高考生物大一轮复习 第四章 植物细胞的吸水和失水探究课件 新人教版必修1.pptVIP

探究植物细胞的吸水和失水 实验原理 1 植物细胞壁的特点 伸缩性比原生质层小 2 成熟的植物细胞构成渗透系统可以发生渗透作用 实验步骤 1 质壁分离和复原实验流程 0 3g ml蔗糖溶液 清水 2 三次观察的实验现象 逐渐变小 与细胞壁逐渐分离 逐渐变大 逐渐贴近细胞壁 变浅 1 植物细胞发生质壁分离的内在因素是什么 提示 2 实验时一定要选择紫色洋葱外表皮细胞吗 提示 不一定 但紫色洋葱外表皮细胞含有色素 使液泡呈现一定的颜色 更有利于观察 原生质层有半透性 质壁分离 细胞壁伸缩性小原生质层伸缩性大 细胞渗透失水 3 本实验选用0 3g ml的蔗糖溶液作试剂 若浓度过高或过低对实验有何影响 提示 选用0 3g ml的蔗糖溶液作试剂 既明显出现质壁分离 又不会杀死细胞 若浓度过高 质壁分离速度快 细胞会因失水过多而死亡 不能再进行质壁分离复原 若浓度过低 不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢 4 只要外界溶液的浓度大于细胞液的浓度 细胞就会发生质壁分离吗 请简述原因 提示 不一定 因为质壁分离是成熟的活的植物细胞具有的生理现象 未成熟的植物细胞和动物细胞不会发生质壁分离现象 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物质 提示 因为细胞壁是全透性的 所以洋葱表皮细胞原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液 6 若用适宜浓度的kno3溶液进行该实验 结果会发生质壁分离与复原吗 请简述原因 提示 会 开始外界溶液浓度较大 细胞发生质壁分离 细胞主动吸收k 和no3 后 随着细胞液浓度增大 质壁分离又会自动复原 7 动物细胞和植物细胞吸水和失水后的状态相同吗 试分析原因 提示 不同 动物细胞吸水较多时可涨破 植物细胞则不会涨破 因为植物细胞壁具有保护作用 失水后的植物细胞可发生质壁分离 而动物细胞则是皱缩 1 2013 福建高考 为探究茉莉酸 植物生长调节剂 对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响 将细胞分别移至不同的培养液中继续培养3天 结果如表 下列叙述错误的是 注 表示有添加 添加后nacl浓度为100mmol l 1 茉莉酸浓度为10 3mg l 1 表示无添加 a 胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水b 质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小c nacl为自变量 茉莉酸为因变量d 茉莉酸对nacl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用 解题指南 解答本题应注意以下两点 1 熟悉质壁分离的实验现象及结论 2 正确分析对照实验得出nacl和茉莉酸在该实验中的作用 解析 选c 本题考查质壁分离实验的原理 实验现象及对照实验的设计 a项 质壁分离及复原实验证明了成熟植物细胞通过渗透作用吸水和失水 故正确 b项 植物细胞失水发生质壁分离后 液泡体积变小浓度变大 故正确 nacl和茉莉酸在该实验中都是自变量 组形成对照 证明nacl能够引起胡杨细胞发生质壁分离 组形成对照 得出茉莉酸对nacl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用 故c项错误 d项正确 2 2014 聊城模拟 紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后 在显微镜下观察到的正确图示是 解析 选c 紫色洋葱表皮细胞的紫色是由液泡中的色素呈现出来的 在发生质壁分离的时候紫色变深 细胞核存在于细胞质中 而不存在于液泡中 加固训练 将紫色洋葱表皮细胞置于0 3g ml的蔗糖溶液中 光学显微镜下观察到的现象是 a 液泡逐渐变小 颜色由浅变深b 液泡逐渐变大 颜色由深变浅c 细胞膜 液泡膜结构明显d 