高考生物精講 小專題三 質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)及其拓展

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1、小專題三 質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)及其拓展題型一：滲透作用與質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)的綜合考查此類題型常以圖像、坐標(biāo)、表格等圖文信息切入，考查考生對(duì)滲透作用原理、質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)的原理、過(guò)程、現(xiàn)象的理解和掌握程度，試題靈活多樣，選擇題、簡(jiǎn)答題和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題型均有可能出現(xiàn)。解答此類試題的基礎(chǔ)是要深刻理解滲透作用的條件與原理，熟悉質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和現(xiàn)象，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出合理的推斷和解釋。還需注意實(shí)驗(yàn)材料選擇、外界溶液選擇、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)材料的吸水力、滲透壓和細(xì)胞液顏色變化等方面考查?！踞槍?duì)訓(xùn)練】1(2016 年江蘇南通一模改編)某實(shí)驗(yàn)小組用下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置探究魚鰾膜的通透性。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)漏斗內(nèi)外液面等

2、高，實(shí)驗(yàn)中觀察到漏斗內(nèi)液面上升到一定高度后不再上升。相關(guān)敘述正確的是()A漏斗中液面上升速率逐漸增大B水分子只能由魚鰾膜外進(jìn)入膜內(nèi)C液面靜止時(shí)，魚鰾膜內(nèi)外溶液濃度相等D實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明魚鰾膜是一種半透膜解析：魚鰾膜是一種半透膜，水分子能自由通過(guò)，蔗糖分子不能通過(guò)。當(dāng)魚鰾膜袋里面裝蔗糖溶液，外面是清水時(shí)，水分子進(jìn)入魚鰾膜的速度比出來(lái)的速度快，長(zhǎng)頸漏斗中的液面會(huì)上升；隨著液面的上升，蔗糖溶液對(duì)魚鰾膜的壓力增大，會(huì)阻止水分子進(jìn)入，液面上升的速度會(huì)逐漸下降，直至不再上升，A 錯(cuò)誤；水分子可以由魚鰾膜外進(jìn)入膜內(nèi)，也可以由膜內(nèi)進(jìn)入膜外，B 錯(cuò)誤；當(dāng)長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面最高時(shí)，半透膜兩側(cè)水分子進(jìn)出速率相等，但是此時(shí)半

3、透膜兩側(cè)的溶液濃度并不相等，漏斗內(nèi)是稀釋了的蔗糖溶液，燒杯內(nèi)是清水，所以液面靜止時(shí)魚鰾膜內(nèi)溶液濃度膜外，C 錯(cuò)誤；魚鰾膜能讓水分子通過(guò)，不允許蔗糖分子通過(guò)，具有選擇透過(guò)性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明魚鰾膜是一種半透膜，D 正確。答案：D2(2016 年北京通州區(qū)模擬)將某植物相同細(xì)胞分別放置在)A、B 溶液中，細(xì)胞失水量變化如下圖，相關(guān)敘述正確的是(A選用根尖分生區(qū)細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料較為合適B10 min 時(shí)兩組細(xì)胞均處于失水過(guò)程中C兩條曲線的差異是 A、B 溶液濃度不同導(dǎo)致的D10 min 后 B 組細(xì)胞的體積不會(huì)有太大的變化解析：該實(shí)驗(yàn)是滲透吸水、失水的實(shí)驗(yàn)，根尖分生區(qū)細(xì)胞沒有大液泡，不能作為實(shí)驗(yàn)材料，A

4、 錯(cuò)誤；10 min 時(shí) B 溶液細(xì)胞既不吸水也不失水，B 錯(cuò)誤；兩條曲線的差異主要是 A、B溶液的溶質(zhì)不同，A 溶液中溶質(zhì)不能被細(xì)胞吸收，B 溶液中的溶質(zhì)可以被細(xì)胞通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞轿?，C 錯(cuò)誤；分析題圖可知，b 點(diǎn)細(xì)胞既不失水，也不吸水，因此10 min 后B 組細(xì)胞的體積不會(huì)有太大的變化，D 正確。答案：D題型二：成熟植物細(xì)胞活性的判斷此類試題大多將待測(cè)細(xì)胞置于較高濃度的溶液中，利用質(zhì)壁分離的原理，設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)。要求考生根據(jù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行判斷。解題思路如下：【針對(duì)訓(xùn)練】3觀察在 0.3 g/mL 蔗糖溶液中的洋蔥表皮細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)中央液泡逐漸變小，說(shuō)明()A細(xì)胞壁相當(dāng)于一層半透膜B洋蔥

