2012年高考生物总复习一轮《创新方案》必修部分：第三章第四节植物对水分的吸收和利用.ppt

1、一、比较吸胀吸水与渗透吸水吸水方式比较吸胀吸水渗透吸水细胞类型未形成的活的植物细胞，如干种子细胞形成的活的植物细胞，如根尖成熟区细胞大液泡大液泡吸水方式比较吸胀吸水渗透吸水吸水原理细胞内含亲水性物质(亲水性能力大小为：淀粉纤维素)具有选择透过性，相当于半透膜原生质层两侧具有一定的蛋白质原生质层浓度差二、植物细胞的水分代谢过程1成熟的植物细胞是一个渗透系统项目渗透作用模型植物细胞与外界溶液构成图解渗透系统项目渗透作用模型植物细胞与外界溶液构成基本条件 浓度差相当于半透膜细胞液与之间存在浓度差原理水分子通过半透膜的扩散作用细胞液通过与外界溶液之间发生渗透水的扩散趋势溶液溶液半透膜渗透系统原生质层外

2、界溶液原生质层低浓度高浓度2水分代谢过程(1)水分的主要吸收部位是区。(2)水分的主要吸收方式是吸水。(3)水分的主要运输动力是作用产生的拉力。(4)水分的主要运输途径是通过。(5)水分的主要散失途径是通过。(6)水分的主要去向是。根尖成熟渗透蒸腾导管气孔蒸腾作用原生质层小于大于萎蔫浅深分离1下列现象属于渗透作用的是()A蔗糖在水中溶解后使水变甜B春天放在空气中的食盐潮解C小麦干种子浸在水中逐渐胀大D新鲜菜叶放在水中变硬解析：蔗糖在水中的溶解无半透膜控制，只是扩散现象；食盐潮解是一个简单吸收环境水分子的化学过程；小麦干种子主要是依靠亲水性物质形成的吸胀作用吸水；新鲜菜叶是由成熟的植物细胞构成的

3、，原生质层具有选择透过性，相当于半透膜，细胞液与清水之间有浓度差，因而通过渗透作用吸水变硬。答案：D2(2011湖南师大附中质检)图1表示物质扩散的图解，图2是设计证明图1物质扩散成立的实验装置。下列有关叙述正确的是()A图甲中水柱a将持续上升B图甲中水柱a将先上升后下降C图乙中水柱b将持续上升D图乙中水柱b将先上升后下降解析：由于淀粉不能透过半透膜，故水柱a表现为先上升，后保持不变；葡萄糖能透过半透膜，水柱b表现为先上升，后由于葡萄糖透过半透膜进入清水中，水柱b将下降。答案：D3下列关于植物对水分吸收和利用的叙述正确的是()A植物细胞在分化成熟的过程中吸水的主要方式不变 B不同生存环境下的植

4、物，根毛细胞的细胞液浓度一般不同 C所有植物都只能依靠根尖吸收水分，并通过气孔散失水分 D蒸腾作用强弱与光照、大气温度等有关，但不受土壤溶液浓度影响解析：植物细胞在分化成熟的过程中吸水的主要方式会发生变化，如根尖分生区的细胞进行的主要是吸胀吸水，到成熟区则变为主要是渗透吸水；植物吸水主要依靠根尖成熟区的表皮细胞，但植物的叶片也能吸收一部分水；蒸腾作用强弱与光照强度、大气温度等有关，但也会受土壤条件影响，如土壤溶液浓度过大，植物不能吸收水分，则蒸腾作用也会相应减弱。答案：B4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，其中步骤D在质壁分离和质壁分离复原实验中分别属于 ()A实

5、验组，对照组 B实验组，实验组C对照组，对照组D对照组，实验组解析：该实验属于自身对照实验。所谓自身对照是指对照组和实验组在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照。步骤D在质壁分离实验中属于实验组；在质壁分离复原实验中属于对照组。答案：A5下面甲、乙图是渗透装置示意图，丙图是根毛细胞示意图，请根据甲、乙、丙三图回答下列问题：(甲图是发生渗透作用的初始状态，乙图是发生了较长时间的渗透作用之后，漏斗内外的水分子达到平衡时的状态。甲图中为清水，为30%的蔗糖溶液)(1)典型的渗透装置必须具备两个条件：A_(指明甲图中相应部位)；B_。(2)比较乙图中和处溶液浓度的大小：_。(3)丙图中的名称为_，

