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新人教新高考生物一轮复习课件 第2单元 第5课时 水进出细胞的原理
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这是一份新人教新高考生物一轮复习课件 第2单元 第5课时 水进出细胞的原理，共60页。PPT课件主要包含了高考生物一轮复习策略，水进出细胞的原理，课时精练等内容，欢迎下载使用。
1、落实考点。一轮复习时要在熟读课本、系统掌握基础知识、基本概念和基本原理后，要找出重点和疑点；通过结合复习资料，筛选出难点和考点，有针对地重点复习。这就需要在掌握重点知识的同时，要善于进行知识迁移和运用，提高分析归纳的能力。2、注重理论联系实际。生物的考试并不仅仅是考概念，学会知识的迁移非常重要，并要灵活运用课本上的知识。不过特别强调了从图表、图形提取信息的能力。历年高考试题，图表题都占有比较大的比例。那些图表题虽不是教材中的原图，但它源于教材而又高于教材，是对教材内容和图表的变换、深化、拓展，使之成了考查学生读图能力、综合分析能力、图文转换能力的有效途径。3、一轮复习基础知识的同时，还要重点“攻坚”，突出对重点和难点知识的理解和掌握。这部分知识通常都是学生难于理解的内容，做题时容易出错的地方。分析近几年的高考生物试题，重点其实就是可拉开距离的重要知识点。 4、学而不思则罔，思而不学则殆。这一点对高三生物一轮复习很重要。尤其是对于错题。错题整理不是把错题抄一遍。也不是所有的错题都需要整理。
阐明质膜具有选择透过性。
考点一 动植物细胞的吸水和失水
考点二 观察植物细胞的质壁分离和复原
重温高考 真题演练
动植物细胞的吸水和失水
1.渗透作用(1)概念：水分子(或其他溶剂分子)通过 的扩散。(2)渗透作用产生的条件
梳理归纳 夯实必备知识
(3)渗透作用现象分析A、B分别表示渗透作用装置，据图回答下列问题：
①A图中渗透达到平衡，半透膜两侧 (填“有”或“没有”)水分子的进出。②A图中Δh不变时，S1、S2溶液浓度的大小关系为：S1 S2(填“>”“<”或“＝”；S1、S2中溶质不能通过半透膜)。
③在B图所示的U形玻璃管内，左右管内分别装入质量分数相等的葡萄糖、麦芽糖溶液。初始时两管中液面相平，假设溶质分子不能透过半透膜。a.一段时间后，两管中液面的变化为：左管液面 ，右管液面 。(均填“升高”“降低”或“不变”)
b.液面高度稳定后再同时向两管内加入等量的麦芽糖酶，两管中液面的变化分别为：左管液面 ，右管液面 ，最后 。
不同渗透装置中水分子运动情况及液面变化(1)溶质不能通过半透膜的情况①若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则单位时间内由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的，表现为S1溶液液面上升。②若S1溶液浓度小于S2溶液浓度，则情况相反，表现为S1溶液液面下降。③在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度。
(2)溶质能通过半透膜的情况①若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则最初单位时间内由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的，随着溶质的扩散，最终S1和S2溶液浓度相等，表现为S1溶液液面先上升后下降，最终S1和S2溶液液面持平。②若S1溶液浓度小于S2溶液浓度，则情况相反。
2.细胞的吸水和失水(1)动物细胞的吸水和失水
吸水膨胀 失水皱缩 形态不变
(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)①原理
当在显微镜下观察到细胞处于质壁分离状态时，细胞可能正在失水，可能正在吸水，可能处于平衡状态，也可能已死亡。
源于必修1 P63“思考·讨论”：红细胞的细胞膜相当于半透膜。习惯上说的半透膜是 薄膜，物质能否通过取决于____________；选择透过性膜是 的生物膜，其对不同物质的通过性不仅取决于 ，还与 有关。因此细胞膜和半透膜类似，又有所不同。
