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高考生物大一轮复习资料第8课时


第8课时 物质跨膜运输的实例 必备知识梳理
回扣基础要点

一、细胞的吸水和失水
1.渗透作用
(1)概念:水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜 , 从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。 (2)发生条件:①有一层半透膜 ;②半透膜两侧的 溶液具有 浓度差 。

2.动物细胞的吸水和失水

(1)

动物细胞的 细胞膜 相当于半透膜,两侧具
有浓度差,构成渗透系统,故可发生 渗透作用, 但不能发生质壁分离。 (2)当外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水 膨胀 。
.

(3)当外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水
皱缩 。 (4)当 外界溶液浓度=细胞质浓度 时,水分进 出平衡。

.

3.植物细胞的吸水和失水
全透
细胞膜 液泡膜 细胞液 渗透作用 质壁分离 大于 吸水 质壁分离复原 选择透过 半透膜

大液泡

4.质壁分离的原因

外因:浓度差;内因:细胞壁的伸缩性小于 原
生质层。 练一练

下列哪些细胞能发生质壁分离并总结发生质壁分
离的条件。 a.叶肉细胞 b.根毛成熟区细胞 c.分生区细胞

d.形成层细胞
g.导管细胞 答案

e.干种子细胞
h.纤维细胞

f.动物细胞

i.洋葱表皮细胞

(1)能发生质壁分离的细胞:a、b、i。

(2)有大液泡(成熟)的活的植物细胞,才能发 生质壁分离。动物细胞、无大液泡的或死的植物 细胞不能发生质壁分离。

二、物质跨膜运输的其他实例
1.番茄和水稻吸收无机盐离子的比较 科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2+、Mg2+ 和Si4+的培养液中培养,结果及分析如下:

(1)不同植物对 同一种无机盐离子的吸收有差异, 同一种植物对 不同种无机盐离子的吸收也有差异, 说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有选择性 。 (2)水稻吸收水的相对速度比吸收Ca2+、Mg2+ 大 , 造成培养液中Ca2+、Mg2+浓度 上升 ;番茄吸收水 的相对速度比吸收Si4+ 大 ,造成培养液中Si4+浓 度 上升 。 2.微生物吸收无机盐离子的特点 不同微生物对不同无机盐离子的吸收表现出较大 的差异: (1)不同微生物对无机盐离子的吸收有 选择性 。 (2)不同微生物对各种无机盐离子的需要量 不同。

3.吸水为自由扩散 ,吸收离子为 主动运输 ,且无
机盐离子必须溶于水后才能被吸收,所以吸水和 吸收无机盐离子是两个相对独立 的过程。 提醒 ①物质的跨膜运输并不都是顺相对含 量浓度梯度的,而且细胞对于物质的输入和输出

有选择性。
②细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜,这 些膜可以让水分子自由通过,一些离子和小分子

也可以通过,而其他的离子、小分子(如蔗糖分
子)和大分子(如蛋白质分子)则不能通过。

构建知识网络

高频考点突破
考点 渗透系统与渗透作用

1.渗透系统的组成(如图)及条件

(1)半透膜可以是生物性的选择透过性膜,如细 胞膜,也可以是物理性的过滤膜,如玻璃纸。 (2)半透膜两侧的溶液具有浓度差。浓度差的实 质是单位体积溶液中溶质分子数的差,即物质的

量浓度之差,即摩尔浓度而不是质量浓度。
2.渗透作用的发生(溶质分子不能通过半透膜) (1)当S1浓度>S2浓度时,由S2→S1的水分子数多 于由S1→S2的水分子数,漏斗(S1)液面上升。 (2)当S1浓度<S2浓度时,由S1→S2的水分子数多

于由S2→S1的水分子数,漏斗(S1)液面下降。

提醒

①若溶质分子能通过半透膜,则先是浓

度高的一侧液面升高,随后另一侧液面上升,最后
达到渗透平衡。 ②上图中,在达到渗透平衡后,只要存在液面差 Δh,则S1溶液的浓度仍大于S2溶液的浓度。 ③若S1为10%蔗糖溶液,S2为10%葡萄糖溶液(葡萄

