第9講水進(jìn)出細(xì)胞的原理[課標(biāo)要求]1.闡明質(zhì)膜具有選擇透過性。2.活動:通過模擬實驗探究膜的透性。3.活動:觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原。滲透作用及細(xì)胞的吸水和失水原理考點一1.滲透作用半透膜相對含量高相對含量低半透膜濃度差(1)原理分析。(2)分析上圖乙可知:Δh產(chǎn)生的壓強(qiáng)與水和蔗糖溶液產(chǎn)生的滲透壓達(dá)到平衡,使半透膜兩側(cè)水分子的交換速率相等時,液面不再升高,但此時半透膜兩側(cè)溶液濃度仍然不相等,蔗糖溶液的濃度仍然大于清水的濃度。2.動、植物細(xì)胞的吸水和失水(1)動物細(xì)胞的吸水和失水。細(xì)胞膜吸水膨脹失水皺縮(2)成熟植物細(xì)胞的吸水和失水。①原理。細(xì)胞液細(xì)胞壁②現(xiàn)象。大于小于等于提醒習(xí)慣上說的半透膜是無生命的物理性薄膜,物質(zhì)能否通過取決于微粒的大小;選擇透過性膜是具有活性的生物膜,其對不同物質(zhì)的透過性不僅取決于分子大小,還與細(xì)胞的需求有關(guān)。深挖教材1.判斷正誤(1)(必修1P62正文)在滲透作用中,當(dāng)半透膜兩側(cè)溶液濃度相等時,水分子不再通過半透膜。(

)×【提示】當(dāng)半透膜兩側(cè)溶液濃度相等時,在單位時間內(nèi)經(jīng)半透膜出入的水分子數(shù)相等。(2)(必修1P62正文)具有濃度差的溶液之間一定會發(fā)生滲透作用。(

)×【提示】滲透作用發(fā)生必須具備兩個條件:一是必須具有半透膜,二是半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。(3)(必修1P63正文)細(xì)胞膜和核膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)稱為原生質(zhì)層。(

)×【提示】細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì),叫作原生質(zhì)層。(4)(必修1P63正文)植物細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的細(xì)胞液。(

)×【提示】植物成熟細(xì)胞內(nèi)有中央大液泡,細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是液泡里面的細(xì)胞液。2.規(guī)范表達(dá)(1)(必修1P63正文拓展)對于動植物細(xì)胞來說,單位時間內(nèi),水分子進(jìn)出細(xì)胞的數(shù)量相等時,細(xì)胞內(nèi)、外液體的濃度

(填“一定”或“不一定”)相等,原因是

。不一定對于動物細(xì)胞來說,水分子進(jìn)出細(xì)胞的數(shù)量相等時,細(xì)胞內(nèi)、外溶液的濃度相等,但植物細(xì)胞有細(xì)胞壁的支持、保護(hù)作用,單位時間內(nèi)水分子進(jìn)出植物細(xì)胞的數(shù)量相等時,有可能細(xì)胞液濃度大于細(xì)胞外溶液濃度(2)(必修1P63圖4-1拓展)如圖甲、乙、丙分別是細(xì)胞在不同濃度溶液中水分子的跨膜運(yùn)輸示意圖(箭頭大小代表水分子數(shù)的多少)。①若將人的成熟紅細(xì)胞放入清水中,會出現(xiàn)圖

所示現(xiàn)象,原因是

。甲成熟紅細(xì)胞發(fā)生滲透作用,從細(xì)胞外進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的水分子多于從細(xì)胞內(nèi)到細(xì)胞外的水分子,因此細(xì)胞吸水②若將洋蔥表皮細(xì)胞放在質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中,會出現(xiàn)圖

所示現(xiàn)象,達(dá)到平衡時,水分子進(jìn)出細(xì)胞的狀況是圖

所示。③若某葉肉細(xì)胞正處于圖甲所示狀態(tài),一段時間內(nèi)細(xì)胞體積增大,最終

(填“會”或“不會”)漲破,原因是

。丙乙不會植物細(xì)胞的細(xì)胞壁有支持和保護(hù)作用能力1圍繞滲透作用的原理及應(yīng)用,考查理解能力1.(2024·云南曲靖模擬)如圖為一個滲透裝置,假設(shè)溶質(zhì)分子或離子不能通過半透膜,實驗開始時,液面a和b平齊。下列判斷錯誤的是(

