實(shí)驗(yàn)：觀察洋蔥表皮質(zhì)壁分離及復(fù)原

1、實(shí)驗(yàn) :觀察洋蔥外表皮的質(zhì)壁分離與復(fù)原教案一、教材分析 本實(shí)驗(yàn)為人教版高中生物必修 1 第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出 第 1 節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn) 輸?shù)膶?shí)例 的內(nèi)容。 本實(shí)驗(yàn)是在學(xué)習(xí)了細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)上， 利用植物細(xì)胞質(zhì)壁分 離及質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)強(qiáng)化滲透作用原理， 同時(shí)也是對(duì)物質(zhì)出入細(xì)胞方式這一部分內(nèi)容的鋪 墊。目的在于幫助學(xué)生理解生物膜選擇透過性這一重要的特點(diǎn)。 學(xué)生通過本實(shí)驗(yàn)了解水分子 透過細(xì)胞膜的滲透原理， 并通過顯微鏡觀察蔗糖溶液造成植物細(xì)胞質(zhì)壁分離以及清水復(fù)原現(xiàn) 象，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)和總結(jié)細(xì)胞失水和吸水的原因， 嘗試解釋生活與生產(chǎn)中的有關(guān)現(xiàn)象； 掌握 實(shí)驗(yàn)的一般方法與步驟，體會(huì)合作學(xué)習(xí)的樂

2、趣。結(jié)合學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見：在進(jìn)行“活動(dòng)：觀察洋蔥表皮細(xì)胞質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù) 原”時(shí)，嘗試排除觀察中各種無(wú)關(guān)因素的干擾，善于發(fā)現(xiàn)問題并積極參與討論，探求新知。 嘗試從不同角度思考、 分析和解釋觀察的現(xiàn)象， 樹立實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度； 解釋植物細(xì)胞質(zhì) 壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原的現(xiàn)象。二、學(xué)情分析學(xué)生除擁有初中自然科學(xué)相關(guān)水分吸收內(nèi)容基礎(chǔ)知識(shí)外， 在學(xué)習(xí)了細(xì)胞膜功能和滲透原 理后，對(duì)植物細(xì)胞在什么情況下吸水和失水等內(nèi)容已經(jīng)有所了解， 并在日常生活經(jīng)驗(yàn)中也有 類似植物細(xì)胞吸水失水的實(shí)例， 例如蘿卜咸菜腌制等。 但并沒有系統(tǒng)學(xué)習(xí)植物細(xì)胞吸水和失 水的基本原理及條件，缺乏感性認(rèn)識(shí)。與平時(shí)理論課相比，對(duì)于首次接

3、觸微觀世界的學(xué)生，實(shí)驗(yàn)課有更高的吸引力，學(xué)習(xí)的積 極性也更高。 在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及方法上， 需要教師對(duì)實(shí)驗(yàn)的思路給予清晰地講解， 并引導(dǎo)學(xué)生對(duì) 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的處理和分析，得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。三、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)目標(biāo)：（1）闡明植物細(xì)胞滲透吸水和失水的原理；（2）解釋質(zhì)壁分離與復(fù)原的實(shí)質(zhì)；（3）說明質(zhì)壁分離復(fù)原的條件。2、能力目標(biāo)：（1）完成植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的觀察；（2）完成洋蔥外表皮臨時(shí)裝片的制作；嘗試對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和解釋并得出相應(yīng)的結(jié)論；（3）（4）聯(lián)系質(zhì)壁分離與復(fù)原知識(shí)，解決實(shí)際問題；3、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：（1）參與小組合作與交流，體驗(yàn)合作學(xué)習(xí)的過程與樂趣；（2）通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果和