6、甲图中相当于丙图中的_，它与丙图中相应结构的区别是_。(4)若把根毛细胞放入30%的蔗糖溶液中，它将出现_现象。再放入清水中，它又出现_现象。(5)若把根毛细胞放入90%的蔗糖溶液中，它会出现什么变化？_，过一段时间再放入清水中，此时根毛细胞与上题中放入清水中的变化一样吗？_。为什么？_。(6)盐碱地中的植物常出现萎蔫现象，其原因是_。解析：典型的渗透装置须具备“半透膜(图中)”和半透膜两侧溶液具浓度差两个条件，由乙图中漏斗内液面升高可推知，中溶液浓度应大于，从而使水分子透过半透膜进入漏斗。丙图中为原生质层。当外界溶液浓度过大时，质壁分离过度，细胞失水过多，可导致细胞死亡。盐碱地中植物出现萎蔫

7、现象的原因是外界溶液浓度过大，导致细胞失水。答案：(1)具有半透膜 半透膜两侧溶液具有浓度差(2)(3)原生质层 甲图中的属半透膜，没有选择透过性(4)质壁分离 质壁分离复原(5)迅速质壁分离 不一样 由于蔗糖溶液浓度过高，根毛细胞过度失水死亡(6)土壤溶液浓度大于根毛细胞细胞液的浓度，造成根毛细胞失水，出现萎蔫现象考点一渗透作用的原理及应用命题解读 近年高考对本考点的考查多集中于渗透装置分析，渗透作用相关实验设计，及渗透作用发生条件的验证和渗透作用原理在实践中的应用等。题型主要为选择题，坐标曲线题也可呈现简答题与实验探究题。示例1(2008江苏高考)某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为

8、实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。增添的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。(1)设计出继续实验的简要步骤：_；_。(2)预测实验现象并作出结论。_ _ _。解析实验目的为探究蔗糖的水解产物是否能透过半透膜。由提供的实验材料可推知实验原理：蔗糖的水解产物如果能透过半透膜，则由于渗透作用，两边的液面差最终会缩小，用斐林试剂检验a、b试管内液体，水浴条件下会出现砖红色沉淀；否则，两边的液面会因为蔗糖的水解使溶质分子数增加而液面差变大，且检验时a试管内液体无砖红色沉淀。实验设计步骤时重点考查无关变量的控制，如两侧加入等量的蔗糖酶、

9、水浴控制酶活性的最适温度等。答案(1)向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热(或隔水加热)U形管至适宜温度，观察a、b两管内液面变化 吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试剂，水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀(2)如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物能通过半透膜如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀，B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜1半透膜与选择透过性膜的本质区别(1)半透膜：物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小，不具有选择性，不是生物膜，即物质“能通过，则通过”。(2)选择透过性膜

10、：细胞膜上具有载体，且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同，构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性，即“能通过者未必通过”。当细胞死亡后，膜的选择透过性便消失，从而说明了选择透过性膜是具有生物活性的。2.渗透系统必备条件的实验验证(1)验证渗透作用的发生须具半透膜(2)验证渗透作用的发生须具“浓度差”1U形管中装有两种不同的溶液R及S，两者被一半透膜X隔开(如图a所示)。与S相比，R为低渗溶液(即浓度较低)。图中黑色的深浅即代表浓度的高低。当U形管内达到平衡时，U形管两侧溶液高度及浓度分别是怎样的(参看图b)()A右侧较高，两溶液浓度相等B左侧较高，且左侧浓度较低C右侧较高，且右侧浓度较高