)[A]如果甲、乙都是蔗糖溶液,甲的濃度低于乙,則液面a會下降,液面b會上升[B]如果甲、乙分別是葡萄糖溶液和蔗糖溶液,兩者的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同,則液面a會上升,液面b會下降[C]當(dāng)半透膜兩側(cè)的滲透作用達(dá)到平衡時,甲、乙溶液的濃度不一定相等[D]當(dāng)半透膜兩側(cè)的滲透作用達(dá)到平衡時,甲、乙溶液的滲透壓一定相等D【解析】如果甲、乙都是蔗糖溶液,甲的濃度低于乙,則水分子運(yùn)動的總趨勢是由甲流向乙,液面a會下降,液面b會上升;如果甲、乙分別是葡萄糖溶液和蔗糖溶液,兩者的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同,由于蔗糖是二糖,葡萄糖是單糖,因此甲的物質(zhì)的量濃度大于乙,則液面a會上升,液面b會下降;當(dāng)半透膜兩側(cè)的滲透作用達(dá)到平衡時,由于兩側(cè)的液面高度可能不同,因此甲、乙溶液的濃度不一定相等,甲、乙溶液的滲透壓也不一定相等。能力2結(jié)合動植物細(xì)胞吸水與失水,考查模型分析能力2.(2024·河南駐馬店月考)如圖表示動植物與原生生物細(xì)胞避免滲透膨脹的三種機(jī)制。下列敘述正確的是(

)[A]動植物細(xì)胞吸水達(dá)到滲透平衡時,細(xì)胞內(nèi)、外溶液濃度相等[B]三種細(xì)胞的邊界各不相同,以達(dá)到與外界環(huán)境分隔開的目的[C]動物細(xì)胞避免滲透膨脹需要蛋白質(zhì)協(xié)助[D]若將原生生物置于低滲溶液中,其收縮泡的伸縮頻率減慢C【解析】動植物細(xì)胞在低濃度溶液中都會發(fā)生滲透吸水,吸水到一定程度后均會達(dá)到滲透平衡,動物細(xì)胞吸水達(dá)到滲透平衡時,細(xì)胞內(nèi)、外溶液濃度相等,植物細(xì)胞吸水達(dá)到滲透平衡時,由于細(xì)胞壁的支撐作用,細(xì)胞外溶液濃度仍可能小于細(xì)胞液濃度;三種細(xì)胞的邊界均為細(xì)胞膜,細(xì)胞膜能夠?qū)⒓?xì)胞與外界環(huán)境分隔開;動物細(xì)胞需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助將離子轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外,以減小細(xì)胞內(nèi)溶液的滲透壓,避免滲透膨脹;原生生物會通過收縮泡將多余的水排到細(xì)胞外,若將原生生物置于低滲溶液中,其收縮泡的伸縮頻率會加快。3.(2024·廣東汕頭模擬)將某種植物的成熟細(xì)胞放入一定濃度的物質(zhì)a溶液中,發(fā)現(xiàn)其原生質(zhì)體(植物細(xì)胞中細(xì)胞壁以內(nèi)的部分)的體積變化趨勢如圖所示。下列敘述正確的是(

)[A]0～4h內(nèi)物質(zhì)a沒有通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)[B]0～1h內(nèi)細(xì)胞體積與原生質(zhì)體體積的變化量相等[C]2～3h內(nèi)物質(zhì)a溶液的滲透壓大于細(xì)胞液的滲透壓[D]0～1h內(nèi)液泡中液體的滲透壓小于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓D【解析】由題圖可知,該細(xì)胞中原生質(zhì)體的相對體積先減小后增大,這說明該細(xì)胞先發(fā)生質(zhì)壁分離后復(fù)原,由此可推知,0～4h內(nèi)物質(zhì)a可通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi);0～1h內(nèi),原生質(zhì)體的體積不斷縮小,由于原生質(zhì)體的伸縮性要遠(yuǎn)大于細(xì)胞壁,因此該時間段內(nèi)細(xì)胞體積與原生質(zhì)體體積的變化量不相等;2～3h內(nèi)原生質(zhì)體的相對體積逐漸增大,這說明細(xì)胞正在吸水,由此可推知,該時間段內(nèi)物質(zhì)a溶液的滲透壓小于細(xì)胞液的滲透壓;0～1h內(nèi)發(fā)生質(zhì)壁分離,細(xì)胞失水,液泡中液體的滲透壓小于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓。考點二活動:探究植物細(xì)胞的吸水和失水1.實驗原理半透膜大2.實驗步驟及現(xiàn)象緊貼細(xì)胞壁逐漸變小變深清水逐漸變大變淺3.實驗結(jié)論(1)當(dāng)細(xì)胞液的濃度小于外界溶液的濃度時,細(xì)胞

