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(共35张PPT)
第2单元
细胞的代谢
第2课时　观察植物细胞的质壁分离和复原
内容索引
核心体系
学习目标
活动方案
检测反馈
学 习 目 标
1. 说明植物细胞发生质壁分离和复原实验的原理。2. 学会观察植物细胞质壁分离和复原实验的方法。3. 举例说明植物细胞质壁分离和复原的实际应用。
核 心 体 系
活 动 方 案
下图甲是一个典型的渗透装置，图乙是一个成熟的植物细胞。请回答下列问题。
活动一 说明植物细胞质壁分离及复原实验的原理
甲　　　　　　　乙
(1) 图乙中与图甲a、b、c对应的结构分别是什么？写出标号和名称。
【答案】 与图甲中a相对应的为①细胞液，与b对应的为⑥原生质层，与c对应的是“外界溶液”。
(2) 为什么常选用紫色洋葱鳞片叶外表皮作实验材料？如果选择紫色洋葱鳞片叶内表皮，可以采取什么办法？根尖分生区能否作为该实验的材料？为什么？
【答案】 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液中含有色素，使液泡呈现紫色，更有利于观察。如果选择洋葱鳞片叶内表皮细胞进行观察，可采用特殊的染料进行染色。不可以，因为根尖分生区细胞中没有大液泡，质壁分离不明显。
(3) 归纳质壁分离和复原的条件：
①外因：
当外界溶液浓度大于_________浓度时，细胞失水，发生_________现象。
当外界溶液浓度小于________浓度时，细胞_____，发生__________ _____现象。
②内因(质壁分离的直接原因)：原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性________。
细胞液
质壁分离
细胞液
吸水
质壁分离
复原
大
下图是观察植物细胞质壁分离和复原现象的实验过程示意图。请回答下列问题。
活动二 学会观察植物细胞的质壁分离和复原，分析实验现象
a　　　 b　　　 c　　　 d　　　　e　　　 f
(1) 图示步骤只需要使用低倍镜观察的有_________(填字母)。
b、d、f
(2) c步骤使用的是0.3 g/mL的蔗糖溶液进行处理，具体的操作是____________________________________________________________________。
(3) b步骤是否可以省略？为什么？
【答案】 不可以，第一次显微观察是为了获得实验前的现象，以便于和实验中的现象变化进行前后对照。
(4) 若质壁分离后的细胞不能复原，可能的原因有哪些？
【答案】 浓度差过大，导致细胞过度失水而死亡；细胞处于质壁分离的时间过长。
盖玻片一侧滴入0.3 g/mL的蔗糖溶液，用吸水纸从另一侧吸引，重复几次
(5) 处于适宜浓度的KNO3溶液中的细胞在发生质壁分离后会发生自动复原现象，为什么？
(6) 处于质壁分离状态的细胞，其原生质层与细胞壁之间存在的溶液是__________，这是因为细胞壁具有________性，外界溶液中的水及溶质分子都能通过。
蔗糖溶液
全透
植物细胞质壁分离和复原实验可以用于鉴定细胞是否存活和粗略测定细胞液的浓度。某校生物学兴趣小组利用“小液流法”估测黑藻叶片细胞的细胞液浓度，实验步骤和结果如下。
实验步骤：
①配制具有一定浓度梯度的蔗糖溶液。
②取12支干燥洁净的带塞试管，分成甲、乙两组，每组试管依次编为1～6号。向甲、乙两组相同编号的试管中加入相同浓度的蔗糖溶液4 mL，迅速塞紧试管，备用。
活动三 举例说明植物细胞质壁分离及复原的应用
③取大小相似的黑藻叶片60片，随机均分为6组，分别加入甲组的6支试管中，并塞紧试管。放置20 min，期间多次摇动试管。再向甲组每支试管中均加入微量甲晞蓝粉末(忽略对蔗糖浓度的影响)，充分摇匀。
④将乙组蔗糖溶液摇匀，用弯头毛细吸管从甲组试管中吸取少量蓝色溶液，插入乙组相同编号试管内的溶液中部，从毛细吸管一端轻轻挤出1小滴蓝色溶液(如下图所示)。观察蓝色小滴的升降情况，并做好记录。
甲组　　　乙组
实验结果：
乙组试管编号 1 2 3 4 5 6
加入的蔗糖溶液浓度(mol/L) 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
蓝色小滴升降情况 ↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑
请回答下列问题。
(1) 步骤②中，装有不同浓度蔗糖溶液的试管要及时塞紧的目的是什么？步骤③不同试管中加入的黑藻叶片的大小和数量要相同，这属于对实验中什么变量的控制？
【答案】 防止因水分蒸发而导致蔗糖溶液浓度发生改变。无关变量。
(2) 乙组试管1、2、3中蓝色小滴均下降，原因是什么？其中的蓝色小滴下降最慢的是哪支试管中的？
【答案】 甲组1、2、3试管中黑藻叶片的细胞液浓度大于蔗糖溶液浓度，细胞吸水，导致试管中蔗糖溶液浓度上升，蓝色小滴密度大于乙组相同编号试管内溶液的密度。3号。
(3) 取出甲组6支试管中的黑藻叶片进行显微观察，可发现哪支试管中的黑藻叶片细胞内叶绿体分布最密集？
【答案】 6号。
(4) 根据实验结果可估测黑藻叶片细胞的细胞液浓度介于________________之间。若要使估测结果更准确，则实验思路是什么？
0.15～0.20 mol/L
