《（全國通用版）2018-2019版高中生物 第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出 第1節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例學(xué)案 新人教版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（全國通用版）2018-2019版高中生物 第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出 第1節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例學(xué)案 新人教版必修1（17頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第1節(jié)　物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例 [學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.舉例說出細(xì)胞膜是選擇透過性膜。2.嘗試提出問題，作出假設(shè)，對探究活動進(jìn)行設(shè)計(jì)。3.進(jìn)行關(guān)于植物細(xì)胞吸水和失水的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作。 一、滲透作用 1．概念：是指水分子或其他溶劑分子通過半透膜(或選擇透過性膜)進(jìn)行的擴(kuò)散。 2．滲透作用發(fā)生的條件 3．滲透作用發(fā)生的原理 (1)以半透膜為界面，單位體積清水中的水分子數(shù)多于蔗糖溶液中的水分子數(shù)，所以在單位時(shí)間內(nèi)由清水進(jìn)入蔗糖溶液的水分子數(shù)多于由蔗糖溶液進(jìn)入清水的水分子數(shù)。因此，一段時(shí)間后，漏斗管內(nèi)的液面會上升。 (2)水分子通過半透膜由低濃度溶液向高濃度溶液擴(kuò)散。 例1　如圖

2、1所示的甲、乙、丙三個滲透裝置中，三個漏斗頸的內(nèi)徑相等，漏斗內(nèi)盛有濃度相同的蔗糖溶液，且漏斗內(nèi)液面高度相同，漏斗口均封以半透膜，置于同一個水槽的清水中。三個滲透裝置的半透膜的面積和所盛蔗糖溶液的體積不同，如下表所示。 裝置編號 甲 乙 丙 半透膜面積 S S/2 S 蔗糖溶液體積 T T 2T 圖2中曲線1、2、3表示漏斗液面高度隨時(shí)間的變化情況。則曲線1、2、3與甲、乙、丙三個裝置的對應(yīng)關(guān)系是(　　) A．1—丙；2—甲；3—乙 B．1—乙；2—甲；3—丙 C．1—甲；2—乙；3—丙 D．1—丙；2—乙；3—甲 答案　A 解析　甲、乙漏斗內(nèi)盛有濃

3、度相同的蔗糖溶液且體積相同，置于同一個水槽的清水中，故甲、乙漏斗液面高度最終一樣高，甲的半透膜面積是乙的兩倍，達(dá)到同一高度所需時(shí)間更短，因此甲對應(yīng)曲線2，乙對應(yīng)曲線3，則丙對應(yīng)曲線1。 例2　如圖，甲、乙為兩個滲透裝置。甲圖是發(fā)生滲透作用時(shí)的初始狀態(tài)，乙圖是較長時(shí)間之后，漏斗內(nèi)外的水分子達(dá)到動態(tài)平衡時(shí)的狀態(tài)。判斷下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．圖甲中③為半透膜，水分子能自由通過 B．圖甲中溶液②的濃度大于溶液①的濃度 C．圖乙中溶液①的濃度與溶液②的濃度相等 D．圖甲中溶液①和②濃度差越大，則圖乙中的水柱越高 答案　C 解析　在圖乙中，高出液面的水柱所產(chǎn)生的壓力與滲透壓達(dá)到

4、平衡，此時(shí)即漏斗內(nèi)液體②的濃度應(yīng)比溶液①的濃度高。 易錯提醒　有關(guān)滲透作用的三個誤區(qū) (1)半透膜兩側(cè)的水分子進(jìn)行的是雙向運(yùn)動，而不是單向運(yùn)動，觀測到的現(xiàn)象是由雙向水分子運(yùn)動的差別所導(dǎo)致的液面改變。 (2)當(dāng)半透膜兩側(cè)的溶液達(dá)到平衡時(shí)，是指兩側(cè)的水分子運(yùn)動達(dá)到平衡，而兩側(cè)溶液的濃度并不一定相同，兩側(cè)的液面高度也不一定相同。 (3)水分子通過半透膜由低濃度溶液向高濃度溶液擴(kuò)散。此處的濃度是指物質(zhì)的量濃度，是單位體積中微粒的多少，不是質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 二、細(xì)胞的吸水和失水 1．動物細(xì)胞的吸水和失水 半透膜 濃度差 細(xì)胞狀態(tài) 細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜 外界溶液濃度 ＞ 細(xì)胞質(zhì)的濃度

5、 皺縮 ＜ 膨脹 ＝ 不變 2.植物細(xì)胞的滲透系統(tǒng) (1)半透膜：植物細(xì)胞的細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)，稱為原生質(zhì)層，具有選擇透過性，相當(dāng)于一層半透膜。 (2)濃度差：細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要是指植物液泡內(nèi)部的細(xì)胞液，當(dāng)它和外界溶液有濃度差時(shí)，發(fā)生吸水或失水。 (3)原理和現(xiàn)象 ①外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。 ②外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。 例3　若如圖表示植物細(xì)胞滲透作用的圖解，下列說法中錯誤的是(　　) A．植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜 B．一定條件下，活的、成熟的植物細(xì)胞能

