2019-2020年高中生物 課時12 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗龑?dǎo)學(xué)案 新人教版必修1

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1、 2019-2020年高中生物課時12物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗龑?dǎo)學(xué)案新人 教版必修1 【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)。 3. 進(jìn)行關(guān)于植物細(xì)胞吸水和失水的實驗設(shè)計和操作。 【自主梳理】 1. 滲透作用的條件: 綃心芻碩糜有 2. 滲透作用: 具備條 濃度差:細(xì)胞眩（或細(xì)血忘）與 3.動物細(xì)胞的吸水和失水（連線）: 條件 狀態(tài) ①當(dāng)外界溶液濃度小于細(xì)胞質(zhì)濃度時 a.細(xì)胞形態(tài)基本不變 ②當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞質(zhì)濃度時 b.細(xì)胞吸水膨脹 ③當(dāng)外界溶液濃度等于細(xì)胞質(zhì)濃度時 C.細(xì)胞失水皺縮

2、5. ①外界溶液濃度細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞失水，原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離，即發(fā) 生現(xiàn)象。 ②外界溶液濃度細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞吸水，原生質(zhì)層逐漸恢復(fù)原狀態(tài)，即發(fā) 生現(xiàn)象。 6. 植物細(xì)胞的吸水和失水的實驗探究過程: 制作洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片 7. 物質(zhì)跨膜運輸?shù)奶攸c： (1) 物質(zhì)跨膜運輸并不都是。 (2) 細(xì)胞對于物質(zhì)的輸入和輸出具有。 8. 選擇透過性膜的種類：和其他都是選擇透過性膜。 9. 選擇透過性膜的特性：具有性，細(xì)胞需要的水分子、一些離子和小分子可以通過，而其他的離子、小分子和大分子不能通過。 【預(yù)習(xí)小測】 1. 判斷正誤：原核細(xì)胞不能夠發(fā)生滲透作用。 2. 判斷

3、正誤：原生質(zhì)層和細(xì)胞壁具有不同的伸縮性。 3. 判斷正誤：半透膜即為選擇透過性膜。 4. 判斷正誤：液泡中積累大量離子，故液泡膜不具有選擇透過性。 5. 思考問題： (1) 請舉出日常生活中動植物細(xì)胞吸水和失水的一些實例。 (2) 用涼水洗紅莧菜水不變紅，而用熱水洗紅莧菜水會變紅，為什么？ 知識拓展?探究案 【探究一滲透作用】圖中Si是清水，S2是蔗糖溶液，一段時間后出現(xiàn)圖乙所示的現(xiàn)象。 (1) 一段時間后漏斗內(nèi)液面為什么會上升？請分析原因。 (2) 漏斗內(nèi)的液面會一直升高嗎？試分析原因。 (3) 如果用一層紗布代替玻璃紙(半透膜)，漏斗內(nèi)的液面還會升高嗎？ (4

4、) 如果燒杯中不是清水，而是與漏斗內(nèi)濃度相同的蔗糖溶液，漏斗內(nèi)的液面還會升高嗎？ (5) 嘗試總結(jié)發(fā)生滲透作用的必備條件。 【典例精析】某滲透裝置如圖所示，燒杯中盛有蒸餾水，圖中半透膜允許單糖透過。倒置的長頸漏斗中先裝入蔗糖溶液，一定時間后再加入蔗糖酶(能將蔗糖水解成單糖)。從理論上分析，該實驗過程中最可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是 賓鍛水 亠惹糖和廉糖酶溶液二半透廳 A. 漏斗中液面開始時先上升，加酶后即下降 B. 漏斗中液面先上升，加酶后繼續(xù)上升，然后再下降 C. 加酶前后，在燒杯中都可以檢測出蔗糖 D. 加酶后，可以在燒杯中檢測出葡萄糖、果糖和蔗糖酶 【變式訓(xùn)練】 如右圖中的滲透裝

5、置，開始時的液面高度為a,停止上升時的高度為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ab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 【探究二植物細(xì)胞吸水和失水的實驗探究】 2. 在探究植物細(xì)胞吸水和失水的實驗中，若細(xì)胞壁與原生質(zhì)層的伸縮性相同，能否觀察到質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象？ 3. 在探究植物細(xì)胞吸水和失水的實驗中，為什么選擇紫色的洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞作材料，能否選擇其根尖分生區(qū)細(xì)胞？ 4. (1)在探究植物細(xì)胞吸水和失水的實驗中，選用質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液，蔗糖溶液濃度過高或過低對實驗結(jié)果有何影響？ (2) 如果將植物細(xì)胞放在質(zhì)量濃度為0.3g/m

