高三生物观察植物细胞的质壁分离与复原专题辅导
【人教版】高三上册生物基础实验：实验5 观察植物细胞的质壁分离和复原(含解析)
——原生质层与原生质体的区分，质壁分离与复原实验流程，质壁分离和复原的实际应用前情提要：关键词：质壁分离、原生质层、自动复原难度系数：★★★★重要程度：★★★★基础回顾：考点一、实验原理（1）成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。
（2）当细胞液浓度<外界溶液浓度时，失水，质壁分离；当细胞液浓度>外界溶液浓度时，吸水，质壁分离复原。
考点二、实验流程技能方法：1．原生质层与原生质体的比较①原生质层在成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构，由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成，不包括细胞核和液泡内的细胞液。
此结构仅存在于成熟的植物细胞中。
②原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物活性的植物细胞结构，包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分。
2．细胞质壁分离及复原有关总结（1）实验材料的选择①一般不选择细菌细胞，它能发生质壁分离，但现象不明显。
②不能选择动物细胞，它无细胞壁，不能发生质壁分离现象。
（2）实验试剂使用①使用浓度过高的蔗糖溶液（0．5 g/mL ），质壁分离现象明显，但不能复原，因为溶液浓度过高，细胞过度失水而死亡。
②使用质量浓度为1 mol·L －1的KNO 3溶液，因为K ＋和NO －3可被细胞吸收，使细胞液浓度增大，所以细胞先发生质壁分离后又自动复原。
（尿素、甘油、乙二醇等现象同上）（3）发生质壁分离时在细胞壁和细胞膜之间充满的是外界溶液，原因是细胞壁具有全透性。
（4）质壁分离与复原过程中水分移动是双向的，总结果是单向的。
（5）本实验用显微镜观察了三次，第一次与第二次形成对照，第三次与第二次形成对照，该对照方法为自身对照。
3．质壁分离实验的拓展应用（1）判断成熟植物细胞是否是活细胞（2）测定细胞液浓度范围 待测成熟植物细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液――→镜检细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间（3）比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度不同成熟植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液――→镜检发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之细胞液浓度越大（4）鉴别不同种类的溶液（如KNO 3和蔗糖溶液）【课堂巩固】1．将新鲜的紫色洋葱鳞片叶外表皮放入含少量红墨水且质量分数为30%的蔗糖溶液中，在显微镜下观察，你会看到细胞的状态如图所示，此时部位①②的颜色分别是（ ）A ．①无色、②紫色B ．①红色、②无色C ．①红色、②紫色D ．①无色、②红色【答案】B2．用洋葱鳞片叶外表皮做质壁分离实验，下列图示符合实验结果的是（ ）【答案】D【解析】用洋葱鳞片叶外表皮做质壁分离实验时，细胞的体积略微减小，细胞液浓度逐渐升高，液泡体积逐渐减小，细胞液色素浓度逐渐升高。
高中生物实验观察植物细胞的质壁分离和复原
高中生物实验观察植物细胞的质壁分离和复原植物细胞是植物体内最基本的构成单元，其结构与功能对于植物的生长和发育起着至关重要的作用。
其中，细胞质壁的质量分离是生物学中一个非常重要的实验项目。
本实验的目的是观察植物细胞质壁的质量分离和复原过程，以加深对植物细胞结构和功能的理解。
实验材料：1.新鲜的水果或蔬菜（例如：苹果、土豆、柳叶菜等）2.刀子3.盐水4.导管巾5.显微镜6.盖玻片实验步骤：1.选取适当的水果或蔬菜样本。
