2011年11月18日星期五

观察植物细胞的质壁分离与复原实验改进

一、该实验在教材中的地位

全日制普通高级中学教科书(必修)生物第一册第三章第四节《植物对水分的吸收和利用》设置了学生分组实验"观察植物细胞的质壁分离与复原"。通过实验,既能使学生深刻理解植物细胞失水和吸水的原理,又能提高实验操作技能,培养基本的科学探究能力。

二、实验原型及不足

1、原实验使用质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液,实验所需时间较长,现象不明显。

2、原实验使用普通光学显微镜,不便于及时展示、交流。

三、实验创新和改进

1、将质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液换成质量浓度为0.08g/mLNaCl溶液

2、实验过程中使用视频显微镜

四、实验器材

紫色洋葱

刀片、镊子、滴管、载玻片、盖玻片、吸水纸、视频显微镜

质量浓度为0.08g/mLNaCl溶液、清水

五、实验原理

水和溶质物质都可以通过植物细胞的细胞壁,而植物细胞的原生质层不是全透性的,可以看作一种半透膜。当植物细胞的细胞液与外界溶液存在浓度差时,植物细胞就会吸水或失水。

当植物细胞失水时,液泡、原生质层和细胞壁均缩小,但细胞壁伸缩性小,原生质层伸缩性大,原来紧贴细胞壁的原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,出现质壁分离现象。相反,失水的细胞重新吸水后,又会发生质壁分离复原现象。

六、实验过程

1)制作临时装片:1)在洁净的载玻片中央滴一滴清水

                   2)撕一小块洋葱表皮

                   3)将洋葱表皮平展在载玻片水滴中,盖盖玻片

2)观察:        用低倍显微镜观察正常的洋葱表皮细胞

 

3)滴入NaCl溶液:从盖玻片一侧滴入NaCl溶液,另一侧用吸水纸吸引。重复几次,盖玻片下面的洋葱表皮细胞就浸润在NaCl溶液中

4)观察:         用低倍显微镜观察,看细胞中央液泡是否缩小,是否发生质壁分离现象

5)滴入清水:     从盖玻片一侧滴入清水,另一侧用吸水纸吸引,重复几次,盖玻片下面的洋葱表皮细胞就浸润在清水中

6)观察:         用低倍显微镜观察,看细胞中央液泡是否变大,是否发生质壁分离复原现象

七、实验效果及评价

1、使用蔗糖溶液时,洋葱表皮细胞发生质壁分离需要较长一段时间(大约需要8分钟)。使用NaCl溶液时,洋葱表皮细胞发生质壁分离速度快(大约需要2分钟)、现象明显,且能发生质壁分离复原。

    2、通过使用视频显微镜,能将实验现象及时呈现给所有学生。既能增加学生学习兴趣,又能使学生对知识记忆更深刻。也可在普通光学显微镜上加装视频头展示

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