6、L的KNO3溶液中，細(xì)胞會發(fā)生什么變化？放在質(zhì)量濃度為0.8g/mL的KNO3溶液中呢？ 5. (1)處于質(zhì)壁分離狀態(tài)的細(xì)胞比未發(fā)生質(zhì)壁分離時的細(xì)胞明顯變小嗎？為什么？ (2)已發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞，在細(xì)胞壁和原生質(zhì)層之間存在的是哪種液體？ 6. (1)死亡的植物細(xì)胞能發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原嗎？ (2)如果在探究植物細(xì)胞吸水和失水的實驗中改用A濃度的蔗糖溶液，細(xì)胞剛好發(fā)生質(zhì)壁分離，改用B濃度的蔗糖溶液，細(xì)胞未發(fā)生質(zhì)壁分離，判斷細(xì)胞液的濃度范圍。 【典例精析】 如圖為研究滲透作用的實驗裝置，請回答下列問題。 (1) 漏斗內(nèi)溶液(S)和漏斗外溶液(S)為兩種不同濃度的蔗糖溶液，漏斗內(nèi)外

7、起始液面 12 一致。滲透平衡時液面高度差為AH,此時S和S濃度的大小關(guān)系為。 12 (2) 圖中半透膜模擬的是成熟植物細(xì)胞中的，兩者在物質(zhì)透過功能上的差異 是。 (3) 為進(jìn)一步探究兩種膜的特性，某興趣小組做了以下實驗。實驗材料：紫色洋蔥。 實驗器具：如上圖所示的滲透裝置(不含溶液)，光學(xué)顯微鏡，載玻片，蓋玻片，鑷子,刀片，吸水紙，擦鏡紙，滴管，記號筆等。 實驗試劑：蒸餾水，質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液和與其等滲的KNO3溶液。部分實驗步驟和結(jié)果如下。 ① 選兩套滲透裝置，標(biāo)上代號X和Y。在兩個燒杯里均加入一定量的蒸餾水，分別在裝置X和Y的漏斗內(nèi)加入適量的蔗糖溶液和K

8、NO溶液，均調(diào)節(jié)漏斗內(nèi)外液面高度一致。 3 滲透平衡時出現(xiàn)液面差的裝置為(填代號)。 ② 選兩片潔凈的載玻片，，在載玻片中央分別滴力，制作洋蔥鱗 片葉外表皮臨時裝片并分別觀察裝片中細(xì)胞的初始狀態(tài)。 ③觀察臨時裝片中浸潤在所提供的蔗糖溶液和KNO溶液中的洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞發(fā) 3 生的變化，兩者都能出現(xiàn)的現(xiàn)象是。 (4) 上述實驗中最能體現(xiàn)兩種膜功能差異的實驗現(xiàn)象是 【變式訓(xùn)練】 將洋蔥表皮細(xì)胞依次浸于蒸餾水、0.3mol/L蔗糖和0.5mol/L尿素溶液中，觀察原生質(zhì) 體的體積隨時間的變化，結(jié)果如右圖所示： (1)A、B、C中，表示細(xì)胞在蒸餾水中的是；表示在0.3mol

9、/L蔗糖溶液中的是 (2)ef段的細(xì)胞液濃度變化為 (3) 試簡要分析B、C曲線差異的原因: 【隨堂自測】 1. 如圖所示，U形管底部中央放置一半透膜(不允許溶質(zhì)分子透過)。M液和N液原先體積相同，由于濃度不同，后來產(chǎn)生一個高度差仙。請問AH主要取決于 A. M液和N液的溶質(zhì)分子大小B.M液和N液所在管的粗細(xì) C.M液和N液的溶劑是否相同D.M液和N液的濃度差的大小 2. 下列屬于植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原的必要條件的有 ① 細(xì)胞液具有一定濃度②細(xì)胞壁的伸縮性比較?、奂?xì)胞質(zhì)具有一定的濃度④有一定濃 度的外界溶液⑤原生質(zhì)層可看作一層半透膜⑥核液具有一定的濃度 A.

10、①②③④B.③④⑤⑥C.①②④⑤D.②③⑤⑥ 3. 放在質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中，不會發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞是 ①洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞②人的口腔上皮細(xì)胞③洋蔥鱗片葉表皮細(xì) 胞④干種子細(xì)胞⑤蛔蟲卵細(xì)胞⑥洋蔥根尖的成熟區(qū)細(xì)胞 A.①②④⑤B.①④⑤⑥C.①②④⑥D(zhuǎn).②③④⑤ 4. 用完全培養(yǎng)液在相同的容器內(nèi)分別培養(yǎng)水稻和番茄幼苗，一段時間后，測定培養(yǎng)液 中部分離子占實驗開始時的百分比如下表所示。該實驗的結(jié)果不能說明 A. 水稻細(xì)胞吸水比吸收Ca2+、Mg2+快 B. 同一植物對不同無機鹽離子的吸收有選擇性 C. 不同植物對同一無機鹽離子的吸收有差異 D. 植物對水分和無機

11、鹽的吸收是完全獨立的過程 5. 下圖是在蔗糖溶液中處于不同生理狀態(tài)的三個洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞示意圖，請據(jù)圖分析回答下面的問題。 ①②③④ (1)圖中A細(xì)胞處于的內(nèi)因是 BC -狀態(tài)，該狀態(tài)是指和的分離，其發(fā)生 (3) 圖中各細(xì)胞的細(xì)胞液濃度由高到低依次為，吸水能力由高到低依次為 ，細(xì)胞液顏色由深至淺依次為。 (4) 如果將C細(xì)胞置于清水中，則該細(xì)胞最終將處于圖中細(xì)胞的狀態(tài)。 【探究歸納】 1. 教材提煉: rfF透寤 L一一上 畏度塞 2.滲透作用圖解分析：如圖所示。 嚴(yán)轉(zhuǎn)廿子 半透膜水分護 一淸水' 吸*- / 、. 五］物細(xì)施 植物

