高考生物一轮复习 物质跨膜运输的实例导学案

山东省平度市第一中学生 物 学 课 时 授 课 导 学 案 〖课 题〗ξ4．1 物质跨膜运输的实例 〖学习要求〗1．分析说明：细胞吸水的方式及其原理。 2．简要概述：吸收无机盐的原理、过程和特点。 3．分析说明：观察植物细胞质壁分离和复原的实验操作过程、要求和目的。 课前预习 【预习指导】课前默写下列知识要点，然后自主复习第4章第1节基础知识，对默写结果进行矫正，并达到导学案提出的学习水平要求（记忆→理解→掌握→运用）。 一、细胞的吸水和失水 1．（掌握）渗透作用发生的条件：具有半透膜；半透膜两侧的溶液具有浓度差。 2．（理解）动物细胞的渗透吸水和失水 当外界溶液浓度低于细胞内液浓度时，细胞吸水膨胀甚至破裂； 当外界溶液浓度高于细胞内液浓度时，细胞失水皱缩； 当外界溶液浓度等于细胞内液浓度时，水分进出处于动态平衡。 3．（记忆）植物细胞的渗透吸水和失水 ①成熟植物细胞是一个渗透系统： 植物细胞的细胞壁具有全透性特点；由细胞膜、液泡膜及其之间的细胞质构成的原生质层起到半透膜的作用；细胞液具一定浓度，与外界溶液形成浓度差。 ②植物细胞的渗透吸水过程： 外界溶液浓度低于细胞液浓度时，细胞经过渗透作用吸水； 外界溶液浓度高于细胞液浓度时，细胞经过渗透作用失水。 4．（掌握）植物细胞的质壁分离与复原的原因 由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，所以当外界溶液浓度高于细胞液浓度时，植物细胞不断失水而发生质壁分离；当外界溶液浓度低于细胞液浓度时，质壁分离的细胞不断吸水而发生质壁分离复原。 二、细胞对无机盐的吸收 1．（记忆）吸收形式：主要以可溶性无机盐离子的形式被吸收。 2．（理解）吸收过程：通过主动运输从土壤进入细胞中而被吸收。 【自主练习】（08上海）在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓 度与萝卜条质量变化的关系如右图。若将处于b浓度溶液中的萝 卜条移入a浓度溶液中，则该萝卜条的质量将（B） A．不变 B．增大 C．减小 D．先增后减 质量变化 增大 0 减小 a b 溶液浓度 课中研讨 【问题研讨一】渗透作用［中图版］ 1．（记忆）渗透作用的定义： 渗透作用是指水或溶剂分子通过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。 2．（理解）据图解释渗透作用发生的过程。 半透膜 V2 低浓度 溶液 开始状态 扩散过程 结束状态 V2 扩散平衡 高浓度 溶液 V1 V1 由于在单位空间内，低浓度溶液中的水分子数目比高浓度溶液中的水分子数目多，所以在单位时间内，水分子通过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散速度（V1）大于水分子从高浓度溶液向低浓度溶液的扩散速度（V2），从而导致高浓度溶液的液面上升。 随着高浓度溶液液面的上升，高浓度溶液产生的压强逐渐增大，导致水分子的扩散速度V1逐渐增大，水分子的扩散速度V1逐渐减小，最后二者趋于平衡，此时高浓度溶液的液面不再升高。 3．（理解）当溶液的液面不再变化时，半透膜两侧的溶液浓度相等吗？ 不相等，高浓度溶液的浓度仍然高于低浓度溶液的浓度。 【跟踪练习1】如图在“U”型管底部放一半透膜（水、葡萄糖可通过，蔗 糖不能通过），在甲、乙侧分别倒入等量的10％葡萄糖溶液和10％蔗糖溶 液。最后，甲乙两侧溶液的液面高低情况是（B） A．甲侧高 B．乙侧高 C．两侧一样高 D．不能确定 【跟踪练习2】（99年上海）若向日葵的某种细胞间隙的液体浓度为A，细胞液浓度为B，细胞质基质的浓度为C，则当它缺水而萎嫣时，三者之间的浓度关系为（B） A．A＞B＞C B．