原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液 解析 选a 因外界蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度 洋葱表皮细胞将不断失水 使液泡变小 而细胞液中色素不能随水透过原生质层 因此颜色加深 光学显微镜下既看不清膜结构也辨不清蔗糖的成分 3 2014 衡阳模拟 将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞浸润在0 3g ml的蔗糖溶液中 1分钟后进行显微镜观察 结果见下图 下列叙述错误的是 a 图中l是细胞壁 m是液泡 n是细胞质b 将视野中的细胞浸润在清水中 原生质体会逐渐复原c 实验说明细胞膜与细胞壁在物质通透性上存在显著差异d 洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料 解析 选a 图中l是细胞壁 m是液泡 n是细胞壁和细胞膜之间的物质 不是细胞质 将视野中的细胞浸润在清水中 细胞会吸水导致原生质体逐渐复原 0 3g ml的蔗糖溶液能通过细胞壁 但不能通过细胞膜 说明细胞膜与细胞壁在物质通透性上存在显著差异 洋葱根尖分生区细胞为未成熟的细胞 不宜作为该实验的实验材料 加固训练 2014 扬州模拟 如图为显微镜下某植物细胞在30 蔗糖溶液中的示意图 下列叙述中错误的是 a 若将细胞置于清水中 a仍保持不变b 若该细胞处于40 蔗糖溶液中 b a值将变小c b a值能表示细胞失水的程度d a b分别表示细胞和液泡的长度 解析 选d 植物细胞在30 蔗糖溶液中已发生质壁分离 图中a表示细胞的长度 b表示原生质体的长度 质壁分离过程中 原生质体逐渐变小 细胞壁伸缩性有限 a长度基本不变 b a值能表示细胞失水的程度 体现了质壁分离的程度 若将细胞置于清水中 将发生质壁分离复原现象 a仍保持不变 但若该细胞处于40 蔗糖溶液中 质壁分离现象更明显 b a值将变小 4 用洋葱鳞片叶表皮制备观察细胞质壁分离实验的临时装片 观察细胞的变化 下列有关实验操作和结果的说法 正确的一项是 a 将装片在酒精灯上加热后观察细胞质壁分离现象b 在盖玻片的一侧滴入清水 细胞会吸水膨胀但不会破裂c 用不同浓度的kno3溶液处理细胞后 均能够观察到质壁分离复原现象d 当质壁分离不能复原时 细胞仍具正常生理功能 解析 选b 观察细胞质壁分离实验中用的是活的 成熟的植物细胞 因此不能将装片在酒精灯上加热 因为细胞液有一定的浓度 因此在盖玻片的一侧滴入清水 细胞会吸水膨胀 但由于植物细胞最外侧细胞壁的保护和支持而不会破裂 用一定浓度的kno3溶液处理细胞后 能观察到质壁分离复原现象 但当超过一定浓度后 由于细胞的快速失水而导致细胞死亡后 不再发生质壁分离复原现象 方法技巧 有关细胞是否发生质壁分离及复原的分析 1 从细胞角度分析 具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现象 死细胞 动物细胞及未成熟的植物细胞 如根尖分生区细胞 不发生质壁分离现象 2 从溶液角度分析 在溶质可穿膜的溶液中 如kno3溶液等 细胞会发生先质壁分离后自动复原现象 在溶质不能穿膜的溶液中细胞只会发生质壁分离现象 不能自动复原 在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象 但会因过度失水而死亡 不再复原 5 2014 成都模拟 农作物遭受洪水长时间浸泡会出现烂根而死亡 原因是根细胞无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用 为研究酒精对细胞的毒害 某生物兴趣小组进行了下面的实验 步骤一 配制不同浓度的酒精溶液 分别浸泡生长状况相同的洋葱紫色鳞片叶表皮细胞1个单位时间 2个单位时间 3个单位时间 步骤二 取出材料置于蒸馏水中漂洗10min 然后制成临时装片 一侧滴入0 3g ml的蔗糖溶液 另一侧用吸水纸吸引 步骤三 观察并统计发生质壁分离的细胞数和视野中细胞的总数 计算出发生质壁分离细胞所占百分率 结果如图所示 请回答以下问题 1 本实验遵循的实验原理是 