12、細(xì)叫 仕物幟⑷選樣透過甘 半透膜：水分子可以通過.血蔗糖分子不珥収 由于蔗糖溶液濃度大于清水，因此半透膜兩側(cè)相向運動的水分子數(shù)不同，單位時間內(nèi), 由清水一側(cè)向蔗糖溶液一側(cè)擴散的水分子數(shù)較多，表現(xiàn)為漏斗內(nèi)液面上升，即下圖所示。 貳檢體積內(nèi)zK分子含毗：燒杯內(nèi)A漏斗內(nèi)zJam盼殂棚民遠(yuǎn)動 水分干數(shù)：進(jìn)人漏斗的A進(jìn)入燒杯的 漏斗內(nèi)？a面上升 3. 植物細(xì)胞與滲透裝置的聯(lián)系：如圖所示。 選擇透過性膜 半透膜 實例 細(xì)胞膜等生物膜 細(xì)胞膜等生物膜、玻璃紙 相同點 一些小分子和離子能通過，大分子不能通過 不同點 細(xì)胞需要的小分子和離子才能通過,

13、只要是小分子或離子就能通過，不具 具有選擇性 有選擇性 JL W原生?層 *外界譜液 4.選擇透過性膜和半透膜的區(qū)別: Bufln-廈細(xì)細(xì)液細(xì) 必修1課時12物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗? 詳細(xì)答案 課前預(yù)習(xí)?預(yù)習(xí)案 【自主梳理】 1. ①半透膜 ②濃度差 2. 原生質(zhì)層 細(xì)胞膜外界溶液 3. ①一b ②一c ③一a 4. ①細(xì)胞壁 ②小③細(xì)胞質(zhì) ④原生質(zhì)層 ⑤選擇透過 ⑥大⑦細(xì)胞液 5. ①大于 質(zhì)壁分離 ②小于 質(zhì)壁分離復(fù)原 6. 紫色質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液變小加深分離

14、清水變大變淺貼近細(xì)胞壁 7. （1）順相對含量梯度的（2）選擇性 8. 細(xì)胞膜生物膜 9. 選擇透過 【預(yù)習(xí)小測】 1. X提示：原核細(xì)胞具有相當(dāng)于半透膜的細(xì)胞膜，只要細(xì)胞內(nèi)外存在濃度差即能夠發(fā)生滲透作用。 2. V提示：原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁，二者具有不同的伸縮性。 3. X提示：選擇透過性膜是半透膜，但半透膜不一定是選擇透過性膜。 4. X提示：液泡膜屬于生物膜，具有選擇透過性。 5. （1）提示：連續(xù)嗑帶鹽的瓜子時，嘴唇感覺干澀；泡在清水中的蘿卜條會更加硬挺，泡在鹽水中的蘿卜條會軟縮。 （2）提示：熱水破壞了細(xì)胞膜的選擇透過性，紅莧菜細(xì)胞中的紅色素從細(xì)胞中出來將水

15、染紅。 知識拓展?探究案 【探究一滲透作用】 （1）提示：①單位體積內(nèi)的水分子數(shù)：燒杯（清水）〉漏斗（蔗糖溶液）。 ② 水分子的運動方向：燒杯（單位體積內(nèi)水分子數(shù)量多的低濃度溶液）漏斗（單位體積內(nèi)水分子數(shù)量少的高濃度溶液）。 (2) 提示：不會。當(dāng)蔗糖溶液中的水分子數(shù)增加到一定程度時，由燒杯流向漏斗的水分子數(shù)等于由漏斗流向燒杯的水分子數(shù)，即水分子的運動達(dá)到動態(tài)平衡，漏斗內(nèi)的液面便不再上升。 (3) 提示：不會升高，因為水分子和蔗糖分子都能通過紗布。 (4) 提示：不會升高，因為半透膜兩側(cè)溶液沒有濃度差。 (5) 提示：①具有半透膜；②膜兩側(cè)溶液有濃度差。 【典例精析】 B

16、 【解析】由于蔗糖溶液濃度大于蒸餾水，因此水進(jìn)入漏斗的速度大于水由漏斗外滲的速度，使液面上升；加入酶后，蔗糖水解為單糖，使漏斗中溶液濃度增大，導(dǎo)致水分子繼續(xù)進(jìn)入漏斗，液面繼續(xù)上升；但由于單糖分子可通過半透膜進(jìn)入蒸餾水，使外界溶液濃度增大，水分子由漏斗外滲的速度加快，液面下降。 【備注】當(dāng)半透膜兩側(cè)溶液具有濃度差時，水分子運動的總趨勢是由單位體積內(nèi)水分子數(shù)量多的一側(cè)向數(shù)量少的一側(cè)進(jìn)行運動，直至兩側(cè)的水分子運動達(dá)到動態(tài)平衡。但達(dá)到動態(tài)平衡后，膜兩側(cè)的溶液濃度并不相同，仍是原先濃度大的一側(cè)濃度大。 【變式訓(xùn)練】 B 【解析】由于蔗糖溶液的單位體積中水分子的數(shù)量要少于清水中單位體積內(nèi)水分子的數(shù)

