专题04 观察植物细胞的质壁分离和复原(解析版)

专题04 观察植物细胞的质壁分离和复原

1．实验原理

(1)成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。

(2)细胞液具有一定的浓度，细胞能渗透吸水和失水。

(3)原生质层比细胞壁的伸缩性大。

2．实验步骤

3．现象与结论

归纳总结(1)本实验存在两组对照实验

(2)质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间的是浓度降低的外界溶液。这是由于细胞壁是全透性的，且有水分子通过原生质层渗出来。

考点一：质壁分离与吸水能力的关系

例、.正在发生质壁分离的细胞，其吸水能力将()

A．逐渐变大

B．逐渐变小

C．不变

D．先变大后变小

【答案】A

【解析】质壁分离时，细胞失水，细胞液浓度逐渐增大，因此其吸水能力将逐渐变大。

考点二：观察植物细胞质壁分离和复原实验选料

例：(2018·榆林二模)以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为观察植物细胞质壁分离和复原实验的材料，下列有关说法正确的是()

A．正在发生质壁分离的细胞，其吸水能力逐渐减弱

B．正在发生质壁分离的细胞，其紫色区域逐渐缩小，该区域颜色逐渐变深

C．发生质壁分离后完全复原的细胞，其细胞液浓度最终与外界溶液浓度相同

D．该实验不选择紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞作材料，是由于该类细胞不能发生质壁分离【答案】B

【解析】紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液呈紫色，正在发生质壁分离的细胞，因不断失水导致细胞液的浓度逐渐增大，紫色区域逐渐缩小，该区域颜色逐渐变深，其吸水能力逐渐增强，A错误，B正确；因具有支持和保护作用的细胞壁也有一定程度的伸缩性，实验发

生质壁分离后完全复原的细胞，其细胞液浓度最终与外界溶液浓度相同或大于外界溶液浓度，C错误；该实验不选择紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞作材料，是由于该类细胞的细胞液无色，不易观察质壁分离及其复原现象，D错误。

考点三：质壁分离的相关应用

例．(2018·安阳一模)某研究小组用5种植物材料进行质壁分离实验。在相同的放大倍数下，记录视野中的细胞数目，然后滴加蔗糖溶液，记录从滴加蔗糖溶液到发生“初始质壁分离”的平均时间，绘制成下图。下列说法正确的是()

A．据图分析可知，5种植物材料中山茶细胞最小

B．该实验在观察质壁分离现象时，没有设计对照实验

C．若在发生质壁分离后滴加清水，则5种材料复原时间都不同

D．5种材料中，红花檵木发生质壁分离的速度最快

【答案】D

【解析】在相同的放大倍数下，视野中山茶的细胞数目最少，说明其细胞最大，红花檵木观察到的细胞数目最多，细胞最小，A错误；蔗糖溶液滴加之前和之后形成前后自身对照，B错误；若在发生质壁分离后滴加清水，则不能确定5种材料复原时间，C错误；5种材料中，红花檵木从滴加蔗糖溶液到发生“初始质壁分离”的平均时间最短，发生质壁分离的速度最快，D正确。

易错点一：植物的成熟细胞（不能选用根尖分生区和动物细胞）【满足两个条件：第一有细胞壁；第二有成熟大液泡】课本选用的实验材料为洋葱鳞茎外表皮（其液泡含有紫色色素，易观察）；

易错点二：细胞膜、原生质层具有选择透过性；细胞壁具有全透性。故而质壁分离时，细胞膜与细胞壁之间的液体为——外界溶液；

易错点三：与渗透装置相比，原生质层就相当于渗透装置中的半透膜，而非细胞膜相当于渗透装置中的半透膜

易错点四：质壁分离发生的条件：细胞外液>细胞液，故而细胞原生质层失水皱缩；质壁分

离复原的条件：①细胞仍具有活性；②细胞外液浓度<细胞内液浓度。此时细胞吸水膨胀。

挑战真题：

1、（11年新课标卷）.下表是根据实验目的，所需选用的试剂与预期的实验结果正确的是

【答案】A

【解析】观察根尖分生组织细胞的有丝分裂，可用碱性染料醋酸洋红将染色体染成紫红色，有利观察细胞分裂各个时期的特点，A正确；检测植物组织中的脂肪可用苏丹III染液或苏丹IV染液染成橘黄色或红色观察，双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应，B错；检测植物组织中的葡萄糖用斐林试剂水浴加热，生成砖红色沉淀，甲基绿是将DNA染成绿色的，C错；观察DNA和RNA在细胞中的分布用的是甲基绿吡罗红混合染色剂，甲基绿将DNA 染成绿色，吡罗红将RNA染成红色，D错。

2、（2012安徽卷）某同学以新鲜洋葱鳞片叶内表皮为材料，经不同处理和染色体剂染色，用高倍显微镜观察。下列描述正确的是

A．经吡罗红甲基绿染色，可观察到红色的细胞核

B．经吡罗红甲基绿染色，可观察到绿色的细胞质

C．经健那绿染色，可观察到蓝绿色颗粒状的线粒体

D．经苏丹Ⅲ染色，可观察到橘黄色颗粒状的蛋白质

【答案】C

【解析】用新鲜洋葱鳞片叶内表皮做材料，经吡罗红甲基绿染色，细胞质应该被染成红色，细胞核应该被染成绿色，经健那绿染色，可观察到蓝绿色颗粒状的线粒体，经苏丹Ⅲ染色，看到的应该是脂肪，而不是蛋白质。

3、（2014新课标卷Ⅱ,4）将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e 和f组（每组的细条数相等），取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同

时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则

A．实验后，a组液泡中的溶质浓度比b组的高

B．浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的

C．a组细胞放在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组

D．使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5mol﹒L-1之间

【答案】D

【解析】实验前长度/实验后长度的比值为1时，水分进出细胞达到平衡；比值小于1表明细胞吸水，且比值越小花冠吸水越多；比值大于1表明细胞失水，且比值越大，花冠失水越多。据图可推知a组吸水多于b组，因此实验后a组细胞液中溶质浓度低于b组；f组比值大于b组，因此失水量大于b组；水分子进出细胞的方式是自由扩散，不消耗能量；由c组吸水，d组失水知细条细胞液浓度介于0.4～0.5mol﹒L-1之间。

4、（2014山东卷,2）下列关于生命活动变化关系的描述，正确的是

A．细胞体积增大，与外界物质交换效率提高

B．细胞液浓度增大，植物细胞吸水能力减弱

C．生长素浓度升高，植物细胞生长速度加快

D．体内血浆渗透压降低，抗利尿激素释放减少

【答案】D

【解析】细胞体积增大，表面积和体积的比值减小，与外界物质交换效率降低；细胞液浓度增大，植物细胞吸水能力增强；生长素的作用具有二重性，浓度升高，植物细胞生长速度减慢；体内血浆渗透压降低，抗利尿激素释放减少，尿液增多。

5、（2016天津卷）在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中，显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细胞状态。下列叙述正确的是