人教版高一生物必修一第4章第1节《物质跨膜运输实例》导学案

物质跨膜运输的实例 （含实验）
主备人 周振宏 审核人 高一备课组 编号
班级 姓名
【考纲要求】： 1.说出渗透作用的原理 2.说出动植物细胞吸水和失水的原理
3.知道探究的一般流程，尝试提出问题，作出假设
【活动过程】
预习单（见练习册P27）
二、研学单
活动一：渗透系统的组成分析及应用
（一）看书本渗透作用装置，回答：
（1）渗透作用概念： （或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散作用，叫渗透作用。
（2）渗透作用的条件：① ；② 。
（3）渗透作用中水分子运动方向：从 浓度溶液向 浓度溶液。
或者说：从水分子浓度 的溶液向水分子浓度 的溶液
思考题：如书本问题探讨烧杯中不是清水，而是等摩尔浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？

例一 ：(2010·南京模拟)如图实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶。最可能的实验现象是 (　　)
A．漏斗中液面开始时先上升，加酶后再上升后又下降
B．在玻璃槽中会测到蔗糖和蔗糖酶
C．漏斗中液面开始时先下降，加酶后一直上升
D．在玻璃槽中会测到葡萄糖、果糖和蔗糖酶
（二）动物细胞的吸水和失水
思考并讨论以下问题:
红细胞的细胞膜是不是相当于半透膜？
当外界溶液浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？
红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？
【小结】（1）动物细胞的__________相当于一层半透膜
（2）________与__________构成浓度差，当外界溶液浓度__________细胞质浓度时；细胞失水皱缩，当外界溶液浓度__________细胞质浓度时，细胞吸水膨胀。
（三）植物细胞的吸水和失水
1.成熟的植物细胞的结构
（1）植物细胞的________和_________以及两层膜之间的________，称为原生质层。
（2）植物细胞内的液体环境主要指的是____________
2.质壁分离是指 和 分离开来，
思考：（1）植物细胞什么时候吸水，什么时候失水？

（2）植物发生质壁分离的条件是什么？
内因 ：
外因 ：
（3）植物细胞与外界溶液形成渗透系统，怎样满足渗透作用发生所具备的两个条件？

注意：两组概念的比较：半透膜和选择透过性膜，原生质层和原生质体
活动二：探究植物细胞的吸水和失水（质壁分离实验）
回忆：探究的一般步骤
提出问题 ？
作出假设 。
设计实验
（1）选择怎样的细胞材料来进行实验？
当红细胞细胞膜两侧的溶液具有浓度差时，红细胞会不会发生质壁分离？为什么？

