2022学年高考生物一轮复习 高考必考教材实验（五）——观察植物细胞的质壁分离及复原探究案（含解析）新人教版.docx

1、高考必考教材实验(五)观察植物细胞的质壁分离及复原任务驱动探究突破任务1完善实验原理成熟的植物细胞构成渗透系统可发生_。任务2完善质壁分离与复原实验流程(1)实验步骤：(2)现象与结论任务3分析质壁分离的原因特别提醒(1)本实验存在两组对照实验(2)质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，这是由于细胞壁是全透性的且有水分子通过原生质层渗出来。任务4研析深化教材，析因推理归纳，提升学科素养(1)实验时一定要选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吗？(2)为什么要选用紫色洋葱鳞片叶的外表皮？根尖分生区的细胞能否作为该实验的材料？(3)选择试剂时，为什么选用0.3 g/mL的蔗糖溶液而不用0

2、.5 g/mL的蔗糖溶液？(4)适宜浓度的KNO3溶液或尿素、甘油、乙二醇等能否作为该实验的试剂？为什么？盐酸、酒精、醋酸等行吗？为什么？(5)该实验无独立的对照组，为什么还叫对照实验？考向分类对点落实质壁分离实验的选材、原理与操作的综合考查12018浙江卷，17在观察某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中，依次观察到的结果示意图如下，其中、指细胞结构。下列叙述正确的是()A甲状态时不存在水分子跨膜运输进出细胞的现象B甲乙变化的原因之一是结构的伸缩性比的要大C乙丙的变化是由于外界溶液浓度小于细胞液浓度D细胞发生渗透作用至丙状态，一段时间后该细胞会破裂22017海南卷，9为研究植物细胞质壁分离

3、现象，某同学将某植物的叶表皮放入一定浓度的甲物质溶液中，一段时间后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象。下列说法错误的是()A该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞B细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度C细胞液中的H2O可以经扩散进入甲物质溶液中D甲物质和H2O能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁3(多选)在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中，显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细胞状态。下列叙述错误的是()A由观察甲到观察乙须将5倍目镜更换为10倍目镜B甲、乙、丙可在同一个细胞内依次发生C与甲相比，乙所示细胞的细胞液浓度较低D由乙转变为丙的过程中，没有水分子从胞内扩散到胞外4经典高考在“观察

4、植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如下图所示)。下列有关叙述，正确的是()A第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域B第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处C吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染镜头D为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微观察步骤质壁分离与复原的应用5经典高考为探究茉莉酸(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()组别培养液中另添加的成分结果NaCl茉莉酸部分细胞质壁分离细胞正常，无质壁分离细胞正常，

5、无质壁分离注：“”表示有添加，添加后NaCl浓度为100 mmolL1，茉莉酸浓度为103mgL1，“”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CNaCl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拓展应用质壁分离及其复原实验应用(1)判断成熟植物细胞是否有生物活性(2)测定细胞液浓度范围镜检细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度镜检发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之则细胞液浓度越大(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)镜检(5)比较未知浓度溶液的浓

6、度大小同一植物的成熟细胞未知浓度的溶液测定刚刚发生质壁分离所需时间比较所用时间长短判断溶液浓度的大小(时间越短，未知溶液的浓度越大)实验单一变量：未知浓度的溶液。(6)判断原生质层和细胞壁伸缩性大小成熟植物细胞分离剂实验单一变量：植物细胞原生质层和细胞壁的伸缩性差异。6(多选)一定浓度的酒精对细胞有毒害作用。某生物兴趣小组分别用不同浓度的酒精对生长状况相同的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞进行1个单位时间、2个单位时间、3个单位时间的处理，并计算出发生质壁分离细胞的百分率。结果如下图所示。下列相关叙述正确的是()A本实验的实验原理是一定浓度的酒精对细胞有毒害作用，根据是否发生质壁分离判断细胞的死活B浸

