第4章 第1节 第1课时 水进出细胞的原理-【金版教程】2024-2025学年新教材高中生物必修1 分子与细胞创新导学案课件PPT（人教版2019，单选版）

　　　　　　　　　　　　　 第4章　细胞的物质输入和输出 第1节　被动运输 第1课时　水进出细胞的原理 1.通过观察渗透作用现象，总结渗透作用的概念、方向和条件，构建渗透装置模型，并能结合模型分析渗透平衡状态。2.根据渗透作用的发生条件，解释动植物细胞均可构成渗透系统，并利用细胞的吸水和失水原理解释相关的生活现象，分析和解决诸如合理施肥等实践问题。 目录 CONTENTS 02 知识框架构建 04 课时作业 01 知识自主梳理 03 重点难点突破 01 知识自主梳理 知识点一　渗透现象及原理分析 1.渗透作用概念： ________(或其他溶剂分子)通过________的扩散，称为_________ 。 2.半透膜两侧存在________，渗透的方向是水分子从水的相对含量_____的一侧向相对含量_____的一侧渗透。 水分子 半透膜 渗透作用 浓度差 高 低 知识自主梳理 5 知识点二　水进出细胞的原理 1.动物细胞的吸水和失水 将___________________放入___________的氯化钠溶液中，一段时间后，将会有以下变化： 外界溶液浓度<细胞质浓度→细胞___________ 。 外界溶液浓度>细胞质浓度→细胞___________ 。 外界溶液浓度＝细胞质浓度→细胞___________。 哺乳动物的红细胞 不同浓度 吸水膨胀 失水皱缩 形态不变 知识自主梳理 6 2.植物细胞的吸水和失水 (1)植物细胞的细胞膜外面有一层_________。研究表明，对于水分子来说，细胞壁是_________的，即水分子可以自由地通过细胞壁，细胞壁的作用主要是_______________，伸缩性_________。 细胞壁 全透性 保护和支持细胞 比较小 知识自主梳理 7 (2)成熟的植物细胞由于_________占据了细胞的大部分空间，将_________挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的_________。 (3)原生质层：_______________________________________称为原生质层。 3.实验：探究植物细胞的吸水和失水 (1)实验原理 内因：成熟植物细胞的原生质层相当于一层________；原生质层比细胞壁的伸缩性______。 外因：细胞液与外界溶液之间存在着________ ，细胞能渗透吸水和失水。 (2)实验仪器和材料 观察细胞失水和吸水的状态需用仪器为________ ；材料为紫色洋葱鳞片叶的外表皮；试剂为质量浓度为________________________ 、 ________。 中央液泡 细胞质 细胞液 细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质 半透膜 大 浓度差 显微镜 0.3 g/mL的蔗糖溶液 清水 知识自主梳理 8 (3)实验过程 知识自主梳理 9 (4)实验结果 (5)实验结论 ①植物细胞的原生质层相当于一层________，植物细胞也是通过___________吸水和失水的。 外界溶液 中央液泡大小 颜色 原生质层位置 细胞大小 蔗糖溶液 _________ 紫色逐渐加深 _________________ 基本不变 清水 _________ 紫色逐渐变浅 与细胞壁逐渐紧贴 _________ 逐渐变小 逐渐变大 与细胞壁逐渐分离 基本不变 半透膜 渗透作用 知识自主梳理 10 ②当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，________中的水就透过原生质层进入__________中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的________。由于原生质层比细胞壁的__________，原生质层就会与细胞壁逐渐__________，也就是逐渐发生了__________ 。 ③当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，__________中的水就透过原生质层进入________中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生_________________ 。 细胞液 外界溶液 收缩 伸缩性大 分离开来 质壁分离 外界溶液 细胞液 质壁分离的复原 知识自主梳理 11 1.(课本P63思考·讨论) (1)红细胞内的血红蛋白等大分子物质一般不能透过细胞膜。这些物质相当于“问题探讨”所示装置中的蔗糖。(　　) (2)当外界溶液溶质的浓度低时，红细胞一定会吸水涨破。(　　) √ × 答案 知识自主梳理 12 2.(课本P63思考·讨论)红细胞吸水或失水的多少主要取决于_______________浓度的差值。 3.(课本P63思考·讨论)生理盐水为质量分数为________的氯化钠溶液，其浓度与人体细胞细胞质的浓度________，人体细胞____________的形态。 红细胞内外溶液 0.9% 答案 相同 能保持正常 知识自主梳理 13 知识框架构建 02 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识框架构建 15 1.