17、量，所以導(dǎo)致蔗糖溶液中的液面上升，當(dāng)用吸管吸走了蔗糖溶液從而使蔗糖分子數(shù)量減少，造成蔗糖溶液濃度下降，使蔗糖溶液和清水之間濃度差逐漸變小，ab段產(chǎn)生的壓強，即ab液面間的高度差隨著吸出蔗糖溶液次數(shù)的增加而減小。 【備注】判斷水分子流動方向 (1) 從膜兩側(cè)水分子的相對數(shù)目上分析：水分子總是從相對數(shù)目多的一側(cè)流向相對數(shù)目少的一側(cè)。 (2) 從溶質(zhì)顆粒大小上分析:溶質(zhì)顆粒越大，分子間隙越大，所能容納的水分子就越多。 【探究二植物細(xì)胞吸水和失水的實驗探究】 2. 提示：不能。若二者伸縮性相同，細(xì)胞壁與原生質(zhì)層會同時收縮或膨脹，不會發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。 3. 提示：因為紫色的洋蔥鱗片葉

18、外表皮細(xì)胞具有大液泡，且細(xì)胞液為紫色，易觀察。不能選擇沒有大液泡的根尖分生區(qū)細(xì)胞作材料。 4. (1)提示：濃度過低，不能引起質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離所需時間過長；濃度過高，則可能造成植物細(xì)胞失水過多過快而死亡，不會再發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。 (2)提示：如果將植物細(xì)胞放在質(zhì)量濃度為0.3g/mL的KNO3溶液中，細(xì)胞會先失水而發(fā)生質(zhì)壁分離，由于K+和是植物細(xì)胞所需要的物質(zhì)，所以KNO3會通過原生質(zhì)層進(jìn)入細(xì)胞液，細(xì)胞液的濃度 逐漸增加，導(dǎo)致細(xì)胞吸水，所以又會發(fā)生質(zhì)壁分離自動復(fù)原現(xiàn)象；如果將植物細(xì)胞放在質(zhì)量濃度為0.8g/mL的KNO3溶液中，細(xì)胞會發(fā)生失水導(dǎo)致質(zhì)壁分離，但是由于外界溶液濃度過大，所以

19、細(xì)胞會因失水過多而死亡，故不能發(fā)生質(zhì)壁分離自動復(fù)原現(xiàn)象。 5. (1)提示：沒有明顯變小。因為植物細(xì)胞的大小與細(xì)胞壁有關(guān)，而細(xì)胞壁的伸縮性較小。 (2)提示：外界溶液。 6. (1)提示：不能，死亡植物細(xì)胞的原生質(zhì)層是全透性的。 (2)提示：細(xì)胞液的濃度小于A大于B。 【典例精析】 1)S>S 12 (2) 原生質(zhì)層原生質(zhì)層能主動轉(zhuǎn)運有關(guān)物質(zhì)而半透膜不能 (3) ①X②標(biāo)號蒸餾水③質(zhì)壁分離 (4) KNO溶液中的細(xì)胞質(zhì)壁分離后會自動復(fù)原 3 【解析】(1)因為蔗糖分子不能透過半透膜進(jìn)入燒杯，水分子可自由出入半透膜，故兩者濃度關(guān)系仍是S>S。 12 (2) 題圖中半透

20、膜模擬成熟植物細(xì)胞的原生質(zhì)層。從功能上看，半透膜只是利用孔徑大小控制物質(zhì)進(jìn)出；原生質(zhì)層是選擇透過性膜，具有生物活性，可以主動轉(zhuǎn)運有關(guān)物質(zhì)。 (3) ①蔗糖分子不能通過半透膜，而KNO能夠通過半透膜，滲透平衡時裝置X出現(xiàn)液面差，裝置 3 Y不出現(xiàn)液面差。 ② 洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞為成熟植物細(xì)胞，能夠發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象，選潔凈的載玻片分別編號，在載玻片中央分別滴加蒸餾水，制作臨時裝片后觀察洋蔥表皮細(xì)胞的初始狀態(tài)。 ③ 蔗糖分子不能透過原生質(zhì)層，蔗糖溶液中的細(xì)胞質(zhì)壁分離后不會自動復(fù)原；KNO能被細(xì)胞吸 3 收，從而發(fā)生質(zhì)壁分離自動復(fù)原的現(xiàn)象。 (4) 質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離后自動復(fù)原

