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4.1　　被动运输导学案02
班级 姓名
【教学目标】
1.说明水分子进出植物细胞的原理，阐释原生质层的选择透过性与质壁分离及其复原的关系。
2．初步建构被动运输的概念，能比较自由扩散和协助扩散的异同点。
3．分析细胞膜的成分、结构与物质跨膜运输功能之间的关系，尝试运用物质跨膜运输的知识解决有关实际问题。
　(二)　植物细胞的质壁分离与复原现象
【预习案】
1．实验原理
内因 ①成熟植物细胞的原生质层相当于一层 ②原生质层比细胞壁的
外因 和外界溶液存在 ，细胞能渗透吸水和失水
2.实验材料：紫色洋葱鳞片叶。
3.实验试剂：质量浓度为___________的蔗糖溶液，清水。
4.实验步骤：
制作装片：制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片
↓
低倍镜观察：有一个_____的中央大液泡，原生质层紧贴_______
↓
滴加0.3g/ml蔗糖溶液：在盖玻片的一侧滴加蔗糖溶液，在另一侧用 吸引
↓
低倍镜观察：中央液泡逐渐______，颜色变_______，原生质层与细胞壁逐渐_______
↓
滴加清水：在盖玻片的一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸吸引
↓
低倍镜观察：中央液泡逐渐______，颜色变_______，原生质层与细胞壁逐渐_______
微点拨：因为细胞壁是全透性的，所以发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液。
5．实验现象
比较项目 加蔗糖溶液 加清水
中央液泡大小 恢复原状
液泡颜色 变浅
原生质层的位置 与细胞壁分离 与细胞壁紧贴
细胞大小 基本不变
6.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。
【探究案】
如图是将紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞先放到质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中(甲)、再放到清水中(乙)的实验过程的图解，请分析回答下列问题：
(1)甲过程中，⑤的颜色如何变化？其吸水能力又如何变化？
(2)有位同学错取了质量浓度较高的蔗糖溶液，发现做完甲过程后，再做乙过程几乎没有观察到相关现象，分析原因可能是什么？
(3)观察植物细胞质壁分离与复原实验的正确顺序是 (填序号)。
①加清水　②制作装片　③观察质壁分离　④加质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液　⑤观察质壁分离复原　⑥观察正常细胞
(4)实验中共涉及三次显微镜观察，其中第一次观察的目的是什么？
【拓展延伸】
1．质壁分离及复原发生的条件
细胞 角度 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)　　　（发生、不发生）质壁分离与复原现象。 ②具有中央　　　　　　的成熟植物细胞可发生质壁分离与复原现象
溶液 角度 ①在一定浓度(溶质不能透过膜)的溶液中只会发生质壁分离现象，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(溶质可透过膜)的溶液(如KNO3、NaCl、尿素、乙二醇、甘油等)中发生质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原 ③在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不一定会发生质壁分离复原现象
2．“探究植物细胞的吸水和失水”实验的对照分析
本实验存在的两组实验均为自身对照，自身对照指对照和实验在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照。
3、质壁分离的应用
(1)判断成熟植物细胞是活细胞还是死细胞
　　　
(2)测定细胞液浓度范围
＋细胞液浓度介于
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的蔗糖溶液浓度之间
(3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度
＋发生质壁分离所需时间越　　　，细胞液浓度越　　，反之细胞液浓度越大
(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)
成熟植物细＋
(　　 )[典例]　“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中，用显微镜观察到的结果如图所示。下列叙述正确的是
A．由实验结果推知，甲图细胞是有活性的
B．与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较低
C．丙图细胞的体积将持续增大，最终涨破
D．若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现象更明显
　
[易错提醒]
植物细胞质壁分离与复原过程中的2个易错点
(1)细胞吸水能力变化的判定
细胞吸水能力的增大或减小与外界溶液浓度没有直接关系，与自身细胞液浓度变化有直接关系。细胞失水后细胞液浓度增大，细胞吸水能力增强；细胞吸水后细胞液浓度减小，细胞吸水能力减弱。