11、D两侧高度相等，浓度相等解析：由于R浓度低于S，因此开始时水由RS扩散，使S液面升高。随扩散的进行，R的渗透压增大，S的渗透压减小，液面差使S侧相对于R侧又产生了一个静水压，其中S侧的渗透压是使R侧水向S渗透的动力，而R侧的渗透压及S侧产生的静水压则又阻止水由RS扩散，当S渗R渗静水压时，两溶液达到渗透平衡，但此时，S侧不仅液面高且浓度也较高。答案：C2如图所示，甲是渗透作用装置示意图，乙、丙两曲线图的横坐标代表时间，下列叙述不正确的是().A半透膜内溶液a的浓度变化可用曲线丙表示B水分子由半透膜外进入半透膜内的速率变化可用曲线乙表示C玻璃管内的液面高度变化可用曲线丙表示D半透膜内外浓度差的变

12、化可用曲线乙表示解析：由于半透膜内为30%的蔗糖溶液，外面为蒸馏水，膜内浓度高于膜外浓度，整体而言，水分子由膜外进入膜内，蔗糖溶液浓度降低，可用曲线乙表示。水分子进入半透膜的速率由膜内外两侧的浓度差决定，由于水分子不断进入膜内，两侧的浓度差越来越小，进入半透膜的速率也逐渐下降，后保持不变，可用曲线乙表示。随着水分子的进入，玻璃管内的液面高度逐渐上升，一段时间后保持不变，可用曲线丙表示。答案：A考点二植物体的水分代谢及其实践应用命题解读 本考点内容包括植物体吸收水分的部位、吸水方式、水分的运输和利用、蒸腾作用及其意义等。高考对本考点的考查多与矿质代谢相结合进行综合考查，对蒸腾作用的意义及水分代谢

13、在生产实践中的应用也多有考查，题型以选择题为主。示例2(2011海淀检测)下图表示不同生态环境下生长的植物其细胞渗透压的大小。据图并结合所学知识判断下列叙述不正确的是 ().A干旱矮灌木之所以能生活在少水的沙漠，是因为它的细胞渗透压可以升高到接近80B红树植物细胞液渗透压在3060之间，这一数值低于它所生活的海水的渗透压C针叶乔木细胞中的渗透压数值表明有的种类适宜湿地生活，有的种类适宜山地生活D沼泽植物生活的水环境的渗透压一定小于盐沼植物生活的水环境的渗透压解析 植物细胞的渗透压大小可代表细胞对水分子的吸引力大小，渗透压越大，对水分子的吸引力越大，生活于干旱环境中的植物其细胞渗透压较大，以保持

14、较强的夺水能力，生活于沼泽或水中的植物，其细胞渗透压相对较小，但所有环境中的植物，细胞渗透压均需保持大于其相应环境(土壤溶液或水环境)中渗透压，方可正常生存。答案B1促进吸水(1)干旱易造成土壤溶液浓度增大及时灌溉。(2)施肥后易造成土壤溶液浓度增大可适时、适量施肥。(3)移栽幼苗时为促进幼苗吸水“带土移栽”不伤及幼根及根毛。(4)盐碱地因土壤溶液浓度过高而不利于植物吸水与生长进行土壤改良或培育耐盐碱植物。植物的水分代谢在生产实践中的应用2预防过多失水(1)移栽植物幼苗时选择“傍晚”时间防止过于强烈的蒸腾作用使植物过多失水。(2)移栽植物时剪掉部分叶片或枝条防止叶片蒸腾失水过多。(3)常在叶片

15、上涂抹抗蒸腾剂(CO2可出入，但水无法出入)防止水分通过气孔蒸腾。特别提示 植物移栽过程中，除应采取保水措施外，还应采取保留幼芽及部分幼叶或剪除部分根尖等措施，其目的是为了利用幼芽、幼叶产生生长素及解除根的顶端优势，从而有利于促进移栽植株生根。3许多植物在遭受干旱和盐碱等非致死性逆境袭击时，细胞内可溶性糖和氨基酸的含量有明显提高，这是对逆境的适应性反应。对上述现象的合理推断是 ()A能提高细胞渗透吸水的能力B能提高细胞吸胀吸水的能力C是淀粉和蛋白质的合成酶活性增强的结果D是淀粉和蛋白质的水解酶活性减弱的结果解析：在干旱和盐碱逆境中，植物的适应性反应是提高吸水能力，可溶性糖、氨基酸增多，提高细胞

