第一章 探究实践四 探究植物细胞的失水和吸水（配套教参）-【创新教程】2027年高考生物总复习大一轮讲义（人教版）

4.冰点降低法是测定溶液渗透压的精确物理化学方 法。纯水在标准大气压下冰点为0℃，冰点降低值 与溶液摩尔浓度成比例关系。FM一4型国产冰点 渗透压计的测算公式为：OS=△t/1.857(OS为 1kg水中所溶解溶质颗粒数目，可反映溶液渗透压 大小；△t为冰点降低值)。经过对若干不同待测植 物材料的专业处理，分别测得其细胞液冰点降低值 如下表。下列相关叙述错误的是 ( 植物材料组别 123 45 6 冰点降低值（℃）0.580.830.961.230.780.76 A.精确测定植物细胞的渗透压有利于农业生产中 化肥的定量使用 B.将各组植物材料分别放入冰点降低值为0.88℃ 的蔗糖溶液中，3、4组的植物细胞吸水 C.将各组植物材料分别放入冰点降低值为0.88℃ 的蔗糖溶液中，稳定后各组细胞液渗透压均 相同 D.植物细胞的失水与吸水主要与液泡有关，其中 溶解有糖类、蛋白质、无机盐和色素等物质 解析：C[精确测定植物细胞的渗透压有利于农业 生产中化肥的定量使用，避免造成烧苗现象，A正 确。仅3、4组植物细胞的细胞液大于该蔗糖溶液， 细胞吸水，B正确。3、4组植物细胞放入该蔗糖溶 探究实践四 探究植物细胞 教材夯实的 1.实验原理 内因 ①成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透 膜。 ②原生质层比细胞壁的伸缩性大 外因 细胞液与外界溶液之间具有一定的浓度差，细 胞能渗透吸水或失水 2.实验步骤 、制片 材料 紫色洋葱鳞片叶外表皮 有大液泡，且内会紫色花青素便于观察 观察 低倍镜①有一个紫色的中央大液泡 ②原生质层紧贴细胞壁 滴蔗糖 方法质量浓度为0.3gmL 、溶液」 的蔗糖溶液 口子吸水纸 引流 低倍镜①中央液泡逐渐变小（颜色加深） 观察 ②原生质层与细胞壁逐渐分离 教材中唯一 滴清水 方法吸水纸 引流 一口清水个只在低倍镜 ,下观察的实羚 观察 低倍镜一→①中央液泡逐渐变大（颜色变浅） →②原生质层逐渐贴近细胞壁 质壁分离（质量浓度为 结论 0.3g/mL的蔗糖溶液) 质壁分离复原（清水） 5 第一单元走近细胞和组成细胞的分子 液中吸水，由于细胞壁的支持作用，细胞内外渗透 压可不相等，C错误。植物细胞的失水与吸水主要 与液泡有关，其中溶解有糖类、蛋白质、无机盐和色 素等物质，D正确。] 归纳总结 --》》》 渗透装置的变式分析 10%的 液面（等高） 蔗糖 溶液 10%的 半透膜葡萄糖溶液 如图为渗透作用的初始状态，其中半透膜只允许水 分子通过（图中浓度为质量分数）。 (1)向稳定后的U形管的左侧加入少量蔗糖酶 未加酶时：葡萄糖相对分子质量较小，10%的葡萄 糖溶液的物质的量浓度更大，水分子流向总趋势 为10%的蔗糖溶液→10%的葡萄糖溶液，右侧液 面升高。 加蔗糖酶后：一分子蔗糖被水解产生两分子单糖 (葡萄糖和果糖)，导致左侧浓度升高，水分子流向 总趋势为10%的葡萄糖溶液→10%的蔗糖溶液， 则左侧液面升高，最终高于右侧。 (2)若把稳定后的U形管右侧液面高出的部分吸走， 则右侧液面继续升高并达到新的平衡。 的失水和吸水 对应学生P35 易错警示 质壁分离和复原实验的四个注意点 (1)单独观察处于质壁分离的静态图像，不能判断 细胞是正在发生质壁分离还是质壁分离复原。 (2)质壁分离过程中，外界溶液浓度大于细胞液浓 度，质壁分离程度越大，植物细胞吸水能力越 强；质壁分离复原过程中，外界溶液浓度小于 细胞液浓度。 (3)质壁分离与复原过程中水分子的移动是双向 的，最终表现为进或出的水分子多。 (4)本实验用显微镜观察了三次，第二次与第一次 形成对照，第三次与第二次形成对照，该对照 方法为自身对照。 问题探究当 如图表示正在进行质壁分离 的紫色洋葱细胞，请分析： (1)实验时一定要选择紫色洋 葱鳞片叶外表皮细胞吗？为 b 什么？ 答案：不一定。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，便 于观察，而其他满足条件的细胞也可作为实验 材料。 (2)b的大小和颜色如何发生变化？ 答案：b逐渐变小，颜色逐渐加深。 (3)c处的液体是什么？ 答案：发生质壁分离时，在细胞壁和细胞膜之间（© 处)充满的是外界溶液，原因是细胞壁具有全透性。 高考总复习生物学 (4)从溶液角度分析为什么发生质壁分离后不能 复原？ 答案：①在较高浓度溶液中发生质壁分离，因细胞 过度失水死亡而不会发生质壁分离复原现象 ②在对细胞有害的溶液中，如使用1mol·L1的 醋酸溶液，细胞不发生质壁分离及复原现象，因为 细胞因死亡而失去了选择透过性。 (5)对于动植物细胞来说，单位时间内，水分子进出 细胞的数量相等时，细胞内外液体的浓度一定相等 吗？为什么？ 答案：不一定。对于动物细胞来说，水分子进出细 胞的数量相等时，细胞内外溶液的浓度相等。但植 物细胞有细胞壁的支持、保护作用，单位时间内水 分子进出植物细胞的数量相等时，有可能细胞液浓 度大于外界溶液浓度。 