,發(fā)生

。(2)發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞,當(dāng)細(xì)胞液的濃度

外界溶液的濃度時,細(xì)胞

,發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。失水質(zhì)壁分離大于吸水1.植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原涉及的對照類型實驗中涉及的對照類型為自身對照,自身對照指對照組和實驗組在同一研究對象上進(jìn)行,是實驗前后之間的對照(如圖)。2.質(zhì)壁分離及復(fù)原發(fā)生的條件(1)從細(xì)胞角度分析。①死細(xì)胞、動物細(xì)胞及未成熟的植物細(xì)胞(如根尖分生區(qū)細(xì)胞)均不發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。②具有中央大液泡的成熟植物細(xì)胞可發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。(2)從溶液角度分析。①在一定濃度(溶質(zhì)不能透過細(xì)胞膜)的溶液中只會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象,不能發(fā)生自動復(fù)原現(xiàn)象(只有用清水或低滲溶液處理,才可復(fù)原)。②在一定濃度(溶質(zhì)可透過細(xì)胞膜)的溶液(如甘油、尿素、乙二醇等)中可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象,并能自動復(fù)原,因為甘油、尿素、乙二醇等可轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞內(nèi),使細(xì)胞液濃度升高,細(xì)胞因滲透吸水而發(fā)生自動復(fù)原。③若溶液濃度過高,會使細(xì)胞在短時間內(nèi)因失水過多而死亡,細(xì)胞雖然可以發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象,但不會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。④鹽酸、酒精、醋酸等溶液能殺死細(xì)胞,不適合作質(zhì)壁分離實驗的溶液。能力3結(jié)合實驗原理和步驟,考查科學(xué)思維4.(2022·浙江6月選考,11)“觀察洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原”實驗中,用顯微鏡觀察到的結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是(

)[A]由實驗結(jié)果推知,甲圖細(xì)胞是有活性的[B]與甲圖細(xì)胞相比,乙圖細(xì)胞的細(xì)胞液濃度較低[C]丙圖細(xì)胞的體積將持續(xù)增大,最終漲破[D]若選用根尖分生區(qū)細(xì)胞為材料,質(zhì)壁分離現(xiàn)象更明顯A【解析】能發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原的細(xì)胞應(yīng)為活的植物細(xì)胞,據(jù)圖分析,從甲到乙發(fā)生了質(zhì)壁分離,由乙到丙為質(zhì)壁分離復(fù)原,說明甲圖細(xì)胞是活細(xì)胞;乙圖所示細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離,該過程中細(xì)胞失水,故與甲圖細(xì)胞相比,乙圖細(xì)胞的細(xì)胞液濃度較高;由于有細(xì)胞壁的限制,丙圖細(xì)胞體積不會持續(xù)增大,更不會漲破;根尖分生區(qū)細(xì)胞無中央大液泡,不能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。5.(2024·重慶質(zhì)檢)某同學(xué)用洋蔥鱗片葉外表皮作為材料制作臨時裝片,用于觀察“細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原”。下列相關(guān)說法正確的是(

)[A]制作臨時裝片,最后需要按壓使細(xì)胞分散,便于觀察[B]當(dāng)細(xì)胞達(dá)到質(zhì)壁分離的最終狀態(tài)時,此細(xì)胞不發(fā)生滲透[C]若選洋蔥內(nèi)表皮細(xì)胞,則該細(xì)胞不能發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原[D]當(dāng)質(zhì)壁分離復(fù)原時,表明細(xì)胞中蔗糖溶液濃度大于外界蔗糖溶液濃度B【解析】觀察“細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原”時,細(xì)胞需要保持活性,制作該臨時裝片時,不需要按壓裝片;當(dāng)細(xì)胞達(dá)到質(zhì)壁分離的最終狀態(tài)時,此時水分子進(jìn)出細(xì)胞達(dá)到動態(tài)平衡,即細(xì)胞不發(fā)生滲透;若選洋蔥內(nèi)表皮細(xì)胞,該細(xì)胞含有大液泡,能發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原;當(dāng)質(zhì)壁分離復(fù)原時,表明細(xì)胞中細(xì)胞液濃度(不是蔗糖溶液濃度,而且外面的蔗糖也不能進(jìn)入細(xì)胞)大于外界蔗糖溶液濃度。能力4結(jié)合實驗拓展應(yīng)用,考查創(chuàng)新應(yīng)用能力6.(2024·貴州黔東南檢測)用細(xì)胞液濃度相同的紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞分別制成5個臨時裝片,同時滴加甲、乙、丙、丁、戊5種不同濃度的蔗糖溶液,處理相同時間后,觀察記錄原生質(zhì)體的體積變化,繪制結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是(

