质壁分离实验

(2)当 外界溶液浓度 ＜ 细胞液浓度 时，细胞吸水，失水的细胞发 生 质壁分离复原 现象。
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基础自测
1．判断下列叙述的正误 (1)植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核 (×)
(2)质壁分离过程中水分子扩散只能单向进行
( ×)
(3)将动物细胞放入一定浓度的外界溶液中，不能发生渗透作用
(× )
第一组 糖溶液处理后发生质壁分离 片叶外表皮细胞
的洋葱鳞片叶外表皮细胞
用清水处理后发生了质壁分 发生了质壁分离的洋
第二组
离复原的细胞
葱鳞片叶外表皮细胞
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重应用 以生活为目的——关注健康·回报社会
渗透作用对保持细胞正常渗透平衡有重要作用，利 用渗透原理可以用于防腐，改良盐碱地等。利用质壁分 离及复原实验可以判断细胞活性，确定细胞液的浓度范 围以及溶液浓度大小的判断等。
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(3)在图 B 所示的 U 形玻璃管内，左右管内分别装入质量分数相等的 葡萄糖、麦芽糖溶液。初始时两管中液面相平，假设溶质分子不能 透过半透膜。 ①一段时间后，两管中液面的变化为：左管液面 升高 ，右管液面 降__低___。(均填“升高”“降低”或“不变”) ②如同时向两管内加入等量的麦芽糖酶，两管中液面的变化分别为： 左管液面 先升高，后下降 ，右管液面 先下降，再升高，最后稳定 _在__一__定__高__度__。
B．该实验用显微镜主要观察原生质层和细胞壁的位置关系、液泡的 颜色和大小等
C．如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的 KNO3 溶液，则可以省略 e 过程 D．增大蔗糖溶液的浓度，实验效果会更明显且不影响细胞的活性
解析
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4．(2018·浙江 4 月选考)在观察某植物细胞的质壁分离及质壁分
离复原实验中，依次观察到的结果示意图如下，其中①、②
的速率 D．图 2 a 中水分子扩散到 b 的速率等于 b 中水分子扩散到 a
的速率
解析：图 2 漏斗中的液面不再变化，处于平衡状态，H1 高于 H2，所以图 2 中 b 的浓度大于 c 的浓度。 答案：B
精探究 以实验为途径——追根溯源·理解更深
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观察植物细胞的质壁分离与复原 1．实验的操作过程及观察指标
方可复原)。
②在一定浓度(溶质可透过膜)的溶液(如 KNO3、甘油等)中可 发生质壁分离后自动复原现象。
③在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分
离复原现象。
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对点落实
3．下图为某同学利用紫色洋葱鳞片叶作为实验材料，观察植物细胞质壁
分离与复原的基本操作步骤。下列相关叙述错误的是
()
A．第二次观察(d)和第一次观察(b)形成对照，第三次观察(f)和第二次 观察(d)形成对照
指细胞结构。下列叙述正确的是
()
A．甲状态时不存在水分子跨膜运输进出细胞的现象 B．甲→乙变化的原因之一是结构①的伸缩性比②的要大 C．乙→丙的变化是由于外界溶液浓度小于细胞液浓度所致 D．细胞发生渗透作用至丙状态，一段时间后该细胞会破裂
解析
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[归纳拓展] 质壁分离实验中的两组对照
实验组
对照组
经质量浓度为0.3 g/mL的蔗 自然状态下的洋葱鳞
A．处理的 NaCl 溶液浓度越高，质壁分离发生越快，质壁分离程度越大
B．实验观察细胞质壁分离与复原的 NaCl 溶液浓度最好在 4%～6%之间选择
C．洋葱鳞片叶外表皮细胞的浓度与约 7%的 NaCl 溶液浓度相等
D．若某浓度蔗糖溶液与浓度 4%的 NaCl 溶液渗透压相当，则在两种溶液中细
胞的质壁分离与复原程度应大致相同
离复原时 间
质壁分离 复原程度
0.8
不发生
不发生
0.9～1
219
497
＋
＞600
＋
2
46
151
＋＋
205
＋＋
4
27
125
＋＋＋
97
＋＋＋
6
17
76＋＋＋＋ຫໍສະໝຸດ 81＋＋＋＋7
浓度≥7%都发
54
9
生质壁分离，且
38
注：＋1表1以示上质壁所分需离时间与＜复13原的程度<25
＋＋＋＋ ＋＋＋＋ ＋＋＋＋
浓度≥7%不发生质壁 分离复原
解析
表蔗糖溶液(蔗糖不能透过半透膜)，过一段时间后结果如图
2，漏斗管内的液面不再发生变化，H1、H2 表示漏斗管内液
面与清水的高度差。下列说法错误的是
()
A．图 1 中 b 的浓度大于 c 的浓度 B．图 2 中 b 的浓度等于 c 的浓度 C．图 1 a 中水分子扩散到 b 的速率大于 a 中水分子扩散到 c
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考点一
渗透作用与质壁分离
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1．渗透作用原理
选择透过性膜（生物膜） 非选择透过性膜
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2．动物细胞的吸水和失水
(2)现象①②外外界界溶溶液液浓浓度度<>细细胞胞质质浓浓度度⇒⇒细细胞胞吸失水水膨皱胀缩 ③外界溶液浓度＝细胞质浓度⇒细胞形态不变
