2017_2018学年高中生物第4章细胞的物质输入和输出(第1课时)课件新人教版必修1

例 1 若将人类的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡 半小时之后的结果如下图,依照细胞外形的变化判断原蔗糖溶 液的浓度,由高到低排列,正确的是( )。
A.a>b>c>d C.a>d>b>c D.c>b>d>a
B.d>a>b>c
【解析】动物细胞过度吸水会因无细胞壁的支持作用而膨 胀甚至涨破。根据细胞形态的变化情况可判断外界溶液浓度的 高低。 【答案】D
4.如右图所示,在 U 形管中部 c 处装有半透膜,在 a 侧加入 细胞色素 d 分子(分子量为 1.3 万道尔顿的蛋白质)的水溶液(红 色),b 侧加入蒸馏水,并使 a、b 两侧液面高度一致,经一段时间 后,实验结果将是( )。 A.a、b 侧液面一致,b 侧无色 B.a、b 侧液面一致,b 侧红色 C.a 侧液面低于 b 侧,b 侧红色 D.a 侧液面高于 b 侧,b 侧无色
学习技巧点拨 仔细观察并尝试 自己分析实验现象,提 高分析问题的能力 进行归纳总结并 培养科学探究思维 掌握实验原理、 实验步骤及实验注意 事项
一、动物细胞的吸水和失水 动物细胞吸水和失水的条件 (1)外界溶液浓度① 细胞质浓度时,细胞吸水膨 胀。 (2)外界溶液浓度大于细胞质浓度时,细胞② 。
知识点二:植物细胞质壁分离与复原实验解读 1.植物细胞发生质壁分离的原因是什么?
答案:①外因:细胞液浓度小于外界溶液浓度,细胞通过渗 透作用失水。②内因:细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性, 以及原生质层具有选择透过性。
2.质壁分离实验的应用 (1)比较不同植物细胞的细胞液浓度 不同的植物细胞+同一浓度的蔗糖溶液→观察细胞吸水后 状态或质壁分离程度的大小→推断不同植物细胞细胞液浓度的 大小关系。 (2)判断植物细胞的死活 待测细胞+一定浓度的 外界溶液→ 发生质壁分离→活细胞 不发生质壁分离→死细胞
5.质壁分离和复原实验可以说明或证明( )。 ①植物细胞的死活 ②原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩 性大 ③当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞渗透失水;反 之,细胞则渗透吸水 ④原生质层具有选择透过性 ⑤细胞壁 的主要成分是纤维素 A.①③④⑤ B.①②③④ C.②③④⑤ D.①④⑤
【解析】 质壁分离和复原实验依据的原理是渗透作用,当外 界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞渗透失水;反之,细胞则渗 透吸水,同时由于原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大,所以 当其失水后,就会发生质壁分离。其中原生质层相当于半透膜, 原生质层的选择透过性存在与否决定于细胞的死活,所以,只要 细胞发生了质壁分离或复原,就能证明实验原理是正确的,同时 也能证明细胞是活的。 【答案】B
5.下图表示处于不同生理状态的同一个洋葱鳞茎中的三个 洋 葱鳞片叶表皮细胞,请回答:
(1)如图所示,A、B、C 三细胞处于不同浓度的溶液中(假设 A、B、C 起始细胞液浓度相同),则 A 图与 B 图细胞所处的外界 溶液的浓度是 > 。
(2)若 A、B、C 三细胞处于相同浓度的溶液中,则图中细胞 的初始细胞液浓度依次是 > > 。 。
2.将马铃薯块切成两半,各在其上挖个凹穴,穴内外分别放 两种溶液,一种是清水,另一种是 0.3 g/mL 的蔗糖溶液,液面一 样高。 一段时间后液面变化如图所示,下列说法正确的是( )。
A.a 是蔗糖溶液,b 是清水 B.a 是清水,b 是蔗糖溶液 C.图甲中 c 处细胞吸水 D.图乙中 c 处细胞失水
1.植物细胞通过渗透作用吸水时,水分子依次通过的结构 是( )。 A.细胞壁、细胞膜、细胞质、液泡膜 B.液泡膜、细胞膜、细胞质 C.液泡膜、细胞质、细胞膜、细胞壁 D.细胞膜、液泡膜、细胞质
【解析】 植物细胞通过渗透作用吸水时,水分子首先通过细 胞壁,然后通过原生质层进入液泡内,使细胞液浓度降低。原生 质层由正常状态下紧贴细胞壁的细胞膜和液泡膜及两膜之间的 细胞质组成。 【答案】A
4.下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述,错误 的是 ．． ( )。 A.与白色花瓣相比,采用红色花瓣有利于实验现象的观察 B.用植物根尖进行实验时,叶绿体的存在会干扰实验现象 的观察 C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位的细胞观察到的质壁 分离程度可能不同 D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素,有利于实 验现象的观察
