必修
探究
植物
细胞
吸水
失水
分解
探究 植物细胞的吸水和失水 成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。当细胞液浓度当细胞液浓度_外界溶液浓度时外界溶液浓度时,细胞失水细胞失水,质壁分离质壁分离;当细胞液浓度当细胞液浓度_外界溶液浓度时外界溶液浓度时,细胞吸水细胞吸水,质壁分离复原。质壁分离复原。原生原生 质层质层 中央液泡中央液泡 0.3 g/ml0.3 g/ml 蔗糖溶液蔗糖溶液 变小变小 加深加深 原生质层原生质层 原生质层原生质层 1.1.植物细胞发生质壁分离的原因是什么植物细胞发生质壁分离的原因是什么?提示:提示:2.2.为什么要用紫色洋葱外表皮作为实验材料为什么要用紫色洋葱外表皮作为实验材料?提示:提示:紫色洋葱外表皮细胞的细胞液中有花青素紫色洋葱外表皮细胞的细胞液中有花青素,使液泡中的使液泡中的细胞液呈紫色细胞液呈紫色,有利于观察。有利于观察。3.3.本实验选用本实验选用0.3 g/mL0.3 g/mL的蔗糖溶液作试剂的蔗糖溶液作试剂,若浓度过高或过低若浓度过高或过低对实验有何影响对实验有何影响?提示:提示:选用选用0.3 g/mL0.3 g/mL的蔗糖溶液作试剂的蔗糖溶液作试剂,既明显出现质壁分离既明显出现质壁分离,又不会杀死细胞。若浓度过高又不会杀死细胞。若浓度过高,质壁分离速度快质壁分离速度快,细胞会因失水细胞会因失水过多而死亡过多而死亡,不能再进行质壁分离复原不能再进行质壁分离复原;若浓度过低若浓度过低,不能引起不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。质壁分离或质壁分离速度太慢。4.4.如果没有细胞壁如果没有细胞壁,细胞会发生质壁分离吗细胞会发生质壁分离吗?提示:提示:不会发生质壁分离现象不会发生质壁分离现象,只发生渗透作用吸水或失水。只发生渗透作用吸水或失水。5.5.发生质壁分离的洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是何发生质壁分离的洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是何物质物质?提示:提示:因为细胞壁是全透性的因为细胞壁是全透性的,所以洋葱表皮细胞原生质层与所以洋葱表皮细胞原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液。细胞壁之间是蔗糖溶液。6.6.若用合适浓度的若用合适浓度的KNOKNO3 3溶液进行该实验溶液进行该实验,结果会发生质壁分离结果会发生质壁分离与复原吗与复原吗?提示:提示:开始外界溶液浓度较大开始外界溶液浓度较大,细胞发生质壁分离细胞发生质壁分离;细胞主动吸细胞主动吸收收K K+和和NONO3 3-后后,随着细胞液浓度增大随着细胞液浓度增大,质壁分离又会自动复原。质壁分离又会自动复原。1.1.紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后,在显微镜下观察到在显微镜下观察到()【解析解析】选选C C。发生质壁分离后。发生质壁分离后,紫色会因色素浓度的增加而加紫色会因色素浓度的增加而加深。色素位于大液泡中深。色素位于大液泡中,细胞核位于液泡外。细胞核位于液泡外。2.2.下图是某同学在观察植物细胞的质壁分离与复原实验中的基下图是某同学在观察植物细胞的质壁分离与复原实验中的基本操作步骤本操作步骤,其中步骤其中步骤D D在质壁分离和质壁分离复原实验中分别在质壁分离和质壁分离复原实验中分别属于属于()A.A.实验组实验组,对照组对照组 B.B.实验组实验组,实验组实验组 C.C.对照组对照组,对照组对照组 D.D.对照组对照组,实验组实验组 【解析解析】选选A A。本题考查对实验对照的理解。该实验属于自身。本题考查对实验对照的理解。该实验属于自身对照实验对照实验,所谓自身对照是指对照组和实验组在同一研究对象所谓自身对照是指对照组和实验组在同一研究对象上进行上进行,是实验前后之间的对照。步骤是实验前后之间的对照。步骤D D在质壁分离实验中属于在质壁分离实验中属于实验组实验组,在质壁分离复原实验中属于对照组。