实验四 探究植物细胞的吸水和失水-2024高考生物实验专题探究

实验四 探究植物细胞的吸水和失水 知识总结 提出问题 水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？原生质层是否相当于一层半透膜？ 作出假设 水分通过渗透作用进出植物细胞，原生质层相当于一层半透膜。 注意：假设是对问题所作的尝试性回答。作假设不是凭空猜测，而是根据已有的知识和经验作出合理的推断。 材料用具 紫色的洋葱鳞片叶。刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸，显微镜。质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，清水。 方法步骤 （1）选取新鲜洋葱鳞片叶，用刀片在外表皮上划一方框，用镊子撕下表皮。在洁净的载玻片上滴一滴清水，将撕下的表皮放在水滴中展平，盖上盖玻片，制成临时装片。 （2）用低倍显微镜观察洋葱鳞片叶外表皮细胞中紫色的中央液泡的大小，以及原生质层的位置。 （3）从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸引流。这样重复几次，洋葱鳞片叶表皮就浸润在蔗糖溶液中。 （4）用低倍显微镜观察，看细胞的中央液泡是否逐渐变小，原生质层在什么位置细胞大小是否变化。 （5）在盖玻片的一侧滴入清水，在盖玻片的另一侧用吸水纸引流。这样重复几次，洋葱鳞片叶表皮又浸润在清水中。 （6）用低倍显微镜观察，看中央液泡是否逐渐变大，原生质层的位置有没有变化，细胞的大小有没有变化。 实验结果 蔗糖溶液中，中央液泡逐渐变小（颜色变深），发生质壁分离；清水中，中央液泡逐渐变大（颜色又变浅）；原生质层逐渐紧贴细胞壁，即发生了质壁分离复原。 实验结论 成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用，当细胞液浓度小于外界浓度时，细胞失水，发生质壁分离，当质壁分离细胞的细胞液浓度大于外界浓度时，细胞吸水，发生质壁分离的复原。 现象分析 （1）内因：原生质层具有选择透过性；原生质层伸缩性大于细胞壁 （2）外因：外界溶液浓度与细胞液浓度之间有浓度差。 注意事项 （1）选材：选择有大液泡且最好液泡带有颜色的植物细胞作实验材料。 （2）滴加蔗糖溶液必须在实验室桌上进行，不能再显微镜的载物台上进行。 （3）本实验选用0.3g/mL的蔗糖溶液，此浓度既明显出现质壁分离，又不会杀死细胞。若浓度过高，细胞会因失水过多死亡。此外8％食盐溶液，5％的硝酸钾溶液等也可用于进行该实验，但是盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于做质壁分离的溶液。 习题训练 1．下列关于动物细胞吸水的叙述，错误的是（　　） A．动物细胞吸水会导致其吸水能力下降 B．动物细胞吸水的主要方式是协助扩散 C．动物细胞吸水过多会引起细胞膜破裂 D．动物细胞吸收的水主要转化成结合水 2．兴趣小组将形态和生理状况相同的某植物叶片下表皮细胞随机分为6组，分别用不同浓度的蔗糖溶液处理，实验过程中相关细胞都保持生理活性，结果如下表所示。下列分析错误的是（　　） 组别 a b c d e f 蔗糖溶液浓度/（g·mL-1） 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 实验前原生质体体积/实验后原生质体体积 0.70 0.80 0.90 1.05 1.10 1.15 注：细胞液的浓度和蔗糖溶液浓度进行比较时，比较的是物质的量浓度。 A．a、b、c三组细胞吸水，d、e、f三组细胞失水 B．细胞液浓度应大于c组的蔗糖溶液浓度，小于d组的蔗糖溶液浓度 C．当每组原生质体的体积不再变化时，没有水分子再通过原生质体 D．当每组原生质体的体积不再变化时，细胞内外的浓度不一定相同 3．某研究性学习小组为了测定某植物组织细胞液浓度设计了如下实验：取相同试管分为甲、乙两组，依次编号为1~6号，相同的试管编号中加入相同浓度的蔗糖溶液。在甲试管中放入待测植物材料一段时间后，从中取小液滴滴入乙试管（如图所示），结果如表所示（注：甲试管内加入适量的甲烯蓝，甲烯蓝可使蔗糖溶液变蓝，忽略甲烯蓝对蔗糖浓度的影响）。下列相关叙述错误的是（　　） 乙组试管编号 1 2 3 4 5 6 1mol/L的蔗糖溶液（mL） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 蒸馏水（mL） 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0 蓝色小滴升降情况 下降 下降 下降 上升 上升 上升 注：液滴下沉表明液滴的浓度大于试管内溶液浓度，反之则低于试管内溶液浓度。 A．若上述实验中蓝色液滴均上升，则需适当降低外界溶液浓度 B．分析表格数据可知待测植物的细胞液浓度相当于1.5~2.0mol/L的蔗糖溶液 C．上述实验不能用等浓度的硝酸钾溶液代替蔗糖溶液 D．蓝色小液滴在1~3号试管中均下降，下降速度最快的是在1号试管中 4．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在0.3g/mL的蔗糖溶液中发生质壁分离。下图为光学显微镜下观察到的局部图像，其中①～④标注错误的是（    ） A．① B．②