2027届高考生物人教版一轮复习导学案：物质跨膜运输的实例

该高中生物学高考复习学案系统梳理了物质跨膜运输的实例专题，将渗透作用原理、植物细胞质壁分离与复原的实验原理、方法及应用等核心考点按“原理-实验-应用”逻辑构建知识网络，通过问题链和任务驱动引导学生自主分析实验材料选择、渗透平衡等关键问题，形成层次分明的知识体系。 亮点在于自主学习支持与探究实践设计，如活动三“小液流法”实验让学生自主操作、分析数据以估测细胞液浓度，亮考帮环节引导学生自我诊断疑惑与知识掌握情况，培养科学思维与探究实践素养。课堂训练题覆盖高考常见题型，助力学生自主提升，教师可通过学情反馈实现精准教学。

2027届高考生物人教版一轮复习导学案：物质跨膜运输的实例 学习目标 1.概述渗透作用的原理。2.说明植物细胞发生质壁分离和复原实验的原理。3.学会观察植物细胞质壁分离和复原实验的方法。4.举例说明植物细胞质壁分离和复原的实际应用。 核心体系 活动方案 活动一 说明植物细胞质壁分离及复原实验的原理 下图甲、丙是两个典型的渗透装置，图乙是一个成熟的植物细胞。请回答下列问题。 甲 乙 丙 （1）图乙中与图甲a、b、c对应的结构分别是什么？写出序号和名称。 （2）为什么常选用紫色洋葱鳞片叶外表皮作实验材料？如果选择紫色洋葱鳞片叶内表皮，可以采取什么办法？根尖分生区能否作为该实验的材料？为什么？ （3）图甲中，当漏斗中的液面平衡静止后，此时是否有水分子进出半透膜？ （4）根据图丙渗透作用的现象分析。 Ⅰ： 若溶质不能通过半透膜 ①若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则单位时间内由S2→S1的水分子数________由S1→S2的，表现为S1溶液液面________。 ②若S1溶液浓度小于S2溶液浓度，则情况相反，表现为S1溶液液面__________。 ③在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面高度差Δh，则S1溶液浓度________S2溶液浓度。 Ⅱ： 溶质能通过半透膜的情况 ④若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则最初单位时间内由S2→S1的水分子数________由S1→S2的，随着溶质的扩散，最终S1和S2溶液浓度________，表现为S1溶液液面______________，最终S1和S2溶液液面持平。 （5）归纳质壁分离和复原的条件： ①外因： 当外界溶液浓度大于________浓度时，细胞失水，发生______________现象。 当外界溶液浓度小于________浓度时，细胞吸水，发生______________现象。 ②内因（质壁分离的直接原因）： 原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性________。 （6）设计并进行质壁分离与复原实验的目的是什么？ 活动二 学会观察植物细胞的质壁分离和复原，分析实验现象 下图是观察植物细胞质壁分离和复原现象的实验过程示意图。请回答下列问题。 a　　　　b　　　　c　　 　d 　　　　e　　　　f （1）图示步骤只需要使用低倍镜观察的有______（填字母）。 （2）c步骤使用的是0.3 g/mL的蔗糖溶液进行处理，具体的操作是___________ _____________________________。 （3）b步骤是否可以省略？为什么？ （4）若质壁分离后的细胞不能复原，可能的原因有哪些？ （5）处于适宜浓度的KNO3溶液中的细胞在发生质壁分离后会发生自动复原现象，为什么？此过程涉及哪些跨膜运输方式？ （6）处于质壁分离状态的细胞，其原生质层与细胞壁之间存在的溶液是________，这是因为细胞壁具有________性，外界溶液中的水及溶质分子都能通过。 （7）下图表示处于质壁分离状态的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，此时c处的液体是什么？c处溶液浓度是否一定大于b处？理由是什么？ （8）若（7）图中细胞为黑藻细胞，则此时b、c、d处的颜色分别为？ 