在质壁分离复原实验中属于对照组。3.(20133.(2013潍坊模拟潍坊模拟)下列各项不可以通过质壁分离实验加以证下列各项不可以通过质壁分离实验加以证明的是明的是()A.A.成熟植物细胞的死活成熟植物细胞的死活 B.B.原生质层比细胞壁伸缩性大原生质层比细胞壁伸缩性大 C.C.成熟的植物细胞能进行渗透吸水成熟的植物细胞能进行渗透吸水 D.D.细胞液浓度大小的测定细胞液浓度大小的测定 【解析解析】选选C C。当外界溶液浓度大于细胞液浓度时。当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞通过渗细胞通过渗透作用失水透作用失水,从而发生质壁分离。故质壁分离过程不能证明成从而发生质壁分离。故质壁分离过程不能证明成熟的植物细胞能进行渗透吸水。熟的植物细胞能进行渗透吸水。4.4.用紫色洋葱鳞片叶表皮制备观察细胞质壁分离及复原实验的用紫色洋葱鳞片叶表皮制备观察细胞质壁分离及复原实验的临时装片临时装片,观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的说法观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的说法,正确的是正确的是()A.A.将装片在酒精灯上加热后观察细胞质壁分离现象将装片在酒精灯上加热后观察细胞质壁分离现象 B.B.在盖玻片的一侧滴入清水在盖玻片的一侧滴入清水,细胞会吸水膨胀但不会破裂细胞会吸水膨胀但不会破裂 C.C.用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后,均能够观察到质壁分均能够观察到质壁分离复原现象离复原现象 D.D.当质壁分离不能复原时当质壁分离不能复原时,细胞仍具有正常生理功能细胞仍具有正常生理功能 【解析解析】选选B B。观察细胞质壁分离及复原实验中用到的是活的、。观察细胞质壁分离及复原实验中用到的是活的、成熟的植物细胞成熟的植物细胞,因此不能将装片在酒精灯上加热。因为细胞因此不能将装片在酒精灯上加热。因为细胞液有一定的浓度液有一定的浓度,因此在盖玻片的一侧滴入清水因此在盖玻片的一侧滴入清水,细胞会吸水膨细胞会吸水膨胀胀,但由于植物细胞最外侧的细胞壁有保护和支持作用但由于植物细胞最外侧的细胞壁有保护和支持作用,所以不所以不会破裂。用一定浓度的硝酸钾溶液处理细胞后会破裂。用一定浓度的硝酸钾溶液处理细胞后,能观察到质壁能观察到质壁分离复原现象分离复原现象,但当超过一定浓度后但当超过一定浓度后,细胞会失水过度而导致细细胞会失水过度而导致细胞死亡胞死亡,不会发生质壁分离复原现象不会发生质壁分离复原现象;KNO;KNO3 3溶液浓度过低溶液浓度过低,不能不能使植物细胞发生质壁分离。当发生质壁分离的细胞不能复原时使植物细胞发生质壁分离。当发生质壁分离的细胞不能复原时,细胞已成为死细胞。细胞已成为死细胞。5.(20135.(2013福州模拟福州模拟)在观察植物细胞在观察植物细胞 的质壁分离和复原过程中的质壁分离和复原过程中,某同学在视某同学在视 野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处 于如右图状态于如右图状态,a,a、b b表示两处浓度表示两处浓度,由由 此可推测此可推测()A.A.此时此时ab,ab,细胞渗透吸水细胞渗透吸水 B.B.此时此时a=b,a=b,渗透系统保持动态平衡渗透系统保持动态平衡 C.C.此时此时ab,ab,细胞渗透失水细胞渗透失水 D.D.上述三种情况都有可能存在上述三种情况都有可能存在 【解析解析】选选D D。图示细胞处于质壁分离状态。图示细胞处于质壁分离状态,但无法判断其动态但无法判断其动态过程过程,因此判断该细胞可能处于高渗溶液中因此判断该细胞可能处于高渗溶液中,正在发生质壁分离正在发生质壁分离,也可能处于低渗溶液中也可能处于低渗溶液中,发生质壁分离复原发生质壁分离复原,也可能处于等渗溶也可能处于等渗溶液中液中,细胞维持质壁分离状态细胞维持质壁分离状态,不再变化。不再变化。6.6.