专题04 植物细胞的吸水和失水-2021年高考生物必考实验专题突破

实验四：植物细胞的吸水和失水 1.原理 2.实验过程 3.原因分析 4.易错提醒 在判断细胞是否发生质壁分离及复原时规律 （1）.从细胞角度分析： ①具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现象。 ②死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离现象。 （2）.从溶液角度分析: ①在溶质可穿膜的溶液中细胞会发生质壁分离后自动复原现象。 ②在溶质不能穿膜的溶液中细胞只会发生质壁分离现象，不能自动复原。 ③在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象，但会因过度失水而死亡不再复原。 例1．以紫色洋葱鳞片叶为材料进行细胞质壁分离和复原的实验，原生质层长度和细胞长度分别用b和a表示(如下图)，下列叙述正确的是 (　　) A．a、b分别表示细胞和液泡的长度 B．若将图中所示状态的细胞放入清水中，a基本保持不变 C．同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，b/a的值越小，则紫色越浅 D．图中b/a的值越大，则所用蔗糖溶液浓度越高 【答案】 B　 【解析】 图中a是从细胞的两端测量的，代表的是细胞的长度，b是细胞内缩小的原生质层，代表的是原生质层的长度，A项错误。将图中所示状态的细胞放入清水中，细胞壁的伸缩性很小，细胞长度基本保持不变，B项正确。同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，b/a的值越小，由于a一般是不变的，则b越小，原生质层与细胞壁之间的距离越大，质壁分离程度越大，细胞失水越多，紫色越深，C项错误。图中b/a的值越大，由于a一般是不变的，则b越大，原生质层与细胞壁之间的距离减小，质壁分离程度越小，所用蔗糖溶液浓度越低，D项错误。] 例2．如图曲线表示完全相同的两个植物细胞分别放置在A、B溶液中细胞失水量的变化情况。相关叙述不正确的是 (　　) A．该实验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞来进行 B．若B溶液的浓度稍减小，则曲线中b点左移 C．两条曲线的差异是由A、B溶液浓度不同导致的 D．6 min时取出两个细胞用显微镜观察，均可看到质壁分离现象 【答案】 C　 【解析】 质壁分离和复原实验中要选择含有大液泡的植物细胞，如成熟的叶肉细胞，A正确；若B溶液的浓度稍减小，则浓度差减小，相同时间内失水的程度变小，复原时所需要的时间变短，即a点左下移，b点左移，B正确；在0～4 min内，两种曲线的失水程度不同，有可能是由两溶液浓度不同引起的，但曲线整体趋势不同，是因为溶液不同，A可能是蔗糖溶液，B可能是一定浓度的硝酸钾溶液，C错误；6 min时两个细胞失水量较大，细胞都处于质壁分离状态，D正确。 1．在紫色洋葱外表皮细胞发生质壁分离后，为了进一步观察其质壁分离的复原现象，可从盖玻片的一侧滴入(　　) A．质量分数为15%的盐酸 B．清水 C．体积分数为50%的酒精溶液 D．质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液 【答案】B 【解析】　质量分数为15%的盐酸会使细胞死亡，A不符合题意；紫色洋葱外表皮细胞发生质壁分离后，滴加清水，细胞会发生渗透吸水，最终会发生质壁分离的复原现象，B符合题意；酒精能使细胞死亡，C不符合题意；质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液可以使正常紫色洋葱外表皮细胞发生质壁分离，D不符合题意。 2．洋葱表皮细胞质壁分离和复原实验过程中，液泡的体积会随外界溶液浓度的变化而改变，如图所示。图中①、②两处滴加的溶液分别是 (　　) A．清水、清水 B．清水、0.3 g/mL蔗糖溶液 C．0.3 g/mL蔗糖溶液、清水 D．0.3 g/mL蔗糖溶液、0.3 g/mL蔗糖溶液 【答案】C　 【解析】液泡体积变小，说明细胞发生质壁分离，此时滴加的液体浓度应大于细胞液的浓度，一般滴加高浓度的蔗糖溶液。液泡体积变大，说明细胞正在发生质壁分离后的复原，此时滴加的液体浓度应小于细胞液的浓度，一般滴加清水。 3．与植物细胞的吸水和失水的探究实验材料及外界溶液有关的正确叙述分别是 (　　) ①实验材料必须是成熟的植物活组织细胞 ②细胞液最好有颜色，便于观察和判断细胞质壁分离和复原的程度 ③细胞液必须有颜色，否则不能发生质壁分离和复原 ④外界溶液的浓度应适中，不能过低或过高 ⑤外界溶液必须对细胞无毒害 ⑥外界溶液的浓度无特殊要求，任何浓度均可以 A．①②、⑤⑥　　 B．①②、④⑤ C．①③、④⑤ D．①③、⑤⑥ 【答案】B　 【解析】质壁分离的前提条件是实验材料必须是成熟的植物活组织细胞，①正确；所选细胞的细胞液最好有颜色，这样便于观察和判断细胞质壁分离及其复原的程度，②正确；细胞液是否有颜色不能决定质壁分离及其复原是否可以发生，③错误；外界溶液的浓度应适中，不能过低或过高，否则会使实验现象不明显或使细胞失水过多死亡，④正确；外界溶液必须对细胞无毒害，因为该实验需要细胞保持活性，⑤正确；外界溶液的浓度要适中，不能是任何浓