21、，都能體現(xiàn)兩種膜的功能差異，后者體現(xiàn)得更明顯。 【備注】植物細(xì)胞相當(dāng)于一個滲透系統(tǒng)。將具有大液泡的植物細(xì)胞放在蔗糖等物質(zhì)的溶液中，細(xì)胞會失水而發(fā)生質(zhì)壁分離；放在KNO、乙二醇等物質(zhì)的溶液中，這些物質(zhì)可以進(jìn)入細(xì)胞液， 3 增大細(xì)胞液的濃度，能使質(zhì)壁分離后的細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離自動復(fù)原。 【變式訓(xùn)練】 (1) AC (2) 細(xì)胞液濃度逐漸升高，最后與外界溶液濃度持平而進(jìn)入相對穩(wěn)定狀態(tài) (3) B曲線表示處于尿素溶液中的曲線，C曲線表示處于蔗糖溶液中的曲線。①尿素分子可緩緩進(jìn)入細(xì)胞液，提高細(xì)胞?液濃度，當(dāng)其大于尿素溶液濃度時，細(xì)胞開始由失水變?yōu)槲?，直至平?②蔗糖分子不能進(jìn)入細(xì)胞，在蔗糖

22、溶液中細(xì)胞失水，原生質(zhì)層收縮，使細(xì)胞液濃度升高，失水減慢，直至平衡 【解析】植物細(xì)胞在發(fā)生質(zhì)壁分離時，細(xì)胞液的濃度會逐漸上升，以使其滲透壓和外界溶液滲透壓平衡，此時細(xì)胞體積縮小。但有些小分子的物質(zhì)，如尿素等開始時會使植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，但隨著它逐漸進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，細(xì)胞內(nèi)的滲透壓會逐漸升高，細(xì)胞又會吸水而開始復(fù)原的過程。 【備注】細(xì)胞是否發(fā)生質(zhì)壁分離及其復(fù)原的判斷 (1) 從細(xì)胞角度分析： ① 死細(xì)胞、動物細(xì)胞及未成熟的植物細(xì)胞不發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。 ② 具有中央大液泡的成熟植物細(xì)胞才可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。 (2) 從溶液角度分析： ① 在一定濃度的、溶質(zhì)不能穿膜的溶液中細(xì)胞只會發(fā)

23、生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，不能自動復(fù)原。 ② 在一定濃度的、溶質(zhì)可穿膜的溶液中細(xì)胞先發(fā)生質(zhì)壁分離后自動復(fù)原。 ③ 在高濃度溶液中細(xì)胞可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，但會因過度失水而死亡，不會再復(fù)原。 【隨堂自測】 1. D 【解析】由于半透膜兩側(cè)的溶液存在濃度差，導(dǎo)致水分子發(fā)生滲透作用而使半透膜兩側(cè)產(chǎn)生高度差，故高度差大小取決于半透膜兩側(cè)的溶液濃度差的大小。 【備注】無 2. C 【解析】發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原的細(xì)胞一定有細(xì)胞壁，由于細(xì)胞壁的伸縮性較小，而相當(dāng)于半透膜的原生質(zhì)層的伸縮性較大，所以當(dāng)細(xì)胞液濃度小于細(xì)胞外液濃度時，植物細(xì)胞失水，出現(xiàn)細(xì)胞壁與原生質(zhì)層之間的分離，植物細(xì)胞吸水后出現(xiàn)質(zhì)壁分離自動復(fù)

24、原。 【備注】無 3. A 【解析】質(zhì)壁分離指的是植物細(xì)胞在高滲環(huán)境下，因水分從液泡中不斷流失而出現(xiàn)的原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離的現(xiàn)象。人的口腔上皮細(xì)胞和蛔蟲卵細(xì)胞是動物細(xì)胞，無細(xì)胞壁，放在質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中，不會發(fā)生質(zhì)壁分離。洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞是幼嫩細(xì)胞，無大的中央液泡，干種子細(xì)胞無液泡，都不發(fā)生質(zhì)壁分離。 【備注】無 4. D 【解析】水稻培養(yǎng)液中Ca2+、Mg2+濃度比實驗開始時反而高，不是因為水稻根部分泌離子，而是由于水稻根細(xì)胞吸水比吸收Ca2+、Mg2+快。無機鹽必須溶解在水中才能被吸收，可見植物對水分和無機鹽的吸收有區(qū)別也有聯(lián)系，即“相對獨立”。 【備注】

25、無 5. (1)質(zhì)壁分離細(xì)胞壁原生質(zhì)層原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的 伸縮性 (2) 蔗糖溶液原生質(zhì)層選擇透過性 (3) A、C、BA、C、BA、C、B ⑷B 【解析】圖中A細(xì)胞由于原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性，所以在失水的過程中原生質(zhì)層會脫離細(xì)胞壁發(fā)生質(zhì)壁分離。細(xì)胞壁是全透性的，所以原生質(zhì)層和細(xì)胞壁之間會充滿蔗糖溶液。圖中的②是細(xì)胞膜、③是細(xì)胞質(zhì)、④是液泡膜，三者共同組成原生質(zhì)層，其具有選擇透過性。A細(xì)胞已發(fā)生明顯的質(zhì)壁分離，失水最多，細(xì)胞液顏色最深；B細(xì)胞尚未發(fā)生質(zhì)壁分離，沒有失水，細(xì)胞液顏色最淺；C細(xì)胞剛發(fā)生質(zhì)壁分離或處于質(zhì)壁分離復(fù)原過程中，細(xì)胞液顏色較深。所以細(xì)胞液濃度

