中学生物实践活动十（二）

1、活动十（活动十（2 2）思考讨论及教学：思考讨论及教学：（四）（四） 如何根据植物细胞质壁分离与复原实验结果如何根据植物细胞质壁分离与复原实验结果推理出原生质层是半透膜？（水分子可以自由通过推理出原生质层是半透膜？（水分子可以自由通过原生质层；蔗糖分子不能通过原生质层）原生质层；蔗糖分子不能通过原生质层）（五）（五）半透膜两侧的溶液的浓度差的作用是什么？半透膜两侧的溶液的浓度差的作用是什么？如何根据植物细胞质壁分离与复原实验结果推理出如何根据植物细胞质壁分离与复原实验结果推理出半透膜两侧的溶液的浓度差的作用？半透膜两侧的溶液的浓度差的作用？（六）（六）如何建构成熟植物细胞渗透吸水原理的概念如何

2、建构成熟植物细胞渗透吸水原理的概念模型？模型？（四）（四） 如何根据植物细胞质壁分离与复原实验结果如何根据植物细胞质壁分离与复原实验结果推理出原生质层是半透膜？（水分子可以自由通过推理出原生质层是半透膜？（水分子可以自由通过原生质层；蔗糖分子不能通过原生质层）原生质层；蔗糖分子不能通过原生质层）1 1 植物细胞质壁分离与复原实验结果植物细胞质壁分离与复原实验结果直接推理直接推理出水出水分子可以自由通过原生质层分子可以自由通过原生质层 前提：当洋葱表皮细胞置于高于细胞液浓度的前提：当洋葱表皮细胞置于高于细胞液浓度的溶液中，发生质壁分离现象溶液中，发生质壁分离现象-液泡变小，细胞液颜液泡变小，细胞

3、液颜色变深，说明水分子从细胞液跨原生质层流向细胞色变深，说明水分子从细胞液跨原生质层流向细胞外，即外，即细胞失水细胞失水；当发生质壁分离的洋葱表皮细胞；当发生质壁分离的洋葱表皮细胞置于低于细胞液浓度的溶液中，发生质壁分离复原置于低于细胞液浓度的溶液中，发生质壁分离复原现象现象-液泡变大回复原状，细胞液颜色变浅，说明液泡变大回复原状，细胞液颜色变浅，说明水分子从细胞外跨原生质层流向细胞液，即水分子从细胞外跨原生质层流向细胞液，即细胞吸细胞吸水水。 所以，所以，水分子可以自由通过原生质层水分子可以自由通过原生质层2 2 植物细胞质壁分离与复原实验结果植物细胞质壁分离与复原实验结果间接推理间接推理蔗

4、糖蔗糖分子不能通过原生质层（反证原生质层分子不能通过原生质层（反证原生质层不是半透膜不是半透膜是错误的，进而证明原生质层是半透的是正确的）是错误的，进而证明原生质层是半透的是正确的）（1 1）如果原生质层是全透的，即）如果原生质层是全透的，即蔗糖分子也可以通蔗糖分子也可以通过原生质层进入液泡内过原生质层进入液泡内，其，其原生质层两侧的溶液将原生质层两侧的溶液将呈现等渗状态呈现等渗状态，进出细胞的水分子也会达到动态平进出细胞的水分子也会达到动态平衡衡，在这种情况下，洋葱表皮细胞是不会发生质壁，在这种情况下，洋葱表皮细胞是不会发生质壁分离的；分离的； 然而，置于然而，置于30%30%蔗糖溶液中，洋

5、葱表皮细胞发蔗糖溶液中，洋葱表皮细胞发生了质壁分离，这是客观事实，所以，蔗糖分子也生了质壁分离，这是客观事实，所以，蔗糖分子也可以通过原生质层是错误的，进而证明可以通过原生质层是错误的，进而证明蔗糖分子不蔗糖分子不能通过原生质层是正确的。能通过原生质层是正确的。（2 2）如果原生质层是全不透的，那么成熟植物细胞）如果原生质层是全不透的，那么成熟植物细胞置于置于30%30%的蔗糖溶液中，由于水分子、蔗糖分子和色的蔗糖溶液中，由于水分子、蔗糖分子和色素分子等都不能通过，在这种情况下，洋葱表皮细素分子等都不能通过，在这种情况下，洋葱表皮细胞是不会发生质壁分离的；胞是不会发生质壁分离的； 然而，置于然