3.验证 (1)质壁分离:当细胞液的浓度⑩ 时,细胞液中的水分就透过
外界溶液的浓度 进入外界溶液中,使细
胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞 壁的 逐渐分离开。 (2)质壁分离复原:将已发生质壁分离的细胞放在外界溶液 浓度比较低的环境中时,外界溶液中的水分就透过 进 入细胞液中,整个原生质层就会慢慢恢复成原来的状态。 ,当细胞不断失水时, 就会与
(3)外界溶液浓度等于细胞质浓度时,水分进出细胞处于 ③ 。
二、植物细胞的吸水和失水 1.结构 (1)细胞壁:具有④ ,即水分子和溶解在水里的物 质都能自由通过。 (2)原生质层:⑤ ⑦ 、⑥ 以及两层膜之间的 。 。
组成原生质层,相当于一层⑧ (3)细胞内的液体环境:主要指液泡内的⑨
2.植物细胞自身条件:成熟的植物细胞具有中央大液泡。
三、物质跨膜运输的其他实例 1.对无机盐的吸收实例 (1)水稻和番茄对同一离子的吸收量 (2)水稻和番茄对 2.细胞膜和其他生物膜都是 自由通过,细胞选择吸收的一些 他离子、小分子和大分子则不能通过。 的吸收量不同。 膜,可以让 也可以通过,而其 。
1.下列现象属于渗透作用的是( )。 A.水分子通过植物细胞的细胞壁 B.水分子或其他溶剂分子通过细胞膜 C.干大豆种子泡在清水中逐渐涨大 D.夏天新鲜蔬菜在空气中萎蔫
第 1 课时 物质跨膜运输的实例
知识点 1.举例说明细 胞膜是选择透过性 膜 2.尝试提出问 题,做出假设 3.进行关于植 物细胞吸水和失水 的实验设计和操作
教学突破策略 通过列举一些实验现象并以 本节问题探讨来创设情境,激发 学生的学习欲望 通过多媒体课件演示实验, 引导学生发现问题,并尝试提出 解释问题的假说 先演示实验流程,再让学生 自己动手进行实验,培养学生观 察和动手能力
4.小刚以紫色洋葱的鳞片叶外表皮为材料,进行 “植物细胞 质壁分离” 实验。 在发生质壁分离的细胞中,他能观察到( )。 A.紫色的中央液泡逐渐缩小 B.白色的中央液泡逐渐缩小 C.紫色的细胞明显膨胀 D.白色的细胞明显膨胀
【解析】 发生质壁分离的细胞失去水分,使得液泡体积减小, 实验材料选择的是紫色洋葱鳞片叶外表皮,液泡呈紫色。 【答案】A
2.如下图实验装置所示,一段时间后,含液体③的半透膜袋 萎缩,而含液体①的半透膜袋坚挺变硬,推测三种溶液的浓度关 系为( )。
A.①>②>③ C.③>①>②
B.①>③>② D.①<②<③
【解析】本题重点对渗透作用进行考查,综合题意,含液体 ①的半透膜袋坚挺变硬,说明其内溶液的浓度比液体②的浓度 高,含液体③的半透膜袋萎缩,说明其内的溶液浓度比液体②的 浓度低,故 A 项正确。 【答案】A
(3)测定细胞液的浓度范围 同种植物的相同的成熟细胞+不同浓度外界溶液→观察实 发生质壁分离→外界溶液浓度大 验现象→ 细胞有涨大趋势→细胞液浓度大 细胞无变化→细胞液的浓度介于刚发生质壁分离 和尚未发生质壁分离的浓度
例 2 右图为显微镜下某植物细胞在质量分数为 30%的蔗 糖溶液中的示意图。下列叙述中正确的是( )。 A.a 和 b 分别表示细胞和液泡的长度
b B.a 的值能反映出细胞失水的程度 b
C.若将该细胞置于质量分数为 40%的蔗糖溶液中,a 的值将 变大 D.若将细胞置于清水中,a 会明显增大
【解析】a、b 分别表示细胞和原生质层的长度,A 项错误; 若 b 值越小,表示细胞失水越多,则a 的值能反映出细胞失水的程 度,B 项正确;若该细胞处于质量分数为 40%的蔗糖溶液中,细胞 将继续失水,b 值继续减小,所以 的值将变小,C 项错误;因细胞 壁的伸缩性很小,故若将该细胞置于清水中,a 仍将保持不变,D 项错误。 【答案】B
【解析】图甲中 b 处液面下降,a 处液面上升,根据渗透作 用原理可知,a 是蔗糖溶液,b 是清水;图甲中 a 液面上升,表明 c 处失水;图乙中 b 液面下降,说明 c 处吸水。 【答案】A
3.洋葱表皮细胞质壁分离及其复原过程中,液泡体积的变 化趋势是( )。
【解析】 本题是对植物细胞质壁分离及其复原过程的考查, 在质壁分离过程中,由于失水,液泡体积逐渐变小,在复原过程 中,液泡体积逐渐变大,故 B 项正确。 【答案】B
【解析】发生渗透作用所具备的条件是具有半透膜和浓度 差。由于细胞壁是全透性的,所以 A 项不属于渗透作用;C 项是 吸胀吸水;D 项中新鲜蔬菜在空气中萎蔫是蒸发所致。 【答案】B
2.一个成熟植物细胞的原生质层包括( )。 A.细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质 B.细胞壁、液泡膜和细胞质 D.细胞膜和液泡膜之间的细胞质
知识点一:认识渗透作用 1.渗透作用的条件是什么?