将样本洗净后，用刀子切成薄片。
注意切片过程中要小心并保证切片的薄度均匀。
2.将切好的植物组织放入盐水中浸泡5-10分钟。
盐水的浓度在2%-5%的范围内。
3.将浸泡好的植物组织取出，并用导管巾轻轻把多余的水分擦干净。
注意要小心避免损坏植物细胞的结构。
4.将植物组织放在显微镜盖玻片上，并用一个称量瓶盖轻轻压在细胞组织上。
这样可以帮助观察到细胞的质壁分离过程。
5.用显微镜观察并记录植物细胞的质壁分离和复原过程。
观察时要注重细胞膜和细胞壁的变化。
结果与讨论：在显微镜下观察到的植物细胞质壁分离和复原过程可能会有多种变化。
以下是一般情况下的观察结果：1.质壁分离阶段：在刚开始观察时，可以看到细胞质和细胞壁分离，并形成一个空的区域。
这是因为盐水的渗透作用会导致细胞质失去水分，进而收缩离开细胞壁。
2.质壁复原阶段：通常在较长时间的观察后，可以观察到质壁的复原过程。
这时，细胞质会重新吸水而膨胀，重新与细胞壁接触，细胞壁恢复到正常的状态。
通过这个实验，我们可以更深入地了解植物细胞质壁的结构和功能。
细胞质壁是植物细胞的重要组成部分，它起到支持和保护细胞的作用。
质壁分离和复原过程的观察可以帮助我们更好地理解质壁的相互作用和细胞的生理过程。
在实验过程中1.切片要尽量薄且均匀，以便更好地观察植物细胞的结构。
2.盐水的浓度要适中，过高或过低的浓度都可能导致细胞损伤或变形。
3.在进行显微镜观察时，要注意调整镜头的焦距和放大倍数，以确保观察的清晰度。
《观察植物细胞发生质壁分离与复原》实验要点导析 文档
《观察植物细胞发生质壁分离与复原》实验要点导析1、选材时为何要选择紫色的洋葱？质壁分离是原生质层与细胞壁发生分离，实际上是细胞膜与细胞壁之间的分离。
为了能够更清楚的看到这一现象，最好选用细胞液有颜色的细胞，这样，细胞失水造成质壁分离后，可观察到有颜色液泡的大小变化，效果明显。
而且洋葱材料易得，因此一般选择紫色洋葱表皮细胞。
当然，其他细胞液有颜色的材料也可选择。
2、植物细胞发生质壁分离与复原过程中是否消耗能量？植物细胞在蔗糖溶液中发生质壁分离时不消耗能量，放入清水中质壁分离复原也不消耗能量，因为水分进出细胞是以自由扩散的方式进行的。
6、做质壁分离实验时为何要选用0.3g/mL的蔗糖溶液？使用的溶液的浓度应当适当，在短时间内对细胞没有伤害作用。
浓度过大，质壁分离快，但会使细胞过度失水而死亡；浓度过低，质壁分离速度慢，现象不明显。
观察到质壁分离现象后，要尽快滴加清水使其复原，否则，质壁分离时间过长，会造成细胞死亡。
使细胞发生质壁分离的溶液实际不止一种，只要不伤害细胞即可。
常用的试剂有0.05g/mL的NaCl溶液和0.3g/mL的蔗糖溶液。
用0.05g/mL的NaCl溶液作分离试剂，细胞质壁分离和复原的速度较快，一般在0.6min内即发生质壁分离现象，在1~2min内即可发生质壁分离复原。
用0.3g/mL的蔗糖溶液作分离试剂，细胞质壁分离和复原速度较缓慢，但便于观察变化过程。
发生质壁分离约需6min，换水后，发生质壁分离复原约需8~10min。
7、蔗糖溶液与KNO3溶液用于质壁分离实验的区别蔗糖溶液浓度低于0.3g/mL可能发生质壁分离现象不明显，高于0.5g/mL虽然质壁分离现象明显，但由于细胞失水过多导致细胞死亡，不能发生质壁分离复原。
在实验中选择一定浓度的KNO3溶液，植物细胞先发生质壁分离，而且能够自动复原，主要原因是，使用KNO3溶液时，K+和NO3-都可以被细胞吸收进入细胞内部，提高了细胞液浓度，使细胞吸水，质壁分离自动复原。
(完整版)高三生物二轮复习9观察植物细胞的质壁分离与复原
观察植物细胞的质壁分离与复原【学习目标】1．理解实验原理并会做植物细胞的质壁分离与复原实验。
2．理解植物细胞发生渗透作用的原理。
【学习障碍】1．理解障碍如何理解质壁分离及其复原的原理？2．解题障碍(1)如何解对实验现象的解释分析及判断的题？(2)如何解渗透作用原理应用的题？【学习策略】1．理解障碍的突破用“内外因法”来理解质壁分离及其复原的原理。