6、而，置于30%30%蔗糖溶液中，洋葱表皮细胞发蔗糖溶液中，洋葱表皮细胞发生了质壁分离，这是客观事实；所以，生了质壁分离，这是客观事实；所以，原生质层是原生质层是全不透的命题是错误的，间接证明，原生质层是半全不透的命题是错误的，间接证明，原生质层是半透的的命题是正确的。透的的命题是正确的。 （五）（五） 半透膜两侧的溶液的半透膜两侧的溶液的浓度差浓度差的的作用作用是什么？是什么？如何根据植物细胞质壁分离与复原实验结果如何根据植物细胞质壁分离与复原实验结果推理推理出半出半透膜两侧的溶液的浓度差的作用？透膜两侧的溶液的浓度差的作用？ 原生质层两侧溶液的浓度差的作用：原生质层两侧溶液的浓度差的作用：决

7、定着水决定着水分子的运动方向。分子的运动方向。 根据植物细胞质壁分离与复原实验结果采用根据植物细胞质壁分离与复原实验结果采用归归纳推理纳推理的方式推出半透膜两侧的溶液的浓度差的作用。的方式推出半透膜两侧的溶液的浓度差的作用。其归纳推理过程如下：其归纳推理过程如下： 前提：前提：1 原生质层相当于一层半透膜原生质层相当于一层半透膜 前提：前提：2 当细胞液的浓度小于外界溶液浓度时，当细胞液的浓度小于外界溶液浓度时，细胞液中的水分透过原生质层流向外界溶液中细胞液中的水分透过原生质层流向外界溶液中，细胞，细胞失水，发生质壁分离；失水，发生质壁分离； 前提：前提：3当细胞液的浓度大于外界溶液浓度时，当

8、细胞液的浓度大于外界溶液浓度时，外界溶液中的水分透过原生质层进入细胞液外界溶液中的水分透过原生质层进入细胞液中，细胞中，细胞吸水，发生质壁分离复原；吸水，发生质壁分离复原； 从中可见，水分渗入和渗出都是从中可见，水分渗入和渗出都是顺水分子相对顺水分子相对含量梯度进行的，即从水分子相对含量高的一侧通含量梯度进行的，即从水分子相对含量高的一侧通过原生质层向水分子相对含量低的一侧扩散；过原生质层向水分子相对含量低的一侧扩散； 由此推出的由此推出的一般性结论一般性结论是：是：原生质层两侧溶液原生质层两侧溶液的浓度差决定着水分子的运动方向。的浓度差决定着水分子的运动方向。六六 如何建构成熟植物细胞渗透吸

9、水原理的概念模型如何建构成熟植物细胞渗透吸水原理的概念模型？ 植物细胞渗透吸水原理：植物细胞渗透吸水原理：水分子水分子（溶剂分子）通过（溶剂分子）通过原生质层原生质层的的扩散扩散。内涵：内涵：1 1 细胞壁：全透性细胞壁：全透性2 2 原生质层的原生质层的组成组成和和特性（半透膜）特性（半透膜）3 3 液泡中液泡中细胞液细胞液具有一定的具有一定的浓度浓度4 4 扩散：水分子从相对含量高的一侧向相对含量低的一扩散：水分子从相对含量高的一侧向相对含量低的一侧运动。侧运动。5 5 原生质层两侧溶液的浓度差决定水分子的运动方向原生质层两侧溶液的浓度差决定水分子的运动方向。 因此，引导学生构建模型不仅是实施因此，引导学生构建模型不仅是实施科学思维训练科学思维训练的一种途径，也是促使学生的一种途径，也是促使学生深入理解知识深入理解知识的一种有效方的一种有效方法。法。记号：记号：以箭头指向表示水分子运动方向以箭头指向表示水分子运动方向 植物细胞渗透吸水原理的概念模型如下：植