（2）我们还要考虑选用怎样的试剂好呢？
选用 蔗糖糖溶液。浓度过高，细胞质壁分离速度虽然很快，但不久就会将细胞 ，细胞不能进行质壁分离 ；若浓度过低，则不能引起细胞质壁分离或速度太慢。另外，8% 食盐溶液、5%的硝酸钾溶液、一定浓度的尿素、甘油……也可使用，但后面三者在引起质壁分离后可 复原。
（3）实验时间：做好质壁分离的实验后，不久就要做质壁分离复原实验。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，细胞过度 而导致死亡。从而观察不到质壁分离复原的现象。
（4）整个实验具体的操作步骤如何？尝试描述（参考教材内容P62）
开展实验（略）
记录结果（见书上表格）
分析结果，得出结论
表达与交流
例题二、下面是一组用新鲜洋葱表皮进行的实验处理和结果，请分析回答：
（1）洋葱表皮细胞在第1、2、3组实验中均发生了质壁分离现象，其内部结构基础和外在条件分别是 。
（2）比较第1和第2组实验结果的差异，说明 。
（3）比较第1和第3组实验结果，出现实验结果差异性的原因是 。
（4）比较第1和第4组实验结果，出现实验结果差异性的原因是 。
实验分组
处理方法
实验结果
第1组
①将材料置于30%蔗糖溶液中
①发生质壁分离
②然后将材料移至蒸馏水中
②发生质壁分离复原
第2组
③将材料置于60%蔗糖溶液中
③迅速发生质壁分离
④然后将材料移至蒸馏水中
④质壁分离不能复原
第3组
⑤将材料置于7%的尿素溶液中
⑤开始发生质壁分离，然后逐渐自动复原
第4组
⑥将材料放入100℃热水中3min后
取出，重复第1组实验
⑥不发生质壁分离
活动三：物质跨膜运输的其他实例
1.在培养过程中，水稻吸收_________及_________较多，吸收_________较少，结果导致水稻培养液里的Ca2+、Mg2+浓度增高。
2.不同作物对无机盐的吸收是________差异的。和细胞膜上运送不同离子的载体种类和数量有关，体现了细胞膜和其他生物膜都具有_________ __（功能特性），是活细胞的一个重要特征。
3.水分子是 相对含量梯度跨膜运输的，其他物质的跨膜运输都是这样吗？
三、巩固单
1、实验室现有四瓶失去标签的蔗糖溶液(编号为A、B、C、D)，已知四瓶蔗糖溶液的浓度都不同。现利用半透膜袋进行渗透实验，装置如下图，一段时间后半透膜袋①和③变得胀硬，半透膜袋； ②萎缩。四种蔗糖溶液中浓度最低的是
A.蔗糖溶液A B．蔗糖溶液B C．蔗糖溶液C D.蔗糖溶液D
2．如右图所示，烧杯内装有蒸馏水，下部封有半透膜的长颈漏斗内装有淀粉和食盐溶液，漏斗内的液面略高于烧杯内蒸馏水的液面。过一段时间后，用碘水和硝酸银溶液分别检验蒸馏水中的物质。在整个实验过程中所能观察到的现象是
①漏斗内液面下降 ②漏斗内液面上升 ③烧杯内液体遇硝酸银溶液有白色沉淀生成 ④烧杯内液体遇碘水变蓝
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
3．在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中，某同学在视野中看到如
右图的细胞，a、b表示两处溶液的浓度。由此可推测
A．此时a>b，细胞渗透吸水
B．渗透系统保持动态平衡
C．此时aD．上述三种情况都可
4. 用打孔器取同一萝卜5cm长的直条4组，其中3组分别置于20、60、80g/L KNO3溶液中，分别在30min和120min后对萝卜条长度进行测量，测量结果如下图。预计在40g／L KNO3溶液中的测量结果最可能是
5.将人类的红细胞置于不同浓度的蔗糖液中，浸泡半小时之后的结果如下图。依照红细胞外形的变化判断蔗糖液的浓度，由高到低排列，正确的是

A.甲>乙>丙>丁 B.丁>甲>乙>丙 C.丙>丁>甲>乙 D.丙>乙>丁>甲
6.为了观察植物细胞质壁分离和复原的现象，某同学设计并进行了如下实验：
材料用具：洋葱；刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸，显微镜；质量浓度为0.075g/mL的胭脂红溶液（胭脂红是一种水溶性的大分子食用色素，呈红色），清水等。
方法步骤：
?
请回答下列问题：
⑴图中步骤B显微镜观察的目的是 。
⑵假如该同学发现植物细胞质壁分离后不能复原，可能的原因有 、 ，导致细胞过度失水而死亡。
⑶该同学在步骤D观察到了质壁分离现象，其实验结果应为下图中的 （填序号）、判断的理由有 。
7.（09江苏卷7分）回答下列与细胞有关的实验问题。
（1）下列4项实验中，需保持细胞生理活性的有 （填序号）。
①观察叶绿体和原生质的流动
②观察洋葱鳞片叶内表皮细胞中DNA的分布
③探究酵母菌的呼吸方式
④红细胞中血红蛋白的提取和分离
（2）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0.3g／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0.3g／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0.3g／mL的蔗糖溶液，则在显微镜下观察到A、B处颜色分别是 。
③如果将上述实验步骤二中浸润在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 。