5、表皮細(xì)胞是活的C此時(shí)蔗糖溶液濃度小于細(xì)胞液濃度D細(xì)胞壁收縮導(dǎo)致中央液泡失水解析：洋蔥表皮細(xì)胞處于 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中，會(huì)因失水而導(dǎo)致原生質(zhì)層收縮，發(fā)生質(zhì)壁分離。細(xì)胞壁是全透性的，故 A 錯(cuò)誤；洋蔥表皮細(xì)胞處于 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中，會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離，證明洋蔥表皮細(xì)胞為活細(xì)胞，故 B 正確；質(zhì)壁分離過(guò)程中，此時(shí)蔗糖溶液濃度大于細(xì)胞液濃度，導(dǎo)致中央液泡失水，故 C 錯(cuò)誤；細(xì)胞壁的伸縮性小，故 D 錯(cuò)誤。答案：B4下列判斷細(xì)胞死活的方法中，表述錯(cuò)誤的是()將植物細(xì)胞置于較高濃度的蔗糖溶液中，發(fā)生質(zhì)壁分離的是活細(xì)胞細(xì)胞是活的在高倍鏡下觀察，若發(fā)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)，則表明將某細(xì)菌與水綿一起

6、制成臨時(shí)裝片，用極細(xì)的光束照射水綿，若發(fā)現(xiàn)細(xì)菌沒有趨向水綿照光部位，則說(shuō)明細(xì)菌細(xì)胞為死細(xì)胞洋蔥根尖經(jīng)解離后，若發(fā)現(xiàn)細(xì)胞被龍膽紫溶液染上了色，則表明根尖細(xì)胞在解離前已死亡ACBD解析：將某細(xì)菌與水綿一起制成臨時(shí)裝片，用極細(xì)的光束照射水綿，若發(fā)現(xiàn)細(xì)菌沒有趨向水綿光照部位，可能該細(xì)菌不是好氧菌；依據(jù)的表述不能說(shuō)明該洋蔥根尖細(xì)胞是在解離前還是解離后死亡的。答案：C題型三：比較不同成熟植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度此類題型的命題背景大多是將不同的植物細(xì)胞置于同一濃度的蔗糖溶液中，或?qū)⑼患?xì)胞置于不同濃度的外界溶液中，分析發(fā)生質(zhì)壁分離所需要的時(shí)間或細(xì)胞質(zhì)量的變化或細(xì)胞體積的變化。選擇參照物的關(guān)鍵：比較不同細(xì)胞液濃度

7、，外界溶液濃度是參照物；比較不同溶液濃度高低，細(xì)胞液是參照物?！踞槍?duì)訓(xùn)練】5五個(gè)大小相同的馬鈴薯幼根與物種 A 的幼根分別放入甲戊五種不同濃度的蔗糖溶液中( 細(xì)胞失水過(guò)多會(huì)導(dǎo)致死亡)，數(shù)小時(shí)后，取出稱重，質(zhì)量變化如下圖所示。以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說(shuō)法，正確的是()(導(dǎo)學(xué)號(hào) 57130022)A物種 A 比馬鈴薯更耐干旱B在甲溶液中加入適量的蔗糖酶，在最初一段時(shí)間，其中的馬鈴薯幼根細(xì)胞液濃度將減小C物種 A 在與馬鈴薯根細(xì)胞液等滲的完全培養(yǎng)液中不能正常生長(zhǎng)D當(dāng)馬鈴薯根細(xì)胞在乙蔗糖溶液中質(zhì)量不再發(fā)生變化時(shí)，滲透作用依然進(jìn)行解析：由圖可知，馬鈴薯吸水能力要比物種 A 強(qiáng)，所以馬鈴薯更耐干旱，A 錯(cuò)誤。

8、蔗糖酶將蔗糖分解成葡萄糖和果糖，使?jié)舛仍龃?，馬鈴薯將失水，濃度變大，B 錯(cuò)誤。在馬鈴薯的等滲溶液中，物種A 會(huì)失去水分，所以不能正常生長(zhǎng) ，C 正確。馬鈴薯根細(xì)胞在乙蔗糖溶液中質(zhì)量不再發(fā)生變化有可能是細(xì)胞已死亡，D 錯(cuò)誤。答案：C6將一洋蔥鱗片葉放在某一濃度的蔗糖溶液中，制成裝片，放在顯微鏡下觀察，有 3 種狀態(tài)的細(xì)胞，如下圖所示，你認(rèn)為這 3 個(gè)細(xì)胞在未發(fā)生上述情況之前，其細(xì)胞液的濃度依次是()AABCCBACBABCDBAC解析：根據(jù)題意和圖示分析可知：A 細(xì)胞幾乎沒有發(fā)生質(zhì)壁分離，說(shuō)明細(xì)胞液濃度與蔗糖溶液濃度相當(dāng)；B 細(xì)胞發(fā)生了質(zhì)壁分離，但不明顯，說(shuō)明細(xì)胞液濃度小于蔗糖溶液濃度，但濃度差

