實驗3-植物細胞的吸水和失水(解析版)

實驗3植物細胞的吸水和失水核心知識回顧1、成熟植物細胞的結構：(1)細胞壁性，且伸縮性。(2)由、、兩者之間的組成的原生質層具有性，相當于，且伸縮性。(3)具有一定濃度，和外界溶液發(fā)生滲透作用。2、原理和現象(1)外界溶液濃度細胞液濃度時，細胞失水，發(fā)生現象。(2)外界溶液濃度細胞液濃度時，細胞吸水，發(fā)生現象。3、質壁分離的原因(1)外因：細胞液濃度外界溶液濃度，細胞通過滲透作用失水；(2)內因：細胞壁的伸縮性原生質層的伸縮性。4、用紫色洋蔥鱗片葉外表皮作為實驗材料的原因：紫色洋蔥外表皮細胞的細胞液中有花青素，使液泡中的細胞液呈，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，質壁分離速度快，細胞會因失水過多而，不能再進行質壁分離復原；若濃度過低，不能引起質壁分離或質壁分離速度。6、洋蔥表皮細胞原生質層與細胞壁之間是溶液。7、細胞、細胞及未成熟植物細胞(如根尖細胞)不能發(fā)生質壁分離及復原現象。8、在一定濃度(溶質不能透膜)的溶液(如蔗糖等)中只會發(fā)生質壁分離現象，自動復原。在一定濃度(溶質可透膜)的溶液(如、、、等)中可發(fā)生質壁分離后自動復原現象。在高濃度溶液中可發(fā)生質壁分離現象，不會自動復原，細胞會因而死亡。9、鹽酸、酒精、醋酸等溶液能細胞，不適于做質壁分離實驗的溶液。10、植物細胞的質壁分離和復原只需要用(“低倍鏡”或“高倍鏡”)觀察。11、在細胞發(fā)生質壁分離過程中，細胞失水能力逐漸，吸水能力逐漸。12、質壁分離實驗中的兩組對照組別實驗組對照組第一組經質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液處理后發(fā)生質壁分離的洋蔥鱗片葉外表皮細胞自然狀態(tài)下的洋蔥鱗片葉外表皮細胞第二組用清水處理后發(fā)生了質壁分離復原的細胞發(fā)生了質壁分離的洋蔥鱗片葉外表皮細胞【答案】1、(1)全透小(2)細胞膜液泡膜細胞質選擇透過半透膜大(3)細胞液2、(1)大于質壁分離(2)小于質壁分離復原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、減弱增強核心知識辨析1、探究植物細胞的吸水和失水，以細胞壁的位置變化為觀察指標(2021·遼寧卷)(×)辨析：在植物細胞質壁分離和復原的實驗中，細胞壁伸縮性很小，位置基本不變，主要是以原生質層的位置做觀察指標。觀察細胞的質壁分離與復原，可選用大蒜根尖分生區(qū)細胞為材料(2020·全國卷)(×)辨析：根尖分生區(qū)無成熟的大液泡，不能用于觀察細胞的質壁分離與復原。質壁分離過程中，黑藻細胞綠色加深、吸水能力減小(2020·山東卷)(×)辨析：質壁分離過程中，植物細胞失水，原生質層體積變小，綠色會加深，而隨著不斷失水，細胞液的濃度增大，吸水能力增強。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胞的質壁分離(2019江蘇卷)(√)辨析：白色洋蔥鱗片葉表皮細胞的細胞液無色，以此為實驗材料觀察細胞的質壁分離時，在蔗糖溶液中加入適量的紅墨水使之成為紅色，會使觀察到的質壁分離現象更明顯。在觀察細胞的質壁分離與復原實驗操作中，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：植物細胞的質壁分離和復原只需要用低倍鏡觀察。在觀察細胞的質壁分離與復原實驗中，當質壁分離復原后，細胞液的濃度等于外界溶液濃度(×)辨析：當質壁分離復原后，由于植物細胞壁的保護，此時細胞吸水和失水平衡，細胞液的濃度可能大于或等于外界溶液濃度。用質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液和質量濃度為0.5g/mL的蔗糖溶液做質壁分離實驗，結果相同(×)辨析：如果把質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液換成質量濃度為0.5g/mL的蔗糖溶液，成熟植物細胞質壁分離，放入清水中不再復原，細胞大量失水死亡。將黑藻葉片放在0.3g/mL的蔗糖溶液中，細胞液溶液濃度逐漸降低(×)辨析：當黑藻置于0.3g/mL的蔗糖溶液中，細胞由于發(fā)生質壁分離，開始失水，所以細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、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，最終脹破D、若選用根尖分生區(qū)細胞為材料，質壁分離現象更明顯參考答案：A解析：由圖可知，甲到乙的過程中，細胞發(fā)生質壁分離，乙到丙的過程細胞發(fā)生質壁分離的復原，據此分析解答。