必修1第三單元第一講物質跨膜運輸的實例

1、第三單元第三單元 細胞的物質輸入和輸出細胞的物質輸入和輸出知識內容知識內容考綱要求考綱要求1物質出入細胞的方式物質出入細胞的方式2通過模擬實驗探究膜的透性通過模擬實驗探究膜的透性參見考試參見考試目標與要求目標與要求3觀察植物細胞的質壁分離和復原觀察植物細胞的質壁分離和復原 細胞膜的物質交換功能是細胞各種代謝的基礎與前提。細胞膜的物質交換功能是細胞各種代謝的基礎與前提。在復習中需關注以下幾個方面：在復習中需關注以下幾個方面：1.讀圖：讀圖：讀懂教材中各種模式圖、示意圖、坐標圖、表格讀懂教材中各種模式圖、示意圖、坐標圖、表格 等所含信息，抽象出等所含信息，抽象出(用語言表述用語言表述)其中所蘊含的

2、生物學知其中所蘊含的生物學知 識，以深化對知識的記憶和理解，形成合理的知識結構。識，以深化對知識的記憶和理解，形成合理的知識結構。2.建模：建模：將生命活動規(guī)律模型化，變抽象為直觀。如將植物將生命活動規(guī)律模型化，變抽象為直觀。如將植物 細胞吸水和失水與外界溶液濃度的關系及物質跨膜運輸的細胞吸水和失水與外界溶液濃度的關系及物質跨膜運輸的 方式與相關條件之間的關系用坐標或圖表表示，可有利于方式與相關條件之間的關系用坐標或圖表表示，可有利于 對生命本質及規(guī)律的理解和鞏固，更利于探究能力的提高。對生命本質及規(guī)律的理解和鞏固，更利于探究能力的提高。3.整合：整合：本單元知識與其他章節(jié)知識的聯系十分密切。

3、復習本單元知識與其他章節(jié)知識的聯系十分密切。復習 中要將相關知識按邏輯關系進行有機整合，使知識系統化。中要將相關知識按邏輯關系進行有機整合，使知識系統化。 與本單元知識有關的知識有：組成細胞的分子、細胞膜的與本單元知識有關的知識有：組成細胞的分子、細胞膜的 組成和功能、細胞的能量供應和利用、細胞增殖、人體的組成和功能、細胞的能量供應和利用、細胞增殖、人體的 內環(huán)境和穩(wěn)態(tài)、細胞工程等。內環(huán)境和穩(wěn)態(tài)、細胞工程等。4.探究：探究：將教材本身提供的探究內容進行拓展，挖掘相關的將教材本身提供的探究內容進行拓展，挖掘相關的 探究素材，培養(yǎng)良好的應用、探究、創(chuàng)新等能力。本單元探究素材，培養(yǎng)良好的應用、探究、

4、創(chuàng)新等能力。本單元 可探究素材很多，如植物細胞滲透壓的測定、植物細胞活可探究素材很多，如植物細胞滲透壓的測定、植物細胞活 性的鑒定、植物對無機鹽離子吸收的選擇性、作物需水和性的鑒定、植物對無機鹽離子吸收的選擇性、作物需水和 需肥規(guī)律的探究、外界條件對細胞吸收某種物質的影響等。需肥規(guī)律的探究、外界條件對細胞吸收某種物質的影響等。5.實踐：實踐：結合生產和生活實踐，應用所學知識去理解和解結合生產和生活實踐，應用所學知識去理解和解 決實踐中存在的問題，或用實踐經驗驗證所學原理的正決實踐中存在的問題，或用實踐經驗驗證所學原理的正 確性，達到理論和實踐相互結合、相互促進的目的。確性，達到理論和實踐相互結

5、合、相互促進的目的。滲透作用模型滲透作用模型植物細胞與外界溶液形成滲透系統植物細胞與外界溶液形成滲透系統圖圖解解1.組成比較組成比較滲透作用模型滲透作用模型植物細胞與外界溶液形成滲透植物細胞與外界溶液形成滲透系統系統基本基本組成組成或條件或條件半透膜半透膜濃度差濃度差原生質層原生質層選擇透過性膜選擇透過性膜濃度差濃度差細胞液與外界溶液細胞液與外界溶液之間之間原理原理水分子水分子(或其他溶或其他溶劑分子劑分子)以擴散以擴散作用通過半透膜作用通過半透膜細胞液通過原生質層與外界溶細胞液通過原生質層與外界溶液之間發(fā)生滲透液之間發(fā)生滲透水分子水分子擴散的擴散的方向方向低濃度溶液低濃度溶液高濃度溶液高濃度

6、溶液2.滲透作用原理的應用滲透作用原理的應用(1)比較不同溶液濃度大小比較不同溶液濃度大小漏斗內漏斗內燒杯內燒杯內溶液濃度溶液濃度m mn n現象及結論現象及結論若漏斗內液面上升，則若漏斗內液面上升，則m mn n若漏斗內液面不變，則若漏斗內液面不變，則m mn n若漏斗內液面下降，則若漏斗內液面下降，則m mn n(2)驗證滲透作用發(fā)生的條件驗證滲透作用發(fā)生的條件 具有半透膜：具有半透膜：具有濃度差：具有濃度差：(3)探究物質能否通過半透膜探究物質能否通過半透膜(以碘和淀粉為例以碘和淀粉為例)燒杯內盛燒杯內盛淀粉溶液淀粉溶液漏斗內漏斗內盛碘液盛碘液結論結論變藍變藍不變藍不變藍碘能通過半透膜，