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3．成熟植物细胞的吸水和失水(据图填空)
(1)当外界溶液浓度＞ 细胞液浓度 时，细胞失水，发生 质壁分离 现象。
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1．判断成熟植物细胞是活细胞还是死细胞
2．测定细胞液浓度范围
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3．比较不同植物成熟细胞的细胞液浓度
4．鉴别不同种类的溶液(如 KNO3 溶液和蔗糖溶液)
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对点落实
6．(2017·海南高考)为研究植物细胞质壁分离现象，某同学将某植物
的叶表皮放入一定浓度的甲物质溶液中，一段时间后观察到叶表
曲线①②③与甲、乙、丙三个装置的对应关系应是
()
装置编号 甲 乙 丙 半透膜面积 S S/2 S 蔗糖溶液体积 T T 2T
A．①－丙；②－甲；③－乙 C．①－甲；②－乙；③－丙
B．①－乙；②－甲；③－丙 D．①－丙；②－乙；③－甲
解析
2．如图为渗透作用实验，开始时如图 1，a 代表清水，b、c 代 返回
深理解 以联系为桥梁——融会贯通·探规寻律
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1．影响渗透作用中液面变化的因素分析
半透膜表面积的大小
半透膜两侧的浓度差
在浓度NB＝NC>NA，其他条件相 同的情况下，半透膜的表面积越 大，单位时间内进出半透膜的水 量越多，液面变化越明显 结果：vB>vC，ΔhB＝ΔhC
在其他条件相同的情况下， 半透膜两侧的浓度差越大， 单位时间内进出半透膜的 水量越多，液面变化越明 显 结果：vB>vC，ΔhB>ΔhC
解析
8．(2018·潍坊模拟)用不同浓度的 NaCl 溶液处理洋葱鳞片叶外表皮细 返回
胞，研究其发生质壁分离与复原的快慢，结果如下表所示，下列说
法正确的是
()
不同浓度 NaCl 溶液处理细胞质壁分离与复原的时间(s)
NaCl溶液 浓度(%)
开始质壁 分离时间
完全质壁 分离时间
质壁分离最 大程度
完全质壁 分
2．质壁分离发生的条件
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(1)从细胞角度分析
①死细胞、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具有中央大液泡的成熟植物活细胞可发生质壁分离及复
原现象。
(2)从溶液角度分析
①在一定浓度(溶质不能透过膜)的溶液中只会发生质壁分离
现象，不能发生自动复原现象(只有用清水或低渗溶液处理，
皮细胞发生了质壁分离现象。下列说法错误的是
()
A．该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞
B．细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度
C．细胞液中的 H2O 可以经扩散进入甲物质溶液中 D．甲物质和 H2O 能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁
解析
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7．(2015·海南高考)取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干，去 除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，之后分别放 入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中，一定时间后测得甲的 浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进 出细胞，则关于这一实验结果，下列说法正确的是 ( ) A．实验前，丙的浓度＞乙的浓度＞甲的浓度 B．乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖溶液浓度与乙的浓度相等 C．实验中，细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散 D．甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的
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2．渗透装置中溶液渗透方向与浓度的判断
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对点落实
1．(2019·临沂模拟)如图 1 所示的甲、乙、丙三个渗透装置中，三个
漏斗颈的内径相等，漏斗内盛有浓度相同的蔗糖溶液，且漏斗内
液面高度相同，漏斗底部均封以半透膜，置于同一个水槽的清水
中。三个渗透装置半透膜的面积和所盛蔗糖溶液的体积如下表所
示。图 2 中曲线①②③表示漏斗液面高度随时间的变化情况。则
(4)在成熟的植物细胞发生质壁分离过程中，细胞的吸水能力逐
渐减小
(× )
2．下图中 A、B 分别表示渗透作用装置，据图回答下列问题 返回
(1)水分子的流动方向： ①当溶液浓度 S1＞S2 时，水分子通过半透膜由 S2 流向 S1 数目 多于由 S1 流向 S2 的数目，液面上升； ②当溶液浓度 S1＜S2 时，水分子通过半透膜由 S1 流向 S2 数目 多于由 S2 流向 S1 的数目，液面下降。当渗透平衡时，通过半透 膜的水分子达到平衡，液面不再发生变化。 (2)Δh 不变时，S1、S2 的大小关系为 S1 ＞ S2(填“＞”“＜”或 “＝”，S1、S2 中溶质不能通过半透膜)。