应用训练鸭 1.(2024·江苏卷)有同学以紫色洋葱为实验材料，进 行“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验。下列 相关叙述合理的是 A.制作临时装片时，先将撕下的表皮放在载玻片 上，再滴一滴清水，盖上盖玻片 B.用低倍镜观察刚制成的临时装片，可见细胞多呈 长条形，细胞核位于细胞中央 C.用吸水纸引流使0.3g/mL蔗糖溶液替换清水， 可先后观察到质壁分离和复原现象 D.通过观察紫色中央液泡体积大小变化，可推测 表皮细胞是处于吸水还是失水状态 解析：D[制作临时装片时，通常是先滴一滴清水 在载玻片上，然后将撕下的表皮放在清水上，再盖 上盖玻片，A错误；用低倍镜观察刚制成的临时装 片时，细胞核通常位于细胞的一侧，而不是中央， B错误；用吸水纸引流蔗糖溶液替换清水，可以观 察到质壁分离现象，但要观察复原现象需要重新用 清水替换蔗糖溶液，C错误；当液泡体积变大，说明 细胞吸水，液泡体积变小，说明细胞失水，所以通过 观察紫色中央液泡体积大小变化，可推测表皮细胞 是处于吸水还是失水状态，D正确。] 2.“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原” 实验中，用显微镜观察到的结果如图所示： 乙 分 真题考法>素养演练 对应学 [真题研析]一浸润素养 [例](2024·山东卷)仙人掌的茎由内部薄壁细胞 和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细胞 的细胞壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄壁细胞 和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部 薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。 下列说法错误的是 A.细胞失水过程中，细胞液浓度增大 B.干早环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁 细胞的低 C.失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁 分离 D.干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更 快，有利于外层细胞的光合作用 ·40 下列叙述正确的是 A.由实验结果推知，甲图细胞是有活性的 B.与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较低 C.丙图细胞的体积将持续增大，最终涨破 D.若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现象 更明显 解析：A[甲图细胞具有发生质壁分离的能力，因 此是活细胞，A正确；与甲图细胞相比，乙图细胞由 于渗透失水导致细胞液浓度较高，B错误；植物细 胞有细胞壁的保护，因而不会涨破，C错误；根尖分 生区细胞无大液泡，无法观察到质壁分离现象， D错误。] 丙 4青 色洋葱鳞片叶外表皮细 戊 胞分别制成5个临时装 0 片，同时滴加甲、乙、丙、 甲 丁、戊5种不同浓度的 蔗糖溶液，处理相同时 间后，观察记录原生质体的体积变化，绘制结果如 图所示。下列有关叙述正确的是 A.甲溶液中紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分 离程度大于丁溶液中的 B.实验后，甲~戊溶液中外表皮细胞的细胞液浓度 最低的是乙溶液 C.将丙溶液中的外表皮细胞浸润在清水中，可发 生质壁分离的复原 D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度与戊 蔗糖溶液浓度相当 解析：D[据题图可知，甲和丁溶液中细胞均失 水，且丁中细胞失水更多，故甲溶液中紫色洋葱鳞 片叶外表皮细胞的质壁分离程度小于丁溶液中的， A错误；本实验所用洋葱鳞片叶外表皮细胞液浓度 相同，实验后，乙溶液中细胞失水最多，说明乙溶液 中细胞的细胞液浓度最高，B错误；丙溶液中的原 生质体体积增大，说明该浓度下细胞吸水，并未发 生质壁分离，C错误；戊蔗糖溶液浓度中细胞原生 质体体积不变，说明细胞既不吸水也不失水，推测 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度与戊燕 糖溶液浓度相当，D正确。] 生P36 感悟高考素养提升 [关键信息点] ① 仙人掌内部薄壁细胞和外层细胞伸缩性 不同 干旱环境下，内部细胞多糖的合成速率比外 ② 层细胞快 解析：B[细胞失水过程中，水从细胞液流出，细胞 液浓度增大，A正确；依题意，干早环境下，内部薄 壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快，则外 层细胞的细胞液单糖多，且外层细胞还能进行光合 作用合成单糖，单糖越多细胞液的浓度越高，故外 层细胞液浓度比内部薄壁细胞的细胞液浓度高， B错误；依题意，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性比 外层细胞的细胞壁伸缩性更大，失水比例相同的情 第一单元走近细胞和组成细胞的分子 况下，外层细胞更易发生质壁分离，C正确：依题 [考向2]细胞的吸水和失水 意，干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的 2.(2025·北京卷)“探究植物细胞的吸水和失水”实 速率比外层细胞快，有利于外层细胞光合作用产物 验中，在清水和0.3g/mL蔗糖溶液中处于稳定状 向内部薄壁细胞转移，可促进外层细胞的光合作 态的细胞如图。以下叙述错误的是 ) 用，D正确。] [真题品悟]一厚积素养 [考向1]渗透作用 1.(2025·重庆卷)某兴趣小组利用图1装置，分别使 用等体积2.5mol/L葡萄糖溶液和1.2mol/L蔗 糖溶液，室温下观察渗透现象。图2是两种溶液在 图1清水图2蔗糖溶液 垂直管中，一段时间内溶液高度变化，下列说法正 A.图1，水分子通过渗透作用进出细胞 确的是 B.图1，细胞壁限制过多的水进入细胞 ( C.图2，细胞失去的水分子是自由水 D.与图1相比，图2中细胞液浓度小 垂直管 解析：D[图1中，水分子通过渗透作用进出细胞， 溶液 A正确；细胞壁有保护和支撑的作用，所以限制过 纯水 多的水进入细胞，维持细胞形态，B正确；图2，细胞 玻璃纸 葡萄糖分子能通过 与1635345 发生质壁分离，此时失去的水分子是自由水，C正 蔗糖分子不能通过 确；与图1相比，图2中细胞发生质壁分离，此时细 图1 图2 胞失去了水，所以图2细胞液浓度更大，D错误。] A.X表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度变化 3.(2025·浙江1月卷)某同学利用幼嫩的黑藻叶片 B.t1一t3由X液面快速上升推测水分子不会从漏 完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后，继续进行 斗进入烧杯 “质壁分离”实验，示意图如图所示。下列叙述正确 C.t2一t取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖 的是 D.t后两种溶液在垂直管中液面高度将不变 解析：C[葡萄糖分子能通过玻璃纸，蔗糖分子不 ①细胞膜 能通过。开始时葡萄糖溶液和蔗糖溶液的浓度分 较 ②细胞壁 别为2.5mol/L和1.2mol/L,由于葡萄糖能透过 ③液泡 ④叶绿体 玻璃纸，最终会使两侧葡萄糖浓度相等，而蔗糖不 能透过，所以开始时葡萄糖溶液一侧浓度高，水分 子进入多，但随着葡萄糖透过玻璃纸，其液面会下 A.实验过程中叶肉细胞处于失活状态 降。蔗糖溶液一侧由于蔗糖不能透过，水分子持续 B.①与②的分离，与①的选择透过性无关 进入，液面持续上升。所以X表示蔗糖溶液在垂直 C.与图甲相比，图乙细胞吸水能力更强 管中的高度变化，A错误；t1一t3时X液面快速上 D.与图甲相比，图乙细胞体积明显变小 升，这只能说明单位时间内从烧杯进入漏斗的水分 解析：C[由题意可知，该细胞可观察叶绿体和细 子数量多于从漏斗进入烧杯的水分子数量，并不是 胞质流动，说明细胞没有失活，A错误；①与②的分 水分子不会从漏斗进入烧杯，B错误；因为葡萄糖 离，与①的选择透过性有关，其原因就是因为蔗糖 能通过玻璃纸进入烧杯，葡萄糖是还原糖，所以在 可通过全透性的细胞壁，但不能通过具有选择透过 t2一t取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖，C正 性的细胞膜，B错误；与图甲相比，图乙细胞处于失 确；由于葡萄糖能通过玻璃纸，最终两侧葡萄糖浓 水状态，细胞液渗透压升高，吸水能力更强，C正 度会相等，但蔗糖不能通过玻璃纸，所以垂直管中 确；与图甲相比，图乙细胞体积几乎不变（植物细胞 液面高度不会不变，D错误。] 体积是看细胞壁)，D错误。] 第8讲 物质出人细胞的方式及影响因素 构建体系>素养建模 对应学生P37 网络构建素养呈现 知识体系一定内容 核心素养—一定能力 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 生命 通过对比分析通道蛋白与载体 自由 不需要转运蛋白 物 主动 需要载体蛋白 观念 蛋白的异同，建立结构与功能 扩散 不消耗能量 运输 相适应的观点 被动运输 消耗能量 高浓度·低浓度 协助 进出细胞 不需要转运蛋白 胞吞 科学 通过构建模型图分析影响物质 需要转运蛋白 需要特定膜蛋白 扩散 胞吐 思维跨膜运输的因素 消耗能量 不消耗能量 物质浓度 影响因素 科学通过设计实验探究物质跨膜运 氧气浓度 探究 输的方式，培养实验探究能力 温度 ·41·