第二单元 第9课时 水进出细胞的原理

第9课时水进出细胞的原理
课标要求 1.活动：通过模拟实验探究膜的透性。

2.活动：观察植物细胞的质壁分离和复原。

考情分析质壁分离及复原实验
及其应用
2023·全国甲·T42022·全国甲·T22022·湖南·T10
2021·湖南·T3
2021·广东·T132021·重庆·T202020·全国Ⅱ·T5
考点一渗透作用
(1)1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等()
(2)上图装置中，烧杯内溶液液面下降的速率逐渐减缓()
(3)上图中Δh不变时，半透膜两侧的溶液浓度相等(蔗糖不能通过半透膜)()
(4)上图装置达到渗透平衡时，半透膜两侧没有水分子的进出()
渗透装置的变式分析：渗透平衡时液面高度分析
(1)半透膜只允许水分子通过
(2)S1和S2是两种不同的溶质且只有水和S1能通过半透膜
考向一渗透作用的原理及应用分析
1．某同学设计的渗透装置实验如图所示(开始时状态)，烧杯中盛放有蒸馏水，倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一段时间后再加入蔗糖酶(微量)。

图中猪膀胱膜允许单糖通过。

下列有关叙述，正确的是()
A．漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降
B．漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后下降，最后保持内外液面基本相平
C．漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后保持一定的液面差不变
D．加酶后在烧杯中可检测出的有机物仅有葡萄糖
2．某同学设计的实验装置如图所示，开始时向U型管两侧分别加入等量的1 mol/L的蔗糖溶液和1 mol/L的麦芽糖溶液，平衡后分别加入等量的蔗糖酶溶液(对U型管中溶液浓度和体积的影响可忽略)，图中膀胱膜允许单糖分子通过。

下列分析正确的是()
A．该装置不能发生渗透作用
B．加酶前两侧的渗透压不等
C．最终右侧渗透压高于左侧
D．最终平衡后左侧液面高于右侧
考点二动物细胞、植物细胞的吸水和失水
1．动物细胞的吸水和失水
2．成熟植物细胞的吸水和失水
(1)成熟植物细胞的结构
(2)探究植物细胞的吸水和失水
(1)当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破()
(2)植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成()
(3)在“探究植物细胞的吸水和失水”实验操作中，共涉及三次显微镜观察，第一次用低倍镜观察，第二、三次用高倍镜观察()
(4)质壁分离与复原实验中吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染显微镜镜
头()
(5)利用洋葱根尖分生组织和添加胭脂红的蔗糖溶液进行实验，现象更加明显()
(6)选用黑藻成熟叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察()
我国盐碱地总面积约为15亿亩，对其进行开发利用能提高农业产能。

过去的思路主要是治理盐碱地使其适应作物，如今科研人员提出要向选育更多适应盐碱地的耐盐碱作物的方向转变。

请思考以下问题：
1．盐碱地上大多数作物很难生长，主要原因是什么？
_______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 2．在植物细胞发生质壁分离的过程中，请比较外界溶液、细胞质基质、细胞液的浓度大小。

_______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 3．现有普通植物和耐盐碱植物若干，由于标签损坏无法辨认类型，某生物兴趣小组使用0.3 g·mL－1的KNO3溶液分别处理两组植物细胞，结果如图1所示。

请回答下列有关问题：
(1)应选择根尖的__________(填“成熟区”“伸长区”“分生区”或“根冠”)细胞进行上述实验。

图1中A→B段，Ⅰ组植物的吸水能力______________，此时，在细胞壁和原生质体之间充满了________。

A→C段Ⅰ组植物细胞发生了什么现象？在这个过程中细胞大小如何变化？
_______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ (2)实验过程中并未添加清水，Ⅱ组植物原生质体体积逐渐增大的原因可能是什么？
_______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ (3)请比较大小：质壁分离结束且达到渗透平衡时，细胞液浓度____外界溶液浓度；质壁分离复原结束且达到渗透平衡时，细胞液浓度______外界溶液浓度。

(4)该兴趣小组继续探究了该耐盐碱植物的细胞液浓度，实验结果如图2，请你根据实验结果尝试写出他们的实验思路。

_______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ (1)判断成熟植物细胞的死活
(2)测定细胞液浓度范围
(3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度
(4)比较未知浓度溶液的浓度大小
(5)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
考向二质壁分离与复原实验结果分析及应用
3．(2023·全国甲，4)探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。

某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。

图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。

下列示意图中能够正确表示实验结果的是()
4. (2021·广东，13)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。

适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，如图为操作及观察结果示意图。

下列叙述错误的是()
A．比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后B．质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中C．滴加③后有较多水分子进入保卫细胞
D．推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③
1．(必修1 P62)渗透作用：水分子(或其他溶剂分子)通过______________的扩散。

2．(必修1 P62)如果半透膜两侧存在______________，渗透的方向就是________________。

3．如图表示将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于0.3 g/mL蔗糖溶液中的示意图，据图回答问题：
图中②是________，③是__________，④是______________，②③④共同构成的⑥为________________________________________________________________________。

4．洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离的结构基础是__________________________。

5．质壁分离及复原实验可验证植物细胞也是一个渗透系统。

以紫色洋葱外表皮细胞为实验材料制成临时装片后，为使表皮细胞浸润在蔗糖溶液中，操作方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

6．将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后没有观察到质壁分离现象，可能的原因有________________________________________________________________(答出两点原因)。

7．某同学以紫色洋葱外表皮为材料，通过质壁分离与复原实验方法来设计实验，想区分渗透压几乎相同的质量分数为15%的葡萄糖溶液和30%的蔗糖溶液两种溶液。

该实验中能作为区分不同溶液的现象是______________________________________________________
________________________________________________________________________。

8．由袁隆平海水稻科研团队研发的海水稻，适合在海边滩涂等盐碱地生长。

有人提出，海水稻根部细胞的细胞液浓度比一般水稻品种(生长在普通土壤上)的高。

请利用质壁分离实验方法设计实验进行验证(简要写出实验设计思路)：_______________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。