實驗3-植物細(xì)胞的吸水和失水(解析版)

實驗3植物細(xì)胞的吸水和失水核心知識回顧1、成熟植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)：(1)細(xì)胞壁性，且伸縮性。(2)由、、兩者之間的組成的原生質(zhì)層具有性，相當(dāng)于，且伸縮性。(3)具有一定濃度，和外界溶液發(fā)生滲透作用。2、原理和現(xiàn)象(1)外界溶液濃度細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞失水，發(fā)生現(xiàn)象。(2)外界溶液濃度細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞吸水，發(fā)生現(xiàn)象。3、質(zhì)壁分離的原因(1)外因：細(xì)胞液濃度外界溶液濃度，細(xì)胞通過滲透作用失水；(2)內(nèi)因：細(xì)胞壁的伸縮性原生質(zhì)層的伸縮性。4、用紫色洋蔥鱗片葉外表皮作為實驗材料的原因：紫色洋蔥外表皮細(xì)胞的細(xì)胞液中有花青素，使液泡中的細(xì)胞液呈，有利于觀察。5、本實驗選用的蔗糖溶液作試劑，若濃度過高或過低對實驗造成的影響是：若濃度過高，質(zhì)壁分離速度快，細(xì)胞會因失水過多而，不能再進(jìn)行質(zhì)壁分離復(fù)原；若濃度過低，不能引起質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離速度。6、洋蔥表皮細(xì)胞原生質(zhì)層與細(xì)胞壁之間是溶液。7、細(xì)胞、細(xì)胞及未成熟植物細(xì)胞(如根尖細(xì)胞)不能發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。8、在一定濃度(溶質(zhì)不能透膜)的溶液(如蔗糖等)中只會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，自動復(fù)原。在一定濃度(溶質(zhì)可透膜)的溶液(如、、、等)中可發(fā)生質(zhì)壁分離后自動復(fù)原現(xiàn)象。在高濃度溶液中可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，不會自動復(fù)原，細(xì)胞會因而死亡。9、鹽酸、酒精、醋酸等溶液能細(xì)胞，不適于做質(zhì)壁分離實驗的溶液。10、植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原只需要用(“低倍鏡”或“高倍鏡”)觀察。11、在細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離過程中，細(xì)胞失水能力逐漸，吸水能力逐漸。12、質(zhì)壁分離實驗中的兩組對照組別實驗組對照組第一組經(jīng)質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液處理后發(fā)生質(zhì)壁分離的洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞自然狀態(tài)下的洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞第二組用清水處理后發(fā)生了質(zhì)壁分離復(fù)原的細(xì)胞發(fā)生了質(zhì)壁分離的洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞【答案】1、(1)全透小(2)細(xì)胞膜液泡膜細(xì)胞質(zhì)選擇透過半透膜大(3)細(xì)胞液2、(1)大于質(zhì)壁分離(2)小于質(zhì)壁分離復(fù)原3、(1)小于(2)小于4、紫色5、0.3g/mL死亡很慢6、外界(蔗糖)7、死動物分生區(qū)8、不會KNO3NaCI尿素甘油失水過多9、殺死10、低倍鏡11、減弱增強(qiáng)核心知識辨析1、探究植物細(xì)胞的吸水和失水，以細(xì)胞壁的位置變化為觀察指標(biāo)(2021·遼寧卷)(×)辨析：在植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的實驗中，細(xì)胞壁伸縮性很小，位置基本不變，主要是以原生質(zhì)層的位置做觀察指標(biāo)。觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原，可選用大蒜根尖分生區(qū)細(xì)胞為材料(2020·全國卷)(×)辨析：根尖分生區(qū)無成熟的大液泡，不能用于觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原。質(zhì)壁分離過程中，黑藻細(xì)胞綠色加深、吸水能力減小(2020·山東卷)(×)辨析：質(zhì)壁分離過程中，植物細(xì)胞失水，原生質(zhì)層體積變小，綠色會加深，而隨著不斷失水，細(xì)胞液的濃度增大，吸水能力增強(qiáng)。在蔗糖溶液中加入適量紅墨水溶液，可用于觀察白洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離(2019江蘇卷)(√)辨析：白色洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞的細(xì)胞液無色，以此為實驗材料觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離時，在蔗糖溶液中加入適量的紅墨水使之成為紅色，會使觀察到的質(zhì)壁分離現(xiàn)象更明顯。在觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗操作中，共涉及三次顯微鏡觀察，第一次用低倍鏡觀察，第二、三次用高倍鏡觀察(×)辨析：植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原只需要用低倍鏡觀察。在觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗中，當(dāng)質(zhì)壁分離復(fù)原后，細(xì)胞液的濃度等于外界溶液濃度(×)辨析：當(dāng)質(zhì)壁分離復(fù)原后，由于植物細(xì)胞壁的保護(hù)，此時細(xì)胞吸水和失水平衡，細(xì)胞液的濃度可能大于或等于外界溶液濃度。用質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液和質(zhì)量濃度為0.5g/mL的蔗糖溶液做質(zhì)壁分離實驗，結(jié)果相同(×)辨析：如果把質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液換成質(zhì)量濃度為0.5g/mL的蔗糖溶液，成熟植物細(xì)胞質(zhì)壁分離，放入清水中不再復(fù)原，細(xì)胞大量失水死亡。將黑藻葉片放在0.3g/mL的蔗糖溶液中，細(xì)胞液溶液濃度逐漸降低(×)辨析：當(dāng)黑藻置于0.3g/mL的蔗糖溶液中，細(xì)胞由于發(fā)生質(zhì)壁分離，開始失水，所以細(xì)胞液溶液濃度逐漸升高。高考真題剖析1、(2022年·浙江)“觀察洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原”實驗中，用顯微鏡觀察到的結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是()A、由實驗結(jié)果推知，甲圖細(xì)胞是有活性的B、與甲圖細(xì)胞相比，乙圖細(xì)胞的細(xì)胞液濃度較低C、丙圖細(xì)胞的體積將持續(xù)增大，最終脹破D、若選用根尖分生區(qū)細(xì)胞為材料，質(zhì)壁分離現(xiàn)象更明顯參考答案：A解析：由圖可知，甲到乙的過程中，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，乙到丙的過程細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原，據(jù)此分析解答。能發(fā)生質(zhì)壁分離細(xì)胞應(yīng)為活的植物細(xì)胞，A正確；乙圖所示細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，該過程中細(xì)胞失水，故與甲圖相比，乙圖細(xì)胞的細(xì)胞液濃度較高，B錯誤；由于有細(xì)胞壁的限制，丙圖細(xì)胞體積不會持續(xù)增大，且不會漲破，C錯誤；根尖分生區(qū)細(xì)胞無中央大液泡，不能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，D錯誤。2、(2021·湖南)質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原是某些生物細(xì)胞響應(yīng)外界水分變化而發(fā)生的滲透調(diào)節(jié)過程。下列敘述錯誤的是()A、施肥過多引起的“燒苗”現(xiàn)象與質(zhì)壁分離有關(guān)B、質(zhì)壁分離過程中，細(xì)胞膜可局部或全部脫離細(xì)胞壁C、質(zhì)壁分離復(fù)原過程中，細(xì)胞的吸水能力逐漸降低D、1mol/LNaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的滲透壓大小相等參考答案：D解析：施肥過多使外界溶液濃度過高，導(dǎo)致植物過度失水而死亡，引起“燒苗”現(xiàn)象，A正確；發(fā)生質(zhì)壁分離的內(nèi)因是細(xì)胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層的伸縮性，而原生質(zhì)層包括細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)，質(zhì)壁分離過程中，細(xì)胞膜可局部或全部與細(xì)胞壁分開，B正確；植物細(xì)胞在發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的過程中，因不斷吸水導(dǎo)致細(xì)胞液的濃度逐漸降低，與外界溶液濃度差減小，細(xì)胞的吸水能力逐漸降低，C正確；溶液滲透壓的大小取決于單位體積溶液中溶質(zhì)微粒的數(shù)目，1mol/L的NaCl溶液和1mol/L的蔗糖溶液的滲透壓不相同，因NaCl溶液中含有鈉離子和氯離子，故其滲透壓高于蔗糖溶液，D錯誤。3、(2020·山東)黑藻是一種葉片薄且葉綠體較大的水生植物，分布廣泛、易于取材，可用作生物學(xué)實驗材料。