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高三生物048.doc

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资源描述

1、东北师范大学附属中学网校(版权所有 不得复制)期数: 0512 SWG3 048学科:生物 年级:高三 编稿老师:郭彩凤 审稿老师:高毅 复习 篇同步教学信息植物对水分的吸收和利用【高考命题范围及复习策略】 渗透作用原理、渗透作用实验,植物细胞质壁分离和复原的条件,是以往乃至以后考试的重要出题点。【典型问题讲解】例1如图在U形管的中部C处装有半透膜,在a侧加入细胞色素C(分子相对质量为1.3万道尔顿的蛋白质)水溶液(红色),b侧加入清水,并使a、b两侧液面高度一致。经过一段时间后,实验结果将是 Aa、b两液面高度一致,b侧为无色Ba、b两液面高度一致,b侧为红色Ca液面低于b液面,b侧为红色D

2、a液面高于b液面,b侧为无色解析:多数学生对细胞色素C的分子相对质量为1.3万道尔顿感到不易理解,其实完全可以不管,因为题目中已经十分清楚地告诉我们,细胞色素C是一种蛋白质,而蛋白质分子属于有机大分子,它是不能自由地通过半透膜的。遵循渗透作用的原理,b侧的水分子会进入a侧,使a液面升高。由于a侧的细胞色素C不能通过半透膜进入b侧,因此,b侧仍为无色。答案:D例2置于一定浓度的蔗糖溶液中,可能会发生质壁分离的一组细胞是 A人的口腔上皮细胞和肝细胞B玉米根尖分生区的细胞和伸长区的细胞C形成层细胞和干种子细胞D洋葱表皮细胞和根毛细胞解析:根据质壁分离的概念,它是指原生质层与细胞壁发生分离的现象。是细

3、胞液的水分透过原生质层向外渗出(渗透作用失水)的结果。能发生质壁分离的细胞应该是一个渗透系统,是具有大型液泡的活的植物细胞(成熟植物细胞)在处于高浓度的外界溶液中才会有的现象。A项是人体的细胞,它没有细胞壁,也就不会有质壁分离。B项中的玉米根尖细胞没有形成大型液泡,同理C项的两种细胞都无大型液泡,主要靠吸胀作用吸水,不会发生质壁分离。D项是两种成熟的植物细胞,符合质壁分离发生的条件。答案:D例3田间一次施化肥过多,作物会变得枯萎发黄,俗称“烧苗”,其原因是 A根细胞从土壤中吸收养分过多B根细胞不能从土壤中吸水C根系不能将水向上运输D根系加速了呼吸作用,释放的能量过多解析:“烧苗”现象是由于作物

4、过度缺水的结果。植物主要靠根尖的成熟区以渗透吸水的方式从土壤中吸收水分。根据细胞渗透吸水的原理,根毛细胞能否从土壤中吸水,主要决定于细胞液的浓度与土壤溶液的浓度差。只有当细胞液浓度高于外界溶液浓度时,根毛细胞才能进行渗透吸水;反之,则会失水。一次施化肥过多,便会使土壤溶液的浓度过高,从而导致根毛细胞吸水困难,甚至还会失水。答案 B例4把洋葱表皮浸入一定浓度的KNO3中,能引起表皮细胞发生质壁分离。一段时间后,表皮细胞的质壁分离会自动复原,其原因是 A细胞膜主动运输K+和NO3-进入细胞,细胞液浓度加大B细胞膜主动运输水分进入细胞,细胞液浓度减小C植物细胞具有质壁分离自动复原的能力D一段时间后这

5、些表皮细胞已死亡解析:围绕质壁分离和复原的有关原理来分析这道题并不困难。质壁分离发生的条件是细胞液的浓度小于外界溶液浓度,细胞发生失水;已经发生了质壁分离的细胞要复原,则必须是细胞液的浓度大于外界溶液的浓度,细胞吸水,使原生质充盈起来。细胞能发生质壁分离和复原表明它是活的植物细胞。洋葱表皮放入KNO3溶液初期,由于细胞液浓度小于溶液KNO3溶液的浓度,细胞失水,发生质壁分离。一段时间后,由于KNO3电离出的K+和NO3-通过主动运输方式进入细胞,使细胞液浓度升高,质壁分离复原。答案:A【高考典型习题解析】1(03上海)下图分别表示4种植物叶片上、下表皮的气孔数,其中叶片浮于水面生长的植物是解析