渗透作用：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。方向是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。(课本P62) 练习1　在“问题探讨”实验中，液面高度不再变化时，即达到渗透平衡状态，此时水分子不再进出半透膜。(　　) 答案 × 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识框架构建 16 2.细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层，它相当于一层半透膜，植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。(课本P63、P65) 练习2　(1)植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成。(　　) (2)洋葱鳞片叶内表皮细胞不能发生质壁分离现象。(　　) (3)植物细胞发生质壁分离时，在细胞壁与细胞膜间的液体是外界溶液。(　　) (4)植物细胞吸水和失水的实验探究中，三次用显微镜观察时，一直用低倍镜观察。(　　) (5)将成熟的植物细胞放入一定浓度的甘油溶液中，该植物细胞可能先质壁分离，后自动复原。(　　) 答案 × × √ √ √ 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识框架构建 17 重点难点突破 03 疑难一　渗透作用的原理 1.渗透作用的两个条件 (1)具有半透膜。 (2)膜两侧溶液存在浓度差。 2.水分子的运动规律 (1)水的运输方向：从含水量高的一侧向含水量低的一侧运输，即从低浓度溶液向高浓度溶液运输。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 19 (2)半透膜两侧的水分子进行双向运动，液面变化是由水分子双向运动差异所导致的。 (3)当液面高度不再变化时，水分子仍进出半透膜，但进出达到平衡。 3.渗透平衡≠浓度相等 渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。渗透平衡后，溶液浓度高的一侧液面高；浓度差越大，液面高度差也越大。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 20 [例1]　某科研小组设计如图所示的渗透装置，其中蔗糖不能透过半透膜，漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，液面不动(渗透平衡)时液面差为Δh。下列说法正确的是(　　) A.渗透平衡后S1和S2浓度的大小关系为S1＝S2 B.渗透平衡后无水分子通过半透膜 C.漏斗中溶液液面上升速率逐渐加快 D.向漏斗内加适量清水，Δh将变小 答案 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 21 解析: 漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，渗透平衡时液面差为Δh，此时S1和S2浓度的大小关系为S1＞S2，A错误；渗透平衡后水分子依然进出半透膜，只不过进出半透膜的水分子的量相等，B错误；S1溶液浓度大于S2 ，所以漏斗中溶液液面上升，但随着液面高度差的增 大，液面上升速率逐渐减慢， C错误；向漏斗内加适量 清水，S1的浓度会变小，则两种蔗糖溶液的浓度差变小， 达到渗透平衡后Δh将变小，D正确。 解析 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 22 [例2]　如图为“U”形渗透装置，甲溶液是质量分数为10%的葡萄糖(可通过半透膜)溶液，乙溶液是质量分数为10%的蔗糖(不能通过半透膜)溶液，起始时两侧液面高度相同，下列推测和判断合理的是(　　) A.实验开始后两侧液面高度仍然相同 B.渗透平衡时两侧液面高度可能相同 C.实验初期半透膜两侧水分子移动速率相同 D.实验后期甲溶液溶质分子仍可透过半透膜 答案 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 23 解析:蔗糖是二糖，葡萄糖是单糖，故葡萄糖一侧溶液的物质的量浓度更大，液面开始时右侧高于左侧，后来由于葡萄糖可以透过半透膜进入左侧，达到平衡后左侧液面比右侧高，A、B错误；实验初期，单位时间内由乙 侧进入甲侧的水分子更多一些，C错误；甲溶液溶质分子为葡 萄糖分子，能通过半透膜，实验后期甲溶液溶质分子仍可透过 半透膜，D正确。 解析 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 24 疑难二　植物细胞的吸水和失水 1.质壁分离及复原现象发生的条件 (1)从细胞角度分析 ①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。 ②具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离及复原现象。 (2)从溶液角度分析 ①在一定浓度的溶液(溶质不能透过膜)中只发生质壁分离现象，不能发生自动复原现象(只有用清水或低渗溶液处理，方可复原)。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 25 ②在一定浓度的溶液(溶质可透过膜)中发生质壁分离后可自动复原，如甘油、尿素、乙二醇、KNO3溶液等。 ③在高浓度溶液中质壁分离现象明显，但溶液浓度过高时不能发生质壁分离复原，因为溶液浓度过高，细胞会因过度失水而死亡。 ④盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于做质壁分离实验的溶液。 2.质壁分离及复原现象的拓展应用 (1)判断细胞的活性 待测细胞＋蔗糖溶液，镜检，如果发生质壁分离，则为活细胞；如果不发生质壁分离，则为死细胞。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 26 (2)测定细胞液浓度的范围 待测细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液，分别镜检，细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的两种外界溶液的浓度之间。 (3)比较不同植物细胞的细胞液浓度 不同植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液，镜检，比较刚发生质壁分离时所需时间的长短→判断细胞液浓度的大小(时间越短，细胞液浓度越小)。 (4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液) 成熟植物细胞＋不同种类溶液，镜检，如果只发生质壁分离，则为蔗糖溶液；如果质壁分离后自动复原，则为KNO3溶液。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 27 [例3]　某同学利用绿色植物叶肉细胞进行质壁分离及复原实验(如图所示)。下列有关说法错误的是(　　) A.a处溶液为外界溶液，b中叶绿体的存在有利于质壁分离与复 原现象的观察 B.该细胞此时水分子扩散的方向为从c经b到a，细胞吸水能力逐 渐增强 C.若该细胞处于高浓度KNO3溶液中，可能观察不到质壁分离复原现象 D.若该细胞置于清水中发生了质壁分离复原，说明该细胞仍具有活性 答案 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 28 解析:该细胞可能正在发生质壁分离，也可能正在发生质壁分离的复原，还可能此时达到了渗透平衡状态，故根据题意无法确定该细胞此时水分子扩散的方向及细胞吸水能力的强弱，B错误；若该细胞处于高浓度KNO3溶液中，细胞可能因过度失水已死亡，故可能观察不到质壁分离复原现象，C正确。 解析 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 29 [例4]　某生物兴趣小组用不同浓度(0～ 0.6 mol/L)的蔗糖溶液处理了一批黄瓜条，按 照蔗糖溶液浓度由低到高的顺序分成7组，一 定时间后测定黄瓜条的质量变化，处理数据后 得到如图所示的结果。下列叙述错误的是(　　) 注：黄瓜条的质量变化百分比(%)＝黄瓜条质量变化量/黄瓜条初始质量×100%。 A.实验后，第1～7组黄瓜细胞的细胞液浓度依次升高 B.本实验所用的黄瓜细胞的细胞液浓度在0.4～0.5 mol/L之间 C.实验后，第1～7组黄瓜细胞的吸水能力依次降低 D.该实验中涉及的半透膜指的是原生质层而不是细胞膜 答案 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 30 解析:黄瓜条的质量变化百分比大于0，细胞吸水，黄瓜条的质量变化百分比小于0，细胞失水，第1、2、3、4和5组黄瓜吸水，细胞液浓度减小，且吸水量依次减少，故实验后，第1～5组的细胞液浓度依次升高，第6组和第7组黄瓜细胞失水，细胞液浓度增大，且失水量依次增加，故实验后，第6～7组的细胞液浓度依次升高，且都高于前5组，因此，实验后，第1～7组黄瓜细胞的细胞液浓度依次升高，A正确；蔗糖溶液浓度为0.4 mol/L时，黄瓜细胞吸水，蔗糖溶液浓度为0.5 mol/L，黄瓜细胞失水，其细胞液浓度在0.4～0.5 mol/L之间的某个浓度，既不失水也不吸水，B正确；实验后，若第6组和第7组细胞(都失水)没有死亡，由于第1～7组黄瓜细胞的细胞液浓度依次升高，所以吸水能力依次升高，C错误；该实验中涉及的半透膜指的是原生质层(包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质)而不是细胞膜，D正确。 