能發(fā)生質壁分離細胞應為活的植物細胞，A正確；乙圖所示細胞發(fā)生質壁分離，該過程中細胞失水，故與甲圖相比，乙圖細胞的細胞液濃度較高，B錯誤；由于有細胞壁的限制，丙圖細胞體積不會持續(xù)增大，且不會漲破，C錯誤；根尖分生區(qū)細胞無中央大液泡，不能發(fā)生質壁分離現象，D錯誤。2、(2021·湖南)質壁分離和質壁分離復原是某些生物細胞響應外界水分變化而發(fā)生的滲透調節(jié)過程。下列敘述錯誤的是()A、施肥過多引起的“燒苗”現象與質壁分離有關B、質壁分離過程中，細胞膜可局部或全部脫離細胞壁C、質壁分離復原過程中，細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，導致植物過度失水而死亡，引起“燒苗”現象，A正確；發(fā)生質壁分離的內因是細胞壁的伸縮性小于原生質層的伸縮性，而原生質層包括細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質，質壁分離過程中，細胞膜可局部或全部與細胞壁分開，B正確；植物細胞在發(fā)生質壁分離復原的過程中，因不斷吸水導致細胞液的濃度逐漸降低，與外界溶液濃度差減小，細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微粒的數目，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，可用作生物學實驗材料。下列說法錯誤的是()A、在高倍光學顯微鏡下，觀察不到黑藻葉綠體的雙層膜結構B、觀察植物細胞的有絲分裂不宜選用黑藻成熟葉片C、質壁分離過程中，黑藻細胞綠色加深、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構屬于亞顯微結構，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胞，不具有分裂能力，故不能用來觀察植物細胞的有絲分裂，B正確；質壁分離過程中，植物細胞失水，原生質層體積變小，綠色會加深，而隨著不斷失水，細胞液的濃度增大，吸水能力增強，C錯誤；葉綠體中的色素易溶于乙醇、丙酮等有機溶劑，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顯微鏡進行觀察，有關實驗操作或現象錯誤的是()A、實驗① B、實驗② C、實驗③ D、實驗④參考答案：ACD解析：①在觀察植物細胞的質壁分離實驗中，利用洋蔥外表皮細胞、蔗糖溶液作為實驗材料，原生質層呈現紫色，可以清晰的可見細胞壁等，但是不能看清楚各個組成部分的結構，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胞不一定是正方形的，如正在分裂的末期細胞不是正方形的，C錯誤；④在利用血細胞計數板對酵母菌進行計數時，并沒有統計計數室所有酵母菌，D錯誤。限時訓練A組(選擇題為單選)1、在觀察植物細胞的質壁分離和復原的過程中，某同學在視野中看到生活著的洋蔥表皮細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，細胞滲透吸水B、a＝b，滲透系統保持動態(tài)平衡C、a<b，細胞滲透失水D、上述三種情況都有可能參考答案：D解析：圖示細胞已經發(fā)生質壁分離，可能正處于質壁分離的過程中，也可能已經達到滲透平衡，或是正處于質壁分離復原的過程中。若正處于質壁分離復原的過程中，則a>b。細胞滲透吸水；若已經達到滲透平衡，則a＝b，滲透系統保持動態(tài)平衡；若正處于質壁分離的過程中，則a<b，細胞滲透失水。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點時水分不再進出細胞，質壁分離達到最大程度B、bc段細胞失水量逐漸降低，但細胞吸水能力逐漸增強C、發(fā)生質壁分離復原的細胞對應的曲線是Ⅱ，c點后會逐漸復原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點時水分進出細胞的量達到平衡，此時，質壁分離達到最大程度，A錯誤；bc段細胞失水量逐漸降低，同時隨著細胞失水量的減少，細胞液濃度逐漸變小，因此細胞吸水能力逐漸減弱，B錯誤；發(fā)生質壁分離自動復原的細胞對應的曲線是Ⅱ，c點時細胞已經復原，C錯誤；根據在甲、乙兩種溶液中，初始狀態(tài)時細胞失水量曲線重合，所以甲、乙兩種溶液的初始滲透壓應大致相等，D正確。