【答案】 在0.15～0.20 mol/L之间缩小浓度梯度，继续进行上述实验，蓝色小滴不移动时试管中的蔗糖溶液浓度与黑藻叶片细胞液浓度相当。
检 测 反 馈
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1 在适宜条件下，将月季的花瓣细胞置于一定浓度的A溶液中，测得细胞液渗透压与A溶液渗透压的比值变化如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)
A. t1时，水分子不进出花瓣细胞
B. A溶液中的溶质能被花瓣细胞吸收
C. t2时，花瓣细胞的吸水能力大于t0时
D. t0～t2时， 花瓣细胞先发生质壁分离，后自动复原
【答案】 A
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2 用物质的量浓度为2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞观察质壁分离现象，得到其原生质体体积变化情况如图所示。下列表述正确的是(　　)
A. 该细胞可能是某种植物的种子细胞
B. AB段曲线表明细胞的吸水能力逐渐下降，C点细胞液浓度大于A点
C. BC段表明该细胞开始从外界环境中吸收乙二醇
D. 用一定浓度的尿素溶液，可得到类似乙二醇溶液的结果
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【答案】 D
【解析】 种子细胞无大液泡，不能发生质壁分离，A错误；AB段原生质体体积变小，液泡内失去水分，故细胞液浓度、吸水能力逐渐增大，B错误；细胞从一开始就从外界吸收乙二醇，只是B点开始，细胞液浓度大于外界溶液浓度，C错误；用一定浓度的尿素(也能被细胞以主动运输的形式吸收，使细胞液浓度增大)溶液，可得到类似乙二醇溶液的结果，D正确。
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3 在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中，某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如下图所示的状态。a、b表示该部位的溶液浓度，由此可推测(　　)
1
A. a>b，细胞渗透吸水
B. a＝b，渗透系统保持动态平衡
C. aD. 上述三种情况都有可能
【答案】 D
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4 在“观察植物细胞的质壁分离和复原”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。下列有关叙述正确的是(　　)
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A. 第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域
B. 第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处
C. 吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染镜头
D. 为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微观察步骤
【答案】 B
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5 质壁分离与复原实验具有广泛的应用。下列不能通过该实验实现的是(　　)
A. 比较不同植物细胞的细胞液浓度大小
B. 粗略估算人成熟红细胞的细胞内液浓度
C. 鉴别、区分硝酸钾溶液和蔗糖溶液
D. 鉴别根尖成熟区细胞是否具有活性
【答案】 B
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6 下图曲线表示将完全相同的两个植物细胞分别放置在A、B溶液中，细胞失水量的变化情况。下列相关叙述错误的是(　　)
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A. 该实验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞来进行
B. 若B溶液的浓度稍减小，则曲线中b点左移
C. 两条曲线的差异是由于A、B溶液浓度不同导致
D. 6 min时取出两个细胞用显微镜观察，均可看到质壁分离现象
【答案】 C
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7 下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是(　　)
A. 与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察
B. 用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
C. 用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同