考向一 渗透作用的原理及应用分析1.如图是平衡时的渗透装置，二糖不能通过半透膜，在此基础上继续实验。下列判断正确的是A.若向漏斗中滴入清水，平衡时m将不变B.若向漏斗中加入蔗糖分子，则平衡时m不变C.若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，则平衡时m减小D.向烧杯中加入适量清水，平衡时m将增大
考向突破 强化关键能力
2.下图装置中，甲、乙、丙中分别放置了相等物质的量浓度的蔗糖溶液、麦芽糖溶液和乳糖溶液(溶液体积关系：V甲＝V丙甲>丙B.若向乙中加入一定量麦芽糖酶溶液，稳定后液面高 度：乙<甲＝丙C.若向丙中加入一定量的半乳糖后，稳定后液面高度：甲＝乙＝丙，并且甲、乙、 丙中半乳糖含量相同D.本实验中半乳糖等单糖分子从浓度高的一侧向浓度低的一侧通过半透膜的扩散称 为渗透作用
考向二 动植物细胞吸水与失水的分析3.(2022·天津高三模拟预测)科研人员将人的成熟红细胞分别置于蒸馏水和几种等渗溶液中，测定红细胞溶血(溶血是指红细胞破裂后血红蛋白渗出的现象)所需时间，实验结果如图所示。以下叙述错误的是A.红细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成B.处于等渗溶液中的红细胞吸水涨破是由于 溶质分子进入细胞导致细胞质浓度升高C.氯化铵、甘油、乙醇、丙酮进入红细胞的 速度依次减小D.上述实验可以证明脂溶性物质更易通过细胞膜
4.在无任何相反压力时，渗透吸水会使细胞膨胀甚至破裂，不同的细胞用不同的机制解决这种危机。下图表示高等动物、高等植物与原生生物细胞以三种不同的机制避免渗透膨胀，据此推断下列说法正确的是A.动物细胞避免渗透膨胀需要转运蛋白的协助B.植物细胞吸水达到渗透平衡时，细胞内 外溶液浓度相等C.若将原生生物置于高于其细胞质浓度的 溶液中，其收缩泡的伸缩频率会增加D.三种细胞发生渗透吸水的原理均为细胞膜相当于半透膜
观察植物细胞的质壁分离和复原
基础提炼 通读实验内容
3.现象与结论(1)现象
(2)结论：植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞是通过渗透作用吸水和失水的。
1.质壁分离和复原实验分析(1)质壁分离发生的条件①从细胞角度分析a.死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如 细胞)不发生质壁分离及复原现象。b.具有 的成熟的植物活细胞可发生质壁分离及复原现象，且细胞液最好带有一定的颜色，便于观察，以活的紫色洋葱鳞片叶外表皮最佳。c.细菌细胞也能发生质壁分离，但现象不明显。
核心诠释 剖析实验要点
②从溶液角度分析a.在一定浓度(溶质不能透过膜)的溶液中只会发生质壁分离现象。b.在一定浓度(溶质可透过膜)的溶液(如KNO3、乙二醇、甘油等)中可发生 现象；盐酸、酒精、醋酸等溶液 ，不适于做质壁分离实验的溶液。c.本实验选用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液。若质量浓度过高，质壁分离速度虽快，但 ，质壁分离后不能复原。(2)质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间的是浓度 的外界溶液。
会使细胞在短时间内因失水过多而死亡
(3)本实验无对立的对照组，为什么还叫对照实验？
提示 本实验中，实验组和对照组在同一装片中先后进行，属于自身对照。
2.质壁分离和复原实验的拓展应用(1)判断成熟植物细胞的死活
未发生质壁分离和刚发生质壁分离
(2)测定细胞液浓度范围
(3)比较不同成熟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)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
考向一 实验原理和基本步骤分析5.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①、②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.乙状态时①和②之间为水，②的 伸缩性比①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所致D.丙状态时细胞液浓度与外界溶液浓度相等