解析 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 31 课时作业 04 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ 题点 渗透作用发生条件 渗透曲线分析 渗透装置及曲线分析 渗透装置分析 渗透装置分析 水进出动物细胞 原生 质层 细胞质壁分离 观察植物细胞质壁分离及复原实验 题号 10 11 12 13 14 15 16 17 难度 ★ ★ ★★ ★★ ★★★ ★★ ★★ ★★ 题点 植物细胞质壁分离及复原实验 植物细胞质壁分离与复原实验及相关分析 渗透作用及半透膜 质壁分离及复原实验拓展 植物细胞失水和 吸水 动物细胞失水和吸水 质壁分离和复原实验操作及现象 分析 红细胞的吸水与失水实验，无机盐的功能 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 33 [基础对点] 知识点一　渗透现象及原理分析 1.渗透作用是指水分子(或其他溶剂分子)透过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。渗透作用发生的条件是(　　) A.有半透膜即可 B.有浓度即可 C.有浓度差即可 D.有半透膜及其两侧要存在浓度差 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 34 2.鱼鳔是一种半透膜，蔗糖不能通过半透膜，现向鱼鳔内注入适量的10%蔗糖溶液，排出鱼鳔内的空气，并扎紧开口，然后将鱼鳔浸没在盛有20%蔗糖溶液的容器中。下列各项能正确表示鱼鳔内蔗糖溶液浓度随时间的变化趋势的是(　　) 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 35 3.如图所示，甲是渗透作用装置示意图，将半透膜袋缚于玻璃管下端，乙、丙两曲线图中的横坐标代表时间。下列叙述正确的是(　　) A.玻璃管内的液面与烧杯的液面高度的差的变化可用曲线乙表示 B.水分子由烧杯进入半透膜袋内的速率变化可用曲线丙表示 C.达到渗透平衡时，半透膜两侧溶液浓度相等 D.达到渗透平衡时，玻璃管内的液面高度一定大于烧杯内的液面高度 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 36 解析:图甲中半透膜袋内是蔗糖溶液，烧杯内为蒸馏水，存在浓度差，发生渗透作用，则玻璃管内的液面与烧杯的液面高度的差越来越大，最后进出半透膜袋的水分子数达到平衡，高度差不再变化，可以用曲线丙表示，A错误；由于半透膜袋内外存在浓度差，所以烧杯内的水分子进入半透膜袋内的速率小于半透膜袋内的水分子进入烧杯中的速率，随着时间延长，半透膜袋内蔗糖溶液的浓度越来越低，水分子进入半透膜袋的速率也越来越慢，直至平衡，可用曲线乙表示，B错误；膜两侧水分子进出的速率相等即渗透平衡时，半透膜两侧溶液浓度不可能相等，仍然是蔗糖一侧的浓度较大，C错误。　 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 37 4.如图所示，容器甲中含0.02(mol·L－1)蔗糖，0.03(mol·L－1)尿素；容器乙中含0.01(mol·L－1)蔗糖，0.05(mol·L－1)尿素。甲、乙间隔一层半透膜。第一种情况：半透膜只允许水分子通过；第二种情况：半透膜允许水分子和尿素分子通过。当达到动态平衡时，这两种情况下的液面高度分别是(　　) A.一样高，甲高于乙 B.乙高于甲，不能确定 C.乙高于甲，甲高于乙 D.一样高，不能确定 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 38 解析:第一种情况：半透膜只允许水分子通过，则甲溶液中总的物质的量浓度为0.05(mol·L－1)，乙溶液中总的物质的量浓度为0.06(mol·L－1)，乙溶液的渗透压高于甲的，故最终乙液面高于甲。第二种情况：半透膜允许水分子和尿素分子通过，那么最终半透膜两侧的尿素浓度相等，但是甲溶液中的蔗糖浓度大于乙的，故最终甲液面高于乙液面。 　 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 39 5.按右图安装渗透作用装置，将半透膜袋缚于玻璃管下端，半透膜袋内装有50 mL质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液。下列措施不会使半透膜袋内液面上升更高的是(　　) A.增大半透膜袋的表面积 B.增大半透膜袋内溶液的量 C.达到平衡后向烧杯中加适量的水 D.增大半透膜袋内的蔗糖溶液的浓度 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 40 解析:增大半透膜袋的表面积，由于半透膜袋两侧的液体体积和浓度不变，因此不会使半透膜袋内液面升得更高；增大半透膜袋内溶液的量，会增加对烧杯内水分的吸收，使更多的水分进入半透膜袋内，会使半透膜袋内液面升得更高；达到平衡后向烧杯中加适量的水会使烧杯内的液面上升，使形 成的高度差缩小，因此水分会更多地进入半透膜袋， 会使半透膜袋内液面升得更高；增大半透膜袋内的蔗糖 溶液的浓度，会增大半透膜袋两侧溶液的浓度差，会使 半透膜袋内液面升得更高。 　 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 41 知识点二　水进出细胞的原理 6.将哺乳动物成熟的红细胞放在不同浓度的NaCl溶液中一段时间，下列对红细胞可能会发生的变化及原因的叙述正确的是(　　) A.在高浓度的NaCl溶液中，红细胞因渗透失水会皱缩 B.红细胞形态没有改变，是由于该浓度的NaCl溶液中没有水分子进出细胞 C.在低浓度的NaCl溶液中，红细胞因渗透作用吸水一定会涨破 D.