第4章 第1节 第1课时 水进出细胞的原理-【金版教程】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞创新导学案课件PPT（人教版 不定项版）

　　　　　　　　　　　　　 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。 2 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 一读·课本原文梳理 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。 根据教材P62“问题探讨”中的渗透现象示意图，回答下列问题： 水分子 半透膜 渗透作用 浓度差 高 低 知识自主梳理 5 (1)漏斗管内的液面升高的原因：由于单位体积的清水 中水分子数______蔗糖溶液中的水分子数，因此单位时间内 由_______进入___________的水分子数多于由___________ 进入_______的水分子数。 (2)漏斗管内的液面不会一直升高的原因：管内的水柱 产生的压力会加快漏斗中的水分子向____扩散的速度，最终 膜两侧水分子扩散的速度达到_______，液面不再上升。 (3)如果用纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面_______升高，原因是________ _____________________________________。 多于 清水 蔗糖溶液 蔗糖溶液 清水 外 平衡 不会 纱布是 全透性的，水分子和蔗糖分子都能通过 知识自主梳理 6 (4)如果烧杯内不是清水，而是同等浓度的蔗糖溶液， 漏斗管内的液面_______升高，原因是_________________ __________________________________________________ _______________________________。 (5)渗透装置中，当漏斗内的液面不再上升时，半透 膜两侧的溶液浓度不相同，漏斗内溶液浓度仍然高于烧杯 中溶液的浓度。原因是漏斗管内液面升高形成的静水压会阻止水分子由烧杯向漏斗扩散，故半透膜两侧溶液浓度关系仍是漏斗内溶液浓度______烧杯中溶液的浓度。 不会 半透膜两侧溶液的 浓度相等时，单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量 高于 知识自主梳理 7 知识点二　水进出细胞的原理 1．动物细胞的吸水和失水 将__________________放入不同浓度的氯化钠溶液中，一段时间后，将会有以下变化： (1)外界溶液浓度<_________浓度→细胞___________。 (2)外界溶液浓度>_________浓度→细胞___________。 (3)外界溶液浓度＝________浓度→细胞___________。 哺乳动物的红细胞 细胞质 吸水膨胀 细胞质 失水皱缩 细胞质 形态不变 知识自主梳理 8 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________。 (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。 (4)水进出植物细胞，主要指水经过___________进出液泡。 细胞壁 中央液泡 细胞质 细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质 全透性 保护和支持细胞 比较小 细胞液 原生质层 知识自主梳理 9 3．实验：探究植物细胞的吸水和失水 (1)实验原理 ①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____。 ②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_________；试剂为质量浓度为___________________、清水。 半透膜 大 浓度差 显微镜 外表皮 0.3 g/mL的蔗糖溶液 知识自主梳理 10 (3)实验过程 知识自主梳理 11 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____ 与细胞壁 ___________ 基本不变 清水 ___________ 紫色逐渐变____ 与细胞壁 ___________ ____________ (4)实验结果 逐渐变小 深 逐渐分离 逐渐变大 浅 逐渐紧贴 基本不变 知识自主梳理 12 (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。 ②当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞失水，发生__________。 ③发生质壁分离的细胞，当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞吸水，发生________________。 半透膜 渗透作用 质壁分离 质壁分离的复原 知识自主梳理 13 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。(　　) 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% 能保持正常 相同 知识自主梳理 14 知识框架构建 二读·课本整体感知 02 知识框架构建 16 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　(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。(　　) (2)具有浓度差的两溶液一定会发生渗透作用。(　　) (3)渗透作用中膜两侧溶液浓度指的是质量百分比浓度。(　　) × × × 知识框架构建 17 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。(　　) × × √ 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) √ √ 知识框架构建 18 重点难点突破 三读·课本突破重难 03 重难一　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。 (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。 重点难点突破 20 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。 重点难点突破 21 [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 重点难点突破 22 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，最终液面不再上升，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。 重点难点突破 23 [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 重点难点突破 24 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。 重点难点突破 25 重难二　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。 重点难点突破 26 (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)。 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。 重点难点突破 27 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。 (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。 