7、而淀粉不能碘能通過半透膜，而淀粉不能不變藍不變藍變藍變藍淀粉能通過半透膜，而碘不能淀粉能通過半透膜，而碘不能變藍變藍變藍變藍淀粉和碘都能通過半透膜淀粉和碘都能通過半透膜不變藍不變藍不變藍不變藍淀粉和碘都不能通過半透膜淀粉和碘都不能通過半透膜滲透系統適用于比較溶質不能透過半透膜的溶液濃度的滲透系統適用于比較溶質不能透過半透膜的溶液濃度的 大小。大小。兩溶液中的水分子進行雙向運動，我們只是觀測出由水兩溶液中的水分子進行雙向運動，我們只是觀測出由水 分子雙向運動的差異所導致的液面改變。分子雙向運動的差異所導致的液面改變。溶液濃度指摩爾濃度而非質量濃度，如溶液濃度指摩爾濃度而非質量濃度，如10%葡萄糖

8、溶液和葡萄糖溶液和 10%蔗糖溶液的質量濃度相同，但蔗糖溶液的質量濃度相同，但10%蔗糖溶液的摩爾濃蔗糖溶液的摩爾濃 度小，故水由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移動。度小，故水由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移動。在滲透裝置達到滲透平衡后，只要存在液面差在滲透裝置達到滲透平衡后，只要存在液面差h，則原，則原 高濃度溶液的濃度仍大于原低濃度溶液的濃度。高濃度溶液的濃度仍大于原低濃度溶液的濃度。1.如圖為滲透作用實驗，開始時如圖如圖為滲透作用實驗，開始時如圖(一一)，a代表清水，代表清水，b、c 代表蔗糖溶液，過一段時間后結果如圖代表蔗糖溶液，過一段時間后結果如圖(二二)，漏斗管內液，漏斗管內液 面不再變化，面不再變

9、化，h1、h2表示漏斗管內液面與清水的液面差。表示漏斗管內液面與清水的液面差。 下列說法錯誤的是下列說法錯誤的是 ()a.圖圖(二二)中中b的濃度等于的濃度等于c的濃度的濃度b.圖圖(一一)中中b的濃度大于的濃度大于c的濃度的濃度c.圖圖(一一)a中水分子擴散到中水分子擴散到b的速度大于的速度大于a中水分子擴散到中水分子擴散到c的的 速度速度d.圖圖(二二)a中水分子擴散到中水分子擴散到b的速度等于的速度等于b中水分子擴散到中水分子擴散到a的的 速度速度解析：解析：圖圖(二二)漏斗中的液面不再變化，處于平衡狀態(tài)，漏斗中的液面不再變化，處于平衡狀態(tài)，h1高高于于h2，所以，所以b的濃度大于的濃度

10、大于c的濃度，而圖的濃度，而圖(一一)b、c溶液體積相溶液體積相同，而從圖同，而從圖(二二)可知，可知，b吸收水比吸收水比c多，但濃度依然比多，但濃度依然比c大，所大，所以推知圖以推知圖(一一)中中b的濃度大于的濃度大于c的濃度。的濃度。答案：答案：a2. 在觀察植物細胞的質壁分離和復在觀察植物細胞的質壁分離和復 原的過程中，某同學在視野中看原的過程中，某同學在視野中看 到生活著的洋蔥表皮細胞正處于到生活著的洋蔥表皮細胞正處于 如圖所示狀態(tài)，如圖所示狀態(tài)，a、b表示該部位表示該部位 溶液的濃度，由此可以推測溶液的濃度，由此可以推測 () a.可能可能ab，細胞滲透吸水，細胞滲透吸水 b.ab，

11、滲透系統保持動態(tài)平衡，滲透系統保持動態(tài)平衡 c.ab，細胞滲透失水，細胞滲透失水 d.上述三種情況都可能存在上述三種情況都可能存在 解析：解析：從圖及題干中可推知此細胞可能吸水、失水或二者從圖及題干中可推知此細胞可能吸水、失水或二者保持動態(tài)平衡，所以選保持動態(tài)平衡，所以選d。答案：答案：d1.選擇性吸收的原因分析選擇性吸收的原因分析 (1)內因內因遺傳因素遺傳因素 不同生物不同生物dna不同不同載體載體 選擇性吸收選擇性吸收種類差異性種類差異性數目差異性數目差異性植物吸收的離子的種類和數量與溶植物吸收的離子的種類和數量與溶 液中離子的種類和數量不成比例液中離子的種類和數量不成比例植物對同一種鹽

12、的陰陽離子的吸收植物對同一種鹽的陰陽離子的吸收存在差異存在差異(2)外因外因影響呼吸的生態(tài)因素影響呼吸的生態(tài)因素 呼吸作用呼吸作用 atp的生成的生成主動運輸主動運輸土壤中的土壤中的o2含量含量溫度溫度呼吸酶的活性呼吸酶的活性2.根對離子吸收的曲線模型根對離子吸收的曲線模型(1)氧分壓與根吸收離子速率的關系氧分壓與根吸收離子速率的關系 ab段表示在一定范圍內，根吸段表示在一定范圍內，根吸 收離子的速率隨氧分壓的升高而收離子的速率隨氧分壓的升高而 加快。加快。 bc段表示當氧分壓增大到一定值時，根吸收離子的速段表示當氧分壓增大到一定值時，根吸收離子的速 率不再隨氧分壓升高而加快，這是由于根吸收離

13、子還與率不再隨氧分壓升高而加快，這是由于根吸收離子還與 根細胞膜上載體的數量有關。根細胞膜上載體的數量有關。(2)根吸收離子與溶液中離子濃度的關系根吸收離子與溶液中離子濃度的關系 曲線曲線ab段表示在一定離子濃度范圍段表示在一定離子濃度范圍 內，根吸收離子的速率隨離子濃度的內，根吸收離子的速率隨離子濃度的 增大而加快。增大而加快。 曲線曲線bc段表示當離子濃度增大到一定數值時，根的吸段表示當離子濃度增大到一定數值時，根的吸 收速率不再增加，這是由根細胞膜上載體的數量決定的。收速率不再增加，這是由根細胞膜上載體的數量決定的。 曲線曲線cd段表示當離子濃度過高時，將會使根細胞失水，段表示當離子濃度

