座，将显微镜放回显微镜箱。
（3）清理实验台，核对仪器，结束实验。
（三）结课
通过本节课的实验，我们了解了：当外界溶液的浓度大于细胞液的浓度时，植物细胞就通过渗透作用失水，逐渐表现出质壁分离的现象；当外界溶液的浓度小于细胞液的浓度时，植物细胞就通过渗透作用吸水，逐渐表现出质壁分离后又复原的现象。证明：细胞液和外界溶液通过原生质层发生了渗透作用。

（四）教学目标巩固
1.田间一次施肥过多，作物会变得枯黄，俗称“烧苗”，其原因是( )
A.根细胞从土壤中吸收养分过多 B.根细胞不能从土壤中吸水
C.根系不能将水向上运输 D.根系加速了呼吸作用，释放热量过多
分析：“烧苗”现象是由于作物过度缺水的结果。植物主要靠根尖的根毛细胞以渗透的方式从土壤溶液中吸收水分，只有当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，根毛细胞才能从土壤溶液中渗透吸水，反之则渗透失水。一次施肥过多会使土壤的溶液浓度过高，导致根毛细胞吸水困难，甚至还会失去水分。
答案：B
2.除哪一项外，下列其余各项都可以通过质壁分离实验加以鉴定( )
A.成熟植物细胞的死活 B.原生质层和细胞壁都有伸缩性
C.成熟的植物细胞能进行渗透吸水 D.蛋白质、淀粉、纤维素的亲水性依次递减
分析：蛋白质、淀粉、纤维素均为亲水性物质，与吸胀吸水有关。质壁分离是靠渗透作用实现的。因此，不能证明D项。
答案：D
3.在植物细胞发生质壁分离的过程中，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
分析：细胞的结构对于植物体而言，从外向内依次是：细胞壁、细胞膜、细胞质、液泡膜、液泡。发生质壁分离是由于细胞失水而形成。细胞内的水分主要存在于液泡中，因此，水分子应从液泡起，依次向外为液泡、液泡膜、细胞质、细胞膜、细胞壁，故填⑤④③②①。
（五）布置作业P55讨论1、2。
七、板书设计
八、作业
1、放入30%蔗糖溶液中不会发生质壁分离的一组细胞是
①洋葱根尖生长点细胞 ②人的口腔上皮细胞 ③洋葱表皮细胞 ④干种子细胞 ⑤蛔虫卵细胞 ⑥洋葱根毛细胞?
A.①④⑤⑥B.②③④⑤
C.①②④⑤D.①②④⑥
2、下图中甲、乙、丙表示某植物体相邻的3个细胞，它们的细胞液浓度依次为甲>乙>丙，正确表示它们之间水分子渗透方向的是

九、教学反思


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