重点难点突破 28 (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。 重点难点突破 29 [例3]　(不定项)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 重点难点突破 30 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。 重点难点突破 31 [例4]　(不定项)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。下列叙述正确的是 (　　) 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 重点难点突破 32 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； 重点难点突破 33 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。 重点难点突破 34 课时作业 04 题号 1 2 3 4 5 6 7 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ 题点 渗透曲线分析 渗透装置及曲线 分析 渗透装置分析 细胞吸水和失水 质壁分离 水进出动物细胞 质壁分离相关曲线分析 题号 8 9 10 11 12 13 14 难度 ★ ★★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ 题点 植物细胞质壁分离及复原 实验 植物细胞失水和 吸水 渗透作用及半透膜 质壁分离及复原实验拓展 植物细胞的吸水和失水 质壁分离和复原实验操作及现象分析 质壁分离 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 36 [单项选择题] 知识点一　渗透现象及原理分析 1．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 (　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 37 解析：鱼鳔内注入适量的10%蔗糖溶液比烧杯内20%蔗糖溶液浓度低，故10%蔗糖溶液水分会流向20%蔗糖溶液，导致鱼鳔内蔗糖溶液浓度越来越高，而鱼鳔外蔗糖溶液浓度越来越低，当二者浓度达到相等时，水分出入达到平衡，二者浓度不再变化。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 38 2．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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 39 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大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小，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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 40 3．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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 41 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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 42 知识点二　水进出细胞的原理 4．将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是 (　　) A．0～4 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内 B．0～1 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等 C．2～3 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压 D．0～1 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 43 解析：0～4 h内，开始一段时间内，原生质体的相对体积逐渐减小，说明细胞液浓度小于物质A溶液的浓度，当原生质体相对体积达到最小后又逐渐增大，说明部分物质A通过细胞膜进入细胞内，使细胞液浓度增大，从而使细胞吸水，表现为原生质体相对体积逐渐增大，A错误；因细胞壁的伸 缩性较小，而原生质体的伸缩性较大，故0～1 h内细胞体积的变化量小于原生质体体积的变化量，B错误；据图可知，2～3 h内，原生质体的相对体积增大，表明细胞吸水，此时物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压，C正确；0～1 h内，原生质体的相对体积减小，表明细胞失水，此时液泡中液体(细胞液)的渗透压小于细胞质基质的渗透压，细胞质基质的渗透压又小于物质A溶液的渗透压，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 44 5．在探究紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吸水和失水实验中，显微镜下可依次观察到下图所示甲、乙、丙三种细胞状态。下列叙述错误的是 (　　) A．甲、乙、丙能在同一个细胞内依次发生 B．与甲相比，乙液泡内溶液浓度较高 C．由乙到丙的过程为质壁分离复原的过程 D．三种状态下，细胞壁均不会存在伸缩情况 解析：在细胞的失水和吸水实验中，由甲到乙逐渐发生质壁分离，由乙到丙逐渐发生质壁分离复原，可在同一个细胞内依次发生，A、C正确；与甲细胞状态相比，乙细胞状态失水较多，细胞液浓度较高，B正确；细胞壁伸缩性比原生质层小，但不是没有伸缩性，而是伸缩性较小，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 45 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 46 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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 47 7．(全国甲卷，4)探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是 (　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 48 解析：用30%蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮，细胞失水，随着时间的延长，原生质体和液泡的体积均减小，用清水处理后，细胞吸水，原生质体和液泡的体积均逐渐恢复，A错误；用30%蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮，细胞失水，随着时间的延长，细胞液浓度升高，用清水处理后，细胞吸水，细胞液浓度降低，B错误；当蔗糖溶液浓度小于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，细胞吸水，由于有细胞壁的阻碍，原生质体和液泡的体积均略微增加，当蔗糖溶液浓度大于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，随着蔗糖溶液浓度的增加，细胞失水逐渐增多，原生质体和液泡的体积均逐渐减小，C正确；当蔗糖溶液浓度小于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，细胞吸水，细胞液浓度降低，当蔗糖溶液浓度大于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，随着蔗糖溶液浓度的增加，细胞失水增多，细胞液浓度逐渐增加，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 49 8．