14、過高時，將會使根細胞失水， 從而影響根細胞正常的代謝活動，使離子吸收速率下降。從而影響根細胞正常的代謝活動，使離子吸收速率下降。3.植物對水分和離子吸收的關系相對獨立植物對水分和離子吸收的關系相對獨立(1)區(qū)別區(qū)別比較比較項目項目水分的吸收與運輸水分的吸收與運輸離子的吸收離子的吸收過程過程主要通過滲透作用完成主要通過滲透作用完成通過主動運輸完成通過主動運輸完成動力動力濃度差，蒸騰作用，不消耗濃度差，蒸騰作用，不消耗atp根細胞呼吸產生的根細胞呼吸產生的atp條件條件必須具有滲透系統必須具有滲透系統(半透半透膜兩側溶液存在濃度差膜兩側溶液存在濃度差)以蒸騰作用為動力以蒸騰作用為動力由根細胞提供運

15、輸由根細胞提供運輸的動力的動力具備載體具備載體比較比較項目項目水分的吸收與運輸水分的吸收與運輸離子的吸收離子的吸收方向方向水分從溶液濃度低的水分從溶液濃度低的一側向高的一側滲透一側向高的一側滲透離子從土壤吸收進入離子從土壤吸收進入植物體植物體影響因影響因素素細胞液與外界溶液細胞液與外界溶液的濃度差的濃度差蒸騰作用的強度蒸騰作用的強度土壤含氧量土壤含氧量土壤溫度土壤溫度細胞膜上載體的種細胞膜上載體的種類和數量類和數量選擇性選擇性無無有有(2)聯系聯系礦質元素必須溶解在水中呈離子狀態(tài)，才能被細胞吸收。礦質元素必須溶解在水中呈離子狀態(tài)，才能被細胞吸收。吸收礦質元素離子的多少可以調節(jié)細胞液的濃度，影響

16、對吸收礦質元素離子的多少可以調節(jié)細胞液的濃度，影響對水分的吸收。水分的吸收。礦質元素離子被吸收后隨水分在導管中運輸，蒸騰作用在礦質元素離子被吸收后隨水分在導管中運輸，蒸騰作用在促進水分運輸的同時也促進礦質元素離子的運輸。故它們的促進水分運輸的同時也促進礦質元素離子的運輸。故它們的運輸途徑相同，都是從根毛運輸途徑相同，都是從根毛導管導管胞間連絲胞間連絲各細胞，并各細胞，并且吸收的主要部位都是根的成熟區(qū)。且吸收的主要部位都是根的成熟區(qū)。3.(2010成都質檢成都質檢)用相同的完全培養(yǎng)液，在相同條件下分別用相同的完全培養(yǎng)液，在相同條件下分別 培養(yǎng)水稻和番茄幼苗。在二者的吸水率幾乎相同的情況下，培養(yǎng)水

17、稻和番茄幼苗。在二者的吸水率幾乎相同的情況下， 72小時后原培養(yǎng)液中部分離子濃度發(fā)生了如下表的變化小時后原培養(yǎng)液中部分離子濃度發(fā)生了如下表的變化(表表 中數據為中數據為72小時后溶液中部分離子濃度占實驗開始時的百小時后溶液中部分離子濃度占實驗開始時的百 分比分比)。分析下表不能得出的結論是。分析下表不能得出的結論是 ().kmg2ca2sio水稻水稻17.010511719.5番茄番茄19.18559.6118a.不同植物對離子的需要量是不同的不同植物對離子的需要量是不同的b.與番茄相比，水稻對與番茄相比，水稻對sio 需要量大，對需要量大，對ca2需要量小需要量小c.不同植物根尖細胞膜上載體

18、的種類和數量是不同的不同植物根尖細胞膜上載體的種類和數量是不同的d.植物對各種離子的吸收速率與溶液中離子的濃度有關植物對各種離子的吸收速率與溶液中離子的濃度有關2424解析：解析：植物因其根細胞膜上載體的種類和數量不同，而表植物因其根細胞膜上載體的種類和數量不同，而表現出對礦質離子吸收的選擇性，這種吸收的方式是主動運現出對礦質離子吸收的選擇性，這種吸收的方式是主動運輸，對離子吸收速率與溶液中相應離子的濃度無關。輸，對離子吸收速率與溶液中相應離子的濃度無關。答案：答案：d已知魚鰾是一種半透膜。若向魚鰾內注入適量的已知魚鰾是一種半透膜。若向魚鰾內注入適量的20%蔗糖溶蔗糖溶液、排出魚鰾內的空氣，扎

19、緊開口，將其浸沒在盛有液、排出魚鰾內的空氣，扎緊開口，將其浸沒在盛有10%蔗蔗糖溶液的燒杯中，下列能正確表示燒杯內蔗糖溶液濃度隨時糖溶液的燒杯中，下列能正確表示燒杯內蔗糖溶液濃度隨時間變化趨勢的示意圖是間變化趨勢的示意圖是 ()解析解析魚鰾內盛有魚鰾內盛有20%的蔗糖溶液，而魚鰾外是的蔗糖溶液，而魚鰾外是10%的的蔗糖溶液，依據滲透作用原理，水分子總的滲透方向表蔗糖溶液，依據滲透作用原理，水分子總的滲透方向表現為從鰾外低濃度溶液向鰾內高濃度溶液，故導致鰾外現為從鰾外低濃度溶液向鰾內高濃度溶液，故導致鰾外濃度升高，一段時間后，達到平衡。濃度升高，一段時間后，達到平衡。答案答案b植物細胞吸水和失水

