備考2024屆高考生物一輪復習講義第二章細胞的基本結構和物質的運輸課時3細胞的吸水和失水考點2　探究植物細胞的吸水和失水

考點2探究植物細胞的吸水和失水1.實驗的原理和過程（1）實驗原理（2）實驗過程2.從內因和外因判斷細胞能否發(fā)生質壁分離和復原3.質壁分離與復原實驗的拓展應用（1）判斷成熟植物細胞的死活（2）測定細胞液的濃度范圍（3）比較不同植物細胞的細胞液濃度的大?。?）比較未知濃度溶液的濃度大?。?）檢測溶質能否進行跨膜運輸基礎自測1.活的、成熟的植物細胞能發(fā)生質壁分離和復原。（√）2.質壁分離是指細胞質與細胞壁發(fā)生分離。（×）3.發(fā)生質壁分離的細胞，細胞壁與原生質層之間的液體是清水。（×）4.觀察植物細胞吸水和失水時，可用蔗糖溶液處理紫色洋蔥鱗片葉外表皮。（√）5.質壁分離過程中，黑藻細胞綠色加深、吸水能力減小。（×）6.用質量濃度為0.3g/mL蔗糖溶液處理的紫色洋蔥鱗片葉外表皮裝片，紫色的液泡逐漸變小，顏色逐漸變深。（√）7.需在高倍鏡下才能觀察到紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的質壁分離。（×）深度思考1.為什么質壁分離實驗常選擇紫色洋蔥鱗片葉外表皮作為實驗材料？提示因為紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液中含有色素，使液泡呈現(xiàn)紫色，便于實驗現(xiàn)象的觀察。2.本實驗無另外設置的對照組，為什么還叫對照實驗？提示本實驗中，實驗組和對照組在同一裝片中先后進行，屬于自身對照。3.質壁分離實驗為什么要選用成熟植物細胞？提示因為成熟植物細胞具有中央大液泡，質壁分離現(xiàn)象明顯。4.某同學用一定濃度的尿素、紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞進行質壁分離復原實驗時，在顯微鏡下觀察到了明顯的質壁分離現(xiàn)象，但是一直沒有觀察到質壁分離復原，最可能的原因是什么？提示尿素溶液的濃度過高，導致紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞失水過多而死亡。5.用紫色洋蔥鱗片葉外表皮觀察質壁分離與復原時，觀察不到染色體的原因是什么？提示因為紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞為高度分化的成熟細胞，已經(jīng)不再進行分裂，所以看不到染色體。6.為什么紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞在一定濃度的KNO3溶液中發(fā)生質壁分離后能自動復原？提示因為K＋、NO3研透高考明確方向命題點1質壁分離與復原實驗的原理和過程分析1.[2022浙江6月]“觀察洋蔥表皮細胞的質壁分離及質壁分離復原”實驗中，用顯微鏡觀察到的結果如圖所示。下列敘述正確的是（A）A.由實驗結果推知，甲圖細胞是有活性的B.與甲圖細胞相比，乙圖細胞的細胞液濃度較低C.丙圖細胞的體積將持續(xù)增大，最終漲破D.若選用根尖分生區(qū)細胞為材料，質壁分離現(xiàn)象更明顯解析甲圖細胞能夠發(fā)生質壁分離及復原，因此其是活的植物細胞，A正確；乙圖細胞已經(jīng)發(fā)生失水，液泡體積變小，其細胞液濃度高于甲圖細胞的，B錯誤；植物細胞存在細胞壁，不會吸水漲破，C錯誤；根尖分生區(qū)細胞還未成熟，既沒有中央大液泡，也無顏色，質壁分離現(xiàn)象不明顯，D錯誤。命題變式[圖像改變型]若將觀察到的其中某個細胞原生質體大小變化情況繪制成了曲線（如圖）。下列敘述正確的是（注：細胞原生質體的初始大小相對值記為1）（D）A.b～c段，由于失水過多，細胞可能已經(jīng)死亡B.c～d段，水分子的運動方向是從細胞外進入細胞內C.d～e段，細胞液濃度等于外界溶液濃度D.e時液泡的顏色比a時淺解析由圖可知，b～c段以后細胞原生質體體積增大，說明細胞沒有死亡，A錯誤；c～d段，細胞原生質體體積增大，故水分子從細胞外進入細胞內的多于從細胞內運出細胞外的，B錯誤；d～e段，細胞原生質體的大小大于其初始大小，說明細胞吸水，外界溶液濃度低于細胞液濃度，C錯誤；e時細胞原生質體大小的相對值大于a時的，說明細胞吸水，則液泡的顏色比a時的淺，D正確。