D. 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察
【答案】 B
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8 植物液泡中的花青素是天然的酸碱指示剂、在酸性环境中偏红色，而在碱性环境条件下偏蓝色。通常情况下，紫色洋葱外表皮pH偏酸性，从而使液泡呈现紫红色。某小组的同学用蔗糖、Na2MoO4(钼酸钠)以及新鲜的紫色洋葱做了如下所示的拓展实验(已知Na2MoO4是一种无色的强碱弱酸盐，水解后会使溶液呈碱性)。据此分析，下列说法错误的是(　　)
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甲　　　　　 乙
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A. 经甲过程处理后，显微镜下可见有的液泡紫红色变深，细胞发生质壁分离
B. 给乙过程处理后，发生质壁分离的细胞其液泡可能由紫红色到浅蓝色再到深蓝色，最后复原
C. 若甲过程改用3 g/mL的蔗糖，重复上述实验，则可能看不到质壁分离复原现象
D. 给乙过程处理后发生质壁分离复原的原因是植物细胞必需的大量元素钼进入液泡提高了细胞液的渗透压，从而促进了细胞复原
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【答案】 D
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【解析】 由图可知，乙处理为滴加0.01 mol/L Na2MoO4，由于Na2MoO4水解后会使溶液呈碱性，且MoO会进入细胞，而花青素在碱性环境条件下偏蓝色，因此发生质壁分离的细胞其液泡由紫红色到浅蓝色再到深蓝色，由于Na2MoO4电离得到的离子会随水分子一同进入细胞内，当细胞液的浓度大于外界溶液浓度时，细胞开始吸水，开始发生质壁分离复原，B正确；乙过程处理后发生质壁分离复原的原因是钼是植物细胞必需的微量元素，进入液泡提高了细胞液的渗透压，从而促进了细胞吸收水而复原，D错误。
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9 (多选)把蚕豆植株放在湿润的空气中照光一段时间后，取蚕豆叶下表皮制作临时装片，先在清水中观察，然后用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液取代清水，继续观察，结果如下图所示。下列对此现象的推断合理的有(　　)
1
A. 蔗糖溶液中的保卫细胞失水导致气孔关闭
B. 清水中的保卫细胞失水导致气孔开放
C. 蔗糖进入保卫细胞后，细胞吸水导致气孔关闭
D. 清水中的保卫细胞不会出现质壁分离和自动复原现象
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【答案】 AD
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【解析】 由题图可以看出，在蔗糖溶液中，保卫细胞因失水导致气孔关闭，A正确；清水中的保卫细胞吸水，气孔开放，B错误；在蔗糖溶液中细胞失水，导致气孔关闭，但原生质层具有选择透过性，蔗糖不能进入细胞，C错误；清水中的保卫细胞吸水，没有发生质壁分离，也不会出现质壁分离自动复原，D正确。
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10 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0.3 g/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0.3 g/mL的蔗糖溶液中。
步骤三：在显微镜下观察，结果如下图所示。
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(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入的是加有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的0.3 g/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0.3 g/mL的蔗糖溶液中的藓类小叶的装片，放在80 ℃条件下处理一段时间(装片中的藓类小叶保持在0.3 g/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_____________________ ________________________________________。
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无色、绿色
红色、绿色
改变光圈大小
调节反光镜
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
谢谢观看
Thank you for watching

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