20、原理的應用植物細胞吸水和失水原理的應用(1)對農作物合理灌溉，既滿足作物對水分的需要，又降低了對農作物合理灌溉，既滿足作物對水分的需要，又降低了 土壤溶液的濃度，促進作物對水分的吸收。土壤溶液的濃度，促進作物對水分的吸收。(2)鹽堿地中植物更易缺水或不易存活；一次施肥過多，會造鹽堿地中植物更易缺水或不易存活；一次施肥過多，會造 成成“燒苗燒苗”現象。這是因為土壤溶液濃度過高，甚至超過現象。這是因為土壤溶液濃度過高，甚至超過 根細胞液濃度，導致根不易吸水或因失水而造成根細胞液濃度，導致根不易吸水或因失水而造成“燒苗燒苗” ” 現象?，F象。(3)農民在移栽白菜時往往去掉一些大葉片，是因為剛栽的白農

21、民在移栽白菜時往往去掉一些大葉片，是因為剛栽的白 菜的根不能很快地從土壤中吸水，去掉幾片大葉片可以減菜的根不能很快地從土壤中吸水，去掉幾片大葉片可以減 少因葉的蒸騰作用而造成的水分散失，避免造成剛栽的白少因葉的蒸騰作用而造成的水分散失，避免造成剛栽的白 菜體內失水過多死亡，從而提高成活率。菜體內失水過多死亡，從而提高成活率。(4)糖漬、鹽漬食品糖漬、鹽漬食品(如鹽漬新鮮魚、肉如鹽漬新鮮魚、肉)不變質是因為在食品不變質是因為在食品 的外面形成很高濃度的溶液，使微生物的外面形成很高濃度的溶液，使微生物(如細菌如細菌)不能在上不能在上 面生存、繁殖，所以能較長時間地保存。面生存、繁殖，所以能較長時間

22、地保存。(5)用濃度較高的糖或鹽溶液腌制食品，細胞大量失水死亡，用濃度較高的糖或鹽溶液腌制食品，細胞大量失水死亡， 細胞膜失去選擇透過性，糖或細胞膜失去選擇透過性，糖或na、cl大量進入死細胞，大量進入死細胞， 使腌制食品具有甜味或咸味。使腌制食品具有甜味或咸味。下圖中正確表示水稻呼吸強度與下圖中正確表示水稻呼吸強度與k吸收量關系的是吸收量關系的是() 解析解析水稻吸收水稻吸收k的方式為主動運輸，在此過程中，的方式為主動運輸，在此過程中，要消耗能量要消耗能量(由呼吸作用提供由呼吸作用提供)，還需要水稻根細胞膜上載體，還需要水稻根細胞膜上載體的協助。因此在一定范圍內的協助。因此在一定范圍內k吸收

23、量隨呼吸強度的增加而增吸收量隨呼吸強度的增加而增加，但加，但k吸收量達到一定值后就不再隨呼吸強度的增加而變吸收量達到一定值后就不再隨呼吸強度的增加而變化了，這時的限制因素是膜上載體的數量，當運載化了，這時的限制因素是膜上載體的數量，當運載k的載體的載體飽和時，飽和時，k的吸收量便不再增加了。的吸收量便不再增加了。答案答案c 某實驗小組為了探究細胞膜的通透性，將小鼠肝細胞在某實驗小組為了探究細胞膜的通透性，將小鼠肝細胞在體外培養(yǎng)一段時間后，檢測培養(yǎng)液中的氨基酸、葡萄糖和尿體外培養(yǎng)一段時間后，檢測培養(yǎng)液中的氨基酸、葡萄糖和尿素含量，發(fā)現它們的含量發(fā)生了明顯變化素含量，發(fā)現它們的含量發(fā)生了明顯變化(

24、如下圖如下圖)。請回答。請回答問題。問題。 (1)由圖可知，隨培養(yǎng)時間延長，培養(yǎng)液中葡萄糖和氨由圖可知，隨培養(yǎng)時間延長，培養(yǎng)液中葡萄糖和氨基酸含量基酸含量，尿素含量，尿素含量。由于在。由于在原培養(yǎng)液中沒有尿素，推測其是原培養(yǎng)液中沒有尿素，推測其是的產物。的產物。 (2)培養(yǎng)液中的氨基酸進入細胞后，其主要作用是培養(yǎng)液中的氨基酸進入細胞后，其主要作用是；被吸收的葡萄糖主要通過；被吸收的葡萄糖主要通過作用，為細胞提供作用，為細胞提供。 (3)轉氨酶是肝細胞內參與氨基酸分解與合成的一類酶，轉氨酶是肝細胞內參與氨基酸分解與合成的一類酶，正常情況下這類酶不會排出胞外，若在細胞培養(yǎng)液中檢測正常情況下這類酶不

25、會排出胞外，若在細胞培養(yǎng)液中檢測到該類酶，可能的原因是到該類酶，可能的原因是 。 (4)由由(1)和和(3)可初步判斷，細胞膜對物質的轉運具有可初步判斷，細胞膜對物質的轉運具有的特性。的特性。 解析解析(1)由題干和圖示知：培養(yǎng)液中葡萄糖和氨基酸由題干和圖示知：培養(yǎng)液中葡萄糖和氨基酸的含量隨培養(yǎng)時間的延長而減少，而尿素含量則增加，因原的含量隨培養(yǎng)時間的延長而減少，而尿素含量則增加，因原培養(yǎng)液中無尿素，根據葡萄糖、氨基酸和尿素的化學元素組培養(yǎng)液中無尿素，根據葡萄糖、氨基酸和尿素的化學元素組成特點可知，尿素為氨基酸的代謝產物。成特點可知，尿素為氨基酸的代謝產物。(2)氨基酸在細胞內氨基酸在細胞內主