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。
当外界溶液的浓度大于细胞液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液中，原生质层的体积缩小，而细胞壁伸缩性小，原生质层与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。
当外界溶液的浓度小于细胞液的浓度时，外界溶液中的水分子就透过原生质层进入细胞液中，整个原生质层的体积逐渐膨大，恢复成原来的状态，使植物细胞发生质壁分离复原。
2．解题障碍的突破(1)用“类比分析法”对有关实验题进行解释、分析与判断。
[例1]在“观察植物细胞的质壁分离和质壁分离复原”的实验中，之所以用已经成熟的紫色洋葱表皮细胞做实验材料，是因为这样的细胞具有A．伸缩性很小的细胞壁B．功能完善的细胞膜C．能够流动的细胞质D．大而醒目的液泡解析：用“类比分析法”解。
此题是考查对植物渗透吸水原理的深入理解。
植物细胞质壁分离和复原的条件有①必须是活细胞；②细胞液与外界溶液必须有浓度差；③植物细胞必须有大的液泡(成熟的植物细胞一般都有一个比较大的液泡，有的液泡可占整个细胞体积的90%以上)，最好细胞液中带有色素，这样便于观察，紫色的洋葱就能很好地满足这些条件。
答案：D[例2]下图是某同学画的几个植物细胞的示意图，请回答：(1)注明图中各标号所指结构的名称：1_________；2_________；3_________。
《观察植物细胞的质壁分离和复原》实验注意事项
《观察植物细胞的质壁分离和复原》实验注意事项实验名称：观察植物细胞质壁分离和复原实验目的：1.学习植物细胞的结构，了解细胞膜、质壁及细胞质等部分的构成以及各自的功能。
2.掌握植物细胞破壁和复壁的基本操作方法。
实验原理：植物细胞由细胞膜、质壁、质膜和细胞核组成，质壁主要由纤维素和半纤维素组成，为细胞提供强度和保护。
在光合作用等细胞活动中，细胞需要进行物质的交换，故需要质膜和细胞膜两者的协同作用。
若将细胞放置在去离子水中，细胞质的水分子将流入去离子水中，而细胞核区内的物质会渗到细胞质中，细胞壁只能承受有限的肿胀和扩张，一旦水分子进入细胞内，无法再通过质膜和细胞膜排出，细胞壁、细胞质、细胞核区来会逐渐憎水，细胞会出现质壁分离的现象。
待细胞不再吸水，将细胞置放于保护剂或新鲜原液中，细胞就可以复原。
实验步骤：1.取新鲜的青菜叶子，用清水洗净，去除杂质，随后用刀将菜叶切成3mm×3mm大小的小方块。
2.将切好的菜叶片放入去离子水中，静放2~3小时，取出后观察色泽和外形的变化。
3.将挑选出来的质壁分离的菜叶片放置在10%的蔗糖溶液中，静置12小时以上，观察菜叶变化。
4.去除组织间杂质，将观察好的菜叶片放入新鲜的保护剂中（0.1%的溴甘酸钠和0.1%的苯乙烯三羧酸钠），静置1小时以上，观察其在显微镜下的变化。
实验注意事项：1.实验过程中需戴手套，避免将实验物体搞脏。
2.观察前需要光学调节显微镜，根据显微镜不同的物镜，更换适合的目镜，进行清晰的观察。
3.取新鲜的青菜叶子，避免叶片受损或者受到外力的伤害。
4.制作的蔗糖溶液需均匀混合，避免出现结晶而影响实验观察结果。
5.菜叶放入蔗糖溶液中，需在干燥、清洁、消毒、无菌条件下进行，避免污染或外来细菌的影响。
6.保持适宜的观察环境，避免实验物体的受损、变质或失效。
7.参照操作手册，具体操作实验前确认实验步骤。
8.随时注意安全操作，避免操作工具或实验物体对人体造成伤害。
观察植物细胞质壁分离与复原实验课件
学习制作临时装片和染色技术，以便 更清晰地观察细胞结构。
掌握实验操作步骤和注意事项
掌握实验操作步骤，包括取材、制作装片、显微镜观察等。
了解实验中需要注意的事项，如避免染色剂对细胞的过度刺 激、保持细胞活性等。
02
实验材料
植物细胞样本
选择具有紫色大液泡的成熟植物细胞，如洋葱表皮细胞。 确保细胞样本新鲜、无破损，以获得最佳观察效果。
05
实验总结
总结实验过程和结果
实验过程
