质壁分离实验

质壁分离实验 观察植物细胞的质壁分离和复原的 实验及 摘要:倡导探究性学习，是高中生物新课程的基本理念。《观察植物细胞的质壁分离与复原》这个实验虽然并不复杂，但通过学生完整的自主探究活动却可以让学生学会生物科学探究的一般方法和基本操作技能，以及分析和解决实际问题、交流与合作的能力。 关键词:质壁分离和复原 实验 探究 生物科学是自然科学中的一门基础学科，而自然科学是以实验为基础的，因此，实验教学在生物教学中具有十分重要的地位。通过实验教学不仅可以激发学生学习生物学的兴趣，调动学生的学习积极性，更重要的是学生在参与实验过程中，能体验科学探究的过程和结果，极大地提高了学生的生物科学素养。 《观察植物细胞的质壁分离与复原》被《普通高中生物课程》列为一项活动建议，在人教版高中生物 4章第一节《物质跨膜运输的实例》教材中对应的是《植物细胞的吸水和失水》，是人教版高中生物必修1第 中的一个探究性实验，由于该实验所需材料和用具比较常见，有利于培养学生的观察和描述现象、提出问题、##、实施方案、阐明观点等探究能力，结合农村中学的实际情况，该实验被我校列为必做实验。下面是我在教学时的设计和分析。 一、实验目的: 1、简述观察植物细胞的质壁分离和复原的方法 2、说明植物细胞发生渗透的原理 二、实验原理: 1、当外界溶液浓度大于外界溶液浓度时，植物细胞失水，发生质壁分离现象。 2、当外界溶液浓度小于外界溶液浓度时，植物细胞吸水，已质壁分离的植物细胞发生吸水复原现象。 3、原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。 三、实验过程: (一)、创设问题情境，引导学生提出问题 该实验即然为探究性实验，首先要有一个值得探究的问题。为此，我举出生活中常见的几个现象:?萝卜条上撒上一些糖，一段时间后盘子中出现了大量的水。?农作物施肥过多，可能会造成幼苗叶子干枯继而死亡。?萎焉的芹菜在水中浸泡一段时间后，叶子和茎会变得硬挺。请同学们根据以上生活中的现象，思考一下其中的原因，并结合已学过的动物细胞的失水和吸水现象，以及植物细胞的结构，进而提出一个你想进一步探究的问题，将问题写出来，并在小组内讨论谁提的问题更具有探究价值，以此确定本小组要探究的问题。 有的小组提出:“植物细胞的细胞壁是半透膜吗,” 有的小组提出:“植物细胞吸水时细胞会涨破吗,” 有的小组提出:“原生质层是半透膜吗,” 有的小组提出:“植物细胞为什么会失水和吸水,” 也有的小组提出:“植物细胞在什么环境中会失水和吸水,” 这些小组提出的问题可能都有探究的价值，但由于时间的限制以及课堂的可控性，最后老师和同学们一起商定将“植物细胞在什么环境中会失水和吸水,”作为本节课的探究问题，因为解决了这一问题，其他的问题也可能解决。 (二)、做出假设 根据已有的知识和生活经验，对提出的问题做出尝试性的回答，即为做出假设。由于上节课学生已经学过动物细胞的失水和吸水原理以及成熟植物细胞的结构，所以有的学生提出:“当外界溶液浓度大于细胞液的浓度，植物细胞失水。”也有的学生提出:“植物细胞的最外层结构是细胞壁，这与动物细胞不一样，因此植物细胞的吸水和失水与动物细胞的吸水可能不同”。 (三)、设计实验 在设计实验之前，老师出示本实验所用实验材料、用具和试剂，以利于各小组设计实验。 材料用具: 紫色的洋葱鳞片叶 刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸，显微镜。 质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液，清水。 实验设计方案先由各小组成员根据提供的材料用具进行讨论后确定，由各小组中的一名成员把讨论的方案书写在纸上，然后老师对每个小组的实验设计方案进行审查，给出意见，不可行的方案由小组进一步讨论更改完善，可行的方案给予肯定，然后，每一小组根据自己的实验方案对实验结果做出预期。