活动三 举例说明植物细胞质壁分离及复原的应用 植物细胞质壁分离和复原实验可以用于鉴定细胞是否存活和粗略测定细胞液的浓度。某校生物学兴趣小组利用“小液流法”估测黑藻叶片细胞的细胞液浓度，实验步骤和结果如下。 实验步骤： ①配制具有一定浓度梯度的蔗糖溶液。 ②取12支干燥洁净的带塞试管，分成甲、乙两组，每组试管依次编为1～6号。向甲、乙两组相同编号的试管中加入相同浓度的蔗糖溶液4 mL，迅速塞紧试管，备用。 ③取大小相似的黑藻叶片60片，随机均分为6组，分别加入甲组的6支试管中，并塞紧试管。放置20 min，期间多次摇动试管。再向甲组每支试管中均加入微量甲晞蓝粉末（忽略对蔗糖浓度的影响），充分摇匀。 ④将乙组蔗糖溶液摇匀，用弯头毛细吸管从甲组试管中吸取少量蓝色溶液，插入乙组相同编号试管内的溶液中部，从毛细吸管一端轻轻挤出1小滴蓝色溶液（如下图所示）。观察蓝色小滴的升降情况，并做好记录。 甲组　　　　乙组　　 实验结果： 乙组试管编号 1 2 3 4 5 6 加入的蔗糖溶液浓度/（mol/L） 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 蓝色小滴升降情况 ↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑ 请回答下列问题。 （1）步骤②中，装有不同浓度蔗糖溶液的试管要及时塞紧的目的是什么？步骤③不同试管中加入的黑藻叶片的大小和数量要相同，这属于对实验中什么变量的控制？ （2）乙组试管1、2、3中蓝色小滴均下降，原因是什么？其中的蓝色小滴下降最慢的是哪支试管中的？ （3）取出甲组6支试管中的黑藻叶片进行显微观察，可发现哪支试管中的黑藻叶片细胞内叶绿体分布最密集？ （4）根据实验结果可估测黑藻叶片细胞的细胞液浓度介于____________之间。若要使估测结果更准确，则实验思路是什么？ （5）除测定细胞液浓度范围外，你还能说出几种质壁分离和复原实验的拓展应用吗？ 课堂训练 1.[2025 四川模拟]为探究温度对淀粉酶活性的影响，某同学进行了如下图所示的实验，图示均为反应前状态。所用半透膜只允许水分子通过，下列叙述错误的是（　　） A.U形管两侧均需加入等量等浓度的淀粉溶液 B.U形管右侧需加入与淀粉酶溶液等渗等量的淀粉溶液 C.通过观察U形管两侧的液面差来确定反应速率 D.实验结束后还需通过加斐林试剂来确定酶活性 2.下图1和2是两个渗透装置，装置初期U型槽内的液面均相等。下列有关渗透作用的叙述，正确的是（　　） 图1 图2 A.氧气和二氧化碳等气体分子通过细胞膜的扩散不属于渗透作用 B.图1中，若仅水能透过半透膜，甲、乙分别是等质量分数浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液，则一段时间后，乙液面高于甲液面 C.图2中，若仅蔗糖不能透过半透膜，则一段时间后，乙液面高于甲液面 D.图2中，若蔗糖和尿素都不能透过半透膜，则一段时间后，乙液面低于甲液面 3. 用物质的量浓度为2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞观察质壁分离现象，得到其原生质体体积变化情况如图所示。下列表述正确的是（　　） A.该细胞可能是某种植物的种子细胞 B.ab段曲线表明细胞的吸水能力逐渐下降，c点细胞液浓度大于a点 C.bc段表明该细胞开始从外界环境中吸收乙二醇 D.用一定浓度的尿素溶液，可得到类似乙二醇溶液的结果 4.[2026扬州月考]为探究植物细胞质壁分离与复原情况，某研究小组用图1所示细胞进行了相关实验，实验结果如图2所示。下列相关叙述正确的是（　　） 图1 图2 A.图1中的1、4及它们之间的所有结构构成了该细胞的原生质层 B.细胞质壁分离所需的时间越长，在清水中复原所需的时间也越长 C.可配制一系列浓度小于0.05 g/mL的蔗糖溶液进一步探究细胞液浓度 D.图示细胞质壁分离后复原的过程中，细胞吸水能力越来越强 5. （多选）把蚕豆植株放在湿润的空气中照光一段时间后，取蚕豆叶下表皮制作临时装片，先在清水中观察，然后用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液取代清水，继续观察，结果如下图所示。