本实验通过观察植物细胞在不同浓度溶液中 的质壁分离与复原现象，探究植物细胞的渗 透性。实验中采用了不同浓度的蔗糖溶液， 观察细胞在不同浓度下的形态变化。
结果分析
实验结果表明，当植物细胞处于低浓度溶液 时，细胞质壁分离现象不明显；随着溶液浓 度的增加，质壁分离现象逐渐明显；当溶液 浓度过高时，细胞质壁分离现象过于严重， 可能导致细胞死亡。在复原过程中，随着溶 液浓度的降低，细胞质壁分离现象逐渐减轻 ，最终恢复原状。
不同植物细胞的原生质体含量、细胞壁厚度 、细胞液浓度等都会影响其质壁分离和复原 现象的产生。例如，含有大量淀粉、脂肪或 糖类的植物细胞，其细胞液浓度较高，不易 发生质壁分离和复原现象；而含有较少淀粉 、脂肪或糖类的植物细胞，其细胞液浓度较
低，容易发生质壁分离和复原现象。
探讨实验结果对实际应用的意义
分析实验中存在的问题和改进方法
要点一
存在的问题
要点二
改进方法
实验中可能存在操作不规范、观察不仔细等问题，导致实 验结果不准确。
在实验过程中，应严格按照操作规程进行实验，确保每一 步操作的准确性；同时，应仔细观察细胞形态变化，记录 详细数据，以便对结果进行准确分析。
高考生物实验专项突破复习5 观察植物细胞的质壁分离及复原
(1)在实验中，当质壁分离现象出现后，观察
时间不宜过长，以免细胞因长期处于失水状
态而死亡，影响质壁分离复原现象的观察。
(2)不选动物细胞做实验材料是因为动物细胞
无细胞壁，不会在失水时发生质壁分离现象。
(3)本实验所用的方法为引流法，采用了自身
对照(前测和后测)。
(4)当以可吸收的物质做溶质时(如甘油、尿素、
4．比较一系列溶液的浓度的大小 镜检 记录刚 同一植物的相同成熟细胞＋未知浓度的溶液 ――→ 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．鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶 液)
引起50%左右细胞发生初始质壁分离的浓 度，我们称之为细胞液的等渗浓度。为了 1 2 3 4 5 6 7 培养皿 测定洋葱表皮细胞的细胞液的等渗浓度， 蔗糖溶液 有人把剪成小块的洋葱表皮细胞分别 (等量 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8) /( mol/L) 依次放入下面各组溶液中，并记录结果如 发生初始质壁 下表：
答案：(1)0.5～0.6 mol/L之间 (2)可分别配制浓度为0.52 mol/L、0.54 mol/L、 0.56 mol/L、0.58 mol/L的4组蔗糖溶液进行类 似的实验
高考经典
高中生物
1.实验原理：成熟的植物细胞构成渗透系统 可发生渗透作用。
2．质壁分离与复原实验流程
原生质层相当于一层半透膜 细胞渗 3 ．质壁分离的原因 ⇒ (2)内因 细胞壁的伸缩性小于原生质层 透失水 (1)外因：外界溶液浓度>细胞液浓度
宏观：坚挺→萎蔫 液泡：大→小 4．表现 微观细胞液颜色：浅→深 原生质层：与细胞壁分离
实验七观察植物细胞的质壁分离与复原
2．实验目的 (1)初步学会观察植物细胞质壁分离与复原的方法。 (2)理解植物细胞 发生渗透作用的原理 。 3．实验过程中注意事项 (1)实验材料的选择 最常用的实验材料是紫色洋葱鳞片叶，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 分离及其复原的过程．如无紫色洋葱，可用葫芦藓或其他藓类植物的叶片代替， 藓类植物的叶片仅一层细胞，每个叶细胞内含多个叶绿体．当浸浴在质量分数 为30％的蔗糖溶液中时，叶绿体随细胞原生质的收缩而聚拢，观察质壁分离极 为方便．选择材料必须都是活细胞，因为只有活细胞的原生质层才具有选择透 过性，否则将不会出现质壁分离及其复原现象。 (2)试剂种类的选择 使细胞发生质壁分离的试剂不只一种．只要不伤害细胞即可．常用的试剂有 质量分数为5％的食盐溶液和质量分数为30％的蔗糖溶液．用质量分数为5％的 食盐溶液做分离试剂，细胞质壁分离和复原的速度较快，一般在0.6min内即发 生质壁分离现象．在l～2min内即可发生质壁分离的复原。用质量分败为30％ 的蔗糖溶液做分离试剂，细胞发生质壁分离和复原的发速度较缓慢，便于观察 变化过程。发生质壁分离约需6min．换清水后，发生质壁分离复原约需8～ 10min。如果使用甘油或质量浓度为0.1g／mL的硝酸钾溶液做，细胞质壁分离 之后又会自动复原，原因是这些物质中的溶质也能通过细胞膜，仅仅是比水的 速度慢。