红细胞吸水时，水分子只能从外界溶液进入细胞内，而不能从细胞内扩散到细胞外 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 42 解析:红细胞形态没有改变是由于细胞膜两侧的溶液浓度相等，但此时仍有水分子进出细胞，B错误；在低浓度的NaCl溶液中，如果细胞膜两侧溶液的浓度差较小，则红细胞不会吸水涨破，C错误；红细胞吸水时，水分子既能从外界溶液进入细胞内，同时也能从细胞内进入外界溶液，水分子进行双向运输，D错误。 　 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 43 7.下列有关原生质层的叙述，错误的是(　　) A.植物细胞去掉细胞壁后的部分是原生质层 B.植物细胞的原生质层包括细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质 C.植物细胞原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大 D.植物细胞的原生质层相当于一层半透膜 解析:植物细胞去掉细胞壁后的部分是原生质体，A错误。　 答案 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 44 8.下列关于细胞质壁分离的叙述，正确的是(　　) A.植物细胞在一定条件下都能观察到明显的质壁分离现象 B.动物细胞不能发生质壁分离的根本原因是不具有半透膜 C.一定浓度的甘油溶液可以使紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离 D.质壁分离过程中，细胞液的浓度逐渐减小 解析:只有具有大液泡的活的成熟植物细胞才能发生质壁分离，A错误；质壁分离指的是细胞壁与原生质层的分离，而动物细胞没有细胞壁，B错误；紫色洋葱表皮细胞在一定浓度的甘油溶液中先发生质壁分离现象后又自动复原，C正确；质壁分离过程中，细胞液的浓度逐渐增大，D错误。 答案 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 45 9.如图是观察植物细胞质壁分离及质壁分离后复原过程操作流程图。下列有关叙述正确的是(　　) A.①制片时材料的选择必须是活的材料，通常选用洋葱鳞片叶的内表皮 B.实验操作中使用吸水纸的目的是吸干多余的残留液体 C.③→④与⑤→⑥过程中水分子进出细胞的方向是双向的 D.④⑥使用低倍镜观察清楚后必须再换高倍镜观察 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 46 解析:制片时，常选用洋葱鳞片叶的外表皮，内表皮细胞无色，外表皮细胞是紫色，更容易观察到质壁分离，A错误；使用吸水纸的目的是引流，B错误；本实验中一直用低倍镜观察，D错误。 　 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 47 10.下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是(　　) A.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含有色素，有利于实验现象的观察 B.用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察 C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮的不同部位进行实验，观察到的质壁分离程度可能不同 D.观察植物细胞质壁分离与复原实验都是在低倍镜下进行的 解析:用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在使原生质层呈现绿色，有利于实验现象的观察，B错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度可能不同，因此，放在同一浓度蔗糖溶液中发生质壁分离的程度可能不同，C正确。 答案 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 48 11.如图表示某种实验状态的细胞。下列有关说法不合理的是(　　) A.对照组和实验组都在同一个细胞先后进行，属于自身对照 B.当该细胞停止质壁分离的时刻，⑥与⑦中溶液的浓度相等 C.若⑥中的溶质可以被吸收，则该细胞可能会发生自动复原 D.处于⑤中的葡萄糖、氨基酸以及各种细胞器不属于原生质层 解析:对照组和实验组都在同一个细胞先后进行，属于自身对照，A正确；⑥中是细胞外界液体，⑦是细胞液，当该细胞停止质壁分离瞬时，水分进出细胞平衡，⑥与⑦中溶液的浓度相等，B正确；若⑥中的溶质可以被吸收，则该细胞吸收溶质导致细胞液浓度升高，可能会发生自动复原，C正确；处于⑤中的葡萄糖、氨基酸以及各种细胞器属于原生质层，D错误。 答案 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 49 [能力提升] 12.将生鸡蛋的大头保持壳膜完好去掉蛋壳，小头开个小孔让蛋清和蛋黄流出。将蛋壳内灌入质量分数为15%的蔗糖溶液，然后放在烧杯的清水中并用铅笔标上吃水线。下列分析错误的是(　　) A.壳膜相当于渗透装置中的半透膜 B.半小时后吃水线低于烧杯的水面是由 于清水渗入蛋壳所致 C.若将清水换为质量分数为15%的NaCl溶液，则蛋壳先上浮后下沉 D.达到平衡后，水分子将不再发生移动 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 50 解析:由于壳膜内的浓度大于外界溶液的浓度，外界清水透过壳膜进入到蛋壳内的蔗糖溶液中，导致蛋壳下沉，吃水线低于烧杯的水面，B正确；若将清水换为质量分数为15%的NaCl溶液，由于蛋壳内的蔗糖的物质的量浓度小于外界溶液的物质的量浓度，蛋壳内的水就透过壳膜进入到烧杯中，导致蛋壳上浮，由于Na＋和Cl－都可以通过半透膜，蔗糖不能透过半透膜，一 段时间后，蛋壳中溶液浓度大于外界溶液浓度， 烧杯中的水就透过壳膜进入到蛋壳内，导致蛋 壳下沉，C正确；达到平衡时，水分子仍进出 壳膜，D错误。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 51 13.用物质的量浓度为2 mol·L－1的乙二醇溶液和同物质的量浓度的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察细胞的质壁分离现象，得到其原生质体(植物细胞除去细胞壁后剩余的部分)体积变化情况，如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A.在蔗糖溶液中，植物细胞体积明显逐渐减小 B.在d点时，蔗糖溶液中仍有水分子进出植物 细胞 C.在0～240 s内，乙二醇没有通过细胞膜进入 细胞内 D.在c点与a点代表体积相等时，推测植物细胞液浓度相同 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 52 解析:在蔗糖溶液中，由于细胞失水，原生质体的体积明显缩小，但细胞壁伸缩性较小，细胞体积没有明显变化，A错误；水分子进出细胞的行为任何时刻都可发生，d点进出达到平衡，B正确；在0～240 s内，乙二醇通过细胞膜进入细胞内，导致细胞液浓度增大，细胞吸水导致质壁分离自动复 原，C错误；c点相比a点，有部分乙二醇进入了细胞， c点的原生质体体积和a点的体积相等，c点的细胞液浓 度大于a点，D错误。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 53 14.(2021·广东选择性考试)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片， 观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响， 图为操作及观察结果示意图。下列 叙述错误的是(　　) A.比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后 B.质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中 C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞 D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③ 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 54 解析:从图中可以看出，①处理后气孔开度小于③处理后，说明③处理后保卫细胞吸水较多，则保卫细胞细胞液浓度①处理后>③处理后，A错误；②处理后细胞失水，故质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中，B正确；滴加③后细胞大量吸水，故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞，C正确；通过上述分析可知，推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③，D正确。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 55 15.将小鼠红细胞放入一定浓度的KNO3溶液中，红细胞体积随时间的变化如图，有关叙述正确的是(　　) A.KNO3溶液的起始浓度小于红细胞细胞质的起始浓度 B.与B点相比，A点对应时刻红细胞的细胞质的渗透压较大 C.AB段失水使红细胞的细胞质的渗透压大于KNO3溶液， 从而出现BC段的变化 D.B点对应的时刻，KNO3溶液与红细胞的细胞质的渗透压相等 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 56 解析:据图分析，AB段细胞体积变小，说明硝酸钾溶液的 起始浓度大于红细胞细胞质的起始物质的量浓度，细胞失水， A错误；AB段细胞体积变小，细胞失水，则B点红细胞细胞质 的渗透压大于A点，B错误；硝酸根离子和钾离子可以进入红 细胞，使得红细胞细胞质的渗透压高于外界溶液，细胞吸水，才出现BC段，C错误；B点细胞体积达到最小，说明KNO3溶液与红细胞细胞质的渗透压相等，细胞吸水和失水处于动态平衡，D正确。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 57 16.