6.图1为洋葱鳞片叶外表皮质壁分离及复原实验流程图，图2为某同学根据该实验中某时刻观察到的图像绘制的模式图。下列说法正确的是A.图1中d过程不能观察到图2所示的细胞状态B.显微镜下观察到的不同细胞质壁 分离的程度完全相同C.该细胞可能正在同时进行DNA分 子复制、呼吸作用和光合作用D.若用适宜浓度的KNO3溶液替换 蔗糖溶液，则有可能观察不到图2所示的细胞
考向二 实验的拓展和应用7.小液流法是测定植物组织细胞的细胞液浓度的一种实验方法。当把植物组织细胞放在溶液中时，两者便会发生水分交换。如果植物组织细胞的细胞液浓度高于溶液的浓度，细胞吸水，使溶液浓度增大，比重也增大；若植物组织细胞的细胞液浓度低于溶液的浓度时，细胞则失水，使溶液的浓度变小，比重也变小；如果植物组织细胞的细胞液浓度与溶液的浓度相等时，溶液的浓度不变，其比重也不变。若把浸过组织细胞的溶液慢慢滴回同一浓度而未浸过组织细胞的溶液中，比重小的液流便往上浮，比重大的则往下沉；如果小液流停止不动，则说明溶液的浓度未发生改变。
某校生物兴趣小组利用“小液流法”估测黑藻叶片细胞的细胞液浓度。甲与乙两组试管相同且依次编号为1～6号，对应的试管编号中加入相同浓度的蔗糖溶液。实验
步骤和结果如图和表(注：甲烯蓝可使蔗糖溶液变蓝，忽略甲烯蓝对蔗糖浓度的影响)。下列相关叙述不正确的是
A.该实验的自变量是蔗糖溶液浓度，因变 量是蓝色小滴升降情况B.黑藻叶片细胞的细胞液浓度介于0.15～ 0.20 ml·L－1蔗糖溶液之间C.乙组的1～3号试管中，滴入试管3内的蓝 色小滴下降速率最慢D.显微观察发现，甲组试管4中的黑藻叶片细胞内叶绿体分布最密集
8.某生物兴趣小组用紫色洋葱等为材料进行植物细胞质壁分离与复原相关实验。(1)用紫色洋葱的外表皮细胞材料做还原糖的鉴定实验，你认为可行吗？________(填“可行”或“不可行”)，理由是_______________________________________________________________。
含有紫色色素，会干扰鉴定实验中的颜色反应
(2)某同学以紫色洋葱外表皮为材料，想通过质壁分离与复原实验方法来设计实验，区分渗透压几乎相同的质量分数为15%的葡萄糖溶液和30%的蔗糖溶液。该实验中能作为区分不同溶液的现象是___________________________________________________________________________________________。
能自动复原的一组所用溶液为葡萄糖溶液(或不能自动复原的一组所用溶液为蔗糖溶液)
(3)某同学用其他5种植物材料进行质壁分离实验。在相同的放大倍数下，记录视野中的细胞数目，然后滴加蔗糖溶液，记录从滴加蔗糖溶液到发生“初始质壁分离”的平均时间，绘制成下图。据图分析可知，5种植物材料中__________细胞体积最小，__________发生质壁分离的速度最快。
重温高考 真题演练
1.(2021·湖南，3)质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。下列叙述错误的是A.施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关B.质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部脱离细胞壁C.质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低D.1 ml/L NaCl溶液和1 ml/L蔗糖溶液的渗透压大小相等
2.(2021·广东，13)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，如图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是A.比较保卫细胞细胞液浓度， ③处理后>①处理后B.质壁分离现象最可能出现在 滴加②后的观察视野中C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③
3.(2020·全国Ⅱ，5)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
4.(2017·海南，9)为研究植物细胞质壁分离现象，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可以经自由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