4、現(xiàn)象觀察，養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度；（3）保持不斷探求新知的精神和合作精神。四、重點(diǎn)、難點(diǎn)1、教學(xué)重點(diǎn)（1）植物細(xì)胞滲透吸水和失水的原理；（2）質(zhì)壁分離與復(fù)原的實(shí)質(zhì)；2、教學(xué)難點(diǎn)質(zhì)壁分離與復(fù)原的條件五、實(shí)驗(yàn)原理植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。在外界溶液濃度高于細(xì)胞內(nèi)液的條件下， 細(xì)胞內(nèi)的水分會(huì)向細(xì)胞外滲透，由于細(xì)胞失水導(dǎo)致原生質(zhì)層收縮，易變形的細(xì)胞膜也隨 之收縮，而不易變形的細(xì)胞壁則仍保持原來(lái)的形狀?？梢酝ㄟ^顯微鏡觀察到細(xì)胞壁與細(xì) 胞膜分離的現(xiàn)象，我們將這種原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離的現(xiàn)象稱為質(zhì)壁分離。而當(dāng)外界溶 液濃度低于細(xì)胞內(nèi)液時(shí)，細(xì)胞會(huì)吸水膨脹，恢復(fù)原來(lái)的正常形態(tài)，這種現(xiàn)象稱為質(zhì)壁分 離的復(fù)

5、原。洋蔥成熟的外表皮細(xì)胞中具有紫色的大液泡，且緊貼細(xì)胞膜，占據(jù)細(xì)胞絕大部分體 積。因此，在顯微鏡下通過顏色的變化可以明顯地觀察到質(zhì)壁分離及復(fù)原的現(xiàn)象。細(xì)胞 質(zhì)壁分離的程度可以通過觀察細(xì)胞原生質(zhì)層的收縮程度來(lái)衡量六、實(shí)驗(yàn)用品1、實(shí)驗(yàn)材料： 紫色的洋蔥鱗葉2、試劑： 質(zhì)量濃度分別為 0.2g/mL 、 0.3g/mL 的蔗糖溶液，蒸餾水3、器材： 顯微鏡、刀片、鑷子、滴管、載玻片、蓋玻片、燒杯、吸水紙七、課前準(zhǔn)備（1） 所有實(shí)驗(yàn)中需要用到的材料、試劑和器材，確保實(shí)驗(yàn)材料、試劑新鮮且足 量，器材可正常使用。（2）準(zhǔn)備本次實(shí)驗(yàn)的學(xué)案，布置學(xué)生提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容八、教學(xué)方法與策略1. 教學(xué)方法：（1）

6、講授法：使學(xué)生了解本次實(shí)驗(yàn)的目的、原理和具體操作步驟；（2）演示法：利用電腦，投影儀等設(shè)備向?qū)W生演示具體操作；（3）實(shí)驗(yàn)法：學(xué)生自己動(dòng)手制作臨時(shí)裝片進(jìn)行觀察，得出結(jié)論；（4）討論法：小組內(nèi)或組間成員對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問題和實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行討論交流, 在實(shí)驗(yàn)中幫助和分享。2 教學(xué)媒介：計(jì)算機(jī)，投影儀，PPT,圖片，板書。九、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入展示圖片。提問：餃子餡中的白菜在加鹽后 會(huì)出很多水，為什么？教師對(duì)學(xué)生的答案進(jìn)行總結(jié)。學(xué)生根據(jù)理論課 學(xué)習(xí)的滲透原理 和生活經(jīng)驗(yàn)做出 回答。以生活中的現(xiàn) 象引發(fā)學(xué)生有 關(guān)植物細(xì)胞滲 透現(xiàn)象的思考， 在引出本節(jié)實(shí) 驗(yàn)課主題的同 時(shí)，增加趣味

7、性。講解質(zhì)壁分離 及復(fù)原的 原理講解細(xì)胞吸水和失水的結(jié)構(gòu)基 礎(chǔ)和原理，引出質(zhì)壁分離及復(fù)原 的概念。結(jié)合上節(jié)理論課 學(xué)習(xí)的原生質(zhì) 層，滲透，細(xì)胞 吸水、失水的概 念，理解質(zhì)壁分 離及復(fù)原現(xiàn)象的 原理。掌握原生質(zhì)層 概念，理解質(zhì)壁 分離及復(fù)原現(xiàn) 象的原理。實(shí)驗(yàn)原理 及選材依次講解本次實(shí)驗(yàn)觀察洋蔥外 表皮質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象的原 理、選材。原理：生物膜的彈性、選擇透過 性；細(xì)胞內(nèi)外溶液濃度差。選材：紫色洋蔥鱗葉外表皮成熟 細(xì)胞（有紫色大液泡）。注意：最好選擇紫色洋蔥第 2、 3層鱗葉，新鮮、完整、色澤較 深易觀察。明確實(shí)驗(yàn)操作 流程，順利完成 本次實(shí)驗(yàn)。質(zhì)壁分離 實(shí)驗(yàn)操作 步驟1、制作洋蔥外表皮臨時(shí)裝