7、泡3个单位时间导致紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞全部死亡的最低酒精浓度为15%C发生质壁分离的外因是细胞壁的伸缩性小于细胞膜的伸缩性D本实验表明紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞对酒精的耐受能力不同质壁分离及复原实验的综合能力考查72021河南鹤壁高三精英对抗赛试题将若干生理状况基本相同，长度为3 cm的鲜萝卜条分为四组，分别置于三种浓度相同的溶液(实验组)和清水(对照组)中，测量每组萝卜条的平均长度，结果如图。据图分析，下列叙述错误的是()A对照组中萝卜条长度增加较少的原因是细胞壁的伸缩性较小B蔗糖溶液中的萝卜条不能恢复原长度是因为蔗糖不能进入细胞C实验曲线图推测出萝卜细胞膜上运载葡萄糖的载体比甘油载体数量

8、少D实验结束后，实验组中的萝卜条的细胞液浓度都比实验前大网络建构提升长句应答必备1渗透作用的发生所需的条件是：半透膜和膜两侧的浓度差。2自由扩散与协助扩散的共同点是：物质顺浓度梯度扩散。3胞吞和胞吐的共同点是：运输的都是大分子、都需能量、都依赖于膜泡运输。示例1原生质层的组成是_。2成熟植物细胞发生质壁分离的原因是_。3主动运输的特点是_。等级选考研考向12020江苏卷，5如图表示物质进、出小肠上皮细胞的几种方式，下列叙述正确的是()A葡萄糖进、出小肠上皮细胞方式不同BNa主要以方式运出小肠上皮细胞C多肽以方式进入细胞，以方式离开细胞D口服维生素D通过方式被吸收22019浙江选考，9哺乳动物细

9、胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中，一段时间后制作临时装片，用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是()A在高于0.9%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离B在0.9%NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞C在低于0.9%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂D渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散32017海南卷，6将生长状态一致的某种植物幼苗分成甲、乙两组，分别移入适宜的营养液中在光下培养，并给甲组的营养液适时通入空气，乙组不进行通气处理。一定时间后测得甲组的根对

10、a离子的吸收速率远大于乙组的。关于这一实验现象，下列说法错误的是()A给营养液通入空气有利于该植物的生长B根细胞对a离子的吸收过程属于自由扩散C根细胞对a离子的吸收过程有能量的消耗D根细胞的有氧呼吸有利于根对a离子的吸收国考真题研规律12020全国卷取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是()A甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液

11、浓度升高B若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零C若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离D若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组2全国卷下列过程中，不属于胞吐作用的是()A浆细胞分泌抗体到细胞外的过程BmRNA从细胞核到细胞质的过程C分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程D突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程32018全国卷，2下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是()A巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散B固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输C神经细胞受到刺激时产生的Na内流属于被动运输D护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输42017全

12、国卷，4将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是()A04 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内B01 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等C23 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压D01 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压52016全国卷，2离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是()A离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散B离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的C动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率D加入蛋白

13、质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率6全国卷，4将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等)，取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则()A实验后，a组液泡中的溶质浓度比b组的高B浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的Ca组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组D使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.40.5 molL1之间高考必考教材实验(五)【任务驱动探究突破】任务1渗透作用任务2(1)紧贴细胞壁0.3 g/mL的蔗糖溶液逐渐变小变深清水

14、逐渐变大变浅任务3(2)一层半透膜小于失水任务4(1)提示：不一定。但紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液中含有色素，使液泡呈现紫色，更有利于观察。(2)提示：紫色洋葱鳞片叶外表皮具有紫色的大液泡，便于观察；根尖分生区的细胞无大液泡，不发生质壁分离，不能作为该实验的材料。(3)提示：使用浓度过高的蔗糖溶液(0.5 g/mL)，质壁分离现象明显，但不能复原，因为溶液浓度过高导致细胞过度失水而死亡。(4)提示：K和NO可被细胞吸收，从而使细胞液浓度增大，所以细胞先发生质壁分离，后又自动复原，不适于作为该实验的试剂(尿素、甘油、乙二醇等现象同上)。盐酸、酒精、醋酸能杀死细胞，不能作为质壁分离实验的试剂。

15、(5)提示：该实验中，实验组和对照组在同一装片中先后进行，属于自身对照。【考向分类对点落实】1解析：甲状态时，水分子仍然通过跨膜运输进出细胞，A错误；甲乙的变化表明，细胞正在发生质壁分离，其内在的原因是：结构所示的细胞壁的伸缩性比所示的原生质层的伸缩性要小，B错误；乙丙表示细胞在发生质壁分离复原，其变化的原因是外界溶液浓度小于细胞液浓度，细胞吸水所致，C正确；细胞发生渗透作用至丙状态，因细胞壁的支持和保护作用，一段时间后，该细胞不会破裂，D错误。答案：C2解析：具有大液泡的活细胞才能发生质壁分离，A正确；质壁分离过程中，细胞在失水，此时，细胞外甲物质的浓度高于细胞内甲物质的浓度，B错误；水分子

16、跨膜运输的方式是自由扩散，C正确；细胞壁是全透的，甲物质和H2O能自由通过，D正确。答案：B3解析：该图表示紫色洋葱鳞片叶表皮细胞发生质壁分离复原的过程。观察质壁分离时只需用低倍镜，不必换用高倍镜观察，A错误；在实验中细胞一直保持活性，可以观察到甲、乙、丙的连续状态，B正确；由甲到乙，细胞失水，细胞液浓度升高，C错误；由乙转为丙，水是双向扩散的，只不过进入细胞的水多于扩散到细胞外的水，D错误。答案：ACD4解析：第一次观察时由于未滴入蔗糖溶液，细胞还没有发生质壁分离，只能看到紫色大液泡，A错误；第二次观察时滴入少量的蔗糖溶液，细胞开始发生质壁分离，可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处，B

17、正确；吸水纸的主要作用是引流，即吸引蔗糖溶液从盖玻片的一侧流到另一侧，使全部洋葱鳞片叶浸润在蔗糖溶液中，C错误；第一次显微镜观察是为了获得实验前的现象，以便于和实验中的现象变化作对照，因此不可省略，D错误。答案：B5解析：NaCl和茉莉酸为自变量，有无质壁分离现象为因变量。答案：C6解析：一定浓度的酒精对植物细胞有毒害作用，可以通过观察细胞是否发生质壁分离来判断植物细胞的死活；酒精浓度为15%时，浸泡3个单位时间的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞无质壁分离发生，说明此时细胞已全部死亡；质壁分离发生的内因是紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，外因是细胞液浓度小于外界溶液浓度；据

18、图分析可知，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%，体积分数为25%的酒精浸泡洋葱表皮细胞1个单位时间的实验结果是只有部分细胞死亡，由此可知生长状况相同的洋葱，表皮细胞对酒精的耐受能力不同。答案：ABD7解析：对照组中细胞吸水，但由于细胞壁的伸缩性相对较小，所以细胞体积增大较小，A正确；细胞发生质壁分离时，当溶质分子不能被细胞吸收(或进入细胞)时(如蔗糖)，细胞不能发生质壁分离的自动复原；而当溶质分子能够被吸收时(不论是主动吸收，如KNO3，还是被动吸收，如甘油)，细胞能发生质壁分离的自动复原，B正确；甘油为脂溶性小分子，进入细胞的方式为自由扩散，所以细胞膜上没有运输甘

19、油的载体蛋白，C错误；蔗糖组只失去水分，所以细胞液浓度变大，甘油组和葡萄糖组由于都吸收了溶质进入细胞，所以细胞液浓度也变大了，D正确。答案：C课堂总结网络聚焦大概念网络建构提升选择透过性胞吞、胞吐自由扩散协助扩散主动运输浓度差细胞壁和原生质层的伸缩性不同原生质层浓度差示例1细胞膜和液泡膜以及两膜之间的细胞质2外界溶液的浓度大于细胞液浓度，且原生质层比细胞壁伸缩性大3需载体、需能量，从低浓度到高浓度运输历届真题分类集训培素养等级选考研考向1解析：由图示可知，葡萄糖进入小肠上皮细胞时逆浓度梯度运输，该运输方式属于主动运输，葡萄糖运出小肠上皮细胞时顺浓度梯度运输且需要载体，该运输方式为协助扩散，A正

20、确；据图可知，Na主要以方式(主动运输)运出小肠上皮细胞，B错误；多肽以方式(胞吞)进入细胞，以胞吐方式离开细胞，C错误；维生素D为固醇类物质，口服维生素D通过方式(自由扩散)被吸收，D错误。答案：A2解析：在高于0.9%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩，但红细胞无细胞壁结构，故不会发生质壁分离，A错误；在0.9%NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于水分子进出细胞膜达到动态平衡，而不是没有水分子进出细胞，B错误；在低于0.9%NaCl溶液中，红细胞会吸水甚至导致涨破，C正确；渗透是指水分子或其它溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的扩散，D错误。答案：C3解析：由题目所给信

