1、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
2、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,使液泡中的细使液泡中的细胞液呈紫色胞液呈紫色,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
3、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细所以洋葱表皮细胞原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液。胞壁之间是蔗糖溶液。6.6.若用合适浓度的若
4、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大而加紫色会因色素浓度的增大而加深。色素位于大液泡中深。色素位于大液泡中,细胞
5、核位于液泡外。细胞核位于液泡外。2.(20132.(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
6、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。3.3.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
7、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
8、。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。4.4.用洋葱鳞片叶外表皮制备临时装片进行观察细胞质壁分离和用洋葱鳞片叶外表皮制备临时装片进行观察细胞质壁分离和复原实验复原实验,下列叙述正确的是下列叙述正确的是()A
9、.A.切下一小方块鳞片叶切下一小方块鳞片叶,直接压片直接压片 B.B.用低倍镜观察中央液泡的变化用低倍镜观察中央液泡的变化 C.C.在盖玻片一侧滴入在盖玻片一侧滴入0.3 g/mL0.3 g/mL的蔗糖溶液的蔗糖溶液,细胞吸水膨胀细胞吸水膨胀 D.D.发生质壁分离和复原发生质壁分离和复原,说明洋葱叶外表皮相当于一层半透膜说明洋葱叶外表皮相当于一层半透膜 【解析解析】选选B B。切下一小方块鳞片叶。切下一小方块鳞片叶,用镊子撕下叶表皮用镊子用镊子撕下叶表皮用镊子展平后加盖盖玻片展平后加盖盖玻片,A,A选项错误选项错误;用低倍镜观察中央液泡的变用低倍镜观察中央液泡的变化化,B,B选项正确选项正确;
10、在盖玻片一侧滴入在盖玻片一侧滴入0.3 g/mL0.3 g/mL的蔗糖溶液的蔗糖溶液,另一侧另一侧用吸水纸吸引用吸水纸吸引,细胞在细胞在0.3 g/mL0.3 g/mL的蔗糖溶液中因失水而发生质的蔗糖溶液中因失水而发生质壁分离壁分离,C,C选项错误选项错误;发生质壁分离和复原发生质壁分离和复原,说明洋葱叶外表皮细说明洋葱叶外表皮细胞原生质层相当于一层半透膜胞原生质层相当于一层半透膜,D,D选项错误。选项错误。5.5.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
11、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,
12、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。6.6.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
13、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
14、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。7.7.某校生物实验小组要对动物细胞是否也能通过渗透作用吸水某校生物实验小组要对动物细胞是否也能通过渗透作用吸水和失水进行实验探究和失水进行实验探究,假如你是其中的一员假如你是其中的一员,请分析回答下列问请分析回答下列问题题:(1)(1)若作出的实验假设是动物细胞能通过渗透作用吸水或失水若作出的实验假设是动物细胞能通过渗透作用吸水或失水,请你说出作出该假设的理论依据请你说出作出该假设的理论依据:_:_ _。(2)(2)把下面的实验方案补充完整。把下面的实
15、验方案补充完整。实验仪器、试剂实验仪器、试剂:显微镜、带刻度的载玻片、取材工具、食盐显微镜、带刻度的载玻片、取材工具、食盐等。等。实验材料实验材料:为了便于取材和观察为了便于取材和观察,最好选用人的最好选用人的 细胞作细胞作为实验材料。为实验材料。实验步骤实验步骤:A.A.配制并选用生理盐水、蒸馏水、配制并选用生理盐水、蒸馏水、9%9%的食盐溶液。的食盐溶液。B.B.在载玻片的中央滴加一滴在载玻片的中央滴加一滴 ,放入所选细胞放入所选细胞,盖上盖上盖玻片盖玻片,制成临时装片。制备同样装片若干个制成临时装片。制备同样装片若干个,分别放在显微镜分别放在显微镜下观察。下观察。C.C.取一张临时装片取
16、一张临时装片,在载玻片的一侧滴加蒸馏水在载玻片的一侧滴加蒸馏水,另一侧另一侧_ ;另取一张临时装片另取一张临时装片,在载玻片的一在载玻片的一侧滴加侧滴加9%9%的食盐溶液的食盐溶液,另一侧操作同上。另一侧操作同上。D.D.用显微镜观察。观察指标是用显微镜观察。观察指标是 。(3)(3)预期及结论预期及结论:如果你的假设成立如果你的假设成立,则实验的预期结果是则实验的预期结果是:在滴在滴加蒸馏水的实验中加蒸馏水的实验中 ;在滴加在滴加9%9%食盐水的食盐水的实验中实验中 。【解析解析】本题考查动物细胞能渗透吸水或失水的相关实验。渗本题考查动物细胞能渗透吸水或失水的相关实验。渗透作用发生的条件是透作用发生的条件是:具有半透膜和浓度差。假设动物细胞能具有半透膜和浓度差。假设动物细胞能通过渗透作用吸水或失水的理论依据是动物细胞具有发生渗透通过渗透作用吸水或失水的理论依据是动物细胞具有发生渗透作用的条件作用的条件(或细胞膜有选择透过性或细胞膜有选择透过性,当细胞与外界溶液接触时当细胞与外界溶液接触时,膜两侧具有浓度差膜两侧具有浓度差)。实验材料最好选用人的红细胞。实验材料最好选用人的红细胞(或口