A＞C＞B C．B＞C＞A D．B＞A＞C 甲 乙 【问题研讨二】植物细胞的质壁分离与复原实验 1．（体会）观看视频：质壁分离与复原实验。 2．（理解）选取怎样的生物组织作为实验材料效果更好？为什么？ 选用紫色洋葱的外表皮作为实验材料。 紫色洋葱的外表皮细胞中的液泡呈紫色，无需染色，便于观察。 3．如何进行引流法操作？ 在盖玻片一侧滴加溶液，在另一侧用吸水纸吸引，以更换盖玻片下溶液。 4．在蔗糖溶液中，植物细胞发生了哪些现象？ 细胞中的液泡逐渐减小，液泡颜色深浅的变化是由浅变深。 原生质层与细胞壁逐渐分离，发生质壁分离现象。 5．将蔗糖溶液更换为清水后，植物细胞发生了哪些现象？ 细胞中的液泡逐渐胀大，液泡颜色深浅的变化是由深变浅。 原生质层逐渐紧贴细胞壁，发生质壁分离复原现象。 6．植物细胞的质壁分离与复原实验有哪些应用？ 鉴定成熟植物细胞的死活；检测细胞液的浓度； 观察植物细胞的细胞膜；验证成熟的植物细胞是一个渗透系统。 7．使用3g/mL的蔗糖溶液进行该实验，会发生什么结果？ 细胞失水过多而死亡。只发生质壁分离，不发生质壁分离复原。 8．使用0.1mol/LKNO3溶液进行实验，又会发生什么结果？ 先发生质壁分离，后自动发生质壁分离复原。 【跟踪练习3】（09江苏）按下面步骤进行质壁分离实验：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。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。在显微镜下观察，结果如图所示。 ①图中A、B处的颜色分别是无色、绿色。 ②如果上述实验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0.39／mL的蔗糖溶液，则在显微镜下观察到A、B处颜色分别是红色、绿色。 ③如果将浸润在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，为了在显微镜下更准确地判断A处颜色，对显微镜的操作方法是缩小光圈、改用平面镜。如果A处呈绿色，可能的原因是高温下细胞膜、叶绿体膜失去选择透过性，叶绿素进入A处。 【问题研讨三】植物对矿质元素离子的吸收 1．矿质元素：除C、H、O之外，主要由植物根系从土壤中吸收的化学元素。 2．你认为影响植物吸收矿质离子的因素有哪些？ 温度、土壤含氧量、载体种类和数量等。 3．中耕松土对农田有哪些好处？ 除草、保持水分、增加溶氧量促进根的呼吸等。 A B 4．用完全培养液培养水稻，结果发现培养液中Mg、Ca浓度比培养液的初始浓度升高，而Si浓度比培养液的初始浓度下降。 （1）实验说明植物吸收矿质元素离子有何特点？其原因是什么？ 植物对矿质元素离子具有选择性吸收特点。 这与根细胞膜上载体的种类和数量有关。 （2）实验说明植物对水和对矿质离子的吸收之间有何关系？ 植物对水和对矿质离子的吸收是两个相对独立的过程。 【跟踪练习4】（04年上海）下图中正确表示水稻呼吸强度与K吸收量关系的是（C） ＋2＋2＋4＋ 【知识梳理】延伸下列知识框架，在小组内相互提问交流并加以巩固。 【课堂练习】完成《创新设计》 “随堂双基演练”。 课后学习 1．结合本节导学案，巩固记忆所学基础知识（课前提问检查）。 2．完成《创新设计》。 K＋K＋K＋K＋吸收量 A 吸收量 B 吸收量 C 吸收量 D 呼吸作用强度 呼吸作用强度 呼吸作用强度 呼吸作用强度 细 胞 吸 收 水 和 无 机 盐 吸 主要 收 水 吸 收 无机盐 渗透作用原理 渗透吸水 渗透吸水过程 相对独立 矿质元素 吸收形式 无机盐离条件 半透膜；浓度差 C外>C内，失水 C内>C外，吸水 影响因素 质壁分离 分离复原 吸收特点 选择性 吸收过程 必需矿质元主动运输 温度/O2/载体