下列对此现象的推断合理的有（　　） A.蔗糖溶液中的保卫细胞失水导致气孔关闭 B.清水中的保卫细胞失水导致气孔开放 C.蔗糖进入保卫细胞后，细胞吸水导致气孔关闭 D.清水中的保卫细胞不会出现质壁分离和自动复原现象 6. 按下列步骤进行质壁分离实验。请回答下列相关问题。 步骤一：在洁净的载玻片中央加一滴清水，取一片藓类小叶，盖上盖玻片。 步骤二：从盖玻片一侧滴入0.3 g/mL的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次，使盖玻片下面的藓类小叶浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中。 步骤三：在显微镜下观察，结果如下图所示。 （1）图中A、B处的颜色分别是__________________。 （2）如果上述实验步骤二从盖玻片的一侧滴入的是加有伊红（植物细胞不吸收的红色染料）的0.3 g/mL的蔗糖溶液，则在显微镜下观察到A、B处颜色分别是____________。 （3）如果将上述实验步骤二中浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中的藓类小叶的装片，放在80 ℃条件下处理一段时间（装片中的藓类小叶保持在 0.3 g/mL的蔗糖溶液中）。在显微镜下清晰地观察到细胞结构后，为更准确地判断A处颜色，对显微镜的操作方法是_______、________。如果A处呈绿色，可能的原因是________________________________________________________________________。 亮考帮 一、亮闪闪 本节课我掌握了 核心知识点，理清了 的解题逻辑；通过课堂小组讨论，学会了用 思路分析题型，纠正了之前混淆的概念，整体搭建起本节知识框架，这是我本节课最大的收获。 二、考考你 我出一道思考题： 解答： 出题后自测发现，这类题型的 步骤容易粗心出错，后续做题要重点留意。 三、帮帮我 我存在的疑惑： 1. 知识点的原理没有完全理解； 2.遇到 类题目不知道怎么切入解题； 3. 概念容易和之前学的内容弄混，希望课堂互助环节可以和同学探讨。 参考答案 活动方案 活动一　 （1） 与图甲中a对应的为①细胞液，与b对应的为⑥原生质层，与c对应的是外界溶液。 （2） 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液中含有色素，使液泡呈现紫色，更有利于观察。如果选择洋葱鳞片叶内表皮细胞进行观察，可适当调低视野的亮度，或采用特殊的染料进行染色。不可以，因为根尖分生区细胞中没有大液泡，质壁分离不明显。 （3） 有，进出半透膜的水分子数相等。 （4） ①多于　上升　②下降　③大于　④多于　相等　先上升后下降 （5） ①细胞液　质壁分离　细胞液　质壁分离复原　②大 （6） 证明植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。 活动二　 （1） b、d、f （2） 从盖玻片的一侧滴入0.3 g/mL的蔗糖溶液，用吸水纸从另一侧吸引，重复几次 （3） 不可以，第一次显微观察是为了获得实验前的现象，以便于和实验中的现象变化进行前后对照。 （4） 浓度差过大，导致细胞过度失水而死亡；细胞处于质壁分离的时间过长。 （5） K＋和NO可主动运输进入细胞，从而使细胞液浓度增大，所以细胞先发生质壁分离后又自动复原。主动运输、被动运输（自由扩散、协助扩散）。 （6） 蔗糖溶液　全透 （7） 外界溶液。不一定，不能确定此植物细胞正在吸水、失水还是处于动态平衡之中。 （8） b为无色，c为无色，d为绿色。 活动三　 （1） 防止因水分蒸发而导致蔗糖溶液浓度发生改变。无关变量。 （2） 甲组1、2、3试管中黑藻叶片的细胞液浓度大于蔗糖溶液浓度，细胞吸水，导致试管中蔗糖溶液浓度上升，蓝色小滴密度大于乙组相同编号试管内溶液的密度。3号。 （3） 6号。 （4） 0.15～0.20 mol/L　在0.15～0.20 mol/L之间缩小浓度梯度，继续进行上述实验，蓝色小滴不移动时试管中的蔗糖溶液浓度与黑藻叶片细胞液浓度相当。 （5） 判断成熟植物细胞的死活、比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度、鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）。 拓展延伸： 1 并非所有细胞都可以发生质壁分离。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。死细胞、没有细胞壁的细胞（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 滴加蔗糖溶液或质壁分离操作滴加清水时，应在载物台上操作。该实验在低倍镜下观察即可，可有效防止蔗糖溶液污染物镜镜头；该实验也可以先用低倍镜观察，再用高倍镜观察，注意规范操作。 3 选用的蔗糖溶液浓度要适宜。过低，不足以引起质壁分离或质壁分离所需时间过长；过高，可能造成植物细胞失水过多、过快而死亡。 课堂训练 1 D　该实验的目的是探究温度对淀粉酶活性的影响，淀粉溶液的量和浓度属于无关变量，应保持相同且适宜，所以U形管两侧均需加入等量等浓度的淀粉溶液，A正确；为保证单一变量，U形管右侧需加入与淀粉酶溶液等渗等量的淀粉溶液，以排除体积差异对实验结果的影响，B正确；淀粉酶能催化淀粉水解，使左侧溶液中溶质分子数增多，渗透压升高，水分子更多地会从右侧进入左侧，导致左侧液面升高，可通过观察U形管两侧的液面差来确定反应速率，C正确；斐林试剂可与还原糖在水浴加热的情况下产生砖红色沉淀，淀粉酶会催化淀粉分解产生还原糖，本实验可以通过比较U形管两侧液面差来确定相应温度下淀粉酶的活性，无需使用斐林试剂，D错误。 2 A　水分子等溶剂分子通过半透膜的扩散才是渗透作用，氧气和二氧化碳等气体分子通过细胞膜的扩散不属于渗透作用，A正确；图1中，若仅水能透过半透膜，等质量分数浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液，前者单位体积内水分子的数量少，若仅水能透过半透膜，水分子向甲侧扩散较多，一段时间后，乙液面低于甲液面，B错误；图2中，若仅蔗糖不能透过半透膜，尿素能透过半透膜，则一段时间后，甲侧溶液渗透压最终大于乙侧，乙液面低于甲液面，C错误；图2中，若蔗糖和尿素都不能透过半透膜，则甲侧溶液渗透压小于乙侧，一段时间后，乙液面高于甲液面，D错误。 3 D　种子细胞无大液泡，不能发生质壁分离，A错误；ab段原生质体体积变小，细胞的吸水能力逐渐增强，c点细胞发生质壁分离复原，细胞液浓度大于a点，B错误；细胞从一开始就从外界吸收乙二醇，只是b点开始，细胞液浓度大于外界溶液浓度，C错误。 4 C　图1中1是液泡膜、2是细胞质，4是细胞膜，细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层，A错误；由图2中最后两组可知，0.15 g/mL蔗糖溶液比0.20 g/mL蔗糖溶液中质壁分离所需的时间长，但在清水中复原所需的时间相同，B错误；从图2可知，0.05 g/mL蔗糖溶液处理细胞，细胞会发生质壁分离，说明细胞液浓度小于0.05 g/mL，所以可配制一系列浓度小于0.05 g/mL的蔗糖溶液进一步探究细胞液浓度，C正确；细胞发生质壁分离，说明细胞失水，细胞液浓度变大，细胞吸水能力增强，细胞吸水能力越强，质壁分离复原用的时间就越短。从图2可知，前三组随着蔗糖浓度的增大，质壁分离后复原时间逐渐缩短，细胞吸水能力逐渐增强，后两组蔗糖浓度增大，质壁分离后复原时间却相同，说明吸水能力相当，D错误。 5 AD　由题图可以看出，在蔗糖溶液中，保卫细胞因失水导致气孔关闭，A正确；清水中的保卫细胞吸水，气孔开放，B错误；在蔗糖溶液中细胞失水，导致气孔关闭，但原生质层具有选择透过性，蔗糖不能进入细胞，C错误；清水中的保卫细胞吸水，没有发生质壁分离，也不会出现质壁分离自动复原现象，D正确。 6 （1） 无色、绿色 （2） 红色、绿色　 （3） 改变光圈大小　调节反光镜　高温下细胞膜、叶绿体膜失去选择透过性，叶绿素等色素进入A处 2027届高考生物人教版一轮复习导学案 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $