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高三生物教案:《植物对水分的吸收和利用》教学设计

来源:3edu教育网 2018-11-12 14:24:15

  【自学导引】

  一、植物吸水的部位和方式

  1.部位:根吸水最活跃的部位是根尖成熟区的表皮细胞。

  2.方式:

  (1)渗透吸水:植物细胞在形成中央液泡以后主要通过渗透作用吸收水分。

  (2)吸胀吸水:未成熟的植物细胞内还未形成中央液泡,主要靠细胞内的蛋白质、淀粉、纤维素等亲水性物质吸收水分,这叫做吸胀作用。

  ?二、渗透作用的原理

  1.渗透作用:水分子(或其他溶剂分子)透过半透膜的扩散,叫做渗透作用。

  2.水分流动的方向:低浓度溶液通过半透膜进入高浓度溶液。

  3.渗透作用的产生必须具备的条件:

  (1)具有一层半透膜。

  (2)半透膜两侧具有浓度差。

  4.处于外界溶液中的成熟植物细胞是一个渗透系统:

  (1)植物细胞中的细胞膜、液泡膜和中间的细胞质构成原生质层相当于一层半透膜。

  (2)细胞液和外界溶液通常具有浓度差。

  ?三、植物细胞的吸水和失水

  1.吸水和失水的原理

  外界溶液的浓度大于细胞液浓度时,细胞失水;外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水。前者会逐渐表现出质壁分离的现象。

  2.土壤溶液中的水分进入根部导管的途径

  ?四、水分的运输、利用和散失

  1.运输途径:根吸收的水分→根、茎、叶中的导管→叶肉细胞等。

  2.利用和散失:1%~5%的水分保留在植物体参与光合作用和呼吸作用等生命活动,其余的水分几乎都通过蒸腾作用散失掉了。

  ?五、合理灌溉

  1.依据:不同植物的需水量不同;同一植物在不同生长发育时期需水量不同。

  2.概念:合理灌溉是指根据植物的需水规律适时、适量地灌溉。

  3.意义:保证植物茁壮成长,节约淡水资源。

  ?【思考导学】

  1.将一个成熟的植物细胞置于清水中,该植物细胞是否可以无限吸水?

  答案:不能。原因是细胞吸水后,液泡中的细胞液增加,液泡体积变大,原生质层向外扩张。但细胞壁伸缩性很小,不能随原生质层的膨大而膨大,因而对原生质层产生了压力,对水分的进入产生了阻力。当压力增大到一定程度时,细胞也就不会吸水了。

  2.盐渍的肉不易变质,其原因是什么?

  答案:肉盐渍后,在肉的表面形成了一层高浓度的盐溶液,当细菌等微生物落在高浓度的盐溶液中,细菌就会因渗透失水而死亡,这样肉就不会变质了。

  3.在移栽植物时特别是移栽树苗时,一定要去掉一部分枝叶,往往还要选择傍晚或阴雨天移栽,为什么?

  答案:降低蒸腾作用,减少植物体内水分的散失,提高成活率。

  4.每年的3月12日是植树节,那么植树节为什么选在3月12日?

  答案:因为3月12号已进入春季,气温将开始回升,植物的根系已开始活动,移栽后恢复较快,植物(特别是落叶植物)还未长出新叶,是蒸腾作用面积最小的时候,有利于保持体内水分代谢平衡。

  ?【学法指导】

  1.植物细胞的吸水方式

  (1)吸胀吸水:蛋白质、淀粉、纤维素等亲水性物质吸收水分,叫做吸胀作用。吸胀作用是亲水胶体吸水膨胀的现象,是亲水胶体的特性,而不是生命的特征。例如干种子细胞吸水膨胀。吸胀作用的大小与物质的亲水性大小有关,纤维素、淀粉和蛋白质三者的亲水性依次递增,吸胀作用的大小与亲水性物质的多少也有关系。通过吸胀作用吸收水分,叫做吸胀吸水。未成熟的植物细胞,还没有形成中央液泡,主要靠吸胀吸水。

  (2)渗透吸水:通过渗透作用吸收水分,叫做渗透吸水。成熟的植物细胞有中央大液泡,主要依靠渗透作用吸收水分。

  2.渗透作用的原理

  (1)渗透作用:是指水分子通过半透膜的扩散。

  (2)发生渗透作用的条件:一是具有半透膜,二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。即一个完整的渗透系统由两个溶液体系(A和B)以及隔在二者中间的半透膜这三者构成的。

  (3)原理:当溶液浓度A>B时,水分通过半透膜由B流向A;当溶液浓度A<B时,水分通过半透膜由A流向B;当溶液浓度A=B时,则处于动态平衡状态。

  3.植物细胞的吸水和失水

  (1)一个处于外界溶液中的成熟植物细胞和外界溶液构成一个渗透系统。拥有两个溶液体系,即外界溶液和细胞液,同时具有类似于半透膜的结构即原生质层(原生质层由细胞膜、细胞核和中间的细胞质构成)。

  (2)植物细胞的吸水和失水:成熟的植物细胞与外界溶液接触时,就会通过原生质层与外界溶液发生渗透作用,吸水或失水。当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,发生渗透吸水;反之,渗透失水。

  浓度差是水分子由单位体积多的一方透过半透膜向单位体积少的一方扩散的动力。因而,水分总是由相对含量多的地方通过半透膜流向相对含量少的地方,即由低浓度溶液流向高浓度溶液。

  4.植物的吸水

  通常情况下,土壤溶液浓度比较低,成熟表皮细胞细胞液的浓度比较高,这样,土壤溶液中的水分就通过渗透作用进入成熟区表皮细胞中,并且通过成熟区表皮细胞以内的层层细胞向里渗入,最终进入导管。土壤溶液中的水分,还可以通过成熟区的表皮细胞的细胞壁以及成熟区表皮细胞以内的层层细胞之间的细胞间隙向里渗入,最终也进入导管。

  5.水分的运输、利用和散失

  (1)水分的运输:在植物体内,运输水分的组织是根、茎、叶中的导管。根、茎、叶中的导管是一个连续的管道。水分的运输动力来自两个方面:主要是蒸腾作用产生的蒸腾拉力;其次是根的渗透吸水产生的向上推的力(即根压)。

  (2)水分的利用:植物吸收的水分主要用在两个方面:

  ①保留在植物体内参与光合作用和呼吸作用等生命活动,这部分水约占根系吸收水分的1%~5%。

  ②95%~99%的水分用于蒸腾作用。

  (3)水分的散失:水分散失的主要途径是蒸腾作用。蒸腾作用散失水分是植物吸收水分和促进水分在植物体内运输的主要动力;是植物体内矿质离子运输的主要动力;蒸腾作用散失水分可以降低叶面的温度。

  6.怎样理解半透膜与选择透过性膜

  半透膜是指某些物质可以透过,而另一些物质不能透过的多孔性薄膜(如动物的膀胱膜、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等,花生种皮)。而选择透过性膜是由于膜上具有一些运载物质的载体,因为不同细胞膜上含有载体的种类和数量不同,即使同一细胞膜上含有的运载不同物质载体的数量也不同,因而表现出细胞膜对物质透过的高度选择性。当细胞死亡时,膜便失去选择透过性成为全透性。因此,半透性与选择透过性是两个明显不同的概念。

  7.植物细胞发生质壁分离和质壁分离复原的因素

  内部原因:构成植物细胞的细胞壁和原生质层都具有一定程度的伸缩性,但细胞壁的伸缩性较小,而原生质层的伸缩性较大,这样细胞壁和原生质层之间才能发生分离和复原现象。

  外部原因:与外界溶液有关。当外界溶液的浓度大于细胞液的浓度时,细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液中,原生质层的体积缩小,而细胞壁伸缩性小,原生质层与细胞壁逐渐分离开来,也就是逐渐发生了质壁分离。当外界溶液的浓度小于细胞液的浓度时,外界溶液中的水分子就透过原生质层进入细胞液中,整个原生质层的体积逐渐膨大,恢复成原来的状态,使植物细胞发生质壁分离复原。

  8.原生质与原生质层的区别

  原生质是细胞内的生命物质,可分化为细胞膜、细胞质和细胞核等部分,细胞壁不属于原生质。一个动物细胞可以看成是一团原生质。成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层,可以看作是一层选择透过性膜,它不包括细胞液这部分。

  ?【例题解析】

  [例1](2002年高考题)“水往低处流”,但是植物体内的水却是往高处流,动力从何而来?某同学为此做了两个实验。

  实验一:将一枝条插入充满水的玻璃管中,玻璃管的另一端插入盛有水银的容器中。不久水银柱上升,如图一所示。

  实验二:将同一植物的靠近茎的基部切断,套上一个弯曲的玻璃管,管内装有水银和水。不久,玻璃管内水分增加,水银柱上升,如图二所示,请回答:

  实验一说明____________________________________________________。

  实验二说明____________________________________________________。

  根据这两个实验,你对水分在植物体内运输的动力有何新的认识?

  解析:考查水分的运输。水分运输的动力主要是蒸腾作用产生的蒸腾拉力,其次是根部渗透吸水产生的根压。

  答案:实验一说明:枝条叶片通过蒸腾作用散失水分所产生的拉力,是促使水分在植物体内向上运输的动力实验二说明:根部生理活动(答“根部渗透吸水”或只答“根部”也给分)能产生推动水分向上运动的压力 根据这两个实验说明:水分在植物体内上升的动力不但有蒸腾拉力,还有根部产生的向上压力。

  错因:对水分运输的动力不理解是答错本题的主要原因。

  [例2] (2000年高考题)请根据下列条件设计一实验,鉴别两种不同浓度的蔗糖溶液,写出实验步骤并分析实验结果。

  一瓶10%的蔗糖溶液、一瓶30%的蔗糖溶液、250 mL烧杯一只、半透膜制成的透析袋一只,刻度玻璃管一只、细线一根、支架一个。

  (1)实验步骤:

  (2)结果分析:

  解析:半透膜是一种选择透过性膜,小分子物质如水可以自由通过,大分子物质如蔗糖分子不能通过,当膜两侧有浓度差时,水分子就会从低浓度的一侧渗透到高浓度的一侧,直到两侧的浓度相同(事实上,此时水分子进出达到一个平衡状态)。

  答案:(1)①将一瓶溶液倒入烧杯中;②将另一瓶溶液装满透析袋,刻度玻璃管插入袋内的溶液中,用线将袋口和玻璃管扎紧;③将插有刻度玻璃管的透析袋放入盛有溶液的烧杯中,垂直固定在支架上,记录刻度玻璃管液面刻度;④一段时间后,观察玻璃管液面刻度,确定液面是上升还是下降。

  (2)结果分析:如液面升高,则透析袋中的溶液是30%的蔗糖溶液,烧杯中的溶液是10%的蔗糖溶液。反之,可推知透析袋中的溶液是10%的蔗糖溶液,烧杯中的溶液是30%的蔗糖溶液。

  错因:不理解渗透系统形成的基本条件和渗透作用的结果是解答错误的主要原因。

  [例3] (2001年广东高考题)下图是研究植物水分代谢的4个实验装置。

  请判断实验开始后,玻璃管内的水是否流动及流动方向(无流动以×表示,流动方向以↑、↓、→、←表示)。下面四个选项中的符号依次表示4个装置中用括号标示的玻璃管内的水分流动现象,其中正确的是

  A.↑ ↓ × ×     B.× ↑ × →    C.↓ ↑ → →  D.↓ ↑ × ←

  解析:①中水无法流动。②因为要发生蒸腾作用,水分会向上流动。③两边为等渗溶液,水分不流动。④中因为A中浓度高,吸水多,向B侧流动。 答案:B.

  错因:不理解蒸腾作用是水分运输的主要动力和渗透吸水的原理是答错的主要原因。

  ?【基础训练】

  一、选择题

  1.既有亲水性物质,又具有大型中央液泡的植物细胞,其主要的吸水方式是

  A.吸胀吸水    B.渗透吸水    C.吸胀和渗透并重   D.难以确定

  解析:具有大型中央液泡的植物细胞处于外界溶液中就构成了一个渗透系统,主要靠渗透作用吸收水分,即渗透吸水。 答案:B.

  2.植物细胞质壁分离时,细胞壁与原生质层之间充满的是

  A.细胞液和细胞外溶液    B.细胞液    C.细胞外溶液   D.清水

  解析:细胞壁是全透性的,水和溶质分子都可以通过;原生质层具有选择透过性,细胞液不会通过原生质层到液泡外;细胞发生质壁分离,故外界溶液不会是清水。答案:C.

  3.下列哪项不是发生质壁分离的必备条件

  A.细胞壁与原生质层的伸缩性不同             B.液泡的有无

  C.原生质层两侧的溶液具有浓度差             D.细胞核的多少

  解析:发生质壁分离的条件是具有大液泡的活植物细胞和细胞液的浓度小于外界溶液浓度。细胞渗透失水发生质壁分离是因为原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。 答案:D.

  4.一个成熟的植物细胞的原生质层包括

  A.细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的原生质       B.细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质

  C.细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质         D.细胞膜和液泡膜之间的细胞质

  答案:A

  5.设下图为某植物相邻的3个细胞,其细胞液浓度依次是a>b>c,正确表示它们之间水分子渗透方向的是

  解析:根据渗透作用的原理,渗透作用进行时,水分的流动方向是从低浓度的溶液流向高浓度的溶液。

  答案:B.

  6.根毛区的外层细胞不断吸收水分到根内部的导管中去,水分由外向内逐层渗过各层细胞,则各层细胞液的浓度应

  A.逐层降低    B.逐层升高   C.保持不变   D.取决于土壤溶液浓度

  答案:B.

  7.(2001年上海高考题)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.x>y>z   B.y>x>z   C.z>y>x   D.z>x>y

  解析:红细胞浸在y浓度食盐水中破裂,说明y<x;浸在z浓度食盐水中的红细胞收缩,说明z>x。

  答案:D.

  8.下图所示,在U型管中部C处装有半透膜,在a侧加入细胞色素分子(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,并使a、b两侧液面高度一致,经一段时间后,实验结果将是

  A.a、b液面一致,b侧无色     B.a、b液面一致,b侧红色

  C.a液面低于b,b侧红色      D.a液面高于b,b侧无色

  解析:此题是大家常见的,但立意很好,仍是较有价值的题目。以上述简单的实验情境模拟现实,全面考查了渗透作用原理。图中已知条件有:C处为半透膜,半透膜两侧溶液具有浓度差,且a侧浓度>b侧浓度,依据渗透作用原理,水分子总的渗透方向表现为b侧至a侧,故一段时间后,结果将是a侧液面高于b侧液面。另外,根据半透膜的性质,水分子能通过,但大分子的细胞色素分子不能通过,故B侧仍为无色。

  答案:D.

  9.(2000年广东高考题)肾小管与其周围毛细血管之间水分的交换是通过渗透作用完成的。如果流经肾小管的原尿中葡萄糖浓度明显增高,并且不能完全被肾小管重吸收,那么最终排出的尿液量将会

  A.增加   B.减少  C.不变   D.不确定

  解析:此题考查渗透作用的原理。细胞的吸水与失水与外界溶液浓度有密切关系。原尿中葡萄糖浓度明显增高,并且不能完全被肾小管重吸收,这样外界溶液(原尿)的浓度相对升高,肾小管的吸水受到影响,比正常情况回收的水分要少,这样形成的尿液量会增加。 答案:A

  10.下列哪种情况会发生渗透作用

  A.把活的去皮马铃薯放在清水中

  B.把活的去皮马铃薯放在浓盐酸中

  C.把煮熟的马铃薯放在清水中

  D.把放在质量浓度为0.5 g·mL-1蔗糖溶液中的已发生质壁分离的马铃薯放在清水中

  解析:逐项分析可知:活的去皮马铃薯放在清水中,由于马铃薯皮内细胞细胞液浓度与清水之间存在浓度差,会发生渗透作用。把活的去皮马铃薯放在浓盐酸中,细胞将死亡。煮熟的马铃薯细胞也死亡,死细胞不会发生渗透作用。而在质量浓度为0.5 g·mL-1的蔗糖溶液中已发生质壁分离的马铃薯细胞因过度失水而死亡,也不能发生渗透作用。

  答案:A

  11.把蚕豆叶表皮浸在7%的尿素溶液中,开始表皮细胞发生了质壁分离,然后又自动复原,发生自动复原的原因是

  A.原生质层受破坏

  B.尿素分子进入细胞

  C.细胞壁被破坏

  D.尿素溶液浓度低于细胞液的浓度

  解析:做此题应先将题干看清楚,然后联想到质壁分离与质壁分离复原的原理仔细分析各选项。蚕豆表皮在7%的尿素溶液中先发生了质壁分离,可知其浓度大于细胞液的浓度,故D.项错。“后又自动复原”,可知原生质层未被破坏,故A错。另外,C.项“细胞壁被破坏”也是不对的,细胞壁本来就是全透性的,不会影响尿素分子通过,与细胞内外液体的浓度变化无关。自动复原的原因是尿素分子较小,是细胞选择吸收的物质。可通过原生质层进入细胞液,使细胞液浓度升高而渗透吸水,液泡逐渐扩大,原生质层又恢复到原来的状态,表现为“自动复原”。

  答案:B.

  12.下列植物的种子均为干种子,其吸水力最强的是

  A.花生种子

  B.黄豆种子

  C.蓖麻种子

  D.向日葵种子

  解析:蛋白质、淀粉、纤维素均为亲水性物质,且吸水力依次递减。而黄豆种子所含蛋白质最多,故吸水力最强。

  答案:B.

  13.一次施肥过多,作物会枯萎发黄,俗称“烧苗”,其原因是

  A.根系呼吸作用过强,影响根对水分吸收

  B.土壤溶液浓度大于细胞液浓度

  C.土壤溶液浓度小于细胞液浓度

  D.土壤溶液浓度等于细胞液浓度

  解析:一次施肥过多,使土壤溶液浓度升高。当土壤溶液浓度大于根部表皮细胞的细胞液浓度时,根部细胞不但不吸水,反而失水,引起“烧苗”。

  答案:B.

  14.为提高移栽树苗成活率,常常采用根部带土和去掉部分叶子的措施,这是为了

  A.保护根毛,减少蒸腾作用

  B.防止根部营养损失,增加呼吸作用

  C.促进根的发育,降低光合作用

  D.保护幼根,提高植物体温度

  解析:植物的成活在于水,带土移栽,保护根毛,有利于渗透吸水;去掉部分叶片,降低蒸腾作用,减少水分的散失。

  答案:A

  15.一株玉米一生中通过根系吸水约200 kg,而散失的水分约

  A.190~198 kg

  B.160~178 kg

  C.140~158 kg

  D.100~128 kg

  解析:根吸收的水分,一般只有1%~5%保留在植物体内参与各项生命活动,其余全部散失。

  答案:A

  16.将洋葱表皮细胞分别放在0.3 g/mL的蔗糖溶液、0.3 g/mL的KNO3溶液和清水中,其细胞体积随时间推移而变化的曲线(如下图)分别是

  A.a、b、c

  B.b、c、a

  C.c、b、a

  D.b、a、c

  解析:将洋葱表皮细胞放在0.3 g/mL的蔗糖溶液中,细胞渗透失水,体积逐渐缩小,但由于细胞壁的伸缩性有限,体积不会无限收缩;将其放入清水中,情况与放入蔗糖溶液中正好相反;将洋葱表皮细胞放入0.3 g/mL的KNO3溶液中,细胞开始渗透失水,体积逐渐缩小,但由于K+、NO经主动运输方式进入细胞液使其浓度增大,细胞又渗透吸水,液泡体积不断增大,原生质层逐渐恢复原状,即质壁分离复原。

  答案:C.

  17.向猪膀胱注入一半0.3 g/mL的蔗糖溶液,扎紧口后,将其浸入0.05 g/mL的蔗糖溶液中,每隔半小时称一次重量(W),在下图中能正确表示测定结果的是

  解析:由于膀胱内蔗糖溶液浓度高,通过渗透作用不断吸水,使其重量不断增加,其内浓度降低,压强不断增大,阻止水分子进入,最后水分进出平衡,重量保持相对稳定。

  答案:B.

  18.将洋葱鳞片叶放在0.45 M蔗糖溶液中,细胞发生质壁分离;放在0.35 M蔗糖溶液中,细胞有胀大的趋势;放在0.4 M蔗糖溶液中,细胞似乎不发生变化,这表明

  A.细胞已经死亡

  B.蔗糖分子可以自由进出细胞

  C.细胞液浓度为0.4 M左右

  D.细胞质壁分离后能自动复原

  解析:将洋葱鳞片叶放在0.45 M蔗糖溶液中,细胞发生质壁分离,放入0.35 M蔗糖溶液中,细胞有胀大的趋势,说明细胞液的浓度在两浓度之间。放在0.4 M蔗糖溶液中,细胞看不出变化,说明细胞液的浓度在0.4 M左右。

  答案:C.

  19.桃的种子外有坚硬的内果皮而不易发芽,播种前要沙埋处理,这是因为

  A.细胞的吸胀作用使种子吸足水,胀破硬壳

  B.细胞的渗透作用使种子吸足水,胀破硬壳

  C.水的浸泡作用使内果皮变软

  D.尽快使种子烂掉坚硬的外衣

  解析:桃的种子细胞是没有中央液泡的植物细胞,靠吸胀作用吸收水分。干燥种子吸水后所产生的吸胀作用力量是相当大的,这种力量可以使坚硬的内果皮裂开。

  答案:A

  20.正在结西瓜的植株,其吸收的水分主要用于

  A.植株生长

  B.光合作用

  C.瓜果的膨大

  D.气孔的水分蒸腾

  解析:植物的根吸收的水分大约只有1%~5%保留在植物体内用于光合作用、呼吸作用等生理活动,绝大部分主要通过蒸腾作用散失掉。

  答案:D.

  21.和面时,掺入了适量的清水,而揉成的面团中水并不滴出。这一事实能说明的原理是

  A.自由水

  B.结合水

  C.吸胀作用

  D.渗透作用

  解析:面粉中含大量的亲水性物质,如淀粉、蛋白质等。可以吸收大量的水分,称为吸胀作用。

  答案:C.

  22.图中c处为半透膜,在a侧和b侧分别放入相同体积的10%的葡萄糖溶液和蔗糖溶液,其结果是

  A.水从a侧移向b侧的速度大于从b侧移向a侧的速度

  B.水从a侧移向b侧的速度小于从b侧移向a侧的速度

  C.水从a侧移向b侧的速度与从b侧移向a侧的速度相等

  D.水既不从a侧向b侧运动,也不从B侧向a侧运动

  解析:对于10%的葡萄糖溶液和蔗糖溶液来讲,由于蔗糖的分子量大,所以单位体积的葡萄糖溶液中葡萄糖的分子数多于单位体积的蔗糖溶液中蔗糖的分子数,即葡萄糖溶液单位体积的水分子数比蔗糖溶液少,则水从a侧移向b侧的速度小于从b侧移向a侧的速度。

  答案:B.

  23.红细胞破裂,其内的血红蛋白释放出来的现象,称为“溶血”。把红细胞置于下列哪项环境中,会发生“溶血”

  A.浓盐水中

  B.清水中

  C.0.9%的生理盐水中

  D.0.3 g/mL的蔗糖溶液中

  解析:红细胞无细胞壁,渗透吸水过量破裂可发生“溶血”现象。浓盐水和0.3 g/mL的蔗糖溶液的浓度高于红细胞细胞基质的浓度,故A、D不正确;0.9%的盐水与红细胞的渗透压相当,不会发生吸水或失水。

  答案:B.

  24.高大树木的顶端细胞能够不断地得到充足的水分,在此过程中起主要作用的是

  A.呼吸作用

  B.渗透作用

  C.吸胀作用

  D.蒸腾作用

  答案:D.

  25.食醋中的醋酸分子是活细胞所不能选择的小分子物质,蔗糖是不被选择的大分子物质,但用食醋和蔗糖可将鲜蒜腌制成糖醋蒜,这是因为

  A.醋酸和蔗糖分子均存在于活细胞间质中

  B.醋酸和蔗糖分解后被细胞吸收

  C.腌制时间长了,两种物质缓慢地渗入细胞间隙中

  D.醋酸杀死了细胞,细胞膜选择透过性丧失

  解析:食醋可将鲜蒜细胞杀死,原生质层失去选择透过性,这样醋酸分子和蔗糖分子可进入鲜蒜细胞内。

  答案:D.

  ?

  二、简答题

  26.下图表示了处于不同生理状态的取自同一洋葱鳞片叶的三个表皮细胞,请回答:

 

  (1)图中B细胞处于何种生理状态?__________________________。

  (2)图中各细胞的细胞液浓度依次是_____________>_____________>_____________。

  (3)A、B、C三细胞处于不同浓度的溶液中,则图中A与B细胞所处的外界溶液浓度是_____________>_____________。

  (4)三个细胞最易死亡的是_____________。

  (5)假设将洋葱鳞片叶表皮细胞制成装片并使之处于高渗溶液中而发生质壁分离,用显微镜观察一个细胞的上述过程,则该细胞形态变化顺序将如图所示的从_____________→_____________→_____________。

  解析:取自同一洋葱鳞片叶的三个表皮细胞可认为细胞液等情况基本相同。从图中可以看出,A尚未发生质壁分离;B开始发生质壁分离;C已完全发生质壁分离。所以各细胞液浓度从大到小依次为C、B、A;A所处的外界溶液浓度比B所处的外界溶液浓度低;C失水最多易死亡;若是同一细胞在不同时间的形态。则该细胞形态变化顺序为:A→B→C。

  答案:(1)质壁分离 (2)C B A (3)B A (4)C (5)A B C

  27.用2 mol/L的KNO3溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞,观察质壁分离现象,得到某原生质体体积变化的情况,如下图所示,请回答:

  (1)原生质体体积在A→B段的变化说明:细胞处于_____________状态,此时,在细胞壁与原生质体之间充满了_____________,原因是_____________。

  (2)由B→C段和B→D段的比较可以认定,曲线_____________反映了植物细胞在KNO3溶液中的变化情况。此时该细胞正在发生_____________,引起这种变化的原因是__________________________。

  (3)并不是该植物的所有生活细胞均能发生质壁分离,能发生质壁分离的细胞还必须具有_____________。

  解析:由于植物细胞液的浓度小于KNO3溶液和蔗糖溶液的浓度,故开始时渗透失水,发生质壁分离现象。但K+和NO可通过主动运输方式逐渐进入细胞内部,使细胞液浓度变大导致细胞渗透吸水,发生质壁分离复原现象,原生质体恢复原状;而蔗糖分子不能进入细胞内部,故不能发生质壁分离复原现象。另外,细胞壁是全透性的,水和溶质分子都能通过。

  答案:(1)质壁分离 外界溶液 细胞壁具有全透性 (2)甲 质壁分离复原 细胞主动吸收了K+、NO,使细胞液浓度变大 (3)中央液泡

  28.下图是根据两颗苍耳种子的萌发试验记录制作的曲线图,请据图回答问题:

  (1)AB段说明两种子在萌发以前均未形成_____________,依靠_____________吸收水分,使鲜重上升。

  (2)CD段说明,不休眠的种子,在胚根形成的同时,逐渐形成了_____________,使吸水量逐渐_____________,鲜重继续上升。

  (3)休眠种子的曲线在B点后趋于平稳,是由于休眠种子不萌发成幼苗,基本上不进行_____________吸水。

  (4)与萌发种子相比,休眠种子吸收到细胞内的水分比较多以_____________的形式存在。

  解析:考查细胞的吸水方式和水的功能。

  植物细胞在未形成中央液泡前主要进行吸胀吸水,形成中央液泡后进行渗透吸水。种子萌发以前是靠吸胀吸水,休眠的种子吸收的水分主要形成结合水,所以生命力不旺盛。萌发的种子吸收的水分主要形成自由水,所以代谢旺盛,逐步形成中央液泡,靠渗透吸水,所以鲜重不断增加。

  答案:(1)中央液泡 吸胀作用 (2)中央液泡 增加 (3)渗透 (4)结合水

  29.下图是植物体水分代谢图解:

  (1)植物水分代谢包括水分的_____________、_____________、_____________和_____________的过程。

  (2)图中B从C中吸水的方式主要是_____________,这种吸水方式可通过_____________实验来验证。

  (3)从细胞液的浓度来分析,图中哪个标号处的细胞中细胞液的浓度最大?_____________。

  (4)水从D到E的输送动力主要来自_____________。

  解析:植物水分代谢包括水分的吸收、运输、利用和散失;根毛区细胞吸水的方式是渗透作用,可通过质壁分离和质壁分离复原实验来验证。植物体从下往上细胞液浓度递增,水分在植物体内向上运输的动力主要来自蒸腾作用产生的拉力。

  答案:(1)吸收 运输 利用 散失 (2)渗透作用 质壁分离和质壁分离复原 (3)E (4)蒸腾作用

  30.将马铃薯块挖个凹穴,放在内外两种液体中间。已知一种是清水,一种是30%的蔗糖溶液,开始时,两个液面是平的,过了一段时间后液面如下图,问:

  (1)液体A是_____________,B是_____________。

  (2)在图甲中,C处细胞_____________水,D处细胞_____________水。

  (3)在图乙中,C处细胞_____________水,D处细胞_____________水。

  解析:甲图中B液面下降,说明B溶液中的水分通过马铃薯块茎的各层细胞进入溶液A,乙图中A液面上升,说明B溶液中的水分通过马铃薯块茎的多层细胞进入A溶液;水分从一个细胞进入相邻细胞中,也遵循渗透作用原理,从低浓度溶液流向高浓度溶液。

  答案:(1)30%蔗糖溶液 清水 (2)失 吸 (3)吸 失

  ?

  【应用创新】

  1.现有三种溶液,已知分别是清水、蔗糖溶液和KNO3溶液,请你设计一个实验,把三种溶液区分开。

  材料用具:

  显微镜、紫色洋葱、清水、剪子、刀片、载玻片、盖玻片、镊子、吸水纸

  实验原理:__________________________。

  实验步骤:

  第一步:制作__________________________。

  第二步:观察__________________________。

  第三步:分别用三种溶液滴载玻片的一侧,另一侧__________________________。

  第四步:观察结果,预测分析:

  ①_______________________________________。

  ②_______________________________________。

  ③_______________________________________。

  此实验过程中作为对照的是_______________________________________。

  答案:实验原理:当细胞液浓度小于外界溶液浓度时,植物细胞通过渗透作用失水,细胞发生质壁分离;当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,植物细胞通过渗透作用吸水,细胞发生质壁分离复原

  实验步骤:三个紫色洋葱表皮细胞临时装片 正常的紫色洋葱表皮细胞 用吸水纸吸引,重复多次

  ①用显微镜观察到未发生质壁分离现象的原溶液是清水。清水小于细胞液浓度,细胞不失水

  ②用显微镜观察到已发生质壁分离,而又未复原的原溶液是蔗糖溶液,蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度,细胞失水,发生质壁分离

  ③用显微镜观察开始发生质壁分离,一段时间后又自动复原的原溶液是KNO3溶液。开始时溶液浓度大于细胞液浓度,细胞失水,发生质壁分离,由于KNO3在溶液中离解成K+和NO被细胞主动运输吸收,所以细胞液浓度逐步增大,大于外界溶液浓度时,细胞吸水发生质壁分离复原 第四步第①实验

  2.东营某地区在盐碱地挖池筑堤,堤上种植农作物等绿色植物,池内养殖对虾等,获得了农业、渔业双丰收,使昔日的“不毛之地”变成了现在的“聚宝盆”,请分析这一做法的道理。

  答案:堤上的盐分大量沉降到池中,使土壤溶液浓度下降,有利于农作物的生长发育。池中盐分浓度增大有利于对虾的生存。

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