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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 50 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 9．(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 (　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 51 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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 52 [不定项选择题] 10．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。下列分析正确的是 (　　) 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 53 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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 54 11．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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 55 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正确；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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 56 12．(全国甲卷，2，改编)植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，合理的是 (　　) A．水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度 B．水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c C．水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度 D．水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 57 解析：由于细胞b在水分交换达到平衡时细胞的体积增大，说明细胞吸水，则水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，A正确；由题意可知，三种细胞放入相同浓度的蔗糖溶液中时，细胞a表现为既不吸水也不失水，细胞b吸水，细胞c失水，因此水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c，B正确；由题意可知，水分交换达到平衡时，细胞a未发生变化，说明其细胞液浓度与外界蔗糖溶液初始浓度相等，水分交换达到平衡时，细胞c的细胞液浓度等于此时的外界蔗糖溶液的浓度，但由于细胞c失水，此时的蔗糖溶液浓度小于初始蔗糖溶液浓度，因此，水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C错误；在一定的蔗糖溶液中，细胞c发生了质壁分离，水分交换达到平衡时，其细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 58 [非选择题] 13．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： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 59 请回答下列问题： (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_______________________________________ ______________________________________。 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 60 (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_______。 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 61 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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 62 14．不同植物耐寒能力有较大的差异，植物可以通过改变细胞液浓度以适应低温环境。某实验小组欲利用质壁分离实验分别在常温和低温环境下探究洋葱和葫芦藓植物的耐寒机制，实验中将洋葱鳞片叶外表皮细胞和葫芦藓叶片置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中进行了相关质壁分离实验，实验结果如下表所示，回答下列问题： 洋葱鳞片叶外表皮细胞 葫芦藓叶片 常温 4 ℃ 常温 4 ℃ 初始细胞质壁分离所需的时间(分、秒) 1′20 2′46 2′33 3′50 相同时间细胞质壁分离占比(%) 100 35 100 30 相同时间原生质体长度/细胞长度的比值(%) 41 80 40 87 注：原生质体为植物去除细胞壁后剩余的部分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 63 (1)原生质层包括______________________________________，本实验中处于质壁分离状态的细胞壁和细胞膜之间充满的是_________。 (2)利用葫芦藓叶片进行质壁分离实验中，无需进行染色，原因是其细胞质中含有_______。根据表格的实验结果可知，植物可以通过_____(填“升高”或“降低”)细胞液的浓度以适应低温环境。试从细胞内水的存在形式和相互转化的角度，解释细胞液浓度改变的原因_________________________________________________ ________________________。 细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质 蔗糖溶液 叶绿体 升高 低温环境下，自由水可以转化为结合水，溶剂的量减少，导致细胞液浓度变大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 64 解析： (2)表中数据表明，与常温状态相比，4 ℃处理的植物细胞的失水速率和质壁分离程度都降低，因此得出推论：植物细胞可以通过升高细胞液的浓度，适应低温环境。 洋葱鳞片叶外表皮细胞 葫芦藓叶片 常温 4 ℃ 常温 4 ℃ 初始细胞质壁分离所需的时间(分、秒) 1′20 2′46 2′33 3′50 相同时间细胞质壁分离占比(%) 100 35 100 30 相同时间原生质体长度/细胞长度的比值(%) 41 80 40 87 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 65 　　　　　　　　　　　　　 R $