9、不大；C 細(xì)胞發(fā)生了明顯的質(zhì)壁分離，說(shuō)明細(xì)胞液濃度小于蔗糖溶液濃度，且濃度差較大。由于蔗糖溶液濃度相同，所以這 3 個(gè)細(xì)胞在未發(fā)生上述情況之前，其細(xì)胞液的濃度依次是 ABC。答案：A題型四：探究原生質(zhì)層和細(xì)胞壁伸縮性大小試題多以質(zhì)壁分離復(fù)原的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為背景，設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，并要求考生根據(jù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行判斷。解題思路如下：發(fā)生質(zhì)壁分離細(xì)胞壁伸縮性小于原成熟植物細(xì) 鏡檢 生質(zhì)層伸縮性。胞分離劑 不發(fā)生質(zhì)壁分離細(xì)胞壁伸縮性大于或等于原生質(zhì)層的伸縮性?！踞槍?duì)訓(xùn)練】7將若干生理狀況基本相同，長(zhǎng)度為 3 cm 的鮮蘿卜條分為四組，分別置于三種濃度相同的溶液(實(shí)驗(yàn)組)和清水(對(duì)照組)中，測(cè)量每組蘿卜條的平

10、均長(zhǎng)度，結(jié)果如下圖。據(jù)圖分析，下列敘述錯(cuò)誤的是()A對(duì)照組中蘿卜條長(zhǎng)度增加較少的原因是細(xì)胞壁的伸縮性較小B實(shí)驗(yàn)說(shuō)明蘿卜細(xì)胞膜上運(yùn)載甘油的載體蛋白比葡萄糖載體數(shù)量多C蔗糖溶液中的蘿卜條不能恢復(fù)原長(zhǎng)度是因?yàn)榧?xì)胞不吸收蔗糖D實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，實(shí)驗(yàn)組中的蘿卜條的細(xì)胞液濃度都比實(shí)驗(yàn)前大解析：植物細(xì)胞壁的伸縮性較小，導(dǎo)致對(duì)照組蘿卜條吸水后增加的長(zhǎng)度較少；甘油進(jìn)入植物細(xì)胞的方式為自由擴(kuò)散，不需要載體蛋白；由于蔗糖是二糖，不能進(jìn)入植物細(xì)胞，因此當(dāng)細(xì)胞失水達(dá)到平衡后，蘿卜條的長(zhǎng)度不變；甘油通過(guò)自由擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞，葡萄糖通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸方式進(jìn)入細(xì)胞，而實(shí)驗(yàn)前后細(xì)胞大小幾乎不變，故這兩組細(xì)胞液濃度比實(shí)驗(yàn)前增大，而蔗糖溶液中植物

11、細(xì)胞通過(guò)滲透作用失水從而導(dǎo)致細(xì)胞液濃度增大。答案：B液(如蔗糖溶液)。題型五：鑒別不同種類的溶液對(duì)細(xì)胞吸水和失水的影響在以蔗糖為質(zhì)壁分離所用的外界溶液的基礎(chǔ)上，以甘油、乙醇、KNO3 等外界溶液為命題切入口的題型也非常常見，多以選擇題的形式出現(xiàn)，解題思路如下圖所示：成熟植物種類溶液細(xì)胞不同質(zhì)壁分離溶質(zhì)不能通過(guò)生物膜的溶質(zhì)壁分離后又自動(dòng)復(fù)原溶質(zhì)能通過(guò)生物膜的溶液(如 KNO3 溶液)。鏡檢【針對(duì)訓(xùn)練】8下圖曲線表示完全相同的兩個(gè)植物細(xì)胞分別放置在甲、乙溶液中，細(xì)胞失水量的變化情況。相關(guān)敘述不正確的是()A該實(shí)驗(yàn)可選取綠色植物成熟的葉肉細(xì)胞進(jìn)行B若乙溶液的濃度稍增大，則曲線中 b 點(diǎn)右移C兩條曲線的差異是由甲、乙溶液濃度不同導(dǎo)致的D6 min 時(shí)取出兩個(gè)細(xì)胞用顯微鏡觀察，均可看到質(zhì)壁分離現(xiàn)象解析：成熟葉肉細(xì)胞有中央大液泡，可發(fā)生滲透作用；若乙溶液的濃度增大，則濃度差增大，相同時(shí)間內(nèi)失水程度變大，復(fù)原所需要的時(shí)間變長(zhǎng)，即 a 點(diǎn)上移、b 點(diǎn)右移；乙曲線是發(fā)生了自發(fā)的質(zhì)壁分離復(fù)原，當(dāng)細(xì)胞剛進(jìn)入這個(gè)溶液時(shí)，細(xì)胞外液濃度高，細(xì)胞失水；隨著離子逐漸運(yùn)入細(xì)胞，細(xì)胞內(nèi)溶液濃度逐漸升高，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)溶液濃度大于細(xì)胞外液時(shí)，細(xì)胞吸水，質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原，所以兩條曲線的差異是由甲、乙溶液溶質(zhì)不同導(dǎo)致的；6 min 時(shí)兩個(gè)細(xì)胞都失去了一定的水，用顯微鏡觀察，均可看到質(zhì)壁分離現(xiàn)象。答案：C