糖不能透过此半透膜),则水分子由漏斗进烧杯使
漏斗液面下降。 ④水分子的移动方向:双向移动但最终结果是水分 子数多(低浓度)溶液流向水分子数少(高浓度) 溶液。

3.动物细胞构成渗透系统可发生渗透作用

动物细胞膜相当于一层半透膜。外界溶液浓度<
细胞质浓度时,细胞吸水膨胀;反之,则细胞失 水皱缩;当外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分

进出平衡。
4.成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用

当细胞液浓度<外界溶液浓度时,失水,质壁分离。

当细胞液浓度>外界溶液浓度时,吸水,质壁分离
复原。 提醒 ①分生区细胞和干种子细胞因无大液

泡,不能发生渗透作用,无质壁分离和复原现象。 ②若有细胞壁的存在,不管失水还是吸水,细胞体

积变化不大。但动物细胞体积会发生明显变化。

拓展应用 1.验证渗透作用的发生需具半透膜

2.验证发生水分子的移动需具“浓度差”

3.渗透装置的应用——可用于确认与比较两种不同 溶液的浓度(或渗透压)大小 比较 溶液浓度 漏斗内 M 烧杯内 N

①若漏斗内液面上升,则M>N 现象及结论 ②若漏斗内液面不变,则M=N ③若漏斗内液面下降,则M<N 注:初始状态时漏斗内外液面相等。

4.探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例) 烧杯内盛 漏斗内 淀粉溶液 盛碘液 变蓝 不变蓝

结论

不变蓝 碘能通过半透膜,而淀粉不能 变蓝 淀粉能通过半透膜,而碘不能

变蓝
不变蓝

变蓝
不变蓝

淀粉和碘都能通过半透膜
淀粉和碘都不能通过半透膜

对位训练
1.将新鲜的苔藓植物叶片放入有少 量红墨水、含量为30%的蔗糖溶 液中,在显微镜下观察,你会看 到细胞的状态如图所示,此时部

位①②的颜色分别是
A.①无色②绿色 C.①红色②无色 B.①红色②绿色 D.①红色②红色

(B )

2.(2008·上海卷,20)在保持 细胞存活的条件下,蔗糖溶液 浓度与萝卜条质量变化的关系 如右图。若将处于b浓度溶液中

的萝卜条移入a浓度溶液中,则该萝卜条的质量
将 A.不变 C.减小 解析 B.增大 D.先增后减 b浓度溶液中,萝卜条质量减小,说明萝 ( B )

卜条在失水,重新放在浓度小于b的a浓度溶液
中,萝卜条会吸水,质量将增大。

3.如图表示渗透作用装置图,其中半透膜为膀胱膜
(蔗糖分子不能通过,水分子可以自由通过)。 图中溶液A、B、a、b均为蔗糖溶液,其浓度分别 用M A 、M B 、M a 、M b 表示,且M A >M B ,M a =M b >M A 。 一段时间达到平衡后,甲装置、乙装置液面上升 的高度分别为h 1 、h 2 ,a、b的浓度分别为M 1 、 M2,则 ( )

A.h1>h2,M1<M2
C.h1>h2,M1>M2 解析

B.h1<h2,M1=M2
D.h1<h2,M1>M2

测试渗透原理的知识。膀胱膜内装的是高浓

度的蔗糖溶液,且乙装置中膜内外溶液的浓度差较 大,故乙中液面会上升得更高。因乙中吸水更多,

故一段时间后M2<M1。
答案 D

实验强化在平时6 观察植物细胞的质壁分离及复原 1.原理:成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透 作用。

2.流程

3.质壁分离的原因分析
(1)原因

特别提醒 1.实验成功的关键 实验成功的关键是实验材料的选择,必须选择有 大液泡并有颜色的植物细胞,便于在显微镜下观 察现象。 2.质壁分离和质壁分离复原中水分移动是双向 的,总结果是单向的。 3.质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是 浓度降低的外界溶液,因细胞壁是全透性且有水 分通过原生质层渗出来。 4.若用50%蔗糖溶液做实验,能发生质壁分离但 不能复原,因细胞过度失水而死亡。 5.若用尿素、乙二醇、KNO 3 、NaCl做实验会出 现自动复原现象,因外界物质会转移到细胞内而 引起细胞液浓度升高。

对位训练 4.以紫色洋葱鳞茎表皮为材料观察植物细胞质壁分 离现象,下列叙述错误的是 ( ) A.在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液

泡逐渐缩小
B.滴加30%的蔗糖溶液比10%的蔗糖溶液引起细 胞质壁分离所需时间短 C.发生质壁分离的细胞放入清水中又复原,说明 细胞保持活性

D.用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起
细胞质壁分离

解析

以紫色洋葱鳞茎表皮为材料观察植物细胞质

壁分离现象,是因为细胞液呈紫色,便于观察其变

化情况。用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液也会引
起细胞质壁分离。 答案 D

5.紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后,在显微镜下 观察到的正确图示是 ( C )

解析

紫色洋葱的细胞液呈紫色,原生质层相当

于半透膜,正常状况下色素不能通过原生质层进
出细胞。

解题思路探究
思维误区警示
易错分析
对相近易混淆概念理解辨析模糊

1.扩散作用和渗透作用的关系 物质从高浓度区域向低浓度区域的运动称为扩

散作用。渗透作用是一种特殊方式的扩散,它是指
水或其他溶剂分子通过半透膜(或选择透过性膜) 进行的扩散。

2.半透膜、选择透过性膜 (1)区别

①半透膜可以是生物性的选择透过性膜,也可
以是无生命的物理性膜,即指某些物质可以透过而 另一些物质不能透过的多孔性薄膜,物质能否通过 取决于分子的大小。 ②选择透过性膜是具有生命的生物膜,载体的

存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性。细胞
死亡或膜载体蛋白失活后,其选择透过性丧失。

(2)共性 都允许水分子自由通过,而不允许大分子物质 通过。 3.原生质层、原生质体

(1)原生质层是成熟的植物细胞内相当于半透
膜的结构,由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞 质组成,不包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构 仅存在于成熟的植物细胞中。 (2)原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的

具有生物活性的植物细胞结构,包括细胞膜、细胞
质、细胞核三部分,常作为植物细胞融合的材料。

纠正训练

1.下列现象属于渗透作用的是
①水分子通过植物细胞的细胞壁 他溶剂分子通过细胞膜

( C )
②水分子或其

③蔗糖分子通过细胞壁 ⑤水分子

④水分子或其他溶剂分子通过液泡膜 或其他溶剂分子通过原生质层

⑥干大豆种子泡

在清水中逐渐胀大
蔫 A.①②③ C.②④⑤

⑦暑天新鲜蔬菜在空气中萎

B.③④⑤ D.①③⑤

2.关于选择透过性膜与半透膜的关系,正确的说法 是 ( C ) ①具有半透性必然具有选择透过性 ②具有选择 透过性必然具有半透性 ③活的生物膜才具有选 择透过性 ④只有活的生物膜才具有半透性 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 解析 半透膜是指小分子物质能通过,而大分子 物质不能通过的膜。半透膜不一定是活的生物膜。 如玻璃纸即为没有活性的半透膜。活的生物膜不 仅具有半透性,还具有选择性,只有被细胞选择 吸收的小分子物质才能通过。因此,具有选择透 过性就必然具有半透性,而且只有活的生物膜才 具有选择透过性。

3.下列关于原生质层和原生质体的叙述,错误的是 ( B ) A.原生质层包括细胞膜、液泡膜和两膜之间的细

胞质
B.一个植物细胞就是一团原生质体 C.原生质层具有选择透过性 D.原生质体包括原生质层、细胞液和细胞核 解析 植物细胞去掉细胞壁剩余部分叫原生质

体。

知识综合能力
重点提示 通过“渗透作用有关的实验及拓展应用”的考

查,提升“实验与探究”能力。
典例分析 (2009·江苏卷,30)回答下列与细胞有关的实 验问题。 (1)下列4项实验中,需保持细胞生理活性的有 (填序号)。 ①观察叶绿体和原生质的流动 ②观察洋葱鳞片叶内表皮细胞中DNA的分布

③探究酵母菌的呼吸方式
④红细胞中血红蛋白的提取和分离

(2)按下面步骤进行质壁分离实验。
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中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 、 可能的原因是 。如果A处呈绿色, 。

解析

(1)观察叶绿体和原生质的流动与探究酵

母菌的呼吸方式需用活细胞。(2)活细胞膜和细
胞器膜具有选择透过性,但高温会使细胞失活,使 生物膜结构破坏而失去选择透过性。 答案 (1)①③ ②红色、绿色 ③改变光圈大

(2)①无色、绿色



调节反光镜(电光源亮度)

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

拓展应用 植物细胞质壁分离与复原实验的拓展 1.判断细胞的死活

2.测定细胞液浓度范围 待测细胞+一系列浓度梯度的分离剂 分别镜检 细胞

液浓度范围等于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分
离的外界溶液的浓度范围。 实验单一变量:不同浓度的分离剂。

3.比较不同植物细胞的细胞液浓度 不同植物细胞+同一浓度的分离剂 镜检 刚发生 质壁分离所需时间比较→判断质壁分离速度(或 细胞液浓度)。

实验单一变量:不同植物细胞。
4.比较未知浓度溶液的浓度大小 同一植物的成熟细胞+未知浓度的溶液 镜检 刚 刚发生质壁分离所需时间→比较所用时间长短→ 判断溶液浓度的大小(时间越短,未知溶液的浓

度越大)。
实验单一变量:未知浓度的溶液。

变式训练

为研究植物a能不能移植到b地生长,某

生物学研究学习小组设计了一测定植物a细胞液浓 度的实验方案,实验结果如下表: 浓度(mol/L) 质壁分离 0.15 0.2 0.25 0.3

不分离 刚分离

显著 显著

他们又测定了b地土壤溶液浓度。为保证植物a移植 后能正常生存,该地土壤溶液的浓度应 (D )

A.≥0.2
C.≥0.3

B.≤0.2
D.<0.2

随堂过关检测
题组一:有关细胞吸水和失水的知识应用

1.新鲜的叶类蔬菜表面常残留水
溶性有机农药。现取同一新鲜 蔬菜若干,浸入一定量纯水中,

每隔一段时间,取出一小片菜
叶,测定其细胞液浓度,将结果绘制成如图所示 的曲线,有关叙述正确的是 A.AB段细胞吸水,细胞体积明显增大 B.B点细胞液浓度与外界溶液浓度相等 ( )

C.BC段细胞质壁分离复原,原生质层恢复到原来位置
D.此曲线说明有机农药溶于水中容易被植物细胞吸收 解析 A错误,AB段细胞液浓度降低,细胞吸水速率 大于吸收农药的速率,但因细胞壁的限制,细胞体积 不会明显增大。B错误,B点时因细胞壁的限制,细胞

吸水的速率逐渐降低到与吸收农药的速率相等。C错
误,未发生过质壁分离,也就谈不上质壁分离复原, BC段时细胞吸收水分的速率低于吸收农药的速率,导

致细胞液浓度增加。
答案 D

2.下图中甲、乙、丙表示某植物体相邻的3个细
胞,它们的细胞液浓度依次为甲>乙>丙,正确表 示它们之间水分子渗透方向的是 ( A )

解析

甲细胞液的浓度最高,单位体积内水分子

的个数最少,所以乙、丙中的水分子要通过渗透
进入甲细胞中,同理乙细胞液的浓度高于丙细胞 液的浓度,丙中的水分子也要通过渗透作用进入

乙细胞内,所以答案为A。

题组二:植物细胞发生渗透作用的实验探究
3. 用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实 验”的临时装片,观察细胞的变化。下列有关实 验操作和结果的叙述,正确的是(双选)( 离现象 B.在盖玻片一侧滴入清水,细胞吸水膨胀但不会 破裂 C.用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后,均能观 察到质壁分离复原现象 D.当质壁分离不能复原时,说明细胞已死亡 ) A.将装片在酒精灯上加热后,再观察细胞质壁分

解析

高浓度的硝酸钾会使细胞脱水死亡,不能再

复原;植物细胞由于有细胞壁,不会因吸水过多而 涨破。 答案 BD

4.在一定气候条件下,运用植物细胞质壁分离的实
验原理测试田间作物的细胞液浓度,以此法获得 作物代谢情况的必要数据。在此项测试中,实验 变量(自变量)是 A.制备的系列浓度检测液 B.一定的温度或其他气候数据 C.作物细胞质壁分离状态 ( )

D.作物细胞液浓度

解析

测试田间作物的细胞液浓度,需制备系列浓

度检测液,将相同的田间作物的组织细胞分别置于 系列浓度检测液中,显微镜下观察细胞的质壁分离 情况,根据质壁分离的初始浓度来确定作物细胞液

的浓度。可见,本实验的对象是田间作物的细胞,
实验变量是系列浓度检测液,因变量是质壁分离状 况。 答案 A

5.为探究膜的透性,设计了如图所示的实验装置,

其中E、F、G为用猪膀胱制成的小袋,内盛有溶
液甲或溶液乙,上端分别接上口径相同的小玻璃 管,起初3支小玻璃管内的液面高度相同,已知 体积VG>VE=VF,甲、乙、丙三种溶液分别为质量 浓度为0.2 g/mL、0.1 g/mL、0.3 g/mL的蔗糖 溶液。

(1)几分钟后,3支小玻璃管中的现象是

.

。 (2)对比分析e、f小玻璃管中的现象,可知实验 的自变量是 。

(3)该实验说明



(4)若将两组这样的装置,一组放于37℃的恒温 箱中,一组放于0℃的恒温箱中,几分钟后观察, 可见两装置中e玻璃管中的现象是 说明 , 。

解析

(1)由于溶液丙浓度最大,所以E、F、G渗透

失水,液面下降。E、F相比,E中溶液浓度为0.2 g/mL, F中溶液浓度为0.1 g/mL,E与外界溶液浓度差较小,

失水较少,因而e管下降程度小于f管。F、G相比,G表
面积大,失水多,因而g管下降程度大于f管。因此液 面下降程度为g管>f管>e管。

(2)e、f管中由于溶液浓度的不同造成液面下降程度
不同,自变量是溶液浓度。 (3)该实验证明了水分子由低浓度一侧向高浓度一侧 扩散,膜两侧浓度差越大扩散速度越快。 (4)在一定范围内,温度越高,跨膜运输的速率越

快,因此在37℃时e玻璃管下降程度较0℃时大。

答案

(1)液面都下降,下降程度g管>f管>e管

(2)溶液浓度
(3)水分能通过半透膜从浓度低的一侧向浓度高 的一侧扩散,浓度差越大扩散速度越快 (4)两装置中e玻璃管的液面都下降,放于37℃恒 温箱中的较放于0℃恒温箱中的下降程度大 温度

影响跨膜运输的速率

定时检测
一、单项选择题
1.与质壁分离与复原实验的实验材料及外界溶液有 关的正确叙述分别是 ( ) ①实验材料必须是成熟的植物活组织细胞 ②细胞液最好有颜色,便于观察和判断细胞质壁

分离和复原的程度
③细胞液必须有颜色,否则不能发生质壁分离和 复原实验 ④外界溶液的浓度应适中,不能过低或过高

⑤外界溶液必须对细胞无毒害 ⑥外界溶液的浓度无特殊要求,任何浓度均可以

A.①②,④⑤
C.①②,⑤⑥ 解析

B.①③,④⑤
D.①③,⑤⑥

质壁分离与复原实验要求植物细胞必须是能

发生渗透作用的活细胞,并且细胞液与外界溶液有 浓度差。如果进行观察的话,液泡内的细胞液有颜

色为最好。
答案 A

2.(2008·广东卷,3)观察在0.3 g/mL蔗糖溶液 中的洋葱表皮细胞,发现中央液泡逐渐变小,说


A.细胞壁相当于一层半透膜 B.洋葱表皮细胞是活的 C.此时蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度 D.细胞壁收缩导致中央液泡失水

( B

)

解析

中央液泡在逐渐变小,说明细胞仍能发生

渗透作用,细胞还处于生活状态。

3.某同学为了观察渗透现象,设计了如下实验:用
猪的膀胱膜将一漏斗口封住,再在漏斗里装上清 水,然后把漏斗浸入盛有10%的NaCl溶液的烧杯

中,并使漏斗管内的液面与烧杯中的液面一样
高,但他始终没有观察到渗透现象。那么,他应 该怎样改进实验才能达到实验目的 ( )

A.把10%的NaCl溶液换成30%的NaCl溶液
B.把10%的NaCl溶液改装在漏斗里,清水装在烧 杯中 C.把猪的膀胱膜换为其他半透膜 D.把10%的NaCl溶液换成10%的蔗糖溶液

解析

Na + 、Cl - 能通过膀胱膜(半透膜),所以

半透膜两侧最终不能形成浓度差,因而不能观察到 渗透现象。将10%的NaCl溶液换成10%的蔗糖溶液 后,由于蔗糖分子不能通过半透膜,且膀胱膜两侧

存在浓度差,因而发生渗透现象。
答案 D

4.将等量的、微量的NH ? 、PO 3?、K+、Ca2+共同置于 4 4 100 mL蒸馏水中,再放入一些新鲜的水稻根 尖,一段时间后,测定溶液中上述四种离子和水

的含量变化(见下表)。实验结果可以说明
( 项目 H2 O 0% NH
? 4

) PO 3? 4

K+

Ca2+

减少量

23%

12%

37%

14%

①根对水的吸收和对矿质离子的吸收是两个相对独 立的过程 ②根对矿质离子的吸收不是等比例进

行的

③根细胞吸收矿质离子的方式是主动运输

④根吸收矿质离子的过程不受温度的影响 A.只有①② C.只有①②③ B.只有①③ D.都正确

解析

本题考查植物细胞吸收水分和无机盐的关

系,以及理解应用能力、数据分析与判断能力等。
从表中可以看出:水没有减少,而矿质离子不同程 度的减少,所以吸收水和吸收矿质离子是两个相对 独立的过程,且不同矿质离子的吸收不成比例。表 中不能看出根尖对矿质离子的吸收是主动运输方

式,以及是否受温度的影响。
答案 A

5.如图所示U型管中间被一种能允许水分子通过而 二糖不能透过的半透膜隔开,现在两侧分别加入 0.1 mol/L的蔗糖溶液和麦芽糖溶液,一段时间 后左右两侧液面高度变化是怎样的?若向U型管

右侧加入某种微量物质(不影响溶液浓度),右
侧液面高度上升,那么加入的这种微量物质最可 能是 ( )

A.右侧液面高度下降;胰岛素 B.右侧液面高度下降;衣藻 C.两侧液面高度不变;麦芽糖酶

D.两侧液面高度不变;蒸馏水
答案 C

6.下表资料显示四组马铃薯条分别浸入Ⅰ~Ⅳ四种 不同溶液1 h后质量转变百分率,根据表中资料 可得到的结论是 ( )

溶液
质量转变百分率 A.溶液Ⅰ的浓度最小


+5%


-5%


-3%


0%

B.溶液Ⅱ的浓度小于溶液Ⅲ

C.溶液Ⅳ的浓度最大
D.溶液Ⅳ是蒸馏水

解析

根据表格中质量转变百分率可知,四组马铃

薯条分别在Ⅰ~Ⅳ四种液体中发生了吸水、失水、 失水和吸水失水达到动态平衡四种情况,由此可推 知外界四种溶液浓度大小为Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅰ。 答案 A

7.下列判断细胞死活的方法中,表述错误的是





①将植物细胞置于较高浓度的蔗糖溶液中,发生 质壁分离的是活细胞 ②在高倍镜下观察,若发现细胞质流动,则表明 细胞是活的

③将某细菌与水绵一起制成临时装片,用极细的
光束照射水绵,若发现细菌没有趋向水绵光照部 位,则说明细菌为死细胞

④洋葱根尖经解离后,若发现细胞被龙胆紫溶液
染上了色,则表明根尖细胞在解离前已死亡 A.①④ C.③④ 解析 B.②④ D.①③ ③中所用细菌有可能是厌氧菌,因此远离产

生氧气的水绵;④是根尖细胞在解离后死亡。
答案 C

8.将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中, 一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁 分离,其原因可能是该细胞 ( )

①是死细胞②大量吸水③是根尖分生区细胞

④大量失水⑤质壁分离后又自动复原
A.①②③ C.②③⑤ B.①③⑤ D.②④⑤

解析

渗透作用发生的条件是具有半透膜和浓度差。

如果细胞是死细胞,则细胞膜是全透性的,不具有

选择透过性。分生区细胞无大液泡,不能进行渗透
? 吸水。K+和NO 3 均是细胞主动运输的离子,因此,

将细胞放入KNO3溶液后,细胞可能先渗透失水发生 质壁分离,再主动运输和渗透吸水使质壁分离后自 动复原。

答案

B

9.将紫色洋葱表皮细胞放入一定浓度硝酸钾溶液

中,在显微镜下观察发现开始液泡颜色逐渐变
深,后来又逐渐变浅,能够反映细胞液含水量 随时间变化的图是 ( )

解析

在一定浓度硝酸钾溶液中紫色洋葱表皮细胞

? 会渗透失水,细胞的含水量逐渐减少;NO3 和K+主

动运输进入细胞,细胞通过渗透吸水,使细胞的含 水量逐渐增多。 答案 C

10.下面能发生质壁分离作用的一组细胞是 ( D ) ①食用的糖醋蒜细胞 ②蚕豆叶的表皮细胞 ③植物的根毛细胞 ④人的口腔上皮细胞 ⑤用盐酸解离的洋葱根尖细胞 ⑥根尖分生区 细胞 A.①⑤ B.②③⑥ C.①②③④⑤⑥ D.②③ 解析 能发生质壁分离的细胞为活的成熟的高 等植物的体细胞,①是死细胞,④是人的细 胞,没有细胞壁,⑤用盐酸解离会杀死细胞, ⑥没有大的液泡,这些细胞都不能发生质壁分 离。②和③都是活的成熟的高等植物细胞,可 以发生质壁分离。

二、双项选择题 11.某同学在实验室中做“植物细胞的吸水和失水” 实验时,在实验室教师的帮助下,进行了一系列的 创新实验,实验步骤和现象如下表: 实验组 0.3g·mL-1 ① 蔗糖溶液 0.5g·mL-1 ② 蔗糖溶液 ③ 1mol·L-1 KNO3溶液 1mol·L-1 醋酸溶液 5分钟 再过5分钟 滴加清水 5分钟 质壁分 离复原 无变化 z 细胞大小 无变化

x
质壁分离 质壁分离

无变化
y 质壁分 离复原 细胞大小 无变化



无变化

对上表的推断或解释不正确的是

( AD ) A.x为质壁分离,因为细胞膜伸缩性弱于细胞壁 B.y为质壁分离,可能导致细胞失水过多而死亡 C.z为细胞稍增大,细胞液颜色逐渐变浅

D.④组无变化是因为细胞吸水量等于失水量
解析 洋葱表皮细胞在0.3 g/mL蔗糖溶液中会发 生质壁分离现象,而在0.5 g/mL蔗糖溶液中会因

质壁分离失水过多而死亡。在1 mol/L的KNO3 溶液
? 中,由于K+和NO 3 能选择透过膜,故发生先质壁分

? 离后自动复原现象,由于K+和NO 3 进入细胞内,细

胞液浓度增大,因此滴加清水后,体积稍增大。放
入1 mol/L醋酸中会杀死细胞。

12.如图实验装置,玻璃槽中是蒸馏水,半透膜允 许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶 液,一定时间后再加入蔗糖酶。最可能的实验 现象是 ( )

A.漏斗中液面开始时先上升,加酶后又下降
B.在玻璃槽中不会测到蔗糖和蔗糖酶

C.漏斗中液面开始时先下降,加酶后一直上升

D.在玻璃槽中会测到葡萄糖、果糖和蔗糖酶
解析 实验开始时,蔗糖不能透过半透膜,所以单

位时间内通过半透膜渗透进长颈漏斗中的水分子数 比渗透出来的多,漏斗内液面上升。而加入酶后, 蔗糖被分解为单糖,单糖分子能透过半透膜进入玻

璃槽中,使玻璃槽内液体浓度升高,一段时间后,
水分子从长颈漏斗内渗出的较多,漏斗内液面下降。 蔗糖酶不能透过半透膜。 答案 AB

13.浸泡在一定浓度硝酸钾溶液中的洋葱鳞片叶表 皮细胞,发生质壁分离后又出现质壁分离复 原,与此过程密切相关的细胞器有 A.液泡 B.线粒体 ( AB )

C.内质网
解析

D.高尔基体

发生质壁分离是由细胞失水引起的,与

液泡有关。出现质壁分离复原,是由于细胞吸

收了无机盐离子,改变了细胞液浓度,使细胞
又吸水。细胞吸收无机盐离子需要载体和能量, 所需的能量主要由线粒体提供。

三、非选择题 14.下图为某学生进行某实验的基本操作步骤,请

回答下列问题:

(1)你认为他做该实验的目的是



(2)B步骤主要观察洋葱鳞片叶表皮细胞中紫色

的大小以及
(3)请描述C步骤的操作方法:

的位置。
.



