关于质壁分离的教学设计_质壁分离教案

2020-02-27 教学设计下载本文

关于质壁分离的教学设计由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“质壁分离教案”。

观察植物细胞的质壁分离与复原

一、实验背景资料

对于观察植物细胞质壁分离与复原实验，构成植物细胞的细胞壁和原生质层都具有一定程度的伸缩性，但细胞壁的伸缩性较小，而原生质层的伸缩性较大，这样细胞壁和原生质层之间才能发生分离和复原现象。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，也就是分升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。通过本次试验，可让同学们初步学会观察植物细胞质壁分离和复原的方法。理解植物细胞发生渗透作用的原理。可以将不同试剂不同浓度设置下对植物细胞质壁分离和复原的影响”的探究性实验，并且提供了该探究性实验的教学设计方案，以期能更好地落实探究性学习的新课程理念。人教版高中《生物·分子与细胞(必修1)》中是以“探究原生质层是否相当于一层半透膜”为例，让学生知道质壁分离和复原的原理学会观察该现象的方法，尝试进行探究的一般过程和步骤。由于该探究实验从问题的提出、作出假设到最后的结果预测，教材均以给出，学生通过自己看书已经知道了它的思路，以此作为实验的探究点，容易使实验流于形式，不自觉中成了验证性实验。高中生物学实验大多定位于定性实验，对于定量实验较少涉及，因此将实验转化为“探究不同试剂不同浓度设置下对植物细胞质壁分离和复原的影响”，以此引起学生对探究的兴趣。在本次试验中，对浓度的设置和洋葱表皮的撕取的一系列操作细节，都是学生操作中应该思考和注意的。

二、实验原理

成熟植物细胞液泡较大，细胞液中有色素，在显微镜下，大液泡明显，能方便地观察到质壁分裂及其复原的过程，如紫色洋葱。构成植物细胞的细胞壁和原生质层都具有一定程度的伸缩性，但细胞壁的伸缩性较小，而原生质层的伸缩性较大，这样细胞壁和原生质层之间才能发生分离和复原现象。因为只有活细胞的原生质才具有选择透过性，否则将不会出现质壁分离及其复原现象。

三、实验材料和器具

实验材料：紫色洋葱鳞片叶（选择活的紫色洋葱鳞片叶表皮细胞的主要原因：它的外表皮细胞的液泡较大，细胞液中有紫色的花青素，在显微镜下，紫色大液泡十分明显，能方便地观察到质壁分裂及其复原的过程。如无紫色洋葱，可用葫芦藓或其他藓类植物的叶片代替。选择材料必须都是活细胞，因为只有活细胞的原生质才具有选择透过性，否则将不会出现质壁分离及其复原现象，只需购买新鲜的洋葱即可。说明：在实验之前，最好将洋葱放在水中浸泡一下，可以使洋葱吸水多一些，而且代谢也比较旺盛，实验效果明显。将洋葱的外层剥去两层，因为处于最外的可能已经死亡）