8、片： 取一片紫色的洋蔥鱗葉，用 刀片在外表皮上劃出一個(gè)大約 5*5m m的小方塊，用鑷子撕下該學(xué)生練習(xí)動(dòng)手制 備洋蔥外表皮臨 時(shí)裝片，教師巡 視指導(dǎo)，予以幫部分表皮，放在載玻片中央的清 水滴里，展平，蓋上蓋玻片。（教師強(qiáng)調(diào)選材部位及取材方 法，演示制作裝片的方法； 不要 產(chǎn)生氣泡，以免影響后續(xù)觀察； 提醒學(xué)生小心使用及安防尖銳 器具。）2、在顯微鏡下觀察細(xì)胞形態(tài)：助。細(xì)胞呈淺紫色，中央有大液學(xué)生分組分別制泡。此時(shí)原生質(zhì)層與細(xì)胞壁備質(zhì)量濃度為緊貼。0.2g/mL、3、觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象：0.3g/mL的蔗糖在蓋玻片一側(cè)滴加質(zhì)里濃溶液裝片。相互度為0.3g/mL的蔗糖溶液 12觀察質(zhì)壁分離的滴，在對(duì)

9、側(cè)用吸水紙引流。 重復(fù)現(xiàn)象，討論造成幾次，使蔗糖溶液滲入蓋玻片下兩種濃度下質(zhì)壁方，浸潤(rùn)洋蔥外表皮細(xì)胞。大約分離程度不同的5分鐘后，用顯微鏡觀察細(xì)胞形 態(tài)的變化。原因。（液泡逐漸變小，紫色加深。細(xì) 胞原生質(zhì)層與細(xì)胞壁逐漸分開，拍照記錄顯微鏡發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。）下看到的洋蔥表4、記錄顯微鏡下看到的洋蔥皮的質(zhì)壁分離現(xiàn)表皮的質(zhì)壁分離現(xiàn)象。象。提問：質(zhì)壁分離復(fù)原的條件是什回答：降低細(xì)胞么？外液的濃度。觀察質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象：學(xué)生分別對(duì)質(zhì)量在已經(jīng)發(fā)生質(zhì)壁分離的表濃度為質(zhì)壁分離皮細(xì)胞的蓋玻片一段滴加120.2g/mL、復(fù)原滴清水，對(duì)側(cè)用吸水紙引流。 重0.3g/mL的蔗糖復(fù)幾次，吸去周邊的蔗糖溶液，溶液裝片進(jìn)

10、行清使細(xì)胞浸潤(rùn)于清水環(huán)境中。在顯水復(fù)原處理。觀微鏡觀察下觀察原生質(zhì)層的恢察質(zhì)壁分離復(fù)原復(fù)情況。的現(xiàn)象，思考原 因。PPT上呈現(xiàn)剛才實(shí)驗(yàn)中觀察到的 圖像；通過實(shí)驗(yàn)得出以提問的方式解釋質(zhì)壁分離及學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)正確的結(jié)論，加得出結(jié)論復(fù)原現(xiàn)象的原理，說明發(fā)生質(zhì)壁象和理論知識(shí)給深對(duì)質(zhì)壁分離分離及復(fù)原的條件；出正確的回答。及復(fù)原原理的解釋不同濃度引起質(zhì)壁分離現(xiàn) 象不同的原因。理解。問題思考回答：進(jìn)一步理解發(fā)1、什么細(xì)胞可以發(fā)生質(zhì)壁分 離現(xiàn)象？（強(qiáng)調(diào)必需具有細(xì) 胞壁、原生質(zhì)層結(jié)構(gòu)）2、不同細(xì)胞在同一濃度的蔗 糖溶液中，細(xì)胞質(zhì)壁分離的 程度相同嗎？為什么？3、所有質(zhì)壁分離的細(xì)胞均能 復(fù)原嗎？（水環(huán)境對(duì)于細(xì)胞