一、易错辨析1.渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量百分比浓度( )2.在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜( )3.虽然红细胞没有具膜细胞器，但将其放入一定浓度的外界溶液中，也能发生渗透作用( )4.植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核( )
5.成熟的植物细胞在发生质壁分离的过程中，细胞吸水能力逐渐减弱( )6.在蔗糖溶液中加入适量红墨水，可观察紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞的质壁分离( )
二、填空默写1.(必修1 P62)渗透作用：水分子(或其他溶剂分子)通过 的扩散。2.(必修1 P63)原生质层： 。3.(必修1 P62)如果半透膜两侧存在 ，渗透的方向就是水分子_______________________________________________。4.(必修1 P65)当细胞不断失水时，由于 ，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来。
细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透
原生质层比细胞壁的伸缩性大
一、选择题1.(2022·丽江高三模拟)直饮机的核心部件是逆渗透膜，其原理是通过水压使水由较高浓度溶液的一侧渗透至较低浓度溶液一侧，细菌及有害物质几乎不能透过逆渗透膜，如下图所示。下列相关叙述正确的是A.利用了逆渗透膜具有的类似于细胞膜的识别功能B.逆渗透过程与渗透作用不同的是水由高浓度溶 液向低浓度溶液流动C.逆渗透膜上有载体蛋白，可以选择性地控制有 害物质的进出D.逆渗透膜去除有害物质的能力胜过生物膜，通过逆渗透膜处理的水可放 心饮用
2.为研究成熟植物细胞的渗透吸水，设计简易渗透吸水装置如下图甲所示，图甲中液面上升的高度与时间的关系如图乙所示。一成熟植物细胞放在某外界溶液中发生的一种状态(此时细胞有活性)如图丙所示。下列相关叙述中错误的是A.由图甲中漏斗液面上升可知， 实验开始时b液体的浓度大于a 液体的浓度B.由图乙可知，图甲中漏斗里溶液的吸水速率在一定范围内会一直下降C.图丙中相当于图甲中c结构的是③④⑤D.图丙所示状态的细胞正在发生渗透吸水
3.(2022·铁岭高三模拟)将小鼠红细胞放入一定浓度的KNO3溶液中，红细胞体积随时间变化如图，下列有关叙述正确的是A.KNO3溶液的起始浓度小于红细胞内液的起始浓度B.与b点相比，a点对应时刻红细胞内液的渗透压较大C.ab段失水使红细胞内液的渗透压大于KNO3溶液，从 而出现bc段的变化D.b点对应的时刻，KNO3溶液与红细胞内液的渗透压相等
4.把蚕豆植株放在湿润的空气中照光一段时间后，取蚕豆叶下表皮制作临时装片，先在清水中观察，然后用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液取代清水，继续观察，结果如图所示。对此现象的推断最合理的是A.清水中的保卫细胞失水导致气孔开放B.蔗糖进入保卫细胞后，细胞吸水后导 致气孔关闭C.清水中的保卫细胞很快出现质壁分离 并自动复原D.蔗糖溶液的保卫细胞失水导致气孔关闭
5.某校生物兴趣小组的同学为了探究校园植物细胞的吸水和失水情况，选取大小相同、生理状态相似的红色月季花花瓣均分2组，将它们分别放置在甲、乙两种溶液中，测得细胞失水量的变化如图1，液泡直径的变化如图2。下列叙述错误的是A.图1乙曲线的形成过程中可能发生 了物质的主动运输B.图2中曲线Ⅱ和图1中甲溶液中细胞 失水量曲线对应C.第4分钟前甲溶液中花瓣细胞的失水速率小于乙溶液D.曲线走势不同的主要原因是甲、乙两种溶液的溶质不同
6.(2022·湖南永州高三月考)某同学将大小相同的马铃薯幼根与物种M的幼根各随机均分为五组，分别放入甲～戊五种不同浓度的蔗糖溶液中，数小时后，取出称重，重量变化如图所示。下列有关该实验结果的叙述，错误的是A.与马铃薯幼根细胞的细胞液浓度最接近的 溶液是甲溶液B.马铃薯比物种M更耐旱C.在这五种蔗糖溶液中，浓度最大的是乙溶液D.物种M幼根的细胞在甲浓度溶液中一定会发生明显的质壁分离