26、要用于合成蛋白質，葡萄糖則主要作為能源物質，通過氧主要用于合成蛋白質，葡萄糖則主要作為能源物質，通過氧化分解為細胞提供能量?；纸鉃榧毎峁┠芰俊?3)正常情況下，因肝細胞膜通透性正常情況下，因肝細胞膜通透性功能正常，所以轉氨酶不會排出胞外，若肝細胞發(fā)生病變，功能正常，所以轉氨酶不會排出胞外，若肝細胞發(fā)生病變，其細胞膜通透功能異常時，轉氨酶就會排出胞外。其細胞膜通透功能異常時，轉氨酶就會排出胞外。答案答案(1)降低增加細胞代謝降低增加細胞代謝(代謝代謝)(2)作為蛋白質合成的原料呼吸作為蛋白質合成的原料呼吸(分解分解)能量能量(atp)(3)肝細胞膜受損肝細胞膜受損(或細胞裂解或細胞裂解)(4

27、)選擇透過選擇透過(選擇通透選擇通透)本講實驗本講實驗植物細胞的吸水和失水植物細胞的吸水和失水質壁分離與質壁分離復原質壁分離與質壁分離復原(1)成熟植物細胞的原生質層具有選擇透過性，細胞壁和原成熟植物細胞的原生質層具有選擇透過性，細胞壁和原 生質層具有一定伸縮性，但原生質層的伸縮性大于細胞壁。生質層具有一定伸縮性，但原生質層的伸縮性大于細胞壁。(2)細胞液濃度外界溶液濃度細胞液濃度外界溶液濃度細胞液中水分經原生質層進細胞液中水分經原生質層進 入外界溶液入外界溶液質壁分離。質壁分離。(3)質壁分離細胞的細胞液濃度外界溶液濃度質壁分離細胞的細胞液濃度外界溶液濃度外界溶液中外界溶液中 的水分經原生質

28、層進入細胞液的水分經原生質層進入細胞液質壁復原。質壁復原。(1)選材選材 最常用的實驗材料是紫色洋蔥鱗片葉，它的外表皮細胞最常用的實驗材料是紫色洋蔥鱗片葉，它的外表皮細胞 的液泡較大，細胞液中有紫色的花青素，在顯微鏡下，紫的液泡較大，細胞液中有紫色的花青素，在顯微鏡下，紫 色大液泡十分明顯，能方便地觀察到質壁分離及其復原的色大液泡十分明顯，能方便地觀察到質壁分離及其復原的 過程。若無紫色洋蔥，可用葫蘆蘚或其他蘚類植物的葉片過程。若無紫色洋蔥，可用葫蘆蘚或其他蘚類植物的葉片 代替。蘚類植物的葉片僅一層細胞且每個葉細胞內含多個代替。蘚類植物的葉片僅一層細胞且每個葉細胞內含多個 葉綠體。葉綠體。選擇

29、材料必須都是活細胞，否則將不會出現質壁分離及其選擇材料必須都是活細胞，否則將不會出現質壁分離及其復原現象，因為只有活細胞的原生質層才具有選擇透過性。復原現象，因為只有活細胞的原生質層才具有選擇透過性。(2)試劑選擇試劑選擇 使細胞發(fā)生質壁分離的試劑不只一種，只要不傷害細胞使細胞發(fā)生質壁分離的試劑不只一種，只要不傷害細胞 即可。常用的試劑有質量分數為即可。常用的試劑有質量分數為5%的食鹽溶液和質量分的食鹽溶液和質量分 數為數為0.3 g/ml的蔗糖溶液。用質量分數為的蔗糖溶液。用質量分數為5%的食鹽溶液做的食鹽溶液做 分離試劑，細胞質壁分離和復原的速度較快，用質量分數分離試劑，細胞質壁分離和復原

30、的速度較快，用質量分數 為為0.3 g/ml 的蔗糖溶液做分離試劑，細胞發(fā)生質壁分離和的蔗糖溶液做分離試劑，細胞發(fā)生質壁分離和 復原的速度較緩慢，但便于觀察變化過程。復原的速度較緩慢，但便于觀察變化過程。使用質量分數為使用質量分數為7%的尿素溶液或甘油或質量濃度為的尿素溶液或甘油或質量濃度為0.1 g/ml的硝酸鉀溶液可使細胞發(fā)生質壁分離，但之后會自動復的硝酸鉀溶液可使細胞發(fā)生質壁分離，但之后會自動復原。原因是這些溶液中的溶質也能通過細胞膜，只是比水的原。原因是這些溶液中的溶質也能通過細胞膜，只是比水的速度慢。速度慢。試劑濃度影響細胞發(fā)生質壁分離的速度，試劑濃度越高，試劑濃度影響細胞發(fā)生質壁分

31、離的速度，試劑濃度越高，發(fā)生質壁分離的速度越快。但試劑濃度過高，細胞會因過度發(fā)生質壁分離的速度越快。但試劑濃度過高，細胞會因過度失水而死亡，無法復原。失水而死亡，無法復原。(3)觀察觀察 本實驗要求用低倍鏡觀察，在顯微鏡載物臺上進行引流換本實驗要求用低倍鏡觀察，在顯微鏡載物臺上進行引流換 液操作時，除按顯微鏡操作注意事項進行操作外，還要細液操作時，除按顯微鏡操作注意事項進行操作外，還要細 心，不要一次滴液太多，避免糖液溢至蓋玻片上，污染物心，不要一次滴液太多，避免糖液溢至蓋玻片上，污染物 鏡鏡頭。在觀察質壁分離現象時，要在顯微鏡下找到處于鏡鏡頭。在觀察質壁分離現象時，要在顯微鏡下找到處于 鱗片