2.[2023全國甲]探究植物細胞的吸水和失水實驗是高中學生常做的實驗。某同學用紫色洋蔥鱗片葉外表皮為材料進行實驗，探究蔗糖溶液、清水處理外表皮后，外表皮細胞原生質體和液泡的體積及細胞液濃度的變化。圖中所提到的原生質體是指植物細胞不包括細胞壁的部分。下列示意圖中能夠正確表示實驗結果的是（C）解析用30％蔗糖溶液處理之后，細胞失水，原生質體和液泡的體積都會減小，細胞液濃度上升；用清水處理之后，細胞吸水，原生質體和液泡體積會增大，細胞液濃度下降，A、B錯誤。隨著所用蔗糖溶液的濃度上升，當蔗糖溶液的濃度超過細胞液濃度之后，細胞就會開始失水，原生質體和液泡的體積下降，細胞液濃度上升，C正確、D錯誤。把握兩點規(guī)避植物細胞質壁分離與復原過程中的有關問題1.細胞吸水能力變化的判定細胞吸水能力的增大或減小與外界溶液濃度沒有直接關系，而與自身細胞液濃度變化有直接關系。細胞失水后細胞液濃度增大，細胞吸水能力增強；細胞吸水后細胞液濃度減小，細胞吸水能力減弱。2.細胞吸收溶質分子或離子的時間和方式判定若細胞能吸收某種溶質分子或離子，則從其置于外界溶液后就開始吸收了，而不是到達平衡狀態(tài)時才開始；細胞吸收溶質分子或離子的方式可能不同，如甘油、尿素等物質以自由擴散的方式被吸收，K＋、NO3命題點2質壁分離與復原實驗的拓展和應用分析3.[2022全國甲]植物成熟葉肉細胞的細胞液濃度可以不同。現(xiàn)將a、b、c三種細胞液濃度不同的某種植物成熟葉肉細胞，分別放入三個裝有相同濃度蔗糖溶液的試管中，當水分交換達到平衡時觀察到：①細胞a未發(fā)生變化；②細胞b體積增大；③細胞c發(fā)生了質壁分離。若在水分交換期間細胞與蔗糖溶液沒有溶質的交換，下列關于這一實驗的敘述，不合理的是（C）A.水分交換前，細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度B.水分交換前，細胞液濃度大小關系為細胞b＞細胞a＞細胞cC.水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度大于細胞a的細胞液濃度D.水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度解析由“①細胞a未發(fā)生變化”可推出細胞a在該蔗糖溶液中的吸水量等于失水量，即水分交換前，細胞a的細胞液濃度與外界蔗糖溶液的濃度相等；由“②細胞b體積增大”可推出細胞b在該蔗糖溶液中的吸水量大于失水量，即水分交換前，細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度；由“③細胞c發(fā)生了質壁分離”可推出細胞c在該蔗糖溶液中的失水量大于吸水量，即水分交換前，細胞c的細胞液濃度小于外界蔗糖溶液的濃度。綜合上述分析可以推出，水分交換前，細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度，A項合理；水分交換前，細胞液濃度大小關系為細胞b＞細胞a＞細胞c，B項合理；水分交換平衡時，細胞a和細胞c的細胞液濃度都與各自所處的外界蔗糖溶液的濃度相等，由于細胞c發(fā)生了質壁分離，有水進入蔗糖溶液中，故水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度小于細胞a的細胞液濃度，C項不合理、D項合理。命題變式[條件改變型]若要探究該植物不同部位的成熟細胞的細胞液濃度是否存在差異，某學習小組分別從該植物三個不同部位（甲、乙、丙）取出少量成熟細胞，同時浸入0.3g/mL的蔗糖溶液中，測定實驗時間T內細胞原生質體體積的變化情況如圖所示（曲線最后一段均水平）。下列分析錯誤的是（D）A.同一植物不同部位細胞的細胞液的濃度存在差異，且其細胞液濃度的大小為丙＞乙＞甲B.甲細胞通過滲透作用失水，而丙、乙細胞通過滲透作用吸水且丙細胞的吸水量大于乙細胞C.在時間T時，甲、乙、丙細胞的水分進出達到平衡狀態(tài)D.甲細胞因失水過多死亡，乙、丙細胞則保持生命活力解析由題意和圖示分析可知，乙、丙細胞原生質體體積增大，所以其細胞液濃度大于蔗糖溶液濃度，丙細胞原生質體體積的增大量稍大于乙細胞原生質體，可推知丙細胞的細胞液濃度較大；甲細胞原生質體體積減小，所以其細胞液濃度小于蔗糖濃度，可判斷甲細胞液濃度＜乙細胞液濃度＜丙細胞液的