16、液浓度，从而提高渗透吸水能力。答案：A4下列对农作物采取的措施及相关叙述，正确的是()常常保留移栽幼苗根部的土壤 常常在移栽前摘去幼苗的部分叶片 常选择傍晚、阴天移栽幼苗 常选择带有芽或幼叶的枝条扦插 以上措施均是为了降低蒸腾作用，防止植物萎蔫ABC D解析：保留移栽幼苗根部土壤的目的是防止过度破坏根系。摘去幼苗部分叶片，常选择傍晚、阴天移栽幼苗都是为了减少植物的蒸腾作用。常选择带有芽或幼叶的枝条扦插，是因为植物幼嫩部分能产生生长素促进扦插枝条生根。答案：B示例(2009江苏高考)按下面步骤进行质壁分离实验。步骤一：在洁净的载玻片中央加一滴清水，取一片藓类小叶，盖上盖玻片。步骤二：从盖玻片一侧

17、滴入0.3 g/mL的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次，使盖玻片下面的藓类小叶浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中。步骤三：在显微镜下观察，结果如图所示。(1)图中A、B处的颜色分别是_。(2)如果上述实验步骤二中从盖玻片的一侧滴入的是加有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的0.3g/mL的蔗糖溶液，则在显微镜下观察到A、B处颜色分别是_。(3)如果将步骤二中浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中的藓类小叶的装片，放在80条件下处理一段时间(装片中的藓类小叶保持在0.3 g/mL的蔗糖溶液中)。在显微镜下清晰地观察到细胞结构后，为更准确地判断A处颜色，对显微镜的操作方法是_、_。如

18、果A处呈绿色，可能的原因是_。解析(1)细胞壁是全透性的，A处是蔗糖溶液呈无色，B处是叶绿体，含叶绿素，呈绿色。(2)由于蔗糖溶液中加入了细胞不吸收的伊红，所以A处红色，B处绿色。(3)为更准确地判断A处颜色，对显微镜的操作方法应是改变光圈大小，调节反光镜；由于80环境中细胞膜、叶绿体膜会变性失活，失去选择透过性，叶绿素穿过叶绿体膜、细胞膜进入A处。答案(1)无色、绿色(2)红色、绿色(3)改变光圈大小调节反光镜(电光源亮度)高温下细胞膜、叶绿体膜失去选择透过性，叶绿素等色素进入A处1实验注意事项(1)实验成功的关键实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡且有颜色的植物细胞，便于在显微

19、镜下观察现象。(2)质壁分离和质壁分离复原中水分移动是双向的，总结果是单向的。(3)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，因细胞壁是全透性且有水分通过原生质层渗出来。(4)若用50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因细胞过度失水而死亡。(5)若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会出现自动复原现象，外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。2植物细胞质壁分离与复原实验的拓展应用(1)判断细胞的死活。(2)测定细胞液浓度范围。(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度。(4)比较未知浓度溶液的浓度大小。(5)验证原生质层和细胞壁的伸缩性大小。(6)鉴别不同种类的溶液(

20、如KNO3溶液和蔗糖溶液)。1(2010上海高考)右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CB/A值能表示细胞失水的程度DA、B分别表示细胞和液泡的长度解析：图示为处于质壁分离状态的植物细胞。因细胞壁的伸缩性很小，故若将该细胞置于清水中，A仍将保持不变。若在40%的蔗糖溶液中，与图示相比，A不变，但因失水更多而B变小，所以B/A将变小，可见B/A值能表示细胞失水的程度。图中A表示的是细胞长度，但B表示的并不是液泡的长度，而是失水后的原生质体的长度。答案：D2(2009海南高考)已知

21、鱼鳔是一种半透膜。若向鱼鳔内注入适量的20%蔗糖溶液、排出鱼鳔内的空气，扎紧开口，将其浸没在盛有10%蔗糖溶液的烧杯中，下列能正确表示烧杯内蔗糖溶液浓度随时间变化趋势的示意图是 ()解析：鱼鳔内蔗糖溶液浓度大于烧杯内蔗糖溶液浓度，故水分子由烧杯进入鱼鳔，烧杯内蔗糖溶液浓度增大，最后达到平衡。答案：B3(2009宁夏高考)下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是()A植物细胞积累K需消耗能量B细胞对离子的吸收具有选择性C海水中的海藻细胞可通过积累溶质防止质壁分离D液泡中积累大量离子，故液泡膜不具有选择透过性解析：无机盐离子进出细胞的方式主要是主动运输，主动运输需要载体和能量。载体属于蛋白质，起选择作