)[A]甲溶液中紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離程度大于丁溶液中的[B]實驗后,甲～戊溶液中外表皮細(xì)胞的細(xì)胞液濃度最低的是乙溶液[C]將丙溶液中的外表皮細(xì)胞浸潤在清水中,可發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原[D]紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的細(xì)胞液濃度與戊蔗糖溶液濃度相當(dāng)D【解析】據(jù)題圖可知,甲和丁溶液中細(xì)胞均失水,且丁中細(xì)胞失水更多,故甲溶液中紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離程度小于丁溶液中的;本實驗所用洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞液濃度相同,實驗后,乙溶液中細(xì)胞失水最多,說明乙溶液中細(xì)胞的細(xì)胞液濃度最高;丙溶液中的原生質(zhì)體體積增大,說明該濃度下細(xì)胞吸水,并未發(fā)生質(zhì)壁分離;戊溶液中細(xì)胞原生質(zhì)體體積不變,說明細(xì)胞既不吸水也不失水,推測紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的細(xì)胞液濃度與戊蔗糖溶液濃度相當(dāng)。歸納總結(jié)質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗的拓展應(yīng)用(1)判斷成熟植物細(xì)胞的死活。歸納總結(jié)(2)比較不同成熟植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度。歸納總結(jié)(3)比較未知濃度溶液的濃度大小。歸納總結(jié)(4)鑒別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)。考向從科學(xué)思維的角度,考查細(xì)胞的吸水和失水1.(2024·山東卷,4)仙人掌的莖由內(nèi)部薄壁細(xì)胞和進(jìn)行光合作用的外層細(xì)胞等組成,內(nèi)部薄壁細(xì)胞的細(xì)胞壁伸縮性更大。水分充足時,內(nèi)部薄壁細(xì)胞和外層細(xì)胞的滲透壓保持相等;干旱環(huán)境下,內(nèi)部薄壁細(xì)胞中單糖合成多糖的速率比外層細(xì)胞快。下列說法錯誤的是(

)[A]細(xì)胞失水過程中,細(xì)胞液濃度增大[B]干旱環(huán)境下,外層細(xì)胞的細(xì)胞液濃度比內(nèi)部薄壁細(xì)胞的低[C]失水比例相同的情況下,外層細(xì)胞更易發(fā)生質(zhì)壁分離[D]干旱環(huán)境下內(nèi)部薄壁細(xì)胞合成多糖的速率更快,有利于外層細(xì)胞的光合作用研練真題·感悟高考B【解析】細(xì)胞失水過程中,細(xì)胞液水分減少,細(xì)胞液濃度增大;依題意,干旱環(huán)境下,內(nèi)部薄壁細(xì)胞中單糖合成多糖的速率比外層細(xì)胞快,單糖合成多糖,導(dǎo)致細(xì)胞液的滲透壓降低,故外層細(xì)胞液濃度比內(nèi)部薄壁細(xì)胞的細(xì)胞液濃度高;失水條件下,由于原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁伸縮性,故出現(xiàn)質(zhì)壁分離,而內(nèi)部薄壁細(xì)胞細(xì)胞壁的伸縮性比外層細(xì)胞的細(xì)胞壁伸縮性更大,故質(zhì)壁分離的現(xiàn)象不如外層細(xì)胞明顯,失水比例相同的情況下,外層細(xì)胞更易發(fā)生質(zhì)壁分離;依題意,干旱環(huán)境下,內(nèi)部薄壁細(xì)胞中單糖合成多糖的速率比外層細(xì)胞快,有利于外層細(xì)胞光合作用產(chǎn)物向內(nèi)部薄壁細(xì)胞轉(zhuǎn)移,可促進(jìn)外層細(xì)胞的光合作用。2.(2023·全國甲卷,4)探究植物細(xì)胞的吸水和失水實驗是高中學(xué)生常做的實驗。某同學(xué)用紫色洋蔥鱗片葉外表皮為材料進(jìn)行實驗,探究蔗糖溶液、清水處理外表皮后,外表皮細(xì)胞原生質(zhì)體和液泡的體積及細(xì)胞液濃度的變化。圖中所提到的原生質(zhì)體是指植物細(xì)胞不包括細(xì)胞壁的部分。下列示意圖中能夠正確表示實驗結(jié)果的是(

