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高中生物必修3：观察植物细胞的质壁分离和复原

原理：①细胞液浓度>细胞外溶液浓度时，细胞吸水;细胞液浓度<细胞外溶液浓度时，细胞失水

②细胞壁与原生质层的伸缩能力不同。

1、条件：细胞内外溶液浓度差，活细胞，大液泡

2、材料：紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞(具紫色大液泡)，质量浓度0.3g/mL的蔗糖溶液，清水等。

3、步骤：制作洋葱鳞片叶外表皮细胞临时装片→观察→盖玻片一側滴蔗糖溶液,另一側用吸水纸吸引→观察(液泡由大到小,颜色由浅变深,原生质层与细胞壁分离)→盖玻片一側滴清水, 另一側用吸水纸吸引→观察(质壁分离复原)

4、结论: 细胞外溶液浓度 > 细胞内溶液浓度，细胞失水 质壁分离

细胞外溶液浓度 < 细胞内溶液浓度，细胞吸水 质壁分离复原

植物细胞质壁分离和复原

1.原理：成熟(有明显液泡)的植物细胞能够与外界溶液组成一个渗透系统，通过渗透作用的方式吸水或失水。

2.方法步骤：

应用：1、可以用于测定细胞液的浓度 2、可以用于判断细胞的死活

注意问题：

1、细胞发生质壁分离后，细胞壁与细胞膜之间的空隙充满的是0.3mg/mL蔗糖溶液。

2、动物细胞能发生渗透作用但不会发生质壁分离。

例题：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：

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

(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 。

答案：(1)内部结构基础是有原生质层和原生质层内外两个溶液体系的存在;外在条件是原生质层内外两个溶液体系存在浓度差

(2)高浓度溶液加快质壁分离现象的出现，但由于引起细胞过度失水，导致细胞死亡，使质壁分离复原不能发生

(3)尿素是可能被细胞主动吸收的小分子物质，随着尿素分子不断的进入细胞内部，当细胞内外浓度趋于一致时，质壁分离就会自动复原

(4)高温致使细胞死亡，死亡的细胞原生质层失去选择透过性，不能发生质壁分离

注意问题

1、选材：选取紫色洋葱鳞片叶外表皮。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，观察到的质壁分离和复原效果明显。

另外，取新鲜水绵、黑藻叶、南瓜表皮也可以做这个实验。

2、试剂：选用0.3g/ml 蔗糖糖溶液。浓度过高，细胞质壁分离速度虽然很快，但不久就会将细胞杀死，细胞不能进行质壁分离复原;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自动复原。

3、时间的控制：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，细胞过度失水而导致死亡。从而观察不到质壁分离复原的现象。

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