26、由高到低依次為A、C、B,細(xì)胞液顏色由深至淺依次為A、C、B。水分子流動的總趨勢是由低濃度溶液向高濃度溶液擴散，故細(xì)胞液的濃度越大，滲透壓越大，細(xì)胞的吸水能力越強，所以細(xì)胞吸水能力由高到低依次為A、C、B。將C細(xì)胞置于清水中，細(xì)胞會吸水而發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，原生質(zhì)層逐漸恢復(fù)到原來的位置，如B細(xì)胞所示。 【備注】無 2019-2020年高中生物課時12物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗n后練習(xí)新 人教版必修1 【基礎(chǔ)過關(guān)】 1. 下列現(xiàn)象中，屬于滲透作用的是 A. 蔗糖放人水中，溶解后使水變甜B(yǎng).新鮮蘿卜放在清水中變硬 C.干大豆種子，浸沒在水中后逐漸脹大D.春天放在空氣中的NaCl潮解 2.

27、 將人體口腔上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)移至不同濃度（I、II、IID的三種鹽溶液中，結(jié)果如圖所示。這三種鹽溶液的濃度大小關(guān)系是 A. I>II>IIIB.II>I〉>IIIC.IVIIVIIID.IVIIIVII 3. 以紫色洋蔥鱗片葉外表皮為材料觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象，下列敘述錯誤的是 A. 在發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞中能觀察到紫色中央液泡逐漸縮小 B. 滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的蔗糖溶液比滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的蔗糖溶液引起細(xì)胞質(zhì)壁分離所需時間短 C. 發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞放入清水中又復(fù)原，說明細(xì)胞保持活性 D. 用高濃度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起細(xì)胞質(zhì)壁分離 4. 下圖為顯微鏡下某植

28、物細(xì)胞在30%蔗糖溶液中的示意圖。下列敘述中錯誤的是 A. 若將細(xì)胞置于清水中，A基本保持不變 B. 若該細(xì)胞處于40%蔗糖溶液中，B/A值將變小 C. B/A值能表示細(xì)胞失水的程度 D. A、B分別表示細(xì)胞和液泡的長度 5. 用洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞做質(zhì)壁分離實驗，下列圖示符合實驗結(jié)果的是 6. 下面甲、乙兩圖是滲透作用裝置示意圖，丙圖是根毛細(xì)胞示意圖，請根據(jù)甲、乙、丙三圖回答下列問題。(甲圖是發(fā)生滲透作用的初始狀態(tài)，乙圖是發(fā)生了較長時間的滲透作用之后，水分子進(jìn)出達(dá)到平衡時的狀態(tài)。甲圖中a表示清水,b表示30%的蔗糖溶液) 甲 a b 乙 丙 (1) 典

29、型的滲透作用裝置必須具備2個條件:①(指明甲圖中相應(yīng) 部位)；②。 ⑵比較乙圖中a和b處溶液濃度的大小:；丙圖中D表示。 (3) 若把根毛細(xì)胞放入30%的蔗糖溶液中，它將出現(xiàn)象。 (4) 若把根毛細(xì)胞放入50%的蔗糖溶液中一段時間后再放入清水中,結(jié)果不能觀察到質(zhì)壁 分離復(fù)原現(xiàn)象，原因是。 (5) 鹽堿地中的植物常出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象，其原因是。 【能力提升】 1. 下列敘述錯誤的是 A. 成熟植物細(xì)胞可以看作一個滲透系統(tǒng)的主要原因是原生質(zhì)層可以看成一層選擇透過性膜 B. 導(dǎo)管細(xì)胞是高度分化的植物細(xì)胞，其吸水方式主要是滲透吸水 C. 草履蟲也可以看成一個滲透系統(tǒng) D. 滲透作用的

30、動力是滲透壓，滲透壓的大小與溶質(zhì)的質(zhì)量濃度無關(guān)，而與單位體積內(nèi)溶質(zhì)的分子個數(shù)有關(guān) 2. 將盛有一定濃度蔗糖溶液的透析袋口扎緊后浸于蒸餾水中，下圖表示透析袋中蔗糖溶液濃度與時間的關(guān)系，正確的是 ABCD 3. 將生活狀態(tài)相同的紫色洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞放在不同濃度的蔗糖溶液中得到了下圖所示的實驗結(jié)果，相關(guān)敘述中不正確的是 JK糖濃度（mmoVL） A. 實驗的主要原理是細(xì)胞壁和原生質(zhì)層的伸縮性是不同的 B. 實驗中需要使用顯微鏡、載玻片等儀器以及蔗糖溶液，而不需要染色 C. 紫色洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞浸潤在蒸餾水中時，細(xì)胞會略微膨脹 D. 結(jié)果表明大多數(shù)細(xì)胞的細(xì)胞液濃度介于0