)C[A][B][C][D]【解析】用30%蔗糖溶液處理之后,細(xì)胞失水,原生質(zhì)體和液泡的體積都會減小,細(xì)胞液濃度上升;用清水處理之后,細(xì)胞吸水,原生質(zhì)體和液泡體積會擴(kuò)大,細(xì)胞液濃度下降;隨著所用蔗糖溶液濃度上升,當(dāng)蔗糖溶液濃度超過細(xì)胞液濃度之后,細(xì)胞就會開始失水,原生質(zhì)體和液泡的體積減小,細(xì)胞液濃度上升。3.(2022·全國甲卷,2)植物成熟葉肉細(xì)胞的細(xì)胞液濃度可以不同。現(xiàn)將a、b、c三種細(xì)胞液濃度不同的某種植物成熟葉肉細(xì)胞,分別放入三個裝有相同濃度蔗糖溶液的試管中,當(dāng)水分交換達(dá)到平衡時觀察到:①細(xì)胞a未發(fā)生變化;②細(xì)胞b體積增大;③細(xì)胞c發(fā)生了質(zhì)壁分離。若在水分交換期間細(xì)胞與蔗糖溶液沒有溶質(zhì)的交換,下列關(guān)于這一實驗的敘述,不合理的是(

)[A]水分交換前,細(xì)胞b的細(xì)胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度[B]水分交換前,細(xì)胞液濃度大小關(guān)系為細(xì)胞b>細(xì)胞a>細(xì)胞c[C]水分交換平衡時,細(xì)胞c的細(xì)胞液濃度大于細(xì)胞a的細(xì)胞液濃度[D]水分交換平衡時,細(xì)胞c的細(xì)胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度C【解析】由“①細(xì)胞a未發(fā)生變化”可推出細(xì)胞a在該蔗糖溶液中的吸水量等于失水量,即水分交換前,細(xì)胞a的細(xì)胞液濃度與外界蔗糖溶液的濃度相等;由“②細(xì)胞b體積增大”可推出細(xì)胞b在該蔗糖溶液中的吸水量大于失水量,即水分交換前,細(xì)胞b的細(xì)胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度;由“③細(xì)胞c發(fā)生了質(zhì)壁分離”可推出細(xì)胞c在該蔗糖溶液中的失水量大于吸水量,即水分交換前,細(xì)胞c的細(xì)胞液濃度小于外界蔗糖溶液的濃度。綜合上述分析可以推出,水分交換前,細(xì)胞b的細(xì)胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度;水分交換前,細(xì)胞液濃度大小關(guān)系為細(xì)胞b>細(xì)胞a>細(xì)胞c;水分交換平衡時,細(xì)胞a和細(xì)胞c的細(xì)胞液濃度都與各自所處的外界蔗糖溶液的濃度相等,由于細(xì)胞c發(fā)生了質(zhì)壁分離,有水進(jìn)入蔗糖溶液中,故水分交換平衡時,細(xì)胞c的細(xì)胞液濃度小于細(xì)胞a的細(xì)胞液濃度。4.(2021·湖南卷,3)質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原是某些生物細(xì)胞響應(yīng)外界水分變化而發(fā)生的滲透調(diào)節(jié)過程。下列敘述錯誤的是(

)[A]施肥過多引起的“燒苗”現(xiàn)象與質(zhì)壁分離有關(guān)[B]質(zhì)壁分離過程中,細(xì)胞膜可局部或全部脫離細(xì)胞壁[C]質(zhì)壁分離復(fù)原過程中,細(xì)胞的吸水能力逐漸降低[D]1mol/LNaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的滲透壓大小相等D【解析】

