《观察植物细胞的质壁分离与复原》实验归纳及其拓展.doc

《观察植物细胞的质壁分离与复原》实验归纳及其拓展
武汉六中 肖家元
实验原理——内外因法
细胞吸水
细胞失水
内部原因：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。
外部原因：与外界溶液有关。外界溶液的浓度＞细胞液的浓度 质壁分离
外界溶液的浓度＜细胞液的浓度 质壁分离复原

实验步骤——自身对照
制作临时装片
选择活的紫色洋葱鳞片叶外表皮

高倍镜观察

观察到紫色的中央大液泡，原生质层紧贴细胞壁

质壁分离实验

一侧滴入蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸引，重复几次。

高倍显微镜观察

中央大液泡逐渐变小且颜色加深，原生质与细胞壁逐渐分离

质壁分离复原实验

一侧滴入清水，另一侧吸水纸吸引，重复几次

高倍显微镜观察

中央大液泡逐渐胀大，原生质逐渐贴近细胞壁

注意问题——三个“并不是”
（1）并不是只有洋葱鳞片叶外表皮细胞才能发生质壁分离和复原。其他植物细胞也可以发生。 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。
（2）并不是质壁分离后一定会发生复原。本试验选用的蔗糖溶液如果浓度过高可能导致细胞失水过多而死亡，无法发生复原。
（3）并不是只有清水才可以使分离细胞发生复原。只要外界溶液低于细胞液浓度就可以使其复原。如果观察分离时所使用的试剂是一定浓度的KNO3溶液，可观察到细胞发生质壁分离，还可以观察到自动复原，原因是细胞主动吸收了K+和NO3-。

实验应用——六个“拓展”
1． 判断细胞的死活
待测细胞+蔗糖溶液
发生质壁分离和复原活细胞
不发生质壁分离死亡细胞
2．测定细胞液浓度范围
待测细胞十一系列浓度梯度的蔗糖溶液
细胞液浓度范围等于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围。
3．比较不同植物细胞的细胞液浓度
不同植物细胞+同一浓度的蔗糖溶液
刚发生质壁分离时所需时间比较判断质壁分离速度(或细胞液浓度)。
4．比较未知浓度溶液的浓度大小
同一植物的成熟细胞十未知浓度的溶液
刚刚发生质壁分离所需时间比较所用时间长短判断溶液浓度的大小(时间越短，未知溶液的浓度越大)
5．验证原生质层和细胞壁伸缩性大小
成熟植物细胞+蔗糖溶液
发生质壁分离现象细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性
不发生质壁分离细胞壁伸缩性大于或等于原生质层的伸缩性
6．鉴定不同种类的溶液(如一定浓度的KNO3和蔗糖溶液)
成熟的植物细胞十不同种类溶液
只发生质壁分离现象溶质不能通过半透膜的溶液(如蔗糖)
质壁分离后自动复原溶质能通过半透膜的溶液(如KN03溶液)
检测试题——高考真题
1、（09年江苏卷）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，结果如图所示。
①图中A、B处的颜色分别是 。
②如果上述实验步骤二中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0.39／mL的蔗糖溶液，则在显微镜下观察到A、B处颜色分别 。
③如果将步骤二中浸润在0.3g/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0.3g/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 。
2、（08年海南卷）在观察洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离和复原现象时发现，蔗糖溶液浓度不适宜会造成实验失败。请据此拟定一个相关研究的课题。要求写出课题名称及相关研究中的自变量和因变量。
3、（07年广东卷）用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片，观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述，正确的是
A.将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象
B.在盖玻片一侧滴人清水，细胞吸水膨胀但不会破裂
C.用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离复原现象
D.当质壁分离不能复原时，细胞仍具正常生理功能
4、（06年江苏卷）将一植物细胞放入KNO3溶液中，一段时间后发生了质壁分离，下列说法不正确的是
A．此细胞是活细胞
B．原生质层具有选择透过性
C．发生质壁分离的细胞一段时间后可自动质壁分离复原
D．原生质层两侧溶液存在浓度差，KN03溶液浓度低于细胞液浓度
5、（06年广东卷）以紫色洋葱鳞茎表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述错误
的是
A.在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小
B.滴加30%的蔗糖溶液比10%蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短
C.发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞保持活性
D.用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离
6、（04年广东卷）当新鲜的洋葱表皮细胞在a浓度的蔗糖溶液中，刚好发生质壁分离现象，并且原生质体不再继续收缩，对该洋葱表皮细胞进行下面处理可能使其复原的是
A. 转入0.25a浓度的蔗糖溶液中 B．转人0.50a浓度的蔗糖溶液中
C. 转入2a浓度的蔗糖溶液中 D. 转入4a浓度的蔗糖溶液中
7、（99年全国卷）用2摩尔/升的乙二醇溶液和2摩尔/升的蔗糖溶液分别浸浴某种植物细胞,观察质壁分离现象,得到其原生质体积的变化情况如右图所示,请据图回答:
(1)原生质体体积在A→B段的变化说明:在该段时间内水分从原生质体            。
(2)在1分钟后,处于2摩尔/升蔗糖溶液中的细胞,其细胞液浓度将            ,此时,在细胞壁与原生质层之间充满了            。要使该细胞复原,应将其置于          中。
(3)在1分钟后,处于2摩尔/升乙二醇溶液中的细胞,其原生质体体积的变化是由于      逐渐进入细胞内,引起细胞液浓度             
(4)并不是该植物的所有生活细胞均可发生质壁分离,能发生质壁分离的细胞还必须具有               。
参考答案：
1、 ①无色、绿色 ②红色、绿色
③改变光圈大小 调节反光镜(电光源亮度)
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
2、探究蔗糖溶液浓度对洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离和复原的影响。
自变量：蔗糖溶液浓度 ；因变量：细胞质壁分离和复原 。（其他合理答案也给分）
3、 B
4、 D
5、 D
6、 AB
7、 （1）渗出；（2）不变，2摩尔／升的蔗糖溶液，清水；（3）乙二醇，升高；
（4）中央大液泡。