31、.250.3mmol/L之間 4. 將某種植物細(xì)胞分別放在物質(zhì)的量濃度為2mol/L的乙二醇溶液和物質(zhì)的量濃度為2mol/L的蔗糖溶液中，觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象，得到其液泡體積的變化情況如圖甲所示，請據(jù)圖回答下列問題。（實線為物質(zhì)的量濃度為2mol/L的乙二醇溶液，虛線為物質(zhì)的量濃度為2mol/L的蔗糖溶液） 甲乙 （1）圖甲中AB段所對應(yīng)細(xì)胞形態(tài)相當(dāng)于圖乙中的（填""A〃或〃B〃），這種現(xiàn)象被稱 為，發(fā)生質(zhì)壁分離的原因是外界溶液的濃度（填〃大于〃或〃小于〃）細(xì)胞液 的濃度，細(xì)胞液中的水分就透過進(jìn)入外界溶液中，使和逐漸 分離。 ⑵在1min后，處于物質(zhì)的量濃度為2mol/L的乙

32、二醇溶液中的細(xì)胞，由于 逐漸進(jìn)入細(xì)胞的液泡內(nèi)，引起細(xì)胞液濃度變大，水分重新流入細(xì)胞液，這種現(xiàn)象叫 (3)現(xiàn)將該植物細(xì)胞置于不同濃度的蔗糖溶液中，對發(fā)生的變化進(jìn)行實驗記錄，結(jié)果如 下: 蔗糖溶液/(g?mL-1 細(xì)胞變化 0.24 發(fā)生明顯質(zhì)壁分離 0.22 剛發(fā)生質(zhì)壁分離 0.20 無明顯變化 0.18 略微脹大 0.16 略微脹大 ① 據(jù)以上實驗結(jié)果可以得出該植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度大概是。 ② 如果想進(jìn)一步更精確地確定細(xì)胞液的濃度，請?zhí)岢龃篌w的實驗設(shè)計思路。 必修1課時12物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗? 課后練習(xí)?詳細(xì)答案 【基礎(chǔ)過關(guān)】 1. B 【解析

33、】發(fā)生滲透作用必備的兩個基本條件：半透膜和半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。新鮮蘿卜是成熟植物細(xì)胞，放入清水中變硬是吸收水分引起的，成熟植物細(xì)胞依靠滲透作用吸水；干種子細(xì)胞沒有液泡，主要依靠親水性物質(zhì)引起的吸脹作用吸水；NaCl的潮解是一個簡單的吸收周圍環(huán)境的水分子的過程，不需要通過半透膜。 【備注】無 2. B 【解析】由題圖可知，I中細(xì)胞形態(tài)沒有變化，11中細(xì)胞失水皺縮，111中細(xì)胞吸水膨脹。所以三種鹽溶液的濃度大小關(guān)系是11>1>111。 【備注】無 3. D 【解析】當(dāng)外界蔗糖溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時，植物細(xì)胞將發(fā)生質(zhì)壁分離，且濃度差越大，引起細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離所需的時間越短。Na

34、Cl溶液的濃度大于細(xì)胞液濃度時，也可以使細(xì)胞失水而發(fā)生質(zhì)壁分離。 【備注】無 4. D 【解析】植物細(xì)胞在30%的蔗糖溶液中已經(jīng)發(fā)生質(zhì)壁分離，用b表示原生質(zhì)體的長度，a表示細(xì)胞(壁)長度，質(zhì)壁分離過程中，原生質(zhì)體逐漸變小，細(xì)胞壁伸縮有限,A長度基本不變，B/A值體現(xiàn)質(zhì)壁分離程度;將其放入清水中將發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原,但細(xì)胞壁長度A基本不變,若放入40%的蔗糖溶液中，質(zhì)壁分離更加明顯,B/A值變小。 【備注】探究植物細(xì)胞吸水和失水實驗的注意事項 (1) 實驗材料：要選取成熟的、液泡帶有一定顏色的植物組織進(jìn)行實驗，便于觀察實驗現(xiàn)象。 (2) 外界溶液的要求：選用的蔗糖溶液濃度要適宜。過低，

35、不足以引起質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離所需時間過長；過高，則造成植物細(xì)胞失水過多、過快而死亡。原生質(zhì)層的選擇透過性是發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原的內(nèi)在前提，死亡的細(xì)胞由于原生質(zhì)層不具有選擇透過性，因此既不會發(fā)生質(zhì)壁分離，也不會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。 (3) 質(zhì)壁分離的復(fù)原。 ①觀察到質(zhì)壁分離的現(xiàn)象后，應(yīng)迅速做質(zhì)壁分離復(fù)原實驗，避免細(xì)胞因長時間處于較高濃度的外界溶液中，失水過多而死亡，導(dǎo)致觀察不到質(zhì)壁分離復(fù)原的現(xiàn)象。 ②當(dāng)溶質(zhì)分子為葡萄糖、KN03、乙二醇等時，細(xì)胞會吸收溶質(zhì)徼粒而使細(xì)胞液的濃度增加，從而使細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后能夠自動復(fù)原。當(dāng)溶質(zhì)分子為蔗糖時，由于蔗糖不能通過原生質(zhì)層進(jìn)入細(xì)胞液，因而不會發(fā)生質(zhì)壁分離