對農(nóng)作物施肥過多,根細(xì)胞外液濃度過高,會導(dǎo)致質(zhì)壁分離,引起“燒苗”;質(zhì)壁分離過程中,原生質(zhì)層(由細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)構(gòu)成)與細(xì)胞壁分離,細(xì)胞膜可局部或全部脫離細(xì)胞壁;質(zhì)壁分離復(fù)原過程中,細(xì)胞液濃度逐漸降低,吸水能力逐漸降低;1mol/LNaCl溶液中,含1mol/L的Na+和1mol/L的Cl-,即溶質(zhì)微粒濃度為2mol/L,而1mol/L蔗糖的溶質(zhì)為蔗糖分子,不可再拆分,故1mol/LNaCl溶液的滲透壓大于1mol/L蔗糖溶液的滲透壓。(時間:30分鐘滿分:36分)基礎(chǔ)強(qiáng)化練選擇題:1～6題,每題2分。1.(細(xì)胞的吸水和失水|2024·梅州模擬)用不同濃度的蔗糖溶液分別處理紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞,可估測其細(xì)胞液濃度。下列有關(guān)敘述錯誤的是(

)[A]細(xì)胞液濃度介于未質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的蔗糖溶液濃度之間[B]該估測實驗需要制作臨時裝片并借助顯微鏡觀察[C]若配制蔗糖溶液時,未將蔗糖完全溶解,則估測結(jié)果會偏大[D]若蔗糖溶液浸泡細(xì)胞的時間過短,則估測結(jié)果會偏小D【解析】將植物細(xì)胞放在濃度較高的蔗糖溶液中,細(xì)胞失水出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象,將植物細(xì)胞放在濃度較低(或與細(xì)胞等滲)的蔗糖溶液中,細(xì)胞不發(fā)生質(zhì)壁分離,故細(xì)胞液濃度介于未質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的蔗糖溶液濃度之間;該估測實驗需要觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離情況,故需要制作臨時裝片并借助顯微鏡觀察;在配制蔗糖溶液時,若未將蔗糖完全溶解,則配制的蔗糖溶液實際濃度比標(biāo)記值要低,測得的實驗結(jié)果偏大;若浸泡細(xì)胞的時間過短,則會導(dǎo)致部分高于細(xì)胞液濃度的蔗糖溶液處理組的細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象不明顯,使實驗結(jié)果偏大。2.(細(xì)胞的吸水和失水|2024·大理模擬)下列有關(guān)細(xì)胞吸水和失水?dāng)⑹稣_的是(

)[A]植物細(xì)胞的原生質(zhì)層由細(xì)胞膜和液泡膜組成[B]當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時,細(xì)胞一定會發(fā)生質(zhì)壁分離[C]滲透實驗中,當(dāng)半透膜兩側(cè)溶液濃度相等時,水分子不再通過半透膜[D]細(xì)胞膜對膜兩側(cè)物質(zhì)的進(jìn)出具有選擇性,但有毒物質(zhì)仍能進(jìn)入細(xì)胞D【解析】植物細(xì)胞的原生質(zhì)層由細(xì)胞膜、液泡膜以及這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)組成;當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時,細(xì)胞不一定會發(fā)生質(zhì)壁分離,如死細(xì)胞、動物細(xì)胞不會發(fā)生質(zhì)壁分離,根尖分生區(qū)細(xì)胞不含大液泡,也不會發(fā)生質(zhì)壁分離;滲透實驗中,當(dāng)半透膜兩側(cè)溶液濃度相等時,水分子仍然通過半透膜,這時進(jìn)出的水分子達(dá)到動態(tài)平衡;細(xì)胞膜對膜兩側(cè)物質(zhì)的進(jìn)出具有選擇性,但有毒物質(zhì)仍能進(jìn)入細(xì)胞,說明細(xì)胞膜的控制作用是相對的。3.(滲透作用|2024·湛江模擬)某實驗小組制作了如下滲透裝置,在用魚鰾(半透膜)制成的小球中裝入溶液②,在燒杯中加入溶液①,開始現(xiàn)象為圖甲,一段時間后出現(xiàn)圖乙現(xiàn)象,下列分析正確的是(

)[A]將魚鰾換成紗布,實驗結(jié)果與圖中的相同[B]若溶液①為清水,則溶液②可為蔗糖溶液[C]水分子運(yùn)動的方向只能由溶液②→溶液①[D]在乙的溶液①中加入清水,魚鰾體積可能會增大D【解析】魚鰾相當(dāng)于半透膜,將魚鰾換成紗布,紗布是全透的,不能出現(xiàn)題圖中的結(jié)果;據(jù)題圖可知,開始現(xiàn)象為圖甲,一段時間后出現(xiàn)圖乙現(xiàn)象,說明水分子由溶液②進(jìn)入溶液①的較多,根據(jù)滲透作用的原理可知,溶液①的濃度大于溶液②的濃度,因此若溶液①為清水,溶液②為蔗糖溶液,不符合題意;水分子運(yùn)動的方向既有溶液②→溶液①,也有溶液①→溶液②;在乙的溶液①中加入清水,會使溶液濃度降低,此時有可能溶液②濃度大于溶液①,魚鰾體積可能會增大。4.(細(xì)胞的吸水和失水|2025·福建聯(lián)考)某實驗小組用黑藻葉片和不同濃度的蔗糖溶液進(jìn)行探究植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的實驗。下列敘述錯誤的是(