8.下图表示测定植物组织细胞中细胞液浓度的一种方法，如图所示。
说明：①a、b为一组，同组试管内溶液浓度相等且已知。建立多个组别，并在组间形成浓度梯度。②向各组中的a试管中同时放置相同的植物组织，向b试管中加入一小粒亚甲基蓝结晶(它对溶液浓度影响很小，可忽略不
计)，使溶液呈蓝色。一定时间后，同时取出植物组织，见A图。③从b试管中吸取蓝色溶液，小心滴一滴到同组a试管溶液中，如果a试管溶液浓
度已增大，蓝色小滴将漂浮在无色溶液上面；如果a试管溶液浓度已下降，蓝色小滴将下沉；如果a试管溶液浓度未改变，蓝色小滴将均匀扩散，见B图。假设某组b试管溶液的浓度为m。请分析判断，下列叙述正确的是
C.若在进行第二步操作时，发现蓝色小滴均匀扩散，则说明该植物组织 细胞中细胞液浓度小于mD.若在进行第二步操作时，发现蓝色小滴漂浮在无色溶液上面，则说明 该植物组织细胞中细胞液浓度大于m
A.细胞液是指植物细胞质内的液体， 它可以调节植物细胞内的环境B.若某组试管溶液在第一步操作时， 植物细胞在溶液中发生渗透作用吸 水，则进行第二步操作时，将发现 蓝色小滴往下沉
9.很多人认为把水果或蔬菜放在清水中浸泡可以有效去除水果或蔬菜表面的残留农药。为此某生物兴趣小组做了如下实验。实验一：取相同的青菜各1 kg作为样本，并对其用不同方法进行处理，结果如下：
实验二：取相同的青菜500 g，并将其浸入一定量纯水中，每隔一段时间，取出一小片菜叶，测定其细胞的细胞液浓度，所得数据可绘出如下曲线。研究表明，植物细胞既可以吸收水，也可以吸收可溶性农药。以下分析不正确的是A.实验一结果表明纯水冲洗可以去掉大部分的青菜 表面的残留农药B.实验一丁组农药残留量比丙组农药残留量多，最 可能的原因是农药分子溶于水后又被植物细胞吸收C.在实验二中，在AB段，细胞对水分子的吸收速率大于对农药分子的吸收速 率，在BC段，细胞对农药分子的吸收速率大于对水分子的吸收速率D.综合上述分析，植物细胞通过渗透作用既可以吸收水分，也可以吸收可溶性 农药
二、非选择题10.(2022·天津市滨海新区高三质检)如图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：
(1)漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致，渗透平衡时的液面差为Δh，此时S1和S2浓度大小关系为________。
(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的__________，此结构是由______________________________________组成。
(3)为进一步探究两种膜的特性，某小组做了以下实验。①选两套渗透装置，标上代号X和Y，在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差的装置有___(填代号)。②给两个紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片分别滴加0.3 g/mL的蔗糖溶液、等渗的KNO3溶液，再观察临时装片中洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两种都能出现的现象是__________。
11.用2 ml/L的KNO3溶液和2 ml/L的蔗糖溶液分别浸浴某种植物细胞，测得某原生质体体积的变化，如下图所示曲线甲与乙。请回答下列问题：
(1)图中B点时，细胞处于_________状态，细胞处于该状态的内因是______________________________，外因是_________________________________。
原生质层的伸缩性比细胞壁的大
细胞液的浓度小于外界溶液
(2)在1 min后，曲线乙表明原生质体体积将保持不变，且一直小于初始状态的体积，说明_________________________________________；2 min后，曲线甲的变化不同于曲线乙的原因是______________________________________________________________________。
此时细胞液的浓度与外界蔗糖溶液的浓度相等
钾离子和硝酸根离子通过主动
运输进入细胞，使细胞液的浓度增大，细胞吸水