32、葉外表皮邊緣的細胞，因為這里的細胞最先接觸蔗糖鱗片葉外表皮邊緣的細胞，因為這里的細胞最先接觸蔗糖 溶液，因而也會先出現質壁分離。同理，觀察質壁分離復溶液，因而也會先出現質壁分離。同理，觀察質壁分離復 原時，也應如此。原時，也應如此。在實驗中，當質壁分離現象出現后，觀察時間不宜過長，在實驗中，當質壁分離現象出現后，觀察時間不宜過長， 以免細胞因長期處于失水狀態(tài)而死亡，影響質壁分離復原以免細胞因長期處于失水狀態(tài)而死亡，影響質壁分離復原 現象的觀察?，F象的觀察。不選動物細胞做實驗材料是因為動物細胞無細胞壁，不會不選動物細胞做實驗材料是因為動物細胞無細胞壁，不會 在失水時發(fā)生質壁分離現象。在失水時發(fā)生

33、質壁分離現象。本實驗所用的方法為引流法，采用了自身對照本實驗所用的方法為引流法，采用了自身對照(前測和后前測和后 測測)。當以可吸收的物質做溶質時當以可吸收的物質做溶質時(如甘油、尿素、如甘油、尿素、kno3、聚乙、聚乙 二醇等二醇等)，可出現質壁分離及自動復原現象。，可出現質壁分離及自動復原現象。分離時，原生質層的外界面是細胞膜。分離時，原生質層的外界面是細胞膜。 (2009江蘇高考江蘇高考)回答下列與細胞有關的實驗問題?；卮鹣铝信c細胞有關的實驗問題。(1)下列下列4項實驗中，需保持細胞生理活性的有項實驗中，需保持細胞生理活性的有(填序填序 號號)。 觀察葉綠體和原生質的流動觀察葉綠體和原生

34、質的流動 觀察洋蔥鱗片葉內表皮細胞中觀察洋蔥鱗片葉內表皮細胞中dna的分布的分布 探究酵母菌的呼吸方式探究酵母菌的呼吸方式 紅細胞中血紅蛋白的提取和分離紅細胞中血紅蛋白的提取和分離(2)按下面步驟進行質壁分離實驗。按下面步驟進行質壁分離實驗。 步驟一：在潔凈的載玻片中央加一滴清水，取一片蘚類步驟一：在潔凈的載玻片中央加一滴清水，取一片蘚類 小葉，蓋上蓋玻片。小葉，蓋上蓋玻片。 步驟二：從蓋玻片一側滴入步驟二：從蓋玻片一側滴入0.3 g/ml的蔗糖溶液，在蓋的蔗糖溶液，在蓋 玻片的另一側用吸水紙吸引。這樣重復幾次，使蓋玻片玻片的另一側用吸水紙吸引。這樣重復幾次，使蓋玻片 下面的蘚類小葉浸潤在下面

35、的蘚類小葉浸潤在0.3 g/ml的蔗糖溶液中。的蔗糖溶液中。 步驟三：在顯微鏡下觀察，結果如圖所示。步驟三：在顯微鏡下觀察，結果如圖所示。 圖中圖中a、b處的顏色分別是處的顏色分別是 。 如果上述實驗步驟二中從蓋玻片的一側滴入的是如果上述實驗步驟二中從蓋玻片的一側滴入的是加有伊紅加有伊紅(植物細胞不吸收的紅色染料植物細胞不吸收的紅色染料)的的0.3 g/ml的蔗的蔗糖溶液，則在顯微鏡下觀察到糖溶液，則在顯微鏡下觀察到a、b處顏色分別是處顏色分別是 。 如果將步驟二中浸潤在如果將步驟二中浸潤在0.3 g/ml的蔗糖溶液中的蘚類的蔗糖溶液中的蘚類小葉的裝片，放在小葉的裝片，放在80條件下處理一段時

36、間條件下處理一段時間(裝片中的蘚類小裝片中的蘚類小葉保持在葉保持在0.3 g/ml的蔗糖溶液中的蔗糖溶液中)。在顯微鏡下清晰地觀察到。在顯微鏡下清晰地觀察到細胞結構后，為更準確地判斷細胞結構后，為更準確地判斷a處顏色，對顯微鏡的操作方處顏色，對顯微鏡的操作方法是法是、。如果。如果a處呈綠色，可能的原因是處呈綠色，可能的原因是 。 解析解析(1)需保持細胞生理活性的有觀察葉綠體和原需保持細胞生理活性的有觀察葉綠體和原生質的流動及探究酵母菌的呼吸方式，而只需觀察生質的流動及探究酵母菌的呼吸方式，而只需觀察dna的分布，只需對血紅蛋白進行提取與分離，而與細胞是否的分布，只需對血紅蛋白進行提取與分離，

37、而與細胞是否有活性無關。有活性無關。(2)該題主要涉及實驗結果的考查，從圖中分該題主要涉及實驗結果的考查，從圖中分析可知析可知a處屬于細胞膜外，主要溶液為蔗糖溶液，因此無色，處屬于細胞膜外，主要溶液為蔗糖溶液，因此無色，而而b為葉綠體，因此為綠色。由題意可知植物細胞不吸收為葉綠體，因此為綠色。由題意可知植物細胞不吸收伊紅，結合細胞壁的全透性，可知伊紅，結合細胞壁的全透性，可知a為紅色而為紅色而b為綠色。在為綠色。在高溫高溫80條件下處理，細胞許多結構與功能將喪失，而對于條件下處理，細胞許多結構與功能將喪失，而對于顯微鏡使用的考查涉及調節(jié)光源。顯微鏡使用的考查涉及調節(jié)光源。答案答案(1)(2)無