答案:①具有半透膜;②半透膜两侧具有浓度差。
2.动植物细胞能发生渗透吸水或失水吗?
答案:动物细胞发生渗透作用的条件:①细胞膜相当于半透 膜;②细胞膜两侧溶液(细胞质与外界溶液)具有浓度差。 植物细 胞发生渗透作用的条件:①原生质层相当于半透膜;②原生质层 两侧溶液(细胞液与外界溶液)具有浓度差。因此动物细胞和成 熟植物细胞在与外界环境存在浓度差时,能够发生渗透吸水或 失水。
3.下列关于物质跨膜运输实例的说法中,不正确 的是 ．．． ( )。 A.细胞膜、核膜等生物膜都是选择透过性膜 B.水分子进出细胞,取决于细胞内外液体的浓度差 C.小分子物质都能通过细胞膜,大分子物质则不能 D.细胞的吸水和失水是水分子顺其相对含量的梯度跨膜运 输的过程
【解析】细胞膜、核膜和细胞器膜都具有选择透过性;水分 子进出细胞属于自由扩散,取决于细胞内外液体的浓度差;细胞 膜对物质的进出具有选择性,细胞要选择吸收的离子和小分子 可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过;细胞的 吸水和失水的运输方向是从低浓度一侧运输到高浓度一侧,即 顺其相对含量的梯度跨膜运输。 【答案】C
(3)C 图中标号①所指的物质是
【解析】根据图示可知,当 A、B、C 三细胞处于相同浓度的 溶液中,C 细胞液浓度最低,故质壁分离现象最明显,B 细胞液浓 度最高,未发生质壁分离。 【答案】(1)A B (2)B A C (3)外界溶液
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【解析】原生质层是指细胞膜、液泡膜以及它们之间的细 胞质。 【答案】A
3.渗透作用是有大液泡的植物细胞吸收水分的主要方式, 下列能够称之为渗透作用的是( )。 A.钾通过原生质层 B.氧气通过细胞膜 C.水通过原生质层 D.水分子通过细胞壁
【解析】渗透作用为水分子或其他溶剂分子通过半透膜的 现象。 【答案】C
b a b
1.在“植物细胞的吸水和失水”实验中,之所以用成熟的紫 色洋葱外表皮细胞,而不用根尖成熟区的细胞作实验材料,是因 为前者具有( )。 A.伸缩性很小的细胞壁 B.选择透过性的细胞膜 C.大而醒目的液泡 D.能够流动的细胞质
【解析】成熟的紫色洋葱外表皮细胞大,有大液泡,且液泡 呈紫色,容易观察,可用于观察质壁分离以及复原的实验;而根 尖成熟区的细胞也有大液泡,但是液泡没有醒目的颜色,不便于 观察。 【答案】C
【解析】 此题以简单的实验情景全面考查了渗透作用原理。 图中已知条件有:c 处为半透膜,半透膜两侧溶液具有浓度差,且 a 侧浓度>b 侧浓度,依据渗透作用原理,水分子总的渗透方向表 现为 b 侧→a 侧,故一段时间后,a 侧液面高于 b 侧液面。另外, 根据半透膜的性质,水分子能通过,但作为大分子的细胞色素 d 不能通过,故 b 侧仍为无色。 【答案】D