3、在“觀察植物細胞的吸水和失水”的實驗中，對紫色洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片進行了三次觀察(如圖所示)。下列有關敘述正確的是()A、第一次觀察時容易看到紫色大液泡和較大的無色細胞質基質區(qū)域B、第二次觀察時可以發(fā)現細胞質壁分離，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，細胞質基質區(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)生質壁分離或質壁分離復原，C錯誤；不可以省略第一次顯微觀察步驟，這一步的觀察現象要作為對照，D錯誤。4、某人做的“探究植物細胞的吸水和失水”實驗的步驟和現象如下表。下列相關說法錯誤的是()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質量濃度為0.3g·mL－1的蔗糖溶液質壁分離X質壁分離復原②質量濃度為0.5g·mL－1的蔗糖溶液質壁分離無變化無變化③質量濃度為1mol·L－1的KNO3溶液質壁分離質壁分離復原ZA、表中X狀態(tài)時，細胞的失水速度比5分鐘時的更快B、②組細胞可能在5分鐘后失水死亡C、表中Z狀態(tài)時，細胞的液泡比10分鐘時的大D、①組細胞在第20分鐘時的細胞液濃度可能不同于原始細胞液濃度參考答案：A解析：由于質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液濃度大于細胞液濃度，且原生質層比細胞壁的伸縮性大，X為質壁分離，此時細胞液和外界溶液濃度差小于第5分鐘，所以細胞失水速度比第5分鐘慢，A錯誤。5、假定將甲、乙兩個同種植物的成熟細胞分別放入蔗糖溶液和甘油溶液中，兩種溶液均比細胞液的濃度高，蔗糖分子不能透過原生質層，甘油分子可以較快地透過原生質層。在顯微鏡下連續(xù)觀察，甲、乙兩細胞的變化是()A、甲、乙兩細胞發(fā)生質壁分離后，不再發(fā)生質壁分離復原B、甲、乙兩細胞發(fā)生質壁分離，隨后乙細胞又發(fā)生質壁分離復原C、甲、乙兩細胞發(fā)生質壁分離，隨后甲細胞又發(fā)生質壁分離復原D、甲、乙兩細胞均發(fā)生質壁分離，后又均發(fā)生質壁分離復原參考答案：B解析：甲表皮細胞放入較高濃度的蔗糖溶液中，細胞失水發(fā)生質壁分離，且發(fā)生質壁分離后不能復原，原因是蔗糖分子不能透過半透膜改變細胞液的濃度；乙表皮細胞放入較高濃度的甘油溶液中，開始時細胞失水發(fā)生質壁分離，在發(fā)生質壁分離的過程中有甘油分子進入表皮細胞，使細胞液濃度逐漸增大，當細胞液濃度大于甘油溶液濃度時，細胞吸水，發(fā)生質壁分離復原。6、在探究植物細胞質壁分離及復原實驗中，某同學繪制的顯微鏡下紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞示意圖如圖。下列敘述錯誤的是()A、圖中陰影部分不呈現紫色B、a/b值可作為細胞失水程度的指標C、實驗初始濃度大?。和饨缛芤簼舛却笥诩毎簼舛菵、圖示時刻濃度大?。和饨缛芤簼舛鹊扔诩毎簼舛葏⒖即鸢福篋解析：題圖為處于質壁分離狀態(tài)的細胞，如果液泡繼續(xù)變小，則外界溶液濃度大于細胞液濃度；如果液泡大小不變，則外界溶液濃度等于細胞液濃度；如果液泡逐漸變大，則外界溶液濃度小于細胞液濃度，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胞放入一定濃度的KNO3溶液中，發(fā)現細胞原生質體體積在最初的t1時間內不斷減小，在隨后的t2時間內不斷增大并恢復到原來水平。下列敘述不正確的是()A、t1時間內水從細胞液進入外界溶液，t2時間內K＋、NOeq\o\al(－,3)開始從外界進入細胞液B、t1時間內細胞液中紫色程度逐漸變深，t2時間內細胞液中紫色程度逐漸變淺C、t1時間內細胞液滲透壓高于KNO3溶液的滲透壓，而t2時間內兩者正好相反D、t1時間內細胞出現質壁分離的現象，表明生物膜具有流動性參考答案：AC解析：t2時刻細胞在吸水，說明細胞液濃度大于外界溶液濃度，因此KNO3開始從外界進入細胞液應該是在t2之前，A錯誤；原生質體體積在最初的t1時間內不斷減小，說明細胞正在失水，細胞液滲透壓低于細胞外液滲透壓，而t2時間相反，C錯誤。2、將小鼠紅細胞放入一定濃度的KNO3溶液中，紅細胞體積隨時間變化如圖，下列有關敘述不正確的是()A、KN