(4)某学生在F步骤观察时,发现质壁分离不能复
原,最可能的原因是 实验失败。请据此拟定一个相关的研究课题: 。 (5)通过实验发现,蔗糖溶液浓度不适宜会造成
.



解析

(1)由图分析可知,该实验是教材中探究

植物细胞的吸水和失水实验。(2)B步骤低倍镜下
观察,目的主要是观察洋葱鳞片叶表皮细胞的液泡 大小、原生质层的位置。(3)步骤C是一种典型的 引流法操作。(4)发现质壁分离不能复原,说明 植物细胞可能已死亡,原生质层失去了选择透过

性。(5)从蔗糖溶液浓度与质壁分离和复原的角
度拟定实验课题,答案合理即可。

答案

(1)观察植物细胞的质壁分离与复原(或

探究植物细胞在什么情况下会失水或吸水,或证明 原生质层相当于一层半透膜等) (2)(中央)液泡 原生质层

(3)从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液,在另一侧用

吸水纸吸引,重复几次
(4)质壁分离时间过长,细胞失水过多而死亡 (5)探究蔗糖溶液浓度对洋葱鳞片叶表皮细胞质 壁分离和复原的影响

15.(2008·江苏卷,33)某同学进行实验,甲图 为实验开始状态,乙图为实验结束状态。请在

乙图所示实验结果的基础上继续实验,探究蔗
糖的水解产物能否通过半透膜。

增添的实验材料:蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、 滴管、水浴锅等。 (1)设计出继续实验的简要步骤: ① ; ② 。

(2)预测实验现象并作出结论。


解析

本实验的设计思路是首先要考虑将蔗糖用蔗

糖酶分解,得到水解产物,其次是检测a管内有没
有水解产物;蔗糖分解为葡萄糖和果糖,可用斐林 试剂加以确定;三是注意遵循实验设计的基本要求 和原则。

答案

(1)①向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶 ②吸取a、b两管内适

液,水浴加热(或隔水加热)U型管至适宜温度, 观察a、b两管内液面的变化 量液体,分别加入A、B两试管中,并加入斐林试

剂,(60℃~65℃)水浴加热,观察A、B试管内有
无砖红色沉淀 (2)如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内 均有砖红色沉淀,则蔗糖的水解产物能通过半透 膜;如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖

红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀,则蔗糖的水解
产物不能通过半透膜

16.某小组确定研究课题:探究植物细胞外界溶液 浓度与质壁分离的关系。该小组选用水生植物黑 藻作为实验材料,并作实验假设:如果将其叶片 分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,其细胞失水量 随着外界溶液浓度的增大而增加。该小组学生设 计的实验步骤如下:

A.配制10%、20%、30%的蔗糖溶液,分别盛于培养

皿中。
B.从黑藻茎上取下叶片,用吸水纸吸干叶片表面的 水分,分别放入不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡10

分钟。
C.取出叶片制成装片,显微镜下观察,选取5个细 胞测量其A、B值(如图A为细胞的长度,B为原生

质体的长度)。
在此基础上,请你参与设计、分析与讨论。 (1)请你设计一张表格,用于记录原始数据,去 除最大值与最小值,计算并记录B/A(%)值。 (2)该小组同学根据记录数据所作的曲线如图。 请你就该结果作出分析并得出结论。

分析:



结论:
(3)讨论: ①该小组同学应选用记录表中哪组数据作图?




②如果要说明上述质壁分离现象是由相应浓度的外 界溶液引起的,而非细胞本身的原因,你怎么处理

实验?



答案
细 胞 1 2 3 4 5 平 均 值

(1)
10%蔗糖溶液 20%蔗糖溶液 30%蔗糖溶液

B A B/A B A B/A B A B/A (μ m) (μ m) (%) (μ m) (μ m) (%) (μ m) (μ m) (%)

(2)分析:①B/A值越小,说明质壁分离程度越

大;②随着溶液浓度的增加,B/A值下降,说明质
壁分离程度随溶液浓度的增加而增大 失水量随着外界溶液浓度的增大而增加 (3)①平均值组 ②设置清水对照组,观察清水 结论:细胞

中的黑藻细胞,确认其细胞形态正常,无质壁分离

现象

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