观察植物细胞的吸水和失水

生物公开课

第四章 细胞的物质输入和输出 第1节 物质跨膜运输的实例之 探究植物细胞的吸水和失水

课题：探究植物细胞的吸水和失水 授课教师：黄丽鹏

授课时间：2007年5月31日 授课班级：高一（1）班 授课地点：生物实验室 级别：校级

【教学目标】

一、知识目标

1、能够说出植物细胞发生细胞质壁分离和复原的基本过程。

2、通过植物细胞吸水和失水的实验，能够阐述植物细胞吸水和失水的原理，说明植物细胞失水和吸水的条件。 二、能力目标

1、初步学会观察植物细胞质壁分离和复原的方法；继续学习观察实验现象 的方法，培养学生的观察能力和实验能力，培养科学探究的能力。

2、通过对生活实例、实验结果的分析，提高分析问题和解决问题的能力。 三、情感目标

1、领悟科学探究思想方法，增强学科兴趣和自信心。

2、培养尊重科学、事实求是的学风。 3、培养交往合作能力。

【教学重点】

1、引导学生设计探究计划、设计并实施探究实验。 2、观察植物细胞的质壁分离和复原实验。

【教学难点】

在探究实验过程中培养学生的实践能力和创新能力。

【教学方法】

合作式探究教学法

1

【教学过程】 Ⅰ 组织教学

一、 布置学生利用课余时间分组

第二节 物质出入细胞的方式

第1课时 扩散和渗透与动植物细胞的吸水和失水

一、扩散和渗透

1．扩散

2．渗透

(1)实质：________通过________的扩散。

(2)方向：________的一侧→溶液浓度高的一侧(或水分子由________的一侧→相对较少的一侧)。

(3)结果：________________。 (4)实例

①红细胞吸水________与失水____________。 ②植物细胞的________及________________。

分析渗透装置(如图)及现象，思考讨论下列问题：

1．液面高度差ΔH会不会一直升高，为什么？

2．当液面不再升高时，长颈漏斗内外液体的浓度相等吗？

3．如果增加蔗糖溶液的浓度，最终形成的液面高度差ΔH会如何变化？

4．如果半透膜的面积增大一倍，其他条件不变，液面高度差ΔH会不会变化？达到ΔH的时间会不会变化？

5．如果用纱布代替玻璃纸，漏斗液面还会升高吗？如果烧杯内不是清水，而是同浓度的蔗糖溶液，漏斗液面还会升高吗？说明渗透作用发生的条件是什么？

知识整合受到静水压的影响，在渗透系统中，浓度高的一侧液面不会持续上升，当液面静止时，浓度高的一侧的溶液浓度仍然高；半透膜两侧的溶液浓度差越大，形成的液面高度差也就越大；如果半

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第二节

观察植物细胞

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思 考1.能否将一个洋葱或一根黄瓜直接放到显微镜下 观察呢?显微镜观察的材料有什么要求？

薄而透明2.怎样做到？

玻片标本3.玻片标本的分类？⑴切片、涂片、装片 ⑵永久、临时

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第二节 玻 片 标 本 切片

观察植物细胞用从生物体上切取的薄片制成 用液体的生物材料经过涂抹制成

涂片 装片

用从生物体上撕下或挑取的少量材料制成

非常微小的生物可直接做成装片

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观察植物细胞实验目的要求：1、学习制作临时装片的基本方法； 2、认识植物细胞的基本结构； 3、练习画细胞结构图。

方法步骤：一、制作洋葱鳞片叶表皮细胞临时装

1、准备；2、制作；3、染色。二、观察临时装片；

三、练习画细胞结构简图。

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一、植物细胞临时装片的制作1 擦拭载玻片和盖玻片 2 用滴管在载玻片中央滴一滴清水 3 用镊子从洋葱鳞片叶上撕取一块，展平放于 水滴中。 4 盖盖玻片，从一边逐渐放下，防止产生气泡 5 在盖玻片的一侧滴一滴稀碘液，用吸水纸从 盖玻片的另一侧吸引

观察植物细胞的有丝分裂(一)

【学习目标】

1．初步掌握制作根尖细胞有丝分裂装片的技术。 2．观察植物细胞有丝分裂的过程，识别分裂的不同时期。 3．初步掌握绘制生物图的方法。 【学习障碍】 1．理解障碍

(1)如何理解该实验的实验原理？

(2)如何理解实验中的步骤要求和注意事项？ 2．解题障碍

判断、识图等方面的问题。 【学习策略】 1．理解障碍的突破

(1)用“成因法”理解实验原理。

由理论知识的学习已知，细胞的有丝分裂是一个连续动态的变化过程，但可以通过它的形态变化，特别是细胞核中的染色体行为，人为地划分阶段，并进行比较研究。在自然状态下，一大群处于各个分裂期的细胞混杂在一起，必须仔细观察，寻找有丝分裂过程各时期典型形态特征的细胞，从而建立起细胞周期的概念。