实验试剂：0.05 g/ml, 0.15 g/ml, 0.25 g/ml , 0.3 g/ml, 0.45 g/ml的不同浓度蔗糖溶液

实验器具：载玻片、盖玻片（制片用，准备时保证玻片干净。试验完后清洗玻片）、滴管(取溶液)、镊子、刀片、吸水纸、清水

实验器材：光学显微镜（观察用，显微镜取拿规范，显微镜构造及显微镜调试步骤）

光学显微镜操作：

1.低倍镜观察：把制成的装片先放在低倍镜显微镜下观察，扫视整个装片，找到细胞；

2.高倍镜观察：再换成高倍镜仔细观察，首先找出质壁分离的细胞，注意观察质壁分离细胞的特点。

四、实验步骤

学生以自愿的形式组成8 个课题组，每小组约6 人，每小组推荐产生组长，组长负责组内分工和成果的汇报。每小组事先确定教师提供的0.05 g/ml, 0.15 g/ml, 0.25 g/ml , 0.3 g/ml, 0.45 g/ml的蔗糖溶液是否完备。确定实验课题：如探究不同浓度的蔗糖溶液对植物细胞质壁分离和复原的影响。各小组以由教师配置的5个浓度梯度的蔗糖溶液为处理液，由组长负责分配每个小组成员的任务，分别观察一种浓度的溶液处理下植物细胞产生质壁分离的现象，各自记录结果，发生质壁分离现象的，要记录其时间。当每个小组成员完成其任务后，小组内讨论交流实验结果，绘制该种溶液不同浓度对植物细胞质壁分离和复原的变化曲线图。教师在该过程中要对学生的实验操作进行必要的指导，并且要求学生在操作时必须做到科学性、准确性，做到实事求是。1．选材：

(1)选材：

选用紫色特别深的洋葱外表皮；(2)取表皮：

在洋葱的外表皮上，用刀片划“井”字，用镊子轻轻撕取一小块；关键：最好撕取单层细胞，如果撕的太厚，则会使细胞重叠，严重影响实验效果； 2．制片：

将洋葱的外表皮制成临时装片 3．质壁分离：

在一侧滴入各组所选取的溶液，另一侧再用吸水纸重复几次吸引，以确保洋葱表皮细胞完全浸在几乎是溶液中;观察：先在低倍镜找到一个现象质壁分离比较明显的细胞，然后换用高倍镜观察，可见和刚才相反的现象，中央液泡渐渐变大，颜色变浅，最后原生质层又和细胞壁紧紧地贴在一起;若质壁分离没有复原，则证明外界溶液浓度过高，导致细胞死亡。4．质壁复原：

取下装片，在载玻片一侧滴上一滴清水，并用吸水纸在另一端吸，保证溶液浸润整个盖玻片以下部分。在光学显微镜下进行观察。（注意：Ⅰ洋葱表皮不能卷曲起来；Ⅱ不能带有气泡；Ⅲ加盖玻片时，要从一侧大45°角放下，在载玻片和盖玻片之间充满了清水，以便挤出空气）。5．对照：

以同样地方法再制取其他蔗糖溶液梯度的装片进行实验，并观察记录现象

五、替代的实验方法

实验材料用石蒜代替洋葱实验步骤：

1．首先剥去最外层死去的黑色鳞片叶，露出白色鳞片叶，用镊子小心撕取薄薄的一层叶表皮，放入干净的载玻片中央展开，制作成临时装片。（石蒜的鳞片为白色的，但是其实细胞膜和细胞壁颜色较深，在纯白色背景衬托下还是十分明显。）

2.吸取一滴蔗糖溶液与盖玻片一端，并用吸水纸在另一端吸，保证溶液浸润整个盖玻片以下部分。在光学显微镜下进行观察。

3.取下装片，在载玻片一侧滴上一滴清水，并用吸水纸在另一端吸，保证溶液浸润整个盖玻片以下部分。在光学显微镜下进行观察。

4.用同样地方法制取其他蔗糖浓度的装片。用石蒜的优缺点：

首先由于石蒜鳞茎比较松软，表皮细胞容易撕取，不易发生多层重叠碍于观察现象；第二，细胞体积大，且排列紧密，观察起来十分方便。但石蒜细胞液泡没有颜色，虽然对观察影响不是很大，和洋葱比起来还是一大缺陷，其次，石蒜属于不常见的的植物，作为中学普通实验材料不是十分适合，但作为探索实验材料也未必不可。

六、实验前的准备

62g蔗糖，配置0.05 g/ml, 0.15 g/ml, 0.25 g/ml , 0.3 g/ml, 0.45 g/ml浓度梯度的蔗糖溶液个60ml（每个小组每种溶液10ml）

实验材料：洋葱2个（实验前切成小块，分发到各组）