6、:此题考察的是生物体结构和功能相适应的基本思想,题点在水分散失的结构气孔,浮于水面生长的植物,其下表面没有散失水分的作用,气孔退化,主要靠上表面散失水分,完成蒸腾作用,所以上表面气孔较多。答案:C2(01上海)人红细胞的渗透压与x浓度的食盐水相当。而浸在y浓度食盐水中的红细胞破裂:浸在z浓度食盐水中的红细胞收缩。则这三种食盐水的浓度大小依次为A xyz B yxz C zyx D zxy解析:红细胞浸在y中破裂,说明y的浓度小于红细胞,即小于x;浸在z中收缩,失水,说明z的浓度大于红细胞,即大于x。所以zxy答案:D3.(00广东卷)将成熟的植物细胞放在溶液中能构成一个渗透系统,主要原因是 A

7、.液泡膜内外溶液有浓度差 B.细胞内原生质层可看作一层选择透过性膜 C.细胞壁是全透性的 D.水分可以自由出入细胞 解析:渗透装置的条件是半透膜、两侧的浓度差,成熟的植物细胞的原生质层是选择透过性的,可以看成是半透膜,液泡中的细胞液和外界溶液具备浓度差,但并不是液泡膜内外的溶液有浓度差。答案:B【知识拓展与延伸】1吸胀作用与细胞吸胀吸水含水量少的亲水性物质能够吸收水分而膨胀的现象叫做吸胀作用。植物细胞的原生质及细胞壁的成分中,蛋白质、淀粉和纤维素等都是亲水性物质,它们与水分子间相互作用,其间存在着附着力、毛细管力、电化学作用等,具有吸引水分子的力量。不同物质与水分子间相互作用的力量不同,蛋白质

8、、淀粉和纤维素相比,蛋白质亲水性最强,淀粉次之,纤维素最小。豆科植物中种子含有大量的蛋白质,故其吸引水分的能力较谷类种子大。在豆科植物种子的吸胀过程中,因种皮含纤维素多而子叶含蛋白质多,所以子叶的吸胀力较种皮的大,种皮就会被子叶胀破。一般来说,细胞在形成大型液泡之前的吸水主要靠吸胀作用。例如,风干种子萌发时的吸水,分生组织的细胞生长时的吸水等等,都是靠吸胀作用。细胞由于胶体物质对水具有吸胀作用,能使细胞经常保持一定的水分,从而能经受干旱的考验。干燥种子吸水以后所产生的吸胀作用的力量相当大,人们曾用大豆等种子填入岩石的裂缝中,灌水以后,大豆的吸胀力可以使岩石崩裂。2扩散与渗透物质都有从较高的浓度

9、区域向其较低的浓度区域平均分布的趋势,这种由其浓集区域向其稀薄区域的自发净移动,称为扩散。例如向纯水中加入糖块,则糖分子将在水中趋于平均分布;水分子也将浓度由密度大的部分向密度小的部分运转,直到水分子分布均一而达到动态平衡。如图2-3所示的装置,使烧杯中纯水与漏斗内蔗糖液保持同一水平面。由于漏斗口装有半透性膜,水分子可自由透过,而蔗糖分子不能透过,所以纯水中的水分子将自发地向漏斗内运送而使液面逐渐升高。此现象实际是由于同一时间内,水分子从漏斗外向内运转的数量多造成(纯水中水分子向漏斗内运转的同时,蔗糖液中的水分子也向漏斗外运转)。水分子或其他溶剂分子通过半透性膜的扩散现象称为渗透作用。由于渗透