植物的分生组织(如根尖分生区、茎尖生长点等)细胞，能够通过有丝分裂增加数目。依据植物细胞分裂周期中各个时期细胞中染色质(或染色体)的形态、数目、位置变化等确定该细胞所处的时期。为了看清染色体或染色质，要用碱性染料对其进行染色。 注意：酸性或碱性染料的定义，不是通常理解的酸和碱，而是指染料中着色基团是阳离子或阴离子来看，如果是阳离子则为碱性染料，为阴离子则为酸性染料。

(2)用“成

中 国 海 洋 大 学 实 验 报 告

姓名：常天易 系年级：海洋生命学院2012级 专业：生物科学

科目：分子细胞生物学实验 学号：12050011006

植物细胞骨架的观察

一、实验目的：

1. 掌握植物细胞骨架处理及染色方法。 2. 对细胞骨架的形态和分布有一个初步认识。

二、实验原理：

真核细胞胞质中存在的纤维网状结构称为细胞骨架，包括：微管

（直径20-25nm）、微丝（直径6-7nm）、中间丝（直径10nm）、和粗丝等。考马斯亮蓝R250是一种普通的蛋白质染料，它可以使各种细胞骨架蛋白着色，显示微丝组成的张力纤维。张力纤维（直径40nm）在体外培养细胞中普遍存在，与细胞对基质的附着，维持细胞扁平铺展的性状有关。

三、实验材料

洋葱表皮细胞

试剂：

1、0.01mol/L的磷酸盐缓冲液 2、M-缓冲液

3、1%Triton X-100/M-缓冲液 4、30%戊二醛-PBS溶液

四、实验方法

撕取1平方厘米见方的洋葱表皮细胞，在培养皿中浸泡于PBS缓冲液中，使其沉底。 去PBS溶液，加入1% TritonX-100处理30min 去 TritonX-100，使用M-缓冲液洗三遍，每次5min 加入3%戊二醛溶液固定3

植物细胞骨架的光学和荧光显微镜观察

一、实验目的：掌握植物细胞骨架处理及染色方法。

二、实验原理：用适当浓度的TritonX-100处理时，可将细胞内蛋白

质破坏，但细胞骨架系统的蛋白质却被保存，用光学染料考马斯亮兰R250和荧光染料鬼笔环肽染色，在普通光学显微镜和荧光显微镜下观察微丝结构。

三、实验步骤：

光学观察 1、

撕取洋葱鳞茎内表皮细胞（约1cm2大小若干片）置于装有

pH6.8磷酸缓冲液的50ml烧杯中，使其下沉；材料预处理时间太短会影响下一步操作，务必过夜处理。 2、 3、 4、 5、 6、

吸去pH6.8磷酸缓冲液，用1% TritonX-100处理20min； 吸去1% TritonX-100，用M-缓冲液洗三次，每次8min； 3%戊二醛固定30min；

pH6.8磷酸缓冲液洗三次，每次8min；

0.2%考马斯亮兰R250染色20min或者25μg/ mL罗丹明-

鬼笔环肽染色1小时； 7、

用蒸馏水洗1-2次，将内表皮细胞平铺子载玻片上，加盖

玻片，于显微镜下观察。

荧光观察：

1． 固定液中(固定液成份:4 %多聚甲醛, 50 mmol/ L Pipes pH 6.9 ,

5 mmol/ L EGTA , 5mmol/

实验原理：

质体：一类与碳水化合物的合成与贮藏密切有关的细胞器，它是植物细胞特有的结构。根据色素的不同，可将质体分成三种类型：叶绿体、有色体（或称杂色体）和白色体。

有色体内含有叶黄素和胡萝卜素，呈红色或橙黄色。它存在于花瓣和果实中，在番茄和辣椒（红色）果肉细胞中可以看到。可以使植物的花和果实呈红色或橘黄色。有色体主要功能是积累淀粉和脂类。

细胞壁根据形成的时间和化学成分的不同分成三层：胞间层、初生壁和次生壁，胞间层存在于细胞壁的最外面。初生壁是在细胞停止生长前原生质体分泌形成的细胞壁层，存在于胞间层内侧。次生壁是细胞停止生长后，在初生壁内侧继续积累的细胞壁层。在光学显微镜下，厚的次生壁层可以显出折光不同的三层：外层、中层和内层。