最后，各个小组的实验设计方案都已通过，老师要求每个小组由一人前来领取材料用具，开始实验。各个小组设计的实验方案可能有差异，有的可能非常详细，有的简略一些，但只要有以下几个步骤即可: , 洋葱表皮临时装片的制作 , 用纱布清洁载玻片和盖玻片。 , 用滴管在载玻片中央滴一滴清水。 , 撕取一小片颜色较深的洋葱上表皮。 , 用镊子将撕下的表皮放在水滴中。 , 用镊子夹起盖玻片。 , 将盖玻片的以边先接触载玻片上的水滴，然后轻轻盖在水滴上。 , 观察洋葱表皮 , 将低倍镜对准通光孔，根据光线选择适当的反光镜和光圈，获得明亮适宜的视野。 , 把做好的装片放在显微镜的载物台上，用压片夹夹好，并从侧面观察，将镜筒下降到适当的位置。 , 通过目镜观察，旋转粗准焦螺旋使镜筒缓慢上升，直至看到物像。再旋转细准焦螺旋，进行微调， 直至获得清洗的物像。 ？ 观察质壁分离和复原 ,, 取下临时装片，水平放在桌上。用滴管在盖玻片的一边滴加适量的0.3g/ml蔗糖溶液，同时用吸 水纸在盖玻片另一端吸水。重复上述操作，使洋葱表皮细胞浸润在蔗糖溶液中。 ,, 静置片刻，将装片放在显微镜下观察。 ,, 取下临时装片，水平放在桌上。用滴管在盖玻片的一边滴加适量的清水，同时用吸水纸在盖玻片 另一端吸水。重复进行，使洋葱表皮细胞重新浸润在清水中。 ,, 静置片刻，将装片放在显微镜下观察。 ,, 整理 清除废物，清洁器具并放回原位，摆放整齐，桌面保持整洁。 (四)、进行实验 学生在进行实验时，老师要巡回查看，及时进行指导。学生实验时出现的问题主要有: (1)高倍显微镜的使用。可让学生翻看必修一P8页高倍显微镜的使用方法。 (2)洋葱表皮撕取的大小和厚薄。为了避免撕取的洋葱表皮太大，可以先用小刀在紫色洋葱表皮上划一个大小适中的#字，然后用镊子撕取#字中间的部分，注意不要带有果肉。 (3)制作装片时，往往忘记在载玻片的中央先滴一滴清水。 (4)盖盖玻片时产生了气泡。老师提醒学生要将盖玻片的一边先接触载玻片上的水滴，然后轻轻盖在水滴上。 (5)引流和滴液时，糖液溢至盖玻片上，污染了物镜镜头和载物台。可以让学生把载玻片从显微镜上取下 来，在桌面上操作。 对于以上出现的问题，学生可能手忙脚乱，不知所措 ，老师除要指导，还要给予鼓励，从而让学生满怀信心和兴趣地完成实验，并将每一步的观察结果记录在下表。 现象 中央液泡大小 原生质层的位置 细胞大小 试剂 蔗糖溶液 清水 (五)、分析结果，得出结论 学生观察实际结果，判断否与本小组实验开始前作出的预期结果是否一致。引导学生对实验现象进行分析，通过小组成员间的讨论和交流，分析现象产生的原因，并检查与实验前作的假设是否一致，得出结论并填写实验。 (上述实验表明:细胞液和外界溶液通过原生质层确实能够发生渗透作用。在细胞液的浓度低于外界溶液的浓度时，洋葱鳞片叶表皮细胞就失水，发生质壁分离;在细胞液的浓度高于外界溶液的浓度时，洋葱鳞片叶表皮细胞就吸水，已出现质壁分离的细胞，发生质壁分离复原。细胞能否从外界吸收水分取决于细胞液的浓度和外界溶液浓度的高低。当细胞液的浓度高于外界溶液的浓度时，细胞就吸水，否则就失水。实验结果也说明原生质层是选择透过性膜，细胞壁是通透性的。) 根据实验结果，让学生讨论解释刚开始上课时老师提出的生活中常见的几个问题。 四、反思 倡导探究性学习，是高中生物新课程的基本理念。《观察植物细胞的质壁分离与复原》这个实验虽然并不复杂，但通过学生完整的自主探究活动却可以让学生学会生物科学探究的一般方法和基本操作技能，以及分析和解决实际问题、交流与合作的能力。但在这个实验的过程中可以看出有的学生用具的使用还不够熟练，分析问题不够准确，实验设计有时不够严密，这说明我们的教学中探究性实验开展的还不多，学生对探究性学习体会还不深刻，新课程的理念和教学方法还应该继续向前推进。