)[A]該實驗為觀察類實驗,沒有進(jìn)行實驗對照[B]發(fā)生質(zhì)壁分離時,無色液泡的體積縮小,綠色部分顏色加深[C]不同濃度的蔗糖溶液可能導(dǎo)致液泡的體積縮小、擴(kuò)大或不變[D]葉片細(xì)胞質(zhì)壁分離后滴加清水可能無法復(fù)原A【解析】在實驗中,質(zhì)壁分離的前后可以形成對照,質(zhì)壁分離的復(fù)原過程的前后也可以形成對照,此外,不同濃度的蔗糖溶液處理能相互對照,所以本實驗有對照;發(fā)生質(zhì)壁分離時,細(xì)胞失水,液泡體積縮小,由于原生質(zhì)層收縮,綠色部分相對集中,顏色加深;較高濃度的蔗糖溶液會使細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離(液泡體積縮小),再用較低濃度的蔗糖溶液處理,會使細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后復(fù)原(液泡體積擴(kuò)大),當(dāng)蔗糖溶液滲透壓與細(xì)胞液滲透壓相同時,液泡體積可能不變;如果蔗糖溶液濃度過高,細(xì)胞因過度失水而死亡,滴加清水后就無法復(fù)原。5.(質(zhì)壁分離及復(fù)原實驗|2024·晉中期中)在適宜條件下,將月季的花瓣細(xì)胞置于一定濃度的a溶液中,測得細(xì)胞液濃度與a溶液濃度的比值變化如圖所示。下列有關(guān)分析錯誤的是(

)[A]t0～t1時,花瓣細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離[B]a溶液中溶質(zhì)能被月季花瓣細(xì)胞吸收[C]t2時,花瓣細(xì)胞的體積明顯大于初始值[D]適當(dāng)降低溫度,t1～t2所需時間可能會延長C【解析】據(jù)題圖分析,t0～t1時花瓣細(xì)胞的細(xì)胞液濃度與a溶液濃度的比值始終小于1,細(xì)胞逐漸失水,花瓣細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離;t0～t2時,花瓣細(xì)胞先發(fā)生質(zhì)壁分離,又自動發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原,說明a溶液中溶質(zhì)可以進(jìn)入花瓣細(xì)胞;t2時比值穩(wěn)定不變,但由于花瓣細(xì)胞細(xì)胞壁的支撐作用,花瓣細(xì)胞的體積不會明顯大于初始值;適當(dāng)降低溫度,膜的流動性降低,t1～t2所需時間可能會延長。6.(細(xì)胞的吸水和失水|2024·樂山模擬)植物吸水的主要部位是根尖成熟區(qū),成熟區(qū)表皮細(xì)胞吸收的水分可以通過滲透作用進(jìn)入內(nèi)層的細(xì)胞,并最終進(jìn)入導(dǎo)管,通過導(dǎo)管運(yùn)輸?shù)街参矬w的其他部位。某同學(xué)將根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞及其內(nèi)層細(xì)胞測定初始細(xì)胞長度后依次置于相同濃度的蔗糖溶液中,一段時間后測定細(xì)胞長度并進(jìn)行計算,實驗結(jié)果如下表。組別1234實驗后長度/實驗前長度0.40.811.2下列敘述錯誤的是(

