［實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新］觀察洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原
一、教材內(nèi)容
本內(nèi)容選自浙科版生物(必修第一冊) 第三章第二節(jié)《物質(zhì)出入細(xì)胞的方式》，是在初中《自然科學(xué)》“根對水分吸收”的基礎(chǔ)上進(jìn)一步學(xué)習(xí)植物的水分代謝過程。是前面所學(xué)“細(xì)胞的分子組成――水”知識(shí)點(diǎn)的進(jìn)一步的深化，也與后面學(xué)習(xí)光合作用、呼吸作用存在著聯(lián)系，它是植物體新陳代謝的基礎(chǔ)。
二、學(xué)情分析
1．對象為全日制普通高級中學(xué)高二學(xué)生。
2．學(xué)生已經(jīng)有初中自然科學(xué)中相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，他們對植物細(xì)胞在什么情況下吸水和失水等內(nèi)容已有所了解，在日常生活經(jīng)驗(yàn)（例如：生活中腌制蘿卜等會(huì)有水分出來，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中植物的“燒苗”現(xiàn)象等等）中已獲得了一些直觀的認(rèn)識(shí)，并不陌生。但沒有系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，植物細(xì)胞吸水的基本原理、植物細(xì)胞吸水和失水所需要的具體條件，缺乏感性認(rèn)識(shí)，難以理解。
三、目標(biāo)
1．知識(shí)目標(biāo)：使學(xué)生能解釋植物細(xì)胞滲透吸水的原理和過程，能解釋質(zhì)壁分離與復(fù)原的實(shí)質(zhì)。
2．能力目標(biāo)：初步學(xué)會(huì)觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的方法。培養(yǎng)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和解釋并得出結(jié)論的能力，培養(yǎng)運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
3．情感目標(biāo)：通過實(shí)驗(yàn)，養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)不斷探求新知識(shí)的精神和合作精神。
四、重點(diǎn)難點(diǎn)
1．重點(diǎn)
(1)初步學(xué)會(huì)觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原的方法。
(2)理解植物細(xì)胞發(fā)生滲透作用的原理。
2．難點(diǎn)
(1)正確制作植物細(xì)胞質(zhì)壁分離裝片。
(2)在高倍鏡下觀察紫色液泡擴(kuò)大與縮小的過程。
(3)進(jìn)一步熟練掌握高倍顯微鏡的使用方法,更好地理解植物細(xì)胞發(fā)生滲透作用的原理,直觀感受質(zhì)壁分離與復(fù)原的過程。
(4)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立制作裝片和使用顯微鏡的能力,鍛煉學(xué)生生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能。
五、課前準(zhǔn)備
學(xué)生預(yù)習(xí)：首先要理解實(shí)驗(yàn)的原理，明確實(shí)驗(yàn)的目的要求。其次，通讀方法步驟，仔細(xì)推敲每一步的關(guān)鍵字詞（主要是操作性的動(dòng)詞），熟悉操作過程。第三，理解每一步操作的原理。
準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材：紫色的洋蔥鱗片葉、刀片、鑷子、滴管、載玻片、蓋玻片、吸水紙、顯微鏡、紗布、清水、培養(yǎng)皿、質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液。
六、教學(xué)過程
（一）導(dǎo)課
前面，我們學(xué)習(xí)了成熟植物細(xì)胞靠滲透作用吸水的條件、過程和原理。今天，我們通過實(shí)驗(yàn)植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象來證明植物細(xì)胞的吸水和失水。
（二）教學(xué)目標(biāo)達(dá)成
1.講解實(shí)驗(yàn)原理。當(dāng)細(xì)胞液的濃度小于外界溶液的濃度時(shí)，細(xì)胞液中的水分就透過原生質(zhì)層進(jìn)入外界溶液中，使細(xì)胞壁和原生質(zhì)層都出現(xiàn)一定程度的收縮。由于原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的收縮性大，當(dāng)細(xì)胞不斷失水時(shí)，原生質(zhì)層就會(huì)與細(xì)胞壁逐漸分離開來，也就是逐漸發(fā)生了質(zhì)壁分離。
當(dāng)細(xì)胞液的濃度大于外界溶液的濃度時(shí)，外界溶液中的水分就透過原生質(zhì)層進(jìn)入細(xì)胞液中，整個(gè)原生質(zhì)層就會(huì)慢慢地恢復(fù)成原來的狀態(tài)，使植物細(xì)胞逐漸發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。
2.各實(shí)驗(yàn)小組核對實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的材料用具是否齊全。若有短缺，及時(shí)補(bǔ)全。
3.實(shí)驗(yàn)過程講解
（1）制作洋蔥鱗片葉表皮的臨時(shí)裝片。教師可當(dāng)面向?qū)W生示范，便于學(xué)生掌握、操作。
（2）用低倍顯微鏡觀察，尋找無重迭、無氣泡、紫色的洋蔥表皮細(xì)胞進(jìn)行觀察。
（3）轉(zhuǎn)換高倍顯微鏡觀察，可以看到紫色的中央液泡，原生質(zhì)層緊緊地貼著細(xì)胞壁。
（4）從蓋玻片的一側(cè)滴入蔗糖溶液，在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸引。重復(fù)幾次，使洋蔥鱗片葉表皮浸潤在蔗糖溶液中。
（5）用高倍顯微鏡觀察，可以看到細(xì)胞中的中央液泡逐漸變小，原生質(zhì)層與細(xì)胞壁逐漸分離開來。
（6）從蓋玻片的一側(cè)滴入清水，在另一側(cè)用吸水紙吸引，重復(fù)幾次，使洋蔥鱗片葉表皮浸潤在清水中。
（7）用高倍顯微鏡觀察，可以看到中央液泡逐漸脹大，原生質(zhì)層又逐漸貼在細(xì)胞壁上。
4.實(shí)驗(yàn)結(jié)束
（1）將玻片取下，用紗布將顯微鏡和玻片擦干凈。
（2）收拾顯微鏡。將目鏡取下，放回目鏡盒，物鏡旋轉(zhuǎn)開，鏡筒下降到最低的位置之后，右手握住鏡臂，左手托住鏡座，將顯微鏡放回顯微鏡箱。
（3）清理實(shí)驗(yàn)臺(tái)，核對儀器，結(jié)束實(shí)驗(yàn)。
（三）結(jié)課
通過本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)，我們了解了：當(dāng)外界溶液的濃度大于細(xì)胞液的濃度時(shí)，植物細(xì)胞就通過滲透作用失水，逐漸表現(xiàn)出質(zhì)壁分離的現(xiàn)象；當(dāng)外界溶液的濃度小于細(xì)胞液的濃度時(shí)，植物細(xì)胞就通過滲透作用吸水，逐漸表現(xiàn)出質(zhì)壁分離后又復(fù)原的現(xiàn)象。證明：細(xì)胞液和外界溶液通過原生質(zhì)層發(fā)生了滲透作用。