21、息“甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组的”说明根对a离子的吸收为主动运输过程；主动运输过程需要能量和载体，B错误、C正确；给营养液通入的空气中含有氧气，根细胞获得氧气，有氧呼吸能正常进行，有利于根对a的吸收，有利于该植物的生长，A、D正确。答案：B国考真题研规律1解析：由题意可知，在实验期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换，两者之间只发生了水分的交换，因甲组中甲糖溶液浓度升高，说明甲组叶细胞从甲糖溶液中吸收了水分，净吸水量大于零，A正确；若测得乙糖溶液浓度不变，即乙组叶细胞细胞液浓度与乙糖溶液浓度相等，乙组叶细胞的净吸水量为零，B正确；若测得乙糖溶液浓度降低，说明乙组叶肉细胞失去了水分，则净吸水

22、量小于零，叶肉细胞可能发生了质壁分离，C正确；题中甲、乙两组糖溶液浓度(g/mL)相等，但甲糖的相对分子质量大于乙糖，因此甲糖溶液的物质的量浓度小于乙糖溶液(即甲糖溶液中的水分子数多于乙糖溶液)，则甲组叶细胞与甲糖溶液间的物质的量浓度差大于乙组叶细胞与乙糖溶液的物质的量浓度差，因此叶细胞的净吸水量甲组大于乙组，D错误。答案：D2解析：胞吐是指大分子物质形成囊泡转移到细胞膜并与细胞膜融合，将大分子物质排出细胞的现象，A、C、D项皆属于胞吐作用；B项中mRNA从细胞核到细胞质是通过核孔，不形成囊泡，不属于胞吐作用。答案：B3解析：病原体属于颗粒性物质，颗粒性物质或大分子物质进出细胞的方式为胞吞和胞

23、吐，因此巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞，A错误；固醇类激素的化学本质是脂质，脂溶性物质以自由扩散的方式进入靶细胞，B错误；神经细胞内的Na浓度比细胞膜外低，受刺激时，产生的Na内流是顺浓度梯度进行的，属于被动运输，C正确；甘油是脂溶性小分子物质，以自由扩散的方式进入细胞，D错误。答案：C4解析：由图可知，原生质体的相对体积先下降后上升，所以该植物细胞发生质壁分离后自动复原。04 h内细胞发生自动复原，说明物质A能进入细胞，A错误；01 h内细胞发生质壁分离，细胞失水，原生质体伸缩性比细胞壁的伸缩性大，所以细胞体积与原生质体体积的变化量不等，B错误；23 h内为质壁分离复原过程，细胞吸水，物质

24、A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压，C正确；01 h内发生质壁分离，细胞失水，液泡中液体的渗透压小于细胞质基质的渗透压，D错误。答案：C5解析：由题意“离子泵能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子”可知，离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输，主动运输是逆浓度梯度进行的，A、B错误；动物发生一氧化碳中毒后会阻碍氧气的运输，导致呼吸速率下降，生成的ATP减少，使主动运输过程减弱，因此会降低离子泵跨膜运输离子的速率，C正确；主动运输需要载体蛋白的协助，加入蛋白质变性剂会导致载体蛋白因变性而失去运输物质的功能，所以会降低离子泵跨膜运输离子的速率，D错误。答案：C6解析：图中纵坐标是实验前与实验后长度的比值，当此比值等于1时，表示该细胞吸水与失水相等，细胞大小不变。当此比值小于1时，表示该细胞吸水，外界溶液浓度小于细胞液浓度，如图中的a、b、c点。当此比值大于1时，表示该细胞失水，外界溶液浓度大于细胞液浓度，如图中的d、e、f点。据图分析可知，a组细胞吸水多于b组，a组液泡中的溶质浓度低于b组，A错误；f组细胞失水最多，而b组是吸水，B错误；水分是自由扩散进入细胞的，不消耗ATP，C错误；c组细胞吸水，d组细胞失水，细胞既不吸水也不失水的蔗糖溶液应该介于c组与d组对应的蔗糖浓度之间，即0.40.5 molL1之间，D正确。答案：D