10、作用使漏斗内水分子增多,同时,静水压也逐渐增加。静水压使糖液中的水分子通过半透性膜向烧杯内运转,随着液面增高及静水压的增大,膜内水分子向外运转的速度也增加,当静水压增大到膜两侧水分子透过膜的速度相等时,水分子的进出即达到动态平衡,液面也不再升高。一个渗透装置应该具备两个基本条件:一是有半透性的膜;二是在膜的两侧存在浓度差。一个成熟的植物细胞,可以看作是一个渗透系统。因为细胞壁是全透性的;原生质层(细胞膜、液泡膜及这两层膜之间的细胞质可以看作一层)可以看作是选择透过性的膜,把细胞液与外界环境隔开;在细胞液内含有很多溶解于水中的物质,是有一定浓度的。所以,成熟植物细胞主要靠渗透作用来吸水。3观察植

11、物细胞的质壁分离和复原(1)观察质壁分离和复原的实验有什么意义?质壁分离是具有大型液泡的植物细胞处于高渗透溶液中(即外界溶液的浓度大于细胞液的浓度时),发生的现象,即由原生质层紧贴细胞壁逐渐变成原生质层部分或全部离开细胞壁而收缩成团的过程。观察植物细胞的质壁分离及复原,第一是可以了解到一个成熟的植物细胞就构成一个渗透系统,它是细胞渗透吸水或失水的标志;第二可以了解渗透作用发生的条件;第三是可以证明细胞是活的;第四还可以大体测出细胞液的浓度。(2)为什么要选用紫色洋葱作实验材料?这主要是为了便于观察。紫色洋葱的颜色是来自于表皮细胞液泡内的细胞液,在细胞液内含有一种叫花青素的色素。因为成熟的表皮细

12、胞液泡非常大,占据了细胞的绝大部分,紫色部分就成为了细胞内原生质的标志,让大家能清楚地看到质壁分离及复原的过程。用紫色洋葱作实验材料,若外层鳞片叶用完,内层的色太淡不宜作实验时,可以将它们放在光照处,经照射后又可以变为深紫色。除了洋葱外,也可以选用南瓜的表皮毛,或黑藻、水绵等作实验材料。(3)为什么要先制作正常状态植物细胞的装片进行观察,然后再作质壁分离的装片进行观察?这是本实验的起始部分,这样做才能观察到洋葱表皮细胞的正常状态和质壁分离的全过程,起对照作用。另外,由于制作装片的技术问题,会出现所撕下的表皮细胞不完整,不能观察到一个成熟植物细胞的全部构造(细胞壁、细胞质、细胞核和液泡等),可能

13、只看到一些仅具细胞壁的“空壳”。先观察正常状态细胞的装片,就可以鉴定是否撕取了完整的细胞结构,保证下一步的实验效果。(4)发生质壁分离的细胞,在原生质层与细胞壁之间的空隙中充满着哪种物质?由于细胞壁是全透性的而细胞膜具有选择透过性,所以一些不被细胞膜选择吸收的溶质分子可以通过细胞壁上的孔洞却不能透过细胞膜。这样,在原生质层与细胞壁之间的空隙中实际上充满着外界溶液。(5)除了蔗糖溶液,还可以选择哪些物质作分离剂?总的原则是选择对细胞无毒害作用的药品作为分离剂,并且浓度要适当,如5的KNO3或Ca(NO3)2,只有在保证细胞不被损害的条件下,才能得到预期的效果。【强化训练】1如右图所示,在U形管中

14、部C处装有半透膜,在a侧加入细胞色素c(分子量为1.3万道尔顿的蛋白质)水溶液(红色),b侧加入清水关使a、b两侧液面高度一致,经一段时间后,实验结果将是 Aa、b两液面高度一致,b侧为无色 Ba、b两液面高度一致,b侧为红色Ca液面低于b液面,b侧为红色 Da液面高于b液面,b侧为无色2关于蒸腾作用的意义叙述不正确的是A产生蒸腾拉力,促进水分吸收 B降低植物体表温度,免遭阳光灼伤C促进根对矿质元素的吸收 D促进水、矿质元素在植物体内运输3剪取一段带叶的植物枝条,插入水中,水仍能向上运输,这主要是由于A光合作用 B吸胀作用 C蒸腾作用 D呼吸作用4设下图为某植物相邻的3个细胞,其细胞液浓度依次