（四）教學(xué)目標(biāo)鞏固
1.田間一次施肥過多，作物會(huì)變得枯黃，俗稱“燒苗”，其原因是( )
A.根細(xì)胞從土壤中吸收養(yǎng)分過多 B.根細(xì)胞不能從土壤中吸水
C.根系不能將水向上運(yùn)輸 D.根系加速了呼吸作用，釋放熱量過多
分析：“燒苗”現(xiàn)象是由于作物過度缺水的結(jié)果。植物主要靠根尖的根毛細(xì)胞以滲透的方式從土壤溶液中吸收水分，只有當(dāng)細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度時(shí)，根毛細(xì)胞才能從土壤溶液中滲透吸水，反之則滲透失水。一次施肥過多會(huì)使土壤的溶液濃度過高，導(dǎo)致根毛細(xì)胞吸水困難，甚至還會(huì)失去水分。
答案：B
2.除哪一項(xiàng)外，下列其余各項(xiàng)都可以通過質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)加以鑒定( )
A.成熟植物細(xì)胞的死活 B.原生質(zhì)層和細(xì)胞壁都有伸縮性
C.成熟的植物細(xì)胞能進(jìn)行滲透吸水 D.蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素的親水性依次遞減
分析：蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素均為親水性物質(zhì)，與吸脹吸水有關(guān)。質(zhì)壁分離是靠滲透作用實(shí)現(xiàn)的。因此，不能證明D項(xiàng)。
答案：D
3.在植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的過程中，水分子通過細(xì)胞結(jié)構(gòu)的順序是( )
①細(xì)胞壁 ②細(xì)胞膜 ③細(xì)胞質(zhì) ④液泡膜 ⑤液泡
分析：細(xì)胞的結(jié)構(gòu)對于植物體而言，從外向內(nèi)依次是：細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、液泡膜、液泡。發(fā)生質(zhì)壁分離是由于細(xì)胞失水而形成。細(xì)胞內(nèi)的水分主要存在于液泡中，因此，水分子應(yīng)從液泡起，依次向外為液泡、液泡膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞膜、細(xì)胞壁，故填⑤④③②①。
（五）布置作業(yè)P55討論1、2。
七、板書設(shè)計(jì)
八、作業(yè)
1、放入30%蔗糖溶液中不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離的一組細(xì)胞是
①洋蔥根尖生長點(diǎn)細(xì)胞 ②人的口腔上皮細(xì)胞 ③洋蔥表皮細(xì)胞 ④干種子細(xì)胞 ⑤蛔蟲卵細(xì)胞 ⑥洋蔥根毛細(xì)胞?
A.①④⑤⑥B.②③④⑤
C.①②④⑤D.①②④⑥
2、下圖中甲、乙、丙表示某植物體相鄰的3個(gè)細(xì)胞，它們的細(xì)胞液濃度依次為甲>乙>丙，正確表示它們之間水分子滲透方向的是

九、教學(xué)反思


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