以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象,下列叙述错误的是下列叙述错误的是()A.A.在细胞发生质壁分离时能观察到紫色中央液泡逐渐缩小在细胞发生质壁分离时能观察到紫色中央液泡逐渐缩小 B.B.高浓度蔗糖溶液比低浓度蔗糖溶液所引发的质壁分离所需时高浓度蔗糖溶液比低浓度蔗糖溶液所引发的质壁分离所需时间短间短 C.C.将发生质壁分离的细胞放入清水中又能复原将发生质壁分离的细胞放入清水中又能复原,说明细胞保持说明细胞保持活性活性 D.D.用高浓度的用高浓度的NaClNaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离 【解析解析】选选D D。本题考查植物细胞的质壁分离与复原实验的实。本题考查植物细胞的质壁分离与复原实验的实验原理。验原理。A A项项,细胞发生质壁分离时细胞发生质壁分离时,由于细胞内水分减少由于细胞内水分减少,能观能观察到紫色中央液泡逐渐缩小。察到紫色中央液泡逐渐缩小。B B项项,质壁分离所需时间取决于细质壁分离所需时间取决于细胞内外的浓度差胞内外的浓度差,外界溶液浓度越高外界溶液浓度越高,所需时间越短。所需时间越短。C C项项,只要只要细胞发生质壁分离后能复原细胞发生质壁分离后能复原,就说明细胞仍保持活性。就说明细胞仍保持活性。D D项项,只只要外界溶液浓度高于细胞液要外界溶液浓度高于细胞液,就能引起细胞质壁分离。就能引起细胞质壁分离。7.7.用用2 mol/L2 mol/L的乙二醇溶液和的乙二醇溶液和2 mol/L2 mol/L的蔗糖溶液分别浸浴某种的蔗糖溶液分别浸浴某种植物细胞植物细胞,得到其原生质体变化情况的一些数据。下列表述中得到其原生质体变化情况的一些数据。下列表述中,正确的是正确的是()A.A.该细胞是根尖分生区的细胞该细胞是根尖分生区的细胞 B.ABB.AB段曲线表明细胞液浓度在逐渐增大段曲线表明细胞液浓度在逐渐增大 C.aC.a处状态表明该细胞处于处状态表明该细胞处于BDBD段段 D.ECD.EC段表明细胞丧失选择透过性段表明细胞丧失选择透过性 【解析解析】选选B B。该细胞具有大液泡。该细胞具有大液泡,故不可能是分生区细胞故不可能是分生区细胞,a,a处处状态可以处于状态可以处于BD,BD,也可以处于也可以处于ECEC段段;发生发生ECEC段的原因是细胞选择段的原因是细胞选择性地吸收乙二醇性地吸收乙二醇,引起细胞液浓度高于细胞外溶液浓度。引起细胞液浓度高于细胞外溶液浓度。8.8.下图为某学生进行某实验的基本操作步骤下图为某学生进行某实验的基本操作步骤,请回答以下问题请回答以下问题:(1)(1)你认为他做该实验的目的是你认为他做该实验的目的是 。(2)B(2)B步骤主要观察洋葱鳞片叶表皮细胞中紫色步骤主要观察洋葱鳞片叶表皮细胞中紫色 的大小的大小以及以及 的位置。的位置。(3)(3)请描述请描述C C步骤的操作方法步骤的操作方法:。(4)(4)某学生在某学生在F F步骤观察时步骤观察时,发现质壁分离不能复原发现质壁分离不能复原,最可能的最可能的 原因是原因是 。(5)(5)通过实验发现通过实验发现,蔗糖溶液浓度不适宜会造成实验失败。请蔗糖溶液浓度不适宜会造成实验失败。请 据此拟定一个相关的研究课题据此拟定一个相关的研究课题:。【解析解析】(1)(1)由图分析由图分析,该实验是探究植物细胞的吸水和失水实该实验是探究植物细胞的吸水和失水实验。答案合理即可。验。答案合理即可。(2)B(2)B步骤低倍镜下观察步骤低倍镜下观察,以获取中央液泡以获取中央液泡大小、原生质层的位置的初始数据。大小、原生质层的位置的初始数据。(3)(3)步骤步骤C C是一种典型的引是一种典型的引流法操作。流法操作。(4)(4)发现质壁分离不能复原发现质壁分离不能复原,植物细胞可能已死亡植物细胞可能已死亡,原生质层失去了选择透过性。原生质层失去了选择透过性。(5)(5)从蔗糖溶液浓度与质壁分离从蔗糖溶液浓度与质壁分离的角度拟定实验课题的角度拟定实验课题,答案合理即可。答案合理即可。答案答案:(1)(1)观察植物细胞的质壁分离与复原观察植物细胞的质壁分离与复原(或探究植物细胞在或探究植物细胞在什么情况下会失水和吸水或证明原生质层相当于一层半透膜等什么情况下会失水和吸水或证明原生质层相当于