下列說法錯誤的是()A、在高倍光學(xué)顯微鏡下，觀察不到黑藻葉綠體的雙層膜結(jié)構(gòu)B、觀察植物細(xì)胞的有絲分裂不宜選用黑藻成熟葉片C、質(zhì)壁分離過程中，黑藻細(xì)胞綠色加深、吸水能力減小D、探究黑藻葉片中光合色素的種類時，可用無水乙醇作提取液參考答案：C解析：黑藻葉綠體的雙層膜結(jié)構(gòu)屬于亞顯微結(jié)構(gòu)，需要用電子顯微鏡來觀察，A正確；黑藻成熟葉片為高度分化的細(xì)胞，不具有分裂能力，故不能用來觀察植物細(xì)胞的有絲分裂，B正確；質(zhì)壁分離過程中，植物細(xì)胞失水，原生質(zhì)層體積變小，綠色會加深，而隨著不斷失水，細(xì)胞液的濃度增大，吸水能力增強(qiáng)，C錯誤；葉綠體中的色素易溶于乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑，提取黑藻葉片中光合色素時，可用無水乙醇作提取液，D正確。4、(2019·江蘇)下列實驗均使用光學(xué)顯微鏡進(jìn)行觀察，有關(guān)實驗操作或現(xiàn)象錯誤的是()A、實驗① B、實驗② C、實驗③ D、實驗④參考答案：ACD解析：①在觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離實驗中，利用洋蔥外表皮細(xì)胞、蔗糖溶液作為實驗材料，原生質(zhì)層呈現(xiàn)紫色，可以清晰的可見細(xì)胞壁等，但是不能看清楚各個組成部分的結(jié)構(gòu)，A錯誤；②在檢測生物組織中的脂肪的實驗中，蘇丹Ⅲ染液可以將脂肪染成橘黃色，B正確；③有絲分裂各個時期的細(xì)胞不一定是正方形的，如正在分裂的末期細(xì)胞不是正方形的，C錯誤；④在利用血細(xì)胞計數(shù)板對酵母菌進(jìn)行計數(shù)時，并沒有統(tǒng)計計數(shù)室所有酵母菌，D錯誤。限時訓(xùn)練A組(選擇題為單選)1、在觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原的過程中，某同學(xué)在視野中看到生活著的洋蔥表皮細(xì)胞正處于如圖所示的狀態(tài)。a、b表示該部位的溶液濃度，由此可推測()A、a>b，細(xì)胞滲透吸水B、a＝b，滲透系統(tǒng)保持動態(tài)平衡C、a<b，細(xì)胞滲透失水D、上述三種情況都有可能參考答案：D解析：圖示細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生質(zhì)壁分離，可能正處于質(zhì)壁分離的過程中，也可能已經(jīng)達(dá)到滲透平衡，或是正處于質(zhì)壁分離復(fù)原的過程中。若正處于質(zhì)壁分離復(fù)原的過程中，則a>b。細(xì)胞滲透吸水；若已經(jīng)達(dá)到滲透平衡，則a＝b，滲透系統(tǒng)保持動態(tài)平衡；若正處于質(zhì)壁分離的過程中，則a<b，細(xì)胞滲透失水。綜上分析，A、B、C均錯誤，D正確。2、將同一紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞制成兩組相同的臨時裝片，分別放入甲、乙兩種溶液中，測得細(xì)胞失水量變化如圖所示，下列敘述正確的是()A、a點時水分不再進(jìn)出細(xì)胞，質(zhì)壁分離達(dá)到最大程度B、bc段細(xì)胞失水量逐漸降低，但細(xì)胞吸水能力逐漸增強(qiáng)C、發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的細(xì)胞對應(yīng)的曲線是Ⅱ，c點后會逐漸復(fù)原D、甲、乙兩種溶液的初始滲透壓大致相等參考答案：D解析：a點時水分進(jìn)出細(xì)胞的量達(dá)到平衡，此時，質(zhì)壁分離達(dá)到最大程度，A錯誤；bc段細(xì)胞失水量逐漸降低，同時隨著細(xì)胞失水量的減少，細(xì)胞液濃度逐漸變小，因此細(xì)胞吸水能力逐漸減弱，B錯誤；發(fā)生質(zhì)壁分離自動復(fù)原的細(xì)胞對應(yīng)的曲線是Ⅱ，c點時細(xì)胞已經(jīng)復(fù)原，C錯誤；根據(jù)在甲、乙兩種溶液中，初始狀態(tài)時細(xì)胞失水量曲線重合，所以甲、乙兩種溶液的初始滲透壓應(yīng)大致相等，D正確。3、在“觀察植物細(xì)胞的吸水和失水”的實驗中，對紫色洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片進(jìn)行了三次觀察(如圖所示)。下列有關(guān)敘述正確的是()A、第一次觀察時容易看到紫色大液泡和較大的無色細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)區(qū)域B、第二次觀察時可以發(fā)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)壁分離，紫色體積變小，顏色變深C、吸水紙的主要作用是吸出滴管滴加的多余液體，以免污染鏡頭D、為了節(jié)約實驗時間，通?？梢允÷缘谝淮物@微觀察步驟參考答案：B解析：第一次觀察時容易看到紫色大液泡，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)區(qū)域較小，A錯誤；吸水紙的目的是使蔗糖溶液或清水通過洋蔥鱗片葉，使其發(fā)生質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離復(fù)原，C錯誤；不可以省略第一次顯微觀察步驟，這一步的觀察現(xiàn)象要作為對照，D錯誤。4、某人做的“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”實驗的步驟和現(xiàn)象如下表。