38、色、綠色無色、綠色紅色、綠色紅色、綠色改變光圈大小調節(jié)改變光圈大小調節(jié)反光鏡反光鏡(電光源亮度電光源亮度)高溫下細胞膜、葉綠體膜失去選擇透高溫下細胞膜、葉綠體膜失去選擇透過性，葉綠素等色素進入過性，葉綠素等色素進入a處處植物細胞質壁分離與復原實驗的應用植物細胞質壁分離與復原實驗的應用(1)判斷細胞的死活判斷細胞的死活 待測細胞待測細胞 實驗單一變量：待測細胞的生活狀態(tài)。實驗單一變量：待測細胞的生活狀態(tài)。(2)測定細胞液濃度范圍測定細胞液濃度范圍 待測細胞一系列濃度梯度的蔗糖溶液待測細胞一系列濃度梯度的蔗糖溶液 細胞液細胞液 濃度范圍是未發(fā)生質壁分離和剛剛發(fā)生質壁分離的外界溶濃度范圍是未發(fā)生質壁

39、分離和剛剛發(fā)生質壁分離的外界溶 液的濃度范圍。液的濃度范圍。 實驗單一變量：不同濃度的蔗糖溶液。實驗單一變量：不同濃度的蔗糖溶液。較高濃度較高濃度蔗糖溶液蔗糖溶液鏡檢鏡檢發(fā)生質壁分離發(fā)生質壁分離活細胞活細胞不發(fā)生質壁分離不發(fā)生質壁分離死細胞死細胞(3)比較不同植物細胞的細胞液濃度比較不同植物細胞的細胞液濃度 不同植物細胞同一濃度的蔗糖溶液不同植物細胞同一濃度的蔗糖溶液 剛發(fā)生質壁剛發(fā)生質壁 分離時所需時間比較分離時所需時間比較判斷質壁分離速度判斷質壁分離速度(或細胞液濃度或細胞液濃度)。 實驗單一變量：不同植物細胞。實驗單一變量：不同植物細胞。(4)比較未知濃度溶液的濃度大小比較未知濃度溶液的

40、濃度大小 同一植物的成熟細胞未知濃度的溶液同一植物的成熟細胞未知濃度的溶液 剛剛發(fā)生質剛剛發(fā)生質 壁分離所需時間壁分離所需時間比較所用時間長短比較所用時間長短判斷溶液濃度的判斷溶液濃度的 大小大小 (時間越短，未知溶液的濃度越大時間越短，未知溶液的濃度越大)。 實驗單一變量：未知濃度的溶液。實驗單一變量：未知濃度的溶液。鏡檢鏡檢鏡檢鏡檢(5)驗證原生質層和細胞壁伸縮性大小驗證原生質層和細胞壁伸縮性大小 成熟植物細胞蔗糖溶液成熟植物細胞蔗糖溶液鏡檢鏡檢發(fā)生質壁分離現象發(fā)生質壁分離現象細胞壁伸縮性小于細胞壁伸縮性小于 原生質層伸縮性原生質層伸縮性不發(fā)生質壁分離不發(fā)生質壁分離細胞壁伸縮性大于或細胞壁

41、伸縮性大于或 等于原生質層的伸縮性等于原生質層的伸縮性隨堂高考隨堂高考1.(2008江蘇高考江蘇高考)下列對有關實驗的描述中，錯誤的是下列對有關實驗的描述中，錯誤的是 () a.分離葉綠體中的色素時，不同色素隨層析液在濾紙上的分離葉綠體中的色素時，不同色素隨層析液在濾紙上的 擴散速度不同擴散速度不同 b.用低倍鏡觀察不到紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的質壁分用低倍鏡觀察不到紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的質壁分 離和復原過程離和復原過程 c.觀察葉片細胞的葉綠體時，先在低倍鏡下找到葉片細胞觀察葉片細胞的葉綠體時，先在低倍鏡下找到葉片細胞 再換高倍鏡觀察再換高倍鏡觀察 d.甲基綠染色可使人口腔上皮細胞的細胞

42、核呈綠色甲基綠染色可使人口腔上皮細胞的細胞核呈綠色解析：解析：調整外界溶液的濃度，在低倍鏡下可以觀察到紫色調整外界溶液的濃度，在低倍鏡下可以觀察到紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的質壁分離和復原的過程。洋蔥鱗片葉外表皮細胞的質壁分離和復原的過程。答案：答案：b2.(2007廣東高考廣東高考)用洋蔥鱗片葉表皮制備用洋蔥鱗片葉表皮制備“觀察細胞質壁分觀察細胞質壁分 離實驗離實驗”的臨時裝片，觀察細胞的變化。下列有關實驗操的臨時裝片，觀察細胞的變化。下列有關實驗操 作和結果的敘述，正確的是作和結果的敘述，正確的是 () a.將裝片在酒精燈上加熱后，再觀察細胞質壁分離現象將裝片在酒精燈上加熱后，再觀察細胞質壁

43、分離現象 b.在蓋玻片一側滴入清水，細胞吸水膨脹但不會破裂在蓋玻片一側滴入清水，細胞吸水膨脹但不會破裂 c.用不同濃度的硝酸鉀溶液處理細胞后，均能觀察到質壁用不同濃度的硝酸鉀溶液處理細胞后，均能觀察到質壁 分離復原現象分離復原現象 d.當質壁分離不能復原時，細胞仍具正常生理功能當質壁分離不能復原時，細胞仍具正常生理功能解析：解析：質壁分離實驗中不需要酒精燈加熱，若加熱會使細胞質壁分離實驗中不需要酒精燈加熱，若加熱會使細胞死亡，細胞不會出現質壁分離現象；若用較高濃度的死亡，細胞不會出現質壁分離現象；若用較高濃度的kno3溶溶液處理植物細胞，可導致細胞在短時間內失水過多而死亡，液處理植物細胞，可導