6、發(fā)生滲透失水或吸水 C．當(dāng)溶液濃度甲>乙時(shí)，細(xì)胞發(fā)生滲透失水，當(dāng)溶液濃度乙>甲時(shí)，細(xì)胞發(fā)生滲透吸水 D．當(dāng)溶液濃度甲＝乙時(shí)，細(xì)胞處于動態(tài)平衡狀態(tài)，不發(fā)生滲透作用 答案　D 解析　植物的原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜；當(dāng)溶液濃度甲>乙時(shí)，細(xì)胞發(fā)生滲透失水，當(dāng)溶液濃度乙>甲時(shí)，細(xì)胞發(fā)生滲透吸水；活細(xì)胞處于外界溶液中，滲透作用就會發(fā)生，即當(dāng)溶液濃度甲＝乙時(shí)，也發(fā)生滲透作用，此時(shí)處于動態(tài)平衡狀態(tài)。 三、探究植物細(xì)胞的吸水和失水 1．實(shí)驗(yàn)原理 (1)植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜，細(xì)胞壁與原生質(zhì)層具有一定的伸縮性，原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性。 (2)外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度→細(xì)胞失水，原生

7、質(zhì)層皺縮→發(fā)生質(zhì)壁分離。 (3)外界溶液濃度<細(xì)胞液濃度→細(xì)胞吸水→已發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。 2．實(shí)驗(yàn)步驟 3．實(shí)驗(yàn)結(jié)論 (1)成熟植物細(xì)胞能與外界溶液進(jìn)行滲透作用，當(dāng)細(xì)胞外溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離。 (2)當(dāng)細(xì)胞外溶液濃度小于發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。 4．注意事項(xiàng) (1)實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵之一是實(shí)驗(yàn)材料的選擇。要選取成熟的、液泡帶有一定顏色的植物組織進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 (2)滴加蔗糖溶液或清水時(shí)，應(yīng)在載物臺上操作，通過前后對比觀察某個細(xì)胞的吸水和失水情況。 (3)選用的蔗糖溶液濃度要適宜。過

8、低，不足以引起質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離所需時(shí)間過長；過高，可能造成植物細(xì)胞失水過多、過快而死亡，不能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。 (4)判斷細(xì)胞能否發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原 ①具有中央大液泡的成熟植物細(xì)胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。 ②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)不能(填“能”或“不能”)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。 5．質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用 (1)判斷成熟植物細(xì)胞的死活 ＋ 　　　 ↓鏡檢 (2)測定細(xì)胞液濃度范圍 ＋ 　　　　↓鏡檢 細(xì)胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的蔗糖溶液濃度之間 (3)比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度 ＋ 　　　　↓鏡檢 發(fā)生質(zhì)壁分離所

9、需時(shí)間越短，質(zhì)壁分離程度越大，細(xì)胞液濃度越小，反之則細(xì)胞液濃度越大。 例4　在觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原的過程中，某同學(xué)在視野中看到生活著的洋蔥表皮細(xì)胞正處于如圖所示的狀態(tài)。a、b表示該部位的溶液濃度，由此可推測(　　). A．a(chǎn)>b，細(xì)胞滲透吸水 B．a(chǎn)＝b，滲透系統(tǒng)保持動態(tài)平衡 C．a(chǎn)

10、洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞10 min，三組細(xì)胞體積變化如圖所示。下列有關(guān)分析不正確的是(　　) A．a(chǎn)曲線為0.5 g/mL蔗糖溶液處理組 B．a(chǎn)、b、c三組洋蔥細(xì)胞失水的方式相同 C．若將細(xì)胞轉(zhuǎn)移到蒸餾水中，有兩組能夠發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原 D．若實(shí)驗(yàn)繼續(xù)進(jìn)行，只有一組細(xì)胞能夠發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原 答案　A 解析　分析圖示可知，a、b、c的細(xì)胞體積依次減小，說明失水量依次增大，0.5 g/mL蔗糖溶液中的洋蔥表皮細(xì)胞比0.3 g/mL中的失水多，故a曲線不是0.5 g/mL蔗糖溶液處理組；在較高濃度的外界溶液中，洋蔥細(xì)胞失水的方式都是滲透失水；將細(xì)胞轉(zhuǎn)移到蒸餾水中，0.3 g/mL蔗糖溶液

11、、一定濃度的尿素溶液處理的細(xì)胞，能夠吸收外界的水分發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，而0.5 g/mL蔗糖溶液濃度過高，細(xì)胞失水過多而死亡；尿素是小分子，可進(jìn)入細(xì)胞，從而發(fā)生質(zhì)壁分離后自動復(fù)原，蔗糖不能被吸收進(jìn)入細(xì)胞液，細(xì)胞不會自動復(fù)原。 思維啟迪　從溶液角度分析質(zhì)壁分離及復(fù)原 (1)在一定濃度的溶液(溶質(zhì)不能穿膜)中只發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。 (2)在一定濃度的溶液(溶質(zhì)可穿膜)中發(fā)生質(zhì)壁分離后可自動復(fù)原，如甘油、尿素、乙二醇、KNO3溶液等。 (3)在高濃度溶液中質(zhì)壁分離現(xiàn)象明顯，但溶液濃度過高時(shí)不能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，因?yàn)槿芤簼舛冗^高，細(xì)胞會因過度失水而死亡。 (4)鹽酸、酒精、醋酸等溶液能殺死細(xì)胞，

12、不適于做質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的溶液。 四、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例 1．番茄和水稻吸收離子的比較 科學(xué)家將番茄和水稻分別放在含Mg2＋、Ca2＋和SiO的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結(jié)果如圖所示，據(jù)圖回答相關(guān)問題： (1)圖示反映同一植物對不同離子的吸收量不同，不同植物對同一離子的吸收量不同。即植物細(xì)胞對無機(jī)鹽離子的吸收具有選擇性。 (2)水稻培養(yǎng)液中Mg2＋、Ca2＋濃度和番茄培養(yǎng)液中SiO濃度超過初始濃度的原因是什么？ 水稻吸收水的相對速率比吸收Ca2＋、Mg2＋的大，造成培養(yǎng)液中Ca2＋、Mg2＋濃度上升；番茄吸收水的相對速率比吸收SiO的大，造成培養(yǎng)液中SiO濃度上升。 2．人體甲

13、狀腺濾泡上皮細(xì)胞吸收碘的特點(diǎn) 人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞內(nèi)碘濃度比血液中高20～25倍，說明碘進(jìn)入甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞時(shí)從低濃度向高濃度運(yùn)輸。 3．結(jié)論 細(xì)胞對物質(zhì)的輸入和輸出具有選擇性，這種特性是通過細(xì)胞膜實(shí)現(xiàn)的，細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜。 例6　將等量的、微量的NH、PO、K＋、Ca2＋共同置于100 mL蒸餾水中，再放入一些新鮮的水稻根尖，一段時(shí)間后，測定溶液中上述四種離子和水的含量變化(見下表)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以說明(　　) 項(xiàng)目 H2O NH K＋ Ca2＋ PO 減少量 0% 23% 12% 37% 14% ①根對水的吸收和對礦質(zhì)離子的吸收是兩

14、個相對獨(dú)立的過程　②根對礦質(zhì)離子的吸收不是等比例進(jìn)行的?、鄹盏V質(zhì)離子的過程不受溫度的影響 A．只有①② B．只有①③ C．只有②③ D．都正確 答案　A 解析　從表中可以看出，水沒有減少，而礦質(zhì)離子不同程度的減少，所以根吸收水和吸收礦質(zhì)離子是兩個相對獨(dú)立的過程，且不同礦質(zhì)離子的吸收不是等比例進(jìn)行的；表中不能看出根尖對礦質(zhì)離子的吸收是否受溫度的影響。 1．下列敘述，正確的打“√”，錯誤的打“×”。 (1)發(fā)生滲透作用的兩個條件是存在半透膜、膜兩側(cè)存在濃度差(　　) (2)達(dá)到滲透平衡時(shí)，半透膜兩側(cè)的水分子進(jìn)行的是雙向運(yùn)動(　　) (3)成熟紅細(xì)胞在低濃度溶

15、液中一定會吸水漲破(　　) (4)原生質(zhì)層是指細(xì)胞膜和液泡膜(　　) (5)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí)，洋蔥表皮細(xì)胞質(zhì)壁分離，細(xì)胞液顏色變淺(　　) (6)物質(zhì)通過細(xì)胞膜的跨膜運(yùn)輸都必須是順相對含量梯度進(jìn)行的(　　) (7)同一細(xì)胞對不同離子的吸收量不同，體現(xiàn)了細(xì)胞膜的選擇透過性(　　) (8)用培養(yǎng)液培養(yǎng)植物，一段時(shí)間后培養(yǎng)液中離子的濃度都比初始濃度低(　　) (9)動植物細(xì)胞都能吸水漲破(　　) (10)水分子、離子、小分子物質(zhì)都能通過細(xì)胞膜(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)√　(8)×　(9)×　(10)× 2．如圖甲燒

16、杯中是5%的淀粉液，圖乙燒杯中是5%的葡萄糖液，將裝有蒸餾水的透析袋分別放入圖甲、乙燒杯中(水和葡萄糖分子能通過透析袋的膜)放置一小時(shí)后(　　) A．圖甲燒杯中透析袋外的淀粉液濃度不變 B．圖乙燒杯中透析袋外的葡萄糖液濃度降低 C．圖甲燒杯中透析袋內(nèi)的液體加入碘液后呈藍(lán)色 D．圖乙燒杯中透析袋內(nèi)的液體加入斐林試劑后呈磚紅色 答案　B 解析　圖甲燒杯中透析袋外的淀粉液濃度大于透析袋內(nèi)蒸餾水的濃度，由于淀粉不可以通過透析袋，所以水分子從透析袋出來進(jìn)入燒杯，導(dǎo)致透析袋外的淀粉液濃度降低，A錯誤；圖乙燒杯中透析袋外的葡萄糖可以進(jìn)入透析袋，而透析袋內(nèi)的水分子可以出來進(jìn)入燒杯，所以燒杯中水

17、分子增多，葡萄糖分子減少，則圖乙燒杯中透析袋外的葡萄糖液濃度降低，B正確；由于淀粉不可以通過透析袋，所以圖甲燒杯中透析袋內(nèi)沒有淀粉，加入碘液后不會出現(xiàn)藍(lán)色，C錯誤；圖乙燒杯中葡萄糖可以進(jìn)入透析袋，葡萄糖是還原糖，所以圖乙燒杯加入斐林試劑后需水浴加熱才可以變成磚紅色，D錯誤。 3．(2018·成都模擬)五個大小相同的馬鈴薯幼根與物種A的幼根分別放入甲～戊五種不同濃度的蔗糖溶液中，數(shù)小時(shí)后，取出稱重，重量變化如圖所示。以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說法不正確的是(　　) A．與馬鈴薯幼根細(xì)胞液等滲的溶液是甲溶液 B．馬鈴薯比物種A更耐旱 C．物種A幼根的細(xì)胞在甲濃度溶液中一定會發(fā)生明顯的質(zhì)壁分離

18、 D．在這五種蔗糖溶液中，濃度最大的是乙溶液 答案　C 解析　在甲溶液中，馬鈴薯幼根細(xì)胞的重量不變，說明馬鈴薯吸水和失水處于動態(tài)平衡，甲溶液是馬鈴薯幼根細(xì)胞液的等滲溶液，A正確；由圖可知，馬鈴薯吸水能力比物種A強(qiáng)，所以馬鈴薯更耐干旱，B正確；幼根細(xì)胞的發(fā)育程度不同，因此物種A幼根的細(xì)胞在甲濃度溶液中不一定會發(fā)生明顯的質(zhì)壁分離，C錯誤；在這五種蔗糖溶液中，乙溶液中的馬鈴薯幼根細(xì)胞的重量減少最大，說明乙溶液的濃度最大，D正確。 4．當(dāng)你連續(xù)吃咸菜時(shí)，你的口腔黏膜會有干澀的感覺。其原因是(　　) A．口腔黏膜細(xì)胞質(zhì)濃度大于外界溶液濃度，細(xì)胞失水 B．口腔黏膜細(xì)胞質(zhì)濃度小于外界溶液濃度，細(xì)

19、胞失水 C．口腔黏膜細(xì)胞質(zhì)濃度大于外界溶液濃度，細(xì)胞吸水 D．口腔黏膜細(xì)胞質(zhì)濃度小于外界溶液濃度，細(xì)胞吸水 答案　B 解析　連續(xù)吃咸菜，口腔黏膜細(xì)胞質(zhì)的濃度小于外界溶液的濃度，導(dǎo)致細(xì)胞失水，使口腔黏膜出現(xiàn)干澀感覺。 5．某校研究性學(xué)習(xí)小組利用如下實(shí)驗(yàn)材料做相關(guān)實(shí)驗(yàn)，請分析回答下列問題： (1)用上述材料進(jìn)行質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)，應(yīng)選擇的最佳實(shí)驗(yàn)材料是________(填序號)。 (2)在觀察質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)中，將取自同一材料同一區(qū)域的三個細(xì)胞分別放在A、B、C三種不同濃度的蔗糖溶液中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果分別如下圖1、2、3所示，這三種蔗糖溶液的濃度由大到小依次是________＞________＞

20、________(用字母表示)。 (3)將圖3細(xì)胞放入______中，細(xì)胞能由圖3恢復(fù)成圖1的狀態(tài)，此過程稱為________________。 答案　(1)①　(2)C　B　A　(3)清水　質(zhì)壁分離復(fù)原 解析　(1)紫色洋蔥鱗片葉的外表皮細(xì)胞具有大液泡，在較高濃度的外界溶液中可以發(fā)生質(zhì)壁分離，其紫色液泡便于觀察。(2)當(dāng)蔗糖溶液濃度高于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞滲透失水，會導(dǎo)致質(zhì)壁分離，而且蔗糖溶液濃度越高，細(xì)胞失水越多，質(zhì)壁分離越明顯；當(dāng)蔗糖溶液濃度小于或等于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞不會發(fā)生質(zhì)壁分離。據(jù)圖可知，蔗糖溶液濃度的大小關(guān)系是C＞B＞A。(3)將發(fā)生質(zhì)壁分離的活細(xì)胞放入清水中后，細(xì)胞會

21、發(fā)生滲透吸水，最終完成質(zhì)壁分離復(fù)原。 [對點(diǎn)訓(xùn)練] 題組一　滲透現(xiàn)象及其解釋 1．如下圖中的滲透裝置，開始時(shí)的液面高度為a，停止上升時(shí)的高度為b，若每次停止上升后都將玻璃管中高出燒杯液面的部分吸出，則a、b液面間的高度差與吸出蔗糖溶液的次數(shù)之間的關(guān)系是下圖中的(　　) 答案　B 解析　由于單位體積的蔗糖溶液中水分子的數(shù)量要少于單位體積的清水中水分子的數(shù)量，所以由清水進(jìn)入蔗糖溶液中的水分子數(shù)較多，導(dǎo)致蔗糖溶液中的液面上升。當(dāng)用吸管吸走了蔗糖溶液后，蔗糖分子數(shù)量減少，造成蔗糖溶液濃度下降，則蔗糖溶液和清水之間的濃度差逐漸變小，ab段液柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)(即a、b液面間的高度差)

22、隨著吸出蔗糖溶液次數(shù)的增加而減小。 2．(2017·遼寧營口期末)如圖所示，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、乙間隔一層半透膜。第一種情況：半透膜只允許水分子通過；第二種情況：半透膜允許水分子和尿素分子通過。當(dāng)達(dá)到動態(tài)平衡時(shí)，這兩種情況下的液面高度情況是(　　) A．一樣高；甲高于乙 B．乙高于甲；不能確定 C．乙高于甲；甲高于乙 D．一樣高；不能確定 答案　C 解析　第一種情況：半透膜只允許水分子通過，則甲溶液中總的物質(zhì)的量濃度為0.05 mol·L－1，乙溶液

23、中總的物質(zhì)的量濃度為0.06 mol·L－1，乙溶液的滲透壓高于甲的，故最終乙液面高于甲。第二種情況：半透膜允許水分子和尿素分子通過，那么最終半透膜兩側(cè)的尿素濃度相等，但是甲溶液中的蔗糖濃度大于乙的，故最終甲液面高于乙。 3．(2018·安徽蕪湖一中調(diào)研)某同學(xué)為探究膜的通透性而設(shè)計(jì)了如圖所示的滲透裝置，開始時(shí)燒杯內(nèi)的液面和長頸漏斗內(nèi)的液面相平。在長頸漏斗內(nèi)液面上升的過程中(　　) A．液面上升的速率先加快后減慢最終維持穩(wěn)定 B．水分子通過半透膜從蔗糖溶液向清水?dāng)U散的速率逐漸減慢 C．當(dāng)半透膜兩側(cè)液體濃度相等時(shí)，水分子不再通過半透膜擴(kuò)散 D．當(dāng)半透膜兩側(cè)水分子進(jìn)出速率相等時(shí)，長頸

24、漏斗內(nèi)液面最高 答案　D 解析　實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，由于單位體積清水中水分子數(shù)量多于蔗糖溶液，因此，水分子通過半透膜擴(kuò)散進(jìn)入蔗糖溶液的速率大于由蔗糖溶液擴(kuò)散進(jìn)入清水中的速率；隨著水分子進(jìn)入漏斗內(nèi)量的增多，蔗糖溶液濃度下降，同時(shí)由于漏斗液面升高與燒杯中液體形成的壓力差增加，水分子擴(kuò)散進(jìn)入漏斗內(nèi)的速率下降，而反方向水分子擴(kuò)散速率升高，當(dāng)水分子在半透膜兩側(cè)進(jìn)出速率相等時(shí)，漏斗內(nèi)液面達(dá)到最高并停止上升，即最終液面上升的速率變?yōu)?。 題組二　細(xì)胞的吸水和失水 4．將人體血液置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%的食鹽溶液中制成裝片后，用顯微鏡觀察，可以發(fā)現(xiàn)血細(xì)胞呈現(xiàn)(　　) A．質(zhì)壁分離 B．正常狀態(tài) C．細(xì)胞

25、膜破裂 D．細(xì)胞皺縮 答案　D 解析　血細(xì)胞所處的環(huán)境相當(dāng)于濃度為0.9%的生理鹽水，現(xiàn)將其放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%的食鹽溶液中，紅細(xì)胞會失水皺縮。 5．將六個大小相同的馬鈴薯去皮之后，分別置于不同濃度的蔗糖溶液中，數(shù)小時(shí)后取出稱其重量。增減的重量與蔗糖溶液的濃度關(guān)系如圖，根據(jù)圖示判斷，馬鈴薯細(xì)胞液濃度與下列哪項(xiàng)最為接近(　　) A．0.4 B．0.8 C．1.0 D．1.6 答案　C 解析　在馬鈴薯的重量變化為0時(shí)，水分的進(jìn)出達(dá)到平衡，細(xì)胞內(nèi)外溶液的濃度相等，此時(shí)對應(yīng)的蔗糖溶液濃度即馬鈴薯細(xì)胞液的濃度。 6．將人體口腔上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)移至不同濃度(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)的三種鹽溶液

26、中，結(jié)果如圖所示，這三種溶液的濃度大小關(guān)系是(　　) A．Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ B．Ⅰ＜Ⅲ＜Ⅱ C．Ⅰ＜Ⅱ＜Ⅲ D．Ⅱ＞Ⅰ＞Ⅲ 答案　D 解析　分析圖解可知，在Ⅰ中口腔上皮細(xì)胞形態(tài)不變，說明Ⅰ濃度與細(xì)胞內(nèi)液濃度相當(dāng)；在Ⅱ中口腔上皮細(xì)胞皺縮，說明Ⅱ溶液濃度大于細(xì)胞內(nèi)液濃度，細(xì)胞失水；在溶液Ⅲ中口腔上皮細(xì)胞吸水變大甚至漲破，說明Ⅲ溶液濃度小于細(xì)胞內(nèi)液濃度，細(xì)胞吸水。因此，三種鹽溶液的濃度大小關(guān)系是Ⅱ＞Ⅰ＞Ⅲ。 7．如圖為兩個大小相同的蘿卜，分別在上面挖一個大小相同的洞，并在洞內(nèi)各插入一支口徑與洞口相同的玻璃管，甲玻璃管內(nèi)注入3 mL清水，乙玻璃管內(nèi)注入3 mL濃鹽水，一段時(shí)間后，兩玻璃

27、管中液面變動情況是(　　) A．甲中升高，乙中降低 B．甲中降低，乙中先升高后降低 C．甲、乙中均降低 D．甲、乙中均升高 答案　B 解析　依據(jù)細(xì)胞滲透作用原理，甲管下部細(xì)胞吸水，使液面下降；乙管下部細(xì)胞失水，使液面升高。細(xì)胞可以吸收鈉離子和氯離子，乙玻璃管下部細(xì)胞可發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，細(xì)胞吸水，液面又下降，B正確。 題組三　實(shí)驗(yàn)：觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及其復(fù)原 8．下列關(guān)于植物細(xì)胞質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的敘述，錯誤的是(　　) A．與白色花瓣相比，采用紅色花瓣有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察 B．用黑藻葉片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，葉綠體的存在會干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察 C．用紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位觀察

28、到的質(zhì)壁分離程度可能不同 D．紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的液泡中有色素，有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察 答案　B 解析　紅色花瓣與白色花瓣相比，其細(xì)胞液中因含花青素而呈現(xiàn)紅色，有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，A正確；用黑藻葉片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，葉綠體的存在使原生質(zhì)層呈現(xiàn)綠色，與無色的細(xì)胞液形成鮮明的對比，有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，B錯誤；紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同細(xì)胞的細(xì)胞液濃度可能不同，因此，放在同一濃度蔗糖溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離的程度可能不同，C正確；紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的液泡中含有色素，有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，D正確。 9．(2018·桂林期中)將小鼠紅細(xì)胞放入一定濃度的KNO3溶液中，紅細(xì)胞體積隨時(shí)間變化如圖，下

29、列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．KNO3溶液的起始滲透壓小于紅細(xì)胞內(nèi)液的起始滲透壓 B．B點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)刻，KNO3溶液與紅細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓相等 C．與B點(diǎn)相比，A點(diǎn)對應(yīng)時(shí)刻紅細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓較大 D．AB段失水使紅細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓大于KNO3溶液，從而出現(xiàn)BC段的變化 答案　B 解析　B點(diǎn)細(xì)胞體積不變，說明KNO3溶液與紅細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓相等，細(xì)胞吸水和失水處于動態(tài)平衡，B正確。 10．(2018·煙臺質(zhì)檢)以紫色洋蔥鱗片葉為材料進(jìn)行細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn)，原生質(zhì)層長度和細(xì)胞長度分別用X和Y表示(如圖)，在處理時(shí)間相同的前提下(　　) A．同一細(xì)胞用不同濃度蔗糖溶液處理

30、，X/Y值越小，則紫色越淺 B．同一細(xì)胞用不同濃度蔗糖溶液處理，X/Y值越大，則所用蔗糖溶液濃度越高 C．不同細(xì)胞用相同濃度蔗糖溶液處理，X/Y值越小，則越易復(fù)原 D．不同細(xì)胞用相同濃度蔗糖溶液處理，X/Y值越大，則細(xì)胞的正常細(xì)胞液濃度越高 答案　D 解析　同一細(xì)胞用不同濃度蔗糖溶液處理，X/Y值越小，說明質(zhì)壁分離程度越大，失水越多，則紫色越深，A錯誤；同一細(xì)胞用不同濃度蔗糖溶液處理，X/Y值越大，說明質(zhì)壁分離程度越小，失水越少，則所用蔗糖溶液濃度越低，B錯誤；不同細(xì)胞用相同濃度蔗糖溶液處理，X/Y值越小，說明質(zhì)壁分離程度越大，則越難以復(fù)原，C錯誤；不同細(xì)胞用相同濃度蔗糖溶液處理，X

31、/Y值越大，說明質(zhì)壁分離程度越小，失水越少，則細(xì)胞的正常細(xì)胞液濃度越高，D正確。 11．在質(zhì)壁分離和復(fù)原過程中，洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的吸水能力變化示意圖正確的是(　　) 答案　A 解析　在植物細(xì)胞質(zhì)壁分離過程中，細(xì)胞不斷失水，細(xì)胞液濃度不斷升高，則細(xì)胞吸水能力逐漸增強(qiáng)；而在質(zhì)壁分離復(fù)原過程中，細(xì)胞不斷吸水，細(xì)胞液濃度逐漸降低，細(xì)胞的吸水能力減弱。 12．(2018·馬鞍山三校聯(lián)考)在“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”實(shí)驗(yàn)中，對紫色洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)裝片進(jìn)行了三次觀察和兩次處理。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．第一次觀察為低倍鏡觀察，后兩次為高倍鏡觀察 B．第一次處理滴加的液體

32、為清水，第二次滴加的液體為質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液 C．若將紫色洋蔥鱗片葉的外表皮換成內(nèi)表皮，則不會發(fā)生質(zhì)壁分離 D．紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞中不屬于原生質(zhì)層的有細(xì)胞壁、細(xì)胞核和細(xì)胞液 答案　D 解析　“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”實(shí)驗(yàn)中，一般需要進(jìn)行三次觀察，第一次是正常細(xì)胞的觀察，第二次是質(zhì)壁分離細(xì)胞的觀察，第三次是質(zhì)壁分離復(fù)原細(xì)胞的觀察，三次觀察均為低倍鏡觀察，A錯誤；第一次處理滴加的液體為質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液，觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象，第二次滴加的液體為清水，觀察質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象，B錯誤；紫色洋蔥鱗片葉的內(nèi)表皮細(xì)胞也會發(fā)生質(zhì)壁分離，但不含色素，現(xiàn)象不便于觀

33、察，C錯誤。 [綜合強(qiáng)化] 13．成熟的植物細(xì)胞具有中央大液泡，可與外界溶液構(gòu)成滲透系統(tǒng)進(jìn)行滲透吸水或滲透失水。圖甲表示滲透裝置吸水示意圖，圖乙表示圖甲中液面上升的高度與時(shí)間的關(guān)系，圖丙表示成熟植物細(xì)胞在某外界溶液中的一種狀態(tài)(此時(shí)細(xì)胞有活性)。請回答下列問題： (1)由圖甲漏斗液面上升可知，實(shí)驗(yàn)初始時(shí)c兩側(cè)溶液濃度大小是a________b。由圖乙可知，漏斗中溶液吸水速率會________，最終液面不再上升，當(dāng)液面不再上升時(shí)，c兩側(cè)溶液濃度大小是a________b。 (2)圖丙中相當(dāng)于圖甲中c結(jié)構(gòu)的是______(填序號)，結(jié)構(gòu)②中充滿的液體是______________。

34、 (3)把一個已經(jīng)發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞浸入清水當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞中液泡體積增大，說明細(xì)胞在滲透吸水，細(xì)胞能否無限吸水？_______。原因是______________________________________ _______________________________________________________________________________。 答案　(1)小于　下降　小于　(2)③④⑤　外界溶液　D　(3)不能　細(xì)胞壁的彈性有限，當(dāng)細(xì)胞因吸水體積增大到細(xì)胞壁所能膨大的最大限度時(shí)，細(xì)胞將不再吸水 解析　(1)由圖甲中漏斗內(nèi)液面上升可知，b溶液的濃度大于a溶液；

35、圖乙反映的是隨吸水時(shí)間的延長，漏斗內(nèi)液面升高的速度逐漸下降，這是由濃度差縮小造成的?？紤]到漏斗內(nèi)液柱壓力的作用，當(dāng)液面不再上升時(shí)，a溶液的濃度小于b溶液。 (2)圖甲中c為半透膜，在圖丙中可將細(xì)胞膜③、液泡膜⑤和兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)④視作一層半透膜，結(jié)構(gòu)②中充滿的液體是外界溶液。 (3)對植物細(xì)胞而言，由于細(xì)胞壁的存在，且細(xì)胞壁的彈性有限，因此，細(xì)胞不可能無限吸水，當(dāng)細(xì)胞因吸水體積增大到細(xì)胞壁所能膨大的最大限度時(shí)，細(xì)胞將不再吸水。 14．(2018·山東師范大學(xué)附屬中學(xué)高一上學(xué)期期中)將浸潤在0.3 g/mL蔗糖溶液中的紫色洋蔥外表皮制成裝片，放在顯微鏡下觀察，結(jié)果如圖甲所示。請據(jù)圖回答下

36、列問題： (1)洋蔥表皮細(xì)胞通過滲透作用失水，導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，原生質(zhì)層在該過程中充當(dāng)了__________________。 (2)以下結(jié)構(gòu)或物質(zhì)屬于原生質(zhì)層的是______________(填字母)。 A．液泡膜 B．細(xì)胞壁 C．液泡色素 D．細(xì)胞核 (3)請?jiān)趫D乙坐標(biāo)系中繪出細(xì)胞吸水力隨質(zhì)壁分離程度變化曲線。 (4)若在短時(shí)間內(nèi)，在裝片一側(cè)滴加清水，另一側(cè)用吸水紙吸引，將觀察到的現(xiàn)象是_________ _________________________。 (5)洋蔥內(nèi)表皮不適合作為該實(shí)驗(yàn)的理想實(shí)驗(yàn)材料，為什么？______________________

37、______ _________________________。 答案　(1)半透膜　(2)A　 (3)　(4)細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原　(5)洋蔥內(nèi)表皮細(xì)胞沒有深色液泡，不便于觀察 解析　(1)洋蔥表皮細(xì)胞通過滲透作用失水，導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，原生質(zhì)層在該過程中充當(dāng)了半透膜。 (2)原生質(zhì)層包括細(xì)胞膜、液泡膜和兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)。 (3)隨著細(xì)胞質(zhì)壁分離程度越來越大，細(xì)胞液的濃度越來越大，細(xì)胞的吸水能力在逐漸增強(qiáng)。 (4)若在短時(shí)間內(nèi)，在裝片一側(cè)滴加清水，另一側(cè)用吸水紙吸引，細(xì)胞吸水，將發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。 (5)洋蔥內(nèi)表皮細(xì)胞沒有顏色，不便于觀察，因此不適合作為觀察質(zhì)壁分離的

38、理想實(shí)驗(yàn)材料。 15．(2018·六安聯(lián)考)成熟的植物細(xì)胞在較高濃度的外界溶液中，會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，圖a是發(fā)生質(zhì)壁分離的植物細(xì)胞，圖b是顯微鏡下觀察到的某一時(shí)刻的圖像。請據(jù)圖回答下列問題： (1)圖a中細(xì)胞的質(zhì)壁分離指的是細(xì)胞壁和________的分離，后者的結(jié)構(gòu)包括[　　]和[　　]以及二者之間的細(xì)胞質(zhì)([　　]內(nèi)填圖中序號)。 (2)植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離所需的外界條件是______________________，植物細(xì)胞自身應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是___________________________________________________________________。

39、 (3)圖b是某同學(xué)觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)時(shí)拍下的顯微照片，此時(shí)細(xì)胞液濃度與外界溶液濃度的關(guān)系是___________________________________________。 (4)取形狀、大小相同的紅心蘿卜A和紅心蘿卜B的幼根各5段，分別放在不同濃度的蔗糖溶液(甲～戊)中，一段時(shí)間后，取出紅心蘿卜的幼根稱重，結(jié)果如圖c所示，據(jù)圖分析： ①紅心蘿卜A比紅心蘿卜B的幼根細(xì)胞液濃度________。 ②在甲蔗糖溶液中加入適量的清水，一段時(shí)間后紅心蘿卜A的幼根細(xì)胞液濃度會________。 答案　(1)原生質(zhì)層　②?、堋?2)外界溶液濃度高于細(xì)胞液濃度　原生質(zhì)層具有選

40、擇透過性、原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性　(3)細(xì)胞液的濃度大于、等于或小于外界溶液的濃度　(4)①高?、诮档? 解析　(1)質(zhì)壁分離是原生質(zhì)層和細(xì)胞壁的分離，原生質(zhì)層包括細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)。(2)發(fā)生質(zhì)壁分離的外界條件是外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度，而植物細(xì)胞自身具備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是原生質(zhì)層具有選擇透過性、原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的。(3)在觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)中，處于質(zhì)壁分離狀態(tài)的細(xì)胞可能正在發(fā)生質(zhì)壁分離，也可能正在發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，還可能處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，因此，不能判斷細(xì)胞液濃度和外界溶液濃度的大小，細(xì)胞液可能小于、大于或等于外界溶液濃度。(4)由圖中兩種紅心蘿卜幼根的質(zhì)量變化結(jié)果可知，甲為紅心蘿卜幼根A的等滲溶液，因此紅心蘿卜A比紅心蘿卜B的幼根細(xì)胞液濃度高。在甲蔗糖溶液中加入適量的清水，溶液濃度降低，紅心蘿卜A的幼根吸水一段時(shí)間后，細(xì)胞液濃度降低。 17