通过观察细胞是否发生质壁分离 来判断植物细胞的 进而来了解酒精对细胞的毒害作用 2 渗透作用的发生必须具备两个条件 一是具有半透膜 二是半透膜两侧的溶液具有 根细胞被酒精毒害失去渗透作用 原因是 失去选择透过性 3 上述步骤二中 将材料置于蒸馏水中漂洗10min的目的是 4 酒精浸泡3个单位时间导致洋葱表皮细胞全部死亡的最低酒精浓度为 体积分数25 的酒精浸泡洋葱表皮细胞1个单位时间的实验结果表明 由此得出的结论是 5 实验结果预测 在图中绘出不同浓度酒精溶液作用细胞2 5个单位时间质壁分离细胞所占百分率 解析 1 只有活细胞才能发生质壁分离 2 酒精毒害细胞使细胞的原生质层失去选择透过性 不能发生渗透作用 从而不能发生质壁分离 3 多余的酒精会影响细胞的质壁分离 在蒸馏水中漂洗10min可洗去多余的酒精 4 从图中信息可知 酒精浸泡3个单位时间导致洋葱表皮细胞全部死亡的最低酒精浓度为15 体积分数25 的酒精浸泡洋葱表皮细胞1个单位时间质壁分离细胞所占百分率约为40 表明有部分细胞死亡 5 根据图中几种情况分析 不同浓度酒精溶液作用细胞2 5个单位时间 低浓度时发生质壁分离细胞所占的百分率应为100 下斜线起点和终点介于2和3个单位时间之间 答案 1 死活 2 浓度差原生质层 3 洗去酒精 避免多余的酒精对实验的干扰 4 15 只有部分细胞死亡生长状况相同的不同的洋葱表皮细胞对酒精毒害的耐受能力不同 5 略 下斜线起点和终点介于2和3个单位时间之间 横线对应100 应用点拨 细胞吸水或失水必须满足两个条件 一是有半透膜 保证细胞是活的 二是细胞内外存在浓度差 所以应该从半透膜和浓度差两方面入手 考虑该原理在实际中的应用 该实验原理可以应用于比较不同植物细胞的细胞液浓度 判断细胞的死活 死细胞不发生质壁分离 证明成熟的植物细胞是一个渗透系统 测定细胞液的浓度等方面 典例1 将不同植物的三个未发生质壁分离的细胞置于同一蔗糖溶液中 形态不再变化后的细胞图像如下图 则有关各细胞实验前细胞液浓度的判断 正确的是 a 甲 乙 丙b 乙 甲 丙c 乙 丙 甲d 丙 甲 乙 解题指南 解答本题的关键是根据图示状态推断细胞吸水 失水情况 a c失水 b吸水或不吸不失水 解析 选b 乙未出现质壁分离 丙质壁分离现象最明显 所以实验前乙的细胞液浓度最高 丙最低 即乙 甲 丙 典例2 持续观察在0 3g ml蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞 发现中央液泡逐渐变小 说明 a 细胞壁是一层半透膜b 洋葱表皮细胞已经死亡c 蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度d 细胞液的浓度逐渐增大 解析 选d 由题干知 中央液泡逐渐变小 说明洋葱表皮细胞没有死亡 在失水 因此蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度 细胞液的浓度逐渐增大 细胞壁是全透性的 典例3 用一片新鲜的苔藓植物叶片制成临时装片 滴加有适量红墨水的0 3g ml蔗糖溶液 用低倍显微镜观察装片中的苔藓细胞 如图所示状态下 处的颜色分别是 a 绿色 红色b 绿色 无色c 红色 无色d 红色 红色 解析 选a 由于细胞液浓度低于0 3g ml蔗糖溶液 因此细胞发生质壁分离 又由于植物细胞壁是全透性的 生物膜具有选择透过性 红墨水不是生命活动所必需的 因此在 原生质层 细胞壁和原生质层空隙处的颜色分别是绿色 红色 实验现象 典例 将洋葱鳞片叶放在0 45mol l蔗糖溶液中 细胞发生质壁分离 放在0 35mol l的蔗糖溶液中 细胞有胀大趋势 放在0 4mol l的蔗糖溶液中 细胞几乎不发生变化 这表明 a 洋葱表皮细胞已经死亡b 细胞膜不允许水分子自由通过c 蔗糖分子进入细胞导致渗透平衡d 细胞液浓度为0 4mol l左右 解析 选d 在0 45mol l蔗糖溶液中细胞发生质壁分离 则细胞液浓度小于0 45mol l 在0 35mol l的蔗糖溶液中细胞有胀大趋势 则细胞液浓度大于0 35mol l 在0 4mol l的蔗糖溶液中 细胞几乎不发生变化 则细胞液浓度为0 4mol l左右 实验的对照原则 自身对照1