15、为abc,正确表示它们间水分子渗透方向的是 5下列过程中所散失的水分,主要属于结合水的是A洋葱表皮细胞质壁分离失去的水 B种子收获后晒干过程散失的水C植物蒸腾作用散失的水 D干种子烘烤过程中散失的水6夏季,高大乔木从土壤中吸收水分并运至整个植物体的主要动力来自A细胞内大分子亲水物质 B呼吸作用生成的ATPC细胞液的渗透压 D植物的蒸腾作用7下列细胞中依靠渗透吸水的是A根生长点细胞 B茎形成层细胞C失水的叶肉细胞 D干种子的细胞8若向日葵的某种细胞间隙的溶液浓度为A,细胞液浓度为B,细胞质基质浓度为C,则当它因缺水而萎蔫时,三者间的浓度关系是AABC BACB CBCA DBAC9下列几种植物的

16、干种子中,吸胀作用最强的是A花生 B水稻 C黄豆 D向日葵10把体积相同的10%的葡萄糖溶液和10%的蔗糖溶液用半透膜隔开,其水分子运动的特点是A因浓度相同,水分子移动处于平衡状态B水分子由葡萄糖溶液向蔗糖溶液中移动比由蔗糖溶液向葡萄糖溶液中移动的多C水分子总的移动趋势是由蔗糖溶液向葡萄糖溶液中移动D水分子不移动11自马铃薯中用打孔器打出两圆柱体块P和R,P在蒸馏水中放1h,R在与马铃薯细胞液等渗的盐溶液中放1h,测定处理的圆柱体是否与原来的孔刚好合适AP不适合,但R刚好合适BP不合适,R也不合适CP精确的合适,R也精确的合适DP精确的合适,但R不精确的合适12观察植物细胞的质壁分离现象时,会

17、看到液泡体积_,颜色_,此时还可以看到_的界面,其外界面实际上是_。13植物细胞发生质壁分离的结构基础是具有_,其内细胞液有一定浓度;_是全透性的,而原生质层是_。细胞壁的伸缩性_原生质层的伸缩性。14把洋葱表皮细胞和入的红细胞分别放入30%的蔗糖溶液和清水中,一会儿后,用显微镜对其进行观察:(1)在30%蔗糖液中,洋葱表皮细胞出现_现象;红细胞出现_现象;原因是_。(2)在清水中,洋葱表皮细胞出现_,原因是_;红细胞出现_现象,原因是_;如要使红细胞保持正常状态,应放入的生理盐水中。 15(17分)将长势相同的3株豌豆幼苗分别培养在相同的培养基中,开始测知它们对K+和H2O的吸收基本相同。随

18、后对3株幼苗分别作如下处理:将A株幼苗剪去部分叶片;给B株幼苗注射“呼吸阻断剂”;在C株培养基中添加高浓度的KHCO3溶液。试问:(1)对吸水没有影响的是_,吸水量减少的是_,原因_;严重影响吸水能力的是_,原因是_。(2)对吸收K+没影响的是_,吸K+量有所减少的是_,原因是_;严重影响吸K+能力的是_,原因是_。参考答案:1D 2C 3C 4C5D 6D 7C 8B 9C 10C 11A12由大变小 由浅变深 原生质层 细胞膜13液泡 细胞壁 选择透过性膜 小于14(1)质壁分离 皱缩 细胞内溶液浓度均低于蔗糖浓度而失水(2)紧张状态 细胞液浓度高于清水浓度,细胞吸水,膨胀至破裂,细胞不断吸水膨胀而红细胞没有细胞壁保护 0.915(1)B A蒸腾量减少 C 细胞外溶液浓度过高,细胞不仅不能吸水反而会失水(2)C A 蒸腾量减少影响了K+的运输 B 呼吸受抑制不能为根细胞提供交换吸附所需的H+和HCO3-,不能提供主动运输所需要的能量7

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