22、用；能量主要是通过有氧呼吸产生的。海藻细胞可以通过积累溶质提高细胞内浓度，不至于造成质壁分离。液泡膜也是一种生物膜，具有选择透过性。答案：D4(2008上海高考)在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如右图。若将处于 b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度溶液中，则该萝卜条的质量将()A不变 B增大C减小 D先增后减解析：成熟的植物细胞可看作是一个渗透装置，它可发生渗透吸水或渗透失水，据图可知，随着蔗糖溶液浓度的增加，萝卜条的质量在减少，在a溶液浓度时，其质量不发生变化，说明细胞液浓度与蔗糖溶液浓度相等。a溶液浓度比b小，在b溶液浓度时萝卜条将发生质壁分离，所以当萝卜条由b溶液浓度

23、(较高浓度)移入a(较低浓度)时萝卜条将吸水，其质量增加。答案：B5(2009上海春招)植物根吸收的水分，以水蒸气状态散失的过程称为蒸腾作用，该过程主要通过叶和茎的气孔完成。小王围绕植物蒸腾作用展开了研究。研究一：为了研究植物通过叶和茎的水分散失状况，小王用凡士林涂抹植物表面，以阻挡水分散失。他选取相同植物，在相同环境下按右图装置设置三组实验，两天后，从刻度玻璃管读取水分减少量，结果如下表：组别第一组第二组第三组涂抹方式不涂凡士林叶片上表面涂凡士林叶片下表面涂凡士林水分减少量45 mL33 mL13 mL(1)刻度玻璃管内植物油的作用是_。(2)根据实验结果推测，该植物通过茎散失的水分量是_m

24、L。(3)从实验可以看出，该植物气孔分布较密的部位是 _ _(不考虑气孔大小差异)。(4)通常自然界中植物吸收的水分90%以上是通过蒸腾作用散失在大气中。蒸腾作用对植物的生理意义是_。散失到空气中的水分重新回到地面的主要方式是_。(5)植物体内有些生理过程需要消耗水分。下列过程需要消耗水分的是 ()A质壁分离 B蛋白质合成C光合作用D葡萄糖合成淀粉(6)水分子进入植物根部细胞的主要方式是_。研究二：为探索不同浓度的蔗糖溶液对植物蒸腾作用的影响，小王设计了如下的实验方案：实验目的：探索不同浓度的蔗糖溶液对植物蒸腾作用的影响。假设：蔗糖溶液的浓度影响植物的蒸腾作用，在一定的浓度范围内，随着浓度的增

25、加蒸腾作用逐渐降低。实验装置：利用研究一的装置。实验步骤：配置1%的蔗糖溶液，代替实验装置中的水；选取同样的植物做实验。用凡士林涂抹植物叶片的上表面。将装置放置于相同条件下进行实验。一段时间后记录水分减少量。数据处理及分析：略。(7)根据研究二的实验目的和假设，请指出实验步骤中的错误及不足之处。_。解析：欲探究蒸腾作用，需防止水分蒸发对实验结果的干扰，故刻度玻璃管内应加入植物油，由表中数据可看出叶片下表面涂凡士林后水分减少量只有13 mL，表明大量气孔应分布于下表面。质壁分离是细胞渗透失水所致，蛋白质及淀粉合成过程中可产水，光合作用过程既耗水也产水。水分子进入根细胞的过程属渗透作用。欲探究不同浓度蔗糖溶液对植物蒸腾作用的影响应配制系列浓度的蔗糖溶液相互对照，同时叶片不必涂凡士林。答案：(1)防止水分蒸发，减少实验误差(2)1(3)叶片下表面(4)促进水分和矿物质的运输，降低叶表面的温度 降水(降雨降雪等)(5)C(6)渗透作用(7)缺乏对照；没有设计不同浓度的蔗糖溶液；不应该涂凡士林注：点击以上图片进入“课时跟踪检测”