)[A]可以發(fā)生質(zhì)壁分離的組別有:1組和2組[B]實驗前細(xì)胞液的濃度關(guān)系:1組<2組<3組<4組[C]細(xì)胞吸水、失水達(dá)到平衡時,它們的細(xì)胞液濃度相等[D]第4組細(xì)胞為根尖成熟區(qū)內(nèi)層細(xì)胞C【解析】1組和2組實驗后長度/實驗前長度<1,說明發(fā)生了滲透失水,即發(fā)生了質(zhì)壁分離;根據(jù)表中實驗后長度/實驗前長度可知,實驗前細(xì)胞液濃度的大小為1組<2組<3組<4組;細(xì)胞吸水、失水達(dá)到平衡時,細(xì)胞液的濃度關(guān)系為1組<2組<3組<4組;根尖細(xì)胞通過滲透吸水供植物體生長發(fā)育所需,與表皮細(xì)胞相比,內(nèi)層細(xì)胞的細(xì)胞液濃度最大,在相同的外界溶液中最可能出現(xiàn)吸水,故第4組細(xì)胞為根尖成熟區(qū)內(nèi)層細(xì)胞。選擇題:7～9題,每題4分。7.(質(zhì)壁分離及復(fù)原實驗|2024·西安模擬)用物質(zhì)的量濃度為2mol·L-1的乙二醇溶液和2mol·L-1的蔗糖溶液分別浸泡某種植物細(xì)胞,觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象,得到其原生質(zhì)體體積變化情況如圖所示。下列敘述錯誤的是(

)[A]2min后,處于蔗糖溶液中的植物細(xì)胞其細(xì)胞壁與原生質(zhì)層之間充滿了蔗糖溶液[B]前2min,處于蔗糖溶液中的植物細(xì)胞吸水能力不斷增強(qiáng)[C]C點的出現(xiàn)是由于乙二醇進(jìn)入了植物細(xì)胞[D]所有植物細(xì)胞均可發(fā)生質(zhì)壁分離D能力提升練【解析】細(xì)胞壁具有全透性,所以質(zhì)壁分離時細(xì)胞壁與原生質(zhì)層之間充滿了蔗糖溶液;前2min,細(xì)胞失水,細(xì)胞液的濃度不斷升高,所以吸水能力逐漸增強(qiáng);C點發(fā)生質(zhì)壁分離的自動復(fù)原是由于溶質(zhì)乙二醇進(jìn)入細(xì)胞,使細(xì)胞液的濃度大于外界溶液的濃度;活的有大液泡的植物細(xì)胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離。8.(細(xì)胞的吸水和失水|2024·滁州模擬)研究表明,植物葉片中氣孔導(dǎo)度(即氣孔張開的程度)與K+、糖類等含量有關(guān)。K+能在保衛(wèi)細(xì)胞中大量積累,保衛(wèi)細(xì)胞吸水后氣孔導(dǎo)度增大,氣孔張開,保衛(wèi)細(xì)胞和氣孔的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列分析錯誤的是(

)[A]水分經(jīng)原生質(zhì)層進(jìn)入液泡增多,氣孔導(dǎo)度逐漸變大[B]氣孔導(dǎo)度增加,有利于促進(jìn)葉肉細(xì)胞中糖類的合成[C]細(xì)胞膜上參與主動運(yùn)輸K+的載體蛋白也具有催化ATP水解的作用[D]隨保衛(wèi)細(xì)胞中K+和糖類物質(zhì)含量升高,細(xì)胞吸水能力減弱D【解析】保衛(wèi)細(xì)胞吸水,水分經(jīng)原生質(zhì)層進(jìn)入液泡,氣孔導(dǎo)度逐漸變大;氣孔導(dǎo)度增加,有利于CO2進(jìn)入葉片內(nèi)部,促進(jìn)葉肉細(xì)胞中糖類的合成;細(xì)胞膜上參與主動運(yùn)輸(逆濃度梯度、需要載體和ATP供能)K+的載體蛋白具有催化ATP水解的作用;隨保衛(wèi)細(xì)胞中K+和糖類物質(zhì)含量升高,細(xì)胞液濃度增大,細(xì)胞吸水能力增強(qiáng)。9.(質(zhì)壁分離及復(fù)原實驗的應(yīng)用|2024·綿陽三模)為探究植物耐寒機(jī)制,某研究小組以洋蔥鱗片葉外表皮為實驗材料,先分別在常溫與低溫(4℃)下處理24h,然后在常溫下進(jìn)行質(zhì)壁分離實驗,結(jié)果如下表。組別初始細(xì)胞質(zhì)壁分離所需時間/s相同時間質(zhì)壁分離細(xì)胞占比/%相同時間原生質(zhì)體長度與細(xì)胞長度比值/%常溫處理組80100414℃低溫處理組1663580下列有關(guān)實驗的敘述錯誤的是(

)[A]質(zhì)壁分離實驗過程需將實驗材料置于同種外界溶液中[B]初始細(xì)胞質(zhì)壁分離所需時間長短與細(xì)胞內(nèi)外溶液濃度差有