为了观察植物细胞质壁分离和复原的现象，某同学设计并进行了如下实验：材料用具：洋葱、刀片、镊子、滴管、载玻片、盖玻片、吸水纸、显微镜、质量浓度为0.075 g/mL的胭脂红溶液(胭脂红是一种水溶性的大分子食用色素，呈红色)、清水等。方法步骤如下所示： 请回答下列问题： 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 58 (1)步骤A盖盖玻片时，将盖玻片的一侧先接触液滴，然后将另一侧轻轻缓慢放下，这样操作可以防止出现________。 (2)步骤B和D用显微镜观察的主要目的是_________________________________ _______________________________。 (3)在某些科学研究过程中，工作人员用纤维素酶和果胶酶处理质壁分离的细胞，得到的结构称为原生质体。此酶解过程不能在低浓度的溶液中进行，但也不能在过高浓度的溶液中进行，原因是__________________________________________ _____________________________________。 答案 气泡 观察并比较没有发生质壁分离的细胞和发生质壁分离的细胞的区别 在低浓度溶液中原生质体易吸水涨破，在过高浓度溶液中原生质体易过度失水而死亡 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 59 (4)该同学以洋葱内表皮为实验材料，在步骤D观察到了质壁分离现象，其实验结果为下图中的________(填序号)，判断的理由是_____________________________ ____________________________________________________________________。 (5)实验最后一步，在盖玻片的一侧滴加清水，用吸水纸从另一侧吸取，重复几次后，可观察到细胞内红色区域的面积________。 答案 ① 胭脂红不能透过生物膜，但可以透过细胞壁，故在原生质层和细胞壁之间为红色，原生质体(液泡)为无色 变小 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 60 解析:(4)胭脂红是一种水溶性的大分子食用色素，呈红色，而原生质层是一层选择透过性膜，所以胭脂红是不能进入细胞内的，故质壁分离时，在细胞壁和原生质层之间充满的是胭脂红，而液泡无色，与图①结果相符合。 (5)实验最后一步，在盖玻片的一侧滴加清水，用吸水纸从另一侧吸取，重复几次后，细胞会发生质壁分离复原，即会观察到细胞内红色区域的面积减小。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 61 17.血液中的红细胞源源不断地为人体组织细胞输送氧气。血浆中无机盐含量的相对稳定对于维持红细胞正常的形态与功能至关重要，为患者静脉注射治疗时为什么常用质量分数为0.9%的NaCl溶液? 请设计实验进行探究。 (1)实验材料：略。 (2)方法步骤： ①取5支洁净的试管，编号为1～5，分别加入2 mL质量分数为0.5%、0.7%、0.9%、1.1%、1.3%的__________并各加入2滴抗凝剂(防止血液凝固)。 ②向1～5号试管中分别滴入1滴血液，摇匀，静置5 min。 ③分别取5支试管中的混合液各1滴，置于5个洁净的已编号的载玻片上制成临时装片，在显微镜下观察______________________。 答案 NaCl溶液 红细胞形态有何变化 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 62 试管 NaCl溶液质量分数 红细胞形态 1 0.5% ①体积变大或破裂 2 0.7% ②____________ 3 0.9% ③______________ 4 1.1% ④体积缩小 5 1.3% ⑤体积缩小、细胞皱缩 (3)请完善下列预期结果及结论： 相应的结论：___________________________________________________。 答案 体积变大 维持正常形态 质量分数为0.9%的NaCl溶液能够维持红细胞的正常形态 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 63 (4)讨论： ①某学生配制NaCl溶液时，由于操作不规范使溶液质量分数偏低，他的结论中，NaCl溶液的质量分数会偏_____。 ②为了使实验结果更精确，可采取什么样的实验措施?_____________________ ___________________。 ③生理盐水与人体细胞内的液体为等渗溶液。人体过多注射生理盐水是否会影响细胞的正常功能?为什么?________________________________________________ _________________________________。 答案 大 缩小NaCl溶液浓度梯度，使分组更精细 会影响；生理盐水过多注入会打破血浆中无机盐离子的稳态，进而影响细胞的正常功能 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 64 　　　　　　　　　　　　　 R $$