二、非选择题 9．在洋葱表皮细胞发生质壁分离的过程中，液泡体积 由 大变小 ，颜色由 浅变深 ,此时，还可看到原生质层 的 界面，其外界面实际上是 细胞膜 。
10．自马铃薯中用打孔器打出两圆柱体块A和B，A在蒸
馏水中放置1h．B在与马铃薯细胞液等渗的食盐溶液中 放置1h．测定处理后的圆柱体，比较它与原来的孔径的 关系是A 比原孔径大 现象的原因 ．B 与原孔径一样 ．出现这种
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观察植物细胞的质壁分离与复原
一、原理
1、原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。
2、当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，能逐渐发生质壁分离。
3、当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。
二、过程
1、实验中进行三次观察：（1）正常状态的观察（作为自身的前后对照），（2）分离状态的观察，（3）复原状态的观察。
主要观察以下两个方面：（1）液泡颜色及大小的变化，（2）“质”与“壁”的位置关系。
2、质壁分离的“质”与“壁”：“质”是指原生质层而不是细胞质，“壁”则指细胞壁。
质壁分离发生时，水分子由细胞内向外渗出，依次经过液泡膜、细胞质、细胞膜，最后通过细胞壁离开细胞。
质壁分离发生后，“质”与“壁”之间空隙里的物质：由于细胞壁是全透性的，而细胞膜具有选择透过性，所以一些不被细胞膜选择吸收的溶质分子可以通过细胞壁上的孔洞却不能通过细胞膜。
这样，在原生质层与细胞壁之间的空隙中实际上充满着外界溶液。
三、实验成功的关键点
1、选材：应选择活的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞。
其细胞液为紫色，在显微镜下与无色透明的细胞壁容易区分，观察到的质壁分离及复原效果明显。
最外层表皮中，多数表皮细胞已死亡，有的细胞虽然含有大量的紫色花青素，但死亡的细胞无法观察到质壁分离现象；内表皮细胞的液泡中花青素少且呈无色，所以都不能使用。
另外新鲜水绵、黑藻叶、南瓜表皮等也是经常使用的材料。
2、试剂：本实验选用0.3g／mL蔗糖溶液。
若浓度过高，质壁分离速度虽然很快，但不久就会将细胞杀死，不能再进行质壁分离复原；若浓度过低，则不能引起质壁分离或分离速度太慢，影响实验结果。
此外，8%的食盐溶液，5％的硝酸钾溶液等也可以使用。
盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于作质壁分离的溶液。
3、质壁分离与质壁分离复原的间隔时间：做好质壁分离实验后不久就要做复原实验，避免使质壁分离的细胞长时间处于较高浓度的外界溶液中，使细胞过度失水导致细胞死亡，从而不能发生质壁分离复原现象。
四、应用
1、测定细胞液的浓度。
2、可用于判断细胞的死活。
因为活细胞的原生质层具有选择透过性，死细胞的原生质层不具有选择透过性，而变成了全透性，所以死亡的植物细胞就不可能有质壁分离现象。
因此这一原理是设计实验判断植物细胞死活的理论依据。
3、可观察植物细胞的细胞膜。
4、可验证成熟的植物细胞是一个渗透系统或成熟植物细胞能发生渗透作用。
5、动物细胞能发生渗透作用，但因无细胞壁，故动物细胞不会发生质壁分离现象。
而渗透原理在动物细胞中也有广泛的应用，例如，要得到细胞膜，可将哺乳动物的成熟红细胞置于纯水中，使细胞因渗透吸水过多而胀破，从而得到细胞膜。