11、內(nèi)生理活動(dòng)的重要性）4、你能想到生活中哪些現(xiàn)象 應(yīng)用質(zhì)壁分離及復(fù)原原理 嗎？（高濃度鹽水漱口殺菌；靜 脈注射用生理鹽水；化肥使 用過量造成“燒苗”）1具有大液泡 的成熟植物 細(xì)胞。2、不同。與自 身原生質(zhì)層 性質(zhì)有關(guān)。3、不能。當(dāng)細(xì) 胞外液濃度 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于細(xì) 胞內(nèi)液濃 度，細(xì)胞會(huì) 失水過多死 亡。此時(shí)及 時(shí)降低細(xì)胞 外液濃度， 細(xì)胞也不會(huì) 發(fā)生質(zhì)壁分 離復(fù)原現(xiàn) 象。生質(zhì)壁分離及 復(fù)原的條件，嘗 試解釋生活、生 產(chǎn)中的相關(guān)現(xiàn) 象。隨堂練習(xí)PPT展示幾道相關(guān)練習(xí)題，由學(xué) 生集體回答或隨機(jī)提冋，教師對(duì) 于學(xué)生不懂、難懂處進(jìn)行統(tǒng)一講 解。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)過 程和結(jié)論進(jìn)行思 考、回答。檢測(cè)學(xué)生通過 本節(jié)課實(shí)驗(yàn)

12、對(duì) 于細(xì)胞質(zhì)壁分 離這一部分內(nèi) 容的理解程度， 同時(shí)檢驗(yàn)教師 的教學(xué)成果，查 缺補(bǔ)漏。附隨堂練習(xí)題內(nèi)容：1植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的原因是 外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度 細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度 細(xì)胞壁的伸縮性大于原生質(zhì)層的伸縮性 原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性2、某學(xué)生做洋蔥表皮質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)時(shí)，顯微鏡下只有一個(gè)細(xì)胞沒有發(fā)生質(zhì)壁分離, 其他細(xì)胞都出現(xiàn)了明顯的質(zhì)壁分離現(xiàn)象，這可能是因?yàn)椋ǎ〢. 該細(xì)胞是洋蔥內(nèi)表皮細(xì)胞B. 該細(xì)胞是死細(xì)胞C. 蔗糖溶液濃度太小D. 實(shí)驗(yàn)操作不正確十、評(píng)價(jià)高中生物實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)時(shí)間： 年 月 日姓名學(xué)號(hào)：實(shí)驗(yàn)名稱：觀察洋蔥表皮質(zhì)壁分離及復(fù)原班級(jí)： 高一（ ）班一

13、、實(shí)驗(yàn)原理植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層 。在外界溶液濃度高于細(xì)胞內(nèi)液的條件下，細(xì)胞 導(dǎo)致原生質(zhì)層收縮，可以通過顯微鏡觀察到 現(xiàn)象。而當(dāng)外界溶液濃度低于細(xì)胞內(nèi)液時(shí)，細(xì)胞會(huì) 膨脹，恢復(fù)原來(lái)的正常形態(tài)，這種現(xiàn)象稱為 。二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、解釋質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)；2、說明植物細(xì)胞能夠發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象的條件；3、掌握制作洋蔥鱗葉外表皮臨時(shí)裝片的方法。三、材料用具及儀器1、實(shí)驗(yàn)材料：紫色的洋蔥鱗葉2、試劑：質(zhì)量濃度分別為 0.2g/mL 、 0.3g/mL 的蔗糖溶液，蒸餾水3、器材：顯微鏡、刀片、鑷子、滴管、載玻片、蓋玻片、燒杯、吸水紙四、實(shí)驗(yàn)步驟1、制作洋蔥外表皮臨時(shí)裝片。取一片紫色的洋蔥鱗葉