44、致細胞在短時間內失水過多而死亡，看不到質壁分離復原現象；當質壁分離不能復原時，說明原看不到質壁分離復原現象；當質壁分離不能復原時，說明原生質層選擇透過性喪失，細胞死亡；植物細胞的膜外有細胞生質層選擇透過性喪失，細胞死亡；植物細胞的膜外有細胞壁包圍，當細胞吸水量達到一定程度后，細胞壁限制其吸水，壁包圍，當細胞吸水量達到一定程度后，細胞壁限制其吸水，不會讓其吸水過多漲破，故答案為不會讓其吸水過多漲破，故答案為b。答案：答案：b3.(2006江蘇高考江蘇高考)將一植物細胞放入將一植物細胞放入kno3溶液中，一段時間溶液中，一段時間 后發(fā)生了質壁分離，下列說法不正確的是后發(fā)生了質壁分離，下列說法不正確

45、的是 () a.此細胞是活細胞此細胞是活細胞 b.原生質層具有選擇透過性原生質層具有選擇透過性 c.發(fā)生質壁分離的細胞一段時間后可自動質壁分離復原發(fā)生質壁分離的細胞一段時間后可自動質壁分離復原 d.原生質層兩側溶液存在濃度差，原生質層兩側溶液存在濃度差，kno3溶液濃度低于細胞溶液濃度低于細胞 液濃度液濃度.解析：解析：據題干信息可知：一段時間后發(fā)生質壁分離，說明據題干信息可知：一段時間后發(fā)生質壁分離，說明在該時段內在該時段內kno3溶液濃度大于細胞液濃度，細胞是活的，溶液濃度大于細胞液濃度，細胞是活的，原生質層才具有選擇透過性，才會導致植物細胞發(fā)生滲透原生質層才具有選擇透過性，才會導致植物細

46、胞發(fā)生滲透失水，出現質壁分離現象。后來由于植物細胞通過主動運失水，出現質壁分離現象。后來由于植物細胞通過主動運輸吸收輸吸收k、no ，使細胞液濃度增大，使細胞液濃度增大，kno3溶液濃度下降，溶液濃度下降，當細胞液濃度大于當細胞液濃度大于kno3溶液濃度時，植物細胞發(fā)生滲透吸溶液濃度時，植物細胞發(fā)生滲透吸水，出現質壁自動分離復原現象。水，出現質壁自動分離復原現象。答案：答案：d- -34.(2008江蘇高考江蘇高考)某同學進行實驗，甲圖為實驗開始狀態(tài)，某同學進行實驗，甲圖為實驗開始狀態(tài)， 乙圖為實驗結束狀態(tài)。請在乙圖所示實驗結果的基礎上乙圖為實驗結束狀態(tài)。請在乙圖所示實驗結果的基礎上 繼續(xù)實驗

47、，探究蔗糖的水解產物能否通過半透膜。繼續(xù)實驗，探究蔗糖的水解產物能否通過半透膜。增添的實驗材料：蔗糖酶溶液、斐林試劑、試管、滴管、水增添的實驗材料：蔗糖酶溶液、斐林試劑、試管、滴管、水浴鍋等。浴鍋等。(1)設計出繼續(xù)實驗的簡要步驟：設計出繼續(xù)實驗的簡要步驟： ； 。(2)預測實驗現象并作出結論。預測實驗現象并作出結論。 。解析：解析：實驗目的是探究蔗糖的水解產物是否能透過半透膜，實驗目的是探究蔗糖的水解產物是否能透過半透膜，由提供的實驗材料可推知實驗原理：蔗糖的水解產物如果能由提供的實驗材料可推知實驗原理：蔗糖的水解產物如果能透過半透膜，由于滲透作用，兩邊的液面差會縮小，用斐林透過半透膜，由于

48、滲透作用，兩邊的液面差會縮小，用斐林試劑檢驗，水浴條件下試劑檢驗，水浴條件下a、b兩管內的液體會出現磚紅色沉淀；兩管內的液體會出現磚紅色沉淀；否則，兩邊的液面會因為蔗糖的水解使否則，兩邊的液面會因為蔗糖的水解使b管內溶質分子數增管內溶質分子數增加而使液面差加大，且檢驗時加而使液面差加大，且檢驗時a管內的液體無磚紅色沉淀。管內的液體無磚紅色沉淀。實驗設計步驟時注意無關變量的控制，如兩側加入等量的蔗實驗設計步驟時注意無關變量的控制，如兩側加入等量的蔗糖酶，水浴控制酶活性的最適溫度等。糖酶，水浴控制酶活性的最適溫度等。答案：答案：(1)向向a、b兩管分別加入等量蔗糖酶溶液，水浴加兩管分別加入等量蔗糖酶溶液，水浴加熱熱(或隔水加熱或隔水加熱)u型管至適宜溫度，觀察型管至適宜溫度，觀察a、b兩管內液面的兩管內液面的變化變化吸取吸取a、b兩管內適量液體，分別加入兩管內適量液體，分別加入a、b兩試管兩試管中，并加入斐林試劑，中，并加入斐林試劑，(6065)水浴加熱，觀察水浴加熱，觀察a、b試管試管內有無磚紅色沉淀內有無磚紅色沉淀(2)如果如果a、b兩管液面高度差縮小且兩管液面高度差縮小且a、b試管內均有磚紅色試管內均有磚紅色沉淀，則蔗糖的水解產物能通過半透膜；如果沉淀，則蔗糖的水解產物能通過半透膜；如果a、b兩管液兩管液面高度差增大且面高度差增大且a試管內無磚紅色沉淀、試管內無磚