下列相關(guān)說法錯誤的是()組別外界溶液第5分鐘時第10分鐘時滴加清水5分鐘時①質(zhì)量濃度為0.3g·mL－1的蔗糖溶液質(zhì)壁分離X質(zhì)壁分離復(fù)原②質(zhì)量濃度為0.5g·mL－1的蔗糖溶液質(zhì)壁分離無變化無變化③質(zhì)量濃度為1mol·L－1的KNO3溶液質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原ZA、表中X狀態(tài)時，細(xì)胞的失水速度比5分鐘時的更快B、②組細(xì)胞可能在5分鐘后失水死亡C、表中Z狀態(tài)時，細(xì)胞的液泡比10分鐘時的大D、①組細(xì)胞在第20分鐘時的細(xì)胞液濃度可能不同于原始細(xì)胞液濃度參考答案：A解析：由于質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液濃度大于細(xì)胞液濃度，且原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大，X為質(zhì)壁分離，此時細(xì)胞液和外界溶液濃度差小于第5分鐘，所以細(xì)胞失水速度比第5分鐘慢，A錯誤。5、假定將甲、乙兩個同種植物的成熟細(xì)胞分別放入蔗糖溶液和甘油溶液中，兩種溶液均比細(xì)胞液的濃度高，蔗糖分子不能透過原生質(zhì)層，甘油分子可以較快地透過原生質(zhì)層。在顯微鏡下連續(xù)觀察，甲、乙兩細(xì)胞的變化是()A、甲、乙兩細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，不再發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原B、甲、乙兩細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，隨后乙細(xì)胞又發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原C、甲、乙兩細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，隨后甲細(xì)胞又發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原D、甲、乙兩細(xì)胞均發(fā)生質(zhì)壁分離，后又均發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原參考答案：B解析：甲表皮細(xì)胞放入較高濃度的蔗糖溶液中，細(xì)胞失水發(fā)生質(zhì)壁分離，且發(fā)生質(zhì)壁分離后不能復(fù)原，原因是蔗糖分子不能透過半透膜改變細(xì)胞液的濃度；乙表皮細(xì)胞放入較高濃度的甘油溶液中，開始時細(xì)胞失水發(fā)生質(zhì)壁分離，在發(fā)生質(zhì)壁分離的過程中有甘油分子進(jìn)入表皮細(xì)胞，使細(xì)胞液濃度逐漸增大，當(dāng)細(xì)胞液濃度大于甘油溶液濃度時，細(xì)胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。6、在探究植物細(xì)胞質(zhì)壁分離及復(fù)原實驗中，某同學(xué)繪制的顯微鏡下紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞示意圖如圖。下列敘述錯誤的是()A、圖中陰影部分不呈現(xiàn)紫色B、a/b值可作為細(xì)胞失水程度的指標(biāo)C、實驗初始濃度大?。和饨缛芤簼舛却笥诩?xì)胞液濃度D、圖示時刻濃度大?。和饨缛芤簼舛鹊扔诩?xì)胞液濃度參考答案：D解析：題圖為處于質(zhì)壁分離狀態(tài)的細(xì)胞，如果液泡繼續(xù)變小，則外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度；如果液泡大小不變，則外界溶液濃度等于細(xì)胞液濃度；如果液泡逐漸變大，則外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度，D錯誤。B組(選擇題為不定項)1、將紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞放入一定濃度的KNO3溶液中，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞原生質(zhì)體體積在最初的t1時間內(nèi)不斷減小，在隨后的t2時間內(nèi)不斷增大并恢復(fù)到原來水平。下列敘述不正確的是()A、t1時間內(nèi)水從細(xì)胞液進(jìn)入外界溶液，t2時間內(nèi)K＋、NOeq\o\al(－,3)開始從外界進(jìn)入細(xì)胞液B、t1時間內(nèi)細(xì)胞液中紫色程度逐漸變深，t2時間內(nèi)細(xì)胞液中紫色程度逐漸變淺C、t1時間內(nèi)細(xì)胞液滲透壓高于KNO3溶液的滲透壓，而t2時間內(nèi)兩者正好相反D、t1時間內(nèi)細(xì)胞出現(xiàn)質(zhì)壁分離的現(xiàn)象，表明生物膜具有流動性參考答案：AC解析：t2時刻細(xì)胞在吸水，說明細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度，因此KNO3開始從外界進(jìn)入細(xì)胞液應(yīng)該是在t2之前，A錯誤；原生質(zhì)體體積在最初的t1時間內(nèi)不斷減小，說明細(xì)胞正在失水，細(xì)胞液滲透壓低于細(xì)胞外液滲透壓，而t2時間相反，C錯誤。2、將小鼠紅細(xì)胞放入一定濃度的KNO3溶液中，紅細(xì)胞體積隨時間變化如圖，下列有關(guān)敘述不正確的是()A、KN