36、的自動復(fù)原。 5. D 【解析】用洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞做質(zhì)壁分離實驗時，細(xì)胞的體積略微減小，細(xì)胞液濃度逐漸升高，液泡體積逐漸減小，細(xì)胞液色素濃度逐漸升高。 【備注】無 6. （l）［c］半透膜半透膜兩側(cè)溶液具有濃度差（2）b〉a原生質(zhì)層（3）質(zhì)壁分離（4）蔗糖溶液濃度過高,細(xì)胞因過度失水死亡（5）土壤溶液濃度大于根毛細(xì)胞細(xì)胞液的濃度，造成根毛細(xì)胞失水,出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象 【解析】無 【備注】植物細(xì)胞質(zhì)壁分離的原因及表現(xiàn) 原因 內(nèi)因 原生質(zhì)層具有半透性一細(xì)胞滲透失水一細(xì)胞壁伸縮性小、原生質(zhì)層伸縮性大 外因 外界溶液濃度〉細(xì)胞液濃度 表現(xiàn) 宏觀 植物由堅挺f萎蔫 微觀 液

37、泡由大一小、細(xì)胞液顏色由淺一深、原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離 【能力提升】 1. B 【解析】導(dǎo)管細(xì)胞是死細(xì)胞，原生質(zhì)層成為全透性，因此不能形成一個滲透系統(tǒng)，其吸水方式不是滲透吸水，而是擴散。 【備注】無 2. B 【解析】無 【備注】1?滲透現(xiàn)象中液面變化的判斷方法： 半透膜兩側(cè)分別為濃度不同的A、B溶液，有以下三種情況： （1）若半透膜兩側(cè)，A側(cè)溶質(zhì)可以通過半透膜（如葡萄糖等），B側(cè)溶質(zhì)不能通過半透膜，則B側(cè)液面升咼。 （2）若半透膜兩側(cè)，A側(cè)和B側(cè)溶質(zhì)是同種物質(zhì)且均不能通過半透膜，則濃度高的一側(cè)液面升高。 （3）若半透膜兩側(cè)A、B溶液的溶質(zhì)均能通過半透膜，則兩側(cè)不存在高

38、度差。 2.滲透現(xiàn)象中液面髙度差和溶液濃度的變化： (1) 高度差的變化：高度差大小決定于濃度差的大小，濃度差越大，則高度差越大。 (2) 濃度變化：滲透系統(tǒng)中，溶質(zhì)不能通過半透膜時，達(dá)到平衡時剛開始濃度大的一側(cè)溶液濃度仍大于另一側(cè)。 3. D 【解析】實驗中之所以會出現(xiàn)質(zhì)壁分離的主要原因是細(xì)胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層的伸縮性；由于洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞呈紫色，所以實驗材料不用染色；細(xì)胞壁的伸縮性小，所以放在蒸餾水中吸水后略微膨脹；在蔗糖溶液濃度為0.20.25mmol/L之間，質(zhì)壁分離細(xì)胞比例的變化是最大的，所以大多數(shù)細(xì)胞的細(xì)胞液濃度在此區(qū)間。 【備注】無 4. (1)A質(zhì)壁分離大于

39、原生質(zhì)層細(xì)胞壁原生質(zhì)層 (2) 乙二醇質(zhì)壁分離自動復(fù)原 (3) ①0.20g/mL②圍繞0.20g/mL設(shè)置若干組不同濃度的蔗糖溶液，將植物細(xì)胞放 在上述的不同濃度的蔗糖溶液中，重復(fù)題述實驗并觀察細(xì)胞的變化。 【解析】本題考查了質(zhì)壁分離和復(fù)原的有關(guān)問題，以及質(zhì)壁分離實驗的應(yīng)用。(1)圖甲中顯示的是將細(xì)胞放在物質(zhì)的量濃度為2mol/L的乙二醇溶液和物質(zhì)的量濃度為2mol/L的蔗糖溶液中細(xì)胞體積的變化。圖中AB段液泡體積減小，細(xì)胞由于失水而發(fā)生質(zhì)壁分離，對應(yīng)于圖乙中的Ao(2)而將細(xì)胞放在物質(zhì)的量濃度為2mol/L的乙二醇溶液中時，開始由于外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度，細(xì)胞會失水，液泡的體積逐漸減小，但是乙二醇分子能夠逐漸進(jìn)入細(xì)胞的液泡內(nèi)，引起細(xì)胞液濃度變大，細(xì)胞會吸水而導(dǎo)致質(zhì)壁分離自動復(fù)原，所以液泡的體積又逐漸恢復(fù)。(3)當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度，細(xì)胞會失水，出現(xiàn)質(zhì)壁分離；當(dāng)外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度，細(xì)胞會吸水，但由于細(xì)胞壁的伸縮性小，細(xì)胞稍脹大；當(dāng)外界溶液濃度等于細(xì)胞液濃度，細(xì)胞體積不變，所以該細(xì)胞液的濃度大概為0.20g/mLo如果想進(jìn)一步精確地確定細(xì)胞液的濃度，可以圍繞0.20g/mL設(shè)置一系列具有濃度梯度的蔗糖溶液，重復(fù)操作題述實驗，根據(jù)細(xì)胞形態(tài)的變化更精確地推測細(xì)胞液濃度。 【備注】無