14、，用刀片在外表皮上劃出一個(gè)大約5*5m m的小方塊，用鑷子撕下該部分表皮，放在載玻片中央的清水滴里，展平 ，蓋上蓋玻片。2、在顯微鏡下觀察細(xì)胞形態(tài)。細(xì)胞呈 （顏色），中央有 （細(xì)胞器）。此時(shí) （結(jié)構(gòu)）與細(xì)胞壁緊貼。3、觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象。在蓋玻片一側(cè)滴加質(zhì)量濃度為 0.3g/mL 的蔗糖溶液 12 滴，在對(duì)側(cè)用吸水紙引流。 重復(fù) 幾次， 使蔗糖溶液滲入蓋玻片下方， 浸潤(rùn)洋蔥外表皮細(xì)胞。大約 5 分鐘后， 用顯微鏡觀察細(xì) 胞形態(tài)的變化。（ 1）滴入蔗糖溶液后，液泡逐漸 ，紫色 。原生質(zhì)層與細(xì)胞壁逐漸分開，發(fā)生 現(xiàn)象。（ 2）相比質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.2g/mL 的蔗糖溶液， 0.3g/mL 蔗糖溶液下的

15、洋蔥外表皮細(xì)胞質(zhì)壁 分離更 。4、記錄顯微鏡下看到的洋蔥表皮的質(zhì)壁分離現(xiàn)象。5、觀察質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。在已經(jīng)發(fā)生質(zhì)壁分離的表皮細(xì)胞的蓋玻片一段滴加12 滴清水， 對(duì)側(cè)用吸水紙引流。 重復(fù)幾次，吸去周邊的蔗糖溶液，使細(xì)胞浸潤(rùn)于清水環(huán)境中。滴入清水后，液泡逐漸 ，紫色 。原生質(zhì)層逐漸向細(xì)胞壁靠近，發(fā)生現(xiàn)象。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1、繪制顯微鏡下看到的洋蔥外表皮質(zhì)壁分離圖，標(biāo)明各部分結(jié)構(gòu)名稱。正常的洋蔥外表皮細(xì)胞質(zhì)壁分離的洋蔥外表皮細(xì)胞2、由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以知道：洋蔥成熟的外表皮細(xì)胞能夠發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象的內(nèi)因是;外因是六、注意事項(xiàng)1選取顏色明顯的具有大液泡的成熟植物細(xì)胞；2、蔗糖溶液濃度不能過高，以免造成細(xì)胞失水

16、過多死亡；3、注意引流動(dòng)作要領(lǐng)，保證細(xì)胞完全均勻地浸入蔗糖溶液或清水中。4、使用刀片及鑷子等尖銳器具要小心，用后妥善安放。七、討論與反思1本實(shí)驗(yàn)可以選用白色洋蔥鱗葉完成實(shí)驗(yàn)嗎？紫色洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞呢?2、用開水燙過的紫色洋蔥還會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象嗎?3、如果用相同濃度的 NaCI溶液代替，還會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象嗎?4、根據(jù)本節(jié)課所學(xué)習(xí)的原理，測(cè)定植物細(xì)胞液濃度。簡(jiǎn)要說明設(shè)計(jì)思路和操作步驟。卜一、板書設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：觀察洋蔥表皮細(xì)胞質(zhì)壁分離及復(fù)原一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)會(huì)制作洋蔥表皮臨時(shí)裝片；觀察質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象；說明發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原的條件。二、 實(shí)驗(yàn)原理：當(dāng)外界液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞失水，原生質(zhì)層收縮，發(fā)生質(zhì)壁分離；當(dāng)外界液濃度小于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞吸水膨脹，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。三、實(shí)驗(yàn)步驟：制作紫色洋蔥鱗葉外表皮臨時(shí)裝片 引流加入蔗糖溶液，顯微鏡下觀察質(zhì)壁分離 引流加入清水，觀察質(zhì)壁分離復(fù)原四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果：繪制顯微鏡下看到的洋蔥外表皮正常細(xì)胞形態(tài)及質(zhì)壁分離圖，標(biāo)明各部分結(jié)構(gòu)名稱（細(xì)胞壁、原生質(zhì)層、液泡） 。十二、教學(xué)反思本次教學(xué)演講過程還比較成功，學(xué)生能夠正確完成實(shí)驗(yàn)操作，并觀察到預(yù)想實(shí)驗(yàn)結(jié) 果。學(xué)生能夠較好的完成教學(xué)目標(biāo)。在教學(xué)過程中，教師尚存在一些不足之處。首先，自己 的語(yǔ)言表達(dá)能力還是不足，需要加強(qiáng)訓(xùn)練。在提問過程中，問題不夠明確，容易造成學(xué)生思維方向的錯(cuò)誤。在講解