在初生壁上具有一些明显的凹陷区域，称为初生纹孔场。在初生纹孔场上集中分布着许多小孔，细胞的原生质细丝通过这些小孔，与相邻细胞的原生质体相连。这种穿过细胞壁，沟通相邻细胞的原生质细丝称为胞间连丝。

初生壁完全不被次生壁覆盖的区域，称为纹孔。纹孔如在初生纹孔场上形成，一个初生纹孔场上可有几个纹孔。一个纹孔由纹孔腔和纹孔膜组成，纹孔腔是指次生壁围成的腔，它的开口（纹孔口）朝向细胞腔。腔底的初生壁和胞间层部分即称纹

实验原理：

质体：一类与碳水化合物的合成与贮藏密切有关的细胞器，它是植物细胞特有的结构。根据色素的不同，可将质体分成三种类型：叶绿体、有色体（或称杂色体）和白色体。

有色体内含有叶黄素和胡萝卜素，呈红色或橙黄色。它存在于花瓣和果实中，在番茄和辣椒（红色）果肉细胞中可以看到。可以使植物的花和果实呈红色或橘黄色。有色体主要功能是积累淀粉和脂类。

细胞壁根据形成的时间和化学成分的不同分成三层：胞间层、初生壁和次生壁，胞间层存在于细胞壁的最外面。初生壁是在细胞停止生长前原生质体分泌形成的细胞壁层，存在于胞间层内侧。次生壁是细胞停止生长后，在初生壁内侧继续积累的细胞壁层。在光学显微镜下，厚的次生壁层可以显出折光不同的三层：外层、中层和内层。

在初生壁上具有一些明显的凹陷区域，称为初生纹孔场。在初生纹孔场上集中分布着许多小孔，细胞的原生质细丝通过这些小孔，与相邻细胞的原生质体相连。这种穿过细胞壁，沟通相邻细胞的原生质细丝称为胞间连丝。

初生壁完全不被次生壁覆盖的区域，称为纹孔。纹孔如在初生纹孔场上形成，一个初生纹孔场上可有几个纹孔。一个纹孔由纹孔腔和纹孔膜组成，纹孔腔是指次生壁围成的腔，它的开口（纹孔口）朝向细胞腔。腔底的初生壁和胞间层部分即称纹

[实验四]观察植物细胞的质壁分离与复原

班级 姓名 成绩

一、实验目的

1. 初步学会观察植物细胞质壁分离和复原的方法。 2. 理解植物细胞发生渗透作用的原理。 二、实验原理

当 小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过 进入外界溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定的 。由于 比 的收缩性大，当细胞不断失水时， 就会与 逐渐分离开，也就是质壁分离；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 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 。 三、材料用具

紫色洋葱鳞片叶、显微镜、载玻片、盖玻片、滴管、镊子、刀片、吸水纸、清水、0.3g/ml蔗糖溶液 四、实验步骤

A、用刀片在

观察植物细胞的质壁分离与复原

【教学三维目标】

知识目标

①初步学会观察植物细胞质壁分离和复原的方法。

②理解成熟植物细胞发生渗透作用的原理。

能力目标

①培养学生分析实验、动手操作、分析处理实验数据、解释实验现象的能力。

②培养学生观察、分析解决问题的能力。

③提高学生的语言表达能力，发展学生的科学探究能力。

情感目标

①培养学生实事求是的科学态度和不断创新的精神；

②增强学生的合作意识；

③激发学生对生物科学的兴趣和热情，培养学生理论联系实际，关心农业生产实践。

【教学重点和难点】

1、重点

观察植物细胞质壁分离和复原现象，进一步理解渗透作用的原理和应用。

2、难点

①洋葱鳞片叶表皮临时装片的制作。

②吸水引流的操作。

③实验结果的分析、讨论与总结。

【教学方法】

实验教学为主，辅以多媒体教学 实验内容：观察植物细胞质壁分离和复原

实验目的：通过本实验，探究植物细胞吸水和失水的原因，学会制作紫色洋葱外表皮的临时装片，初步学会观察植物细胞的质壁分离的与复原的方法。

实验仪器及用具：

1．材料：紫色的洋葱鳞片叶

2．用具：刀片，尖头镊子，滴管，载玻片，盖玻片，显微镜，吸水纸。 3．试剂：质量浓度为0．3 g/mL的蔗糖溶液，清水等。

【课前准备】

1. 教师配好需要的溶液，准备好显微镜。

2. 到