(2)细胞吸收溶质分子或离子的时间和方式
若细胞能吸收某种溶质分子或离子，则从将细胞置于外界溶液后就开始吸收了，而不是到达平衡状态时才开始；细胞吸收溶质分子或离子的方式可能不同，所以有的溶液可使植物细胞发生质壁分离复原，有的不能。　
【课堂检测案】
(　　 )1．下列关于细胞质壁分离的叙述，正确的是　
A．植物细胞在一定条件下都能观察到明显的质壁分离现象
B．动物细胞不能发生质壁分离的根本原因是不具有半透膜
C．一定浓度的甘油溶液可以使紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离
D．质壁分离过程中，细胞液的浓度逐渐减小
(　　 )2．在“探究植物细胞的吸水和失水”的实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如下图所示)。下列有关叙述错误的是
A．第二次使用吸水纸的作用是引导清水在盖玻片下流动，使植物细胞完全浸润在清水中
B．若第一次滴加的液体是适宜浓度的乙二醇，不用滴加清水也能观察到质壁分离的复原
C．第一次显微镜观察主要是观察紫色液泡的大小以及原生质层的位置
D．用质量浓度为0.8 g/mL的蔗糖溶液完成该实验，效果更好
(　　 )3.将新鲜洋葱绿色叶片的叶肉细胞，放入加有少量红墨水的0.3 g/mL的蔗糖溶液中，在显微镜下观察到其细胞状态如图所示。有关此时叶肉细胞的生理过程，下列相关叙述正确的是　
A．细胞可能正在吸水，恢复原状
B．在该状态下的细胞，单位时间内进出的水分子数目相同
C．此时图中的①为红色，②为绿色
D．图中②和③构成的结构称为原生质层
(　　 )4．用2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分别浸泡取自同一部位的植物表皮。每隔相同时间在显微镜下测量视野中若干个细胞的长度x和原生质体长度y(如图1)，并计算x/y的平均值，得到图2所示结果。下列分析中正确的是　
A．2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液的吸水能力不同
B．a点之前比值不变说明表皮细胞水分子进出平衡
C．b点前表皮细胞的吸水能力逐渐增大
D．c点时乙二醇开始进入细胞，细胞开始发生质壁分离复原
4.1　　被动运输导学案02答案
【预习案】
1．实验原理：①半透膜 ②细胞壁的伸缩性大 细胞液　　　浓度差　
3.实验试剂：0.3g/ml　
4.实验步骤：紫色　　细胞壁　　吸水纸　　变小　　变深　　分离　　变大　变浅　贴近
5．实验现象：变小　　　变深　　　基本不变
6.探究实验的一般过程：作出假设　　实施实验　　表达交流
【探究案】
(1)提示：颜色逐渐变深；吸水能力逐渐增强。
(2)提示：蔗糖溶液浓度太高，细胞过度失水死亡，不能再发生质壁分离复原。
(3)②⑥④③①⑤(填序号)。
(4)提示：观察正常洋葱鳞片叶外表皮细胞的状态，以便与处理后的细胞状态形成对照。
[解析][答案]　A　能发生质壁分离的细胞应为活的植物细胞，据图分析，从甲到乙发生了质壁分离现象，说明甲图细胞是活细胞，A正确；乙图所示细胞发生质壁分离，该过程中细胞失水，故与甲图相比，乙图细胞的细胞液浓度较高，B错误；由于有细胞壁的限制，丙图细胞体积不会持续增大，且不会涨破，C错误；根尖分生区细胞无中央大液泡，不能发生质壁分离现象，D错误。
【拓展延伸】
质壁分离及复原发生的条件：不发生　　　　大液泡
质壁分离的应用：　是活细胞　　死细胞　
　　　未发生质壁分离和刚发生质壁分离　　　短，细胞液浓度越小
【课堂检测案】
1．解析：选C　只有具有中央大液泡的成熟植物细胞才能发生质壁分离，A错误；质壁分离指的是细胞壁与原生质层的分离，而动物细胞没有细胞壁，B错误；紫色洋葱表皮细胞在一定浓度的甘油溶液中先发生质壁分离现象后又自动复原，C正确；质壁分离过程中，细胞液的浓度逐渐增大，D错误。
2．解析：选D　第二次使用吸水纸的主要作用是吸引清水在盖玻片下流动，使植物细胞完全浸润在清水中，使细胞发生质壁分离复原，A正确；乙二醇可以进入细胞，若第一次滴加适宜浓度的乙二醇，则细胞发生质壁分离后可自动复原，B正确；第一次显微镜观察植物细胞的正常形态，主要是观察紫色液泡的大小以及原生质层的位置，C正确；质量浓度为0.8 g/mL的蔗糖溶液很有可能会使细胞因失水过多而死亡，D错误。
3.解析：选C　将细胞放入0.3 g/mL的蔗糖溶液中，细胞会失水，发生质壁分离，不会发生质壁分离复原，A错误；在图示状态下的细胞，可能继续失水，也可能达到渗透平衡，若达到渗透平衡，则单位时间内出细胞的水分子数等于进细胞的水分子数，B错误；细胞膜具有选择透过性，蔗糖和红墨水可以透过细胞壁，不能透过细胞膜，因此①是红色的，②中含有叶绿体，所以是绿色的(植物叶片原来的颜色)，C正确；原生质层是指细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，而图中②为细胞质，③为液泡，D错误。
4．解析：选C　溶液的吸水能力与渗透压大小有关，渗透压由单位体积内溶质微粒的含量决定，2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液的渗透压相等，吸水能力相同，A错误；a点之前比值不变是因为失水较少，外界溶液浓度比细胞液高，水分子进出不平衡，B错误；b点前表皮细胞失水增加，渗透压增大，吸水能力逐渐增大，C正确；细胞浸泡在乙二醇溶液中时，乙二醇就开始进入细胞，D错误。

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