(3)用一定浓度的乙二醇溶液代替KNO3，可得到类似的结果，原因是________________________________。
乙二醇能通过自由扩散进入细胞
1、落实考点。一轮复习时要在熟读课本、系统掌握基础知识、基本概念和基本原理后，要找出重点和疑点；通过结合复习资料，筛选出难点和考点，有针对地重点复习。这就需要在掌握重点知识的同时，要善于进行知识迁移和运用，提高分析归纳的能力。2、注重理论联系实际。生物的考试并不仅仅是考概念，学会知识的迁移非常重要，并要灵活运用课本上的知识。不过特别强调了从图表、图形提取信息的能力。历年高考试题，图表题都占有比较大的比例。那些图表题虽不是教材中的原图，但它源于教材而又高于教材，是对教材内容和图表的变换、深化、拓展，使之成了考查学生读图能力、综合分析能力、图文转换能力的有效途径。3、一轮复习基础知识的同时，还要重点“攻坚”，突出对重点和难点知识的理解和掌握。这部分知识通常都是学生难于理解的内容，做题时容易出错的地方。分析近几年的高考生物试题，重点其实就是可拉开距离的重要知识点。 4、学而不思则罔，思而不学则殆。这一点对高三生物一轮复习很重要。尤其是对于错题。错题整理不是把错题抄一遍。也不是所有的错题都需要整理。
阐明质膜具有选择透过性。
考点一 动植物细胞的吸水和失水
考点二 观察植物细胞的质壁分离和复原
重温高考 真题演练
动植物细胞的吸水和失水
1.渗透作用(1)概念：水分子(或其他溶剂分子)通过 的扩散。(2)渗透作用产生的条件
梳理归纳 夯实必备知识
(3)渗透作用现象分析A、B分别表示渗透作用装置，据图回答下列问题：
①A图中渗透达到平衡，半透膜两侧 (填“有”或“没有”)水分子的进出。②A图中Δh不变时，S1、S2溶液浓度的大小关系为：S1 S2(填“>”“<”或“＝”；S1、S2中溶质不能通过半透膜)。
③在B图所示的U形玻璃管内，左右管内分别装入质量分数相等的葡萄糖、麦芽糖溶液。初始时两管中液面相平，假设溶质分子不能透过半透膜。a.一段时间后，两管中液面的变化为：左管液面 ，右管液面 。(均填“升高”“降低”或“不变”)
b.液面高度稳定后再同时向两管内加入等量的麦芽糖酶，两管中液面的变化分别为：左管液面 ，右管液面 ，最后 。
不同渗透装置中水分子运动情况及液面变化(1)溶质不能通过半透膜的情况①若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则单位时间内由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的，表现为S1溶液液面上升。②若S1溶液浓度小于S2溶液浓度，则情况相反，表现为S1溶液液面下降。③在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度。
(2)溶质能通过半透膜的情况①若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则最初单位时间内由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的，随着溶质的扩散，最终S1和S2溶液浓度相等，表现为S1溶液液面先上升后下降，最终S1和S2溶液液面持平。②若S1溶液浓度小于S2溶液浓度，则情况相反。
2.细胞的吸水和失水(1)动物细胞的吸水和失水
吸水膨胀 失水皱缩 形态不变
(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)①原理
当在显微镜下观察到细胞处于质壁分离状态时，细胞可能正在失水，可能正在吸水，可能处于平衡状态，也可能已死亡。
源于必修1 P63“思考·讨论”：红细胞的细胞膜相当于半透膜。习惯上说的半透膜是 薄膜，物质能否通过取决于____________；选择透过性膜是 的生物膜，其对不同物质的通过性不仅取决于 ，还与 有关。因此细胞膜和半透膜类似，又有所不同。
考向一 渗透作用的原理及应用分析1.如图是平衡时的渗透装置，二糖不能通过半透膜，在此基础上继续实验。下列判断正确的是A.若向漏斗中滴入清水，平衡时m将不变B.若向漏斗中加入蔗糖分子，则平衡时m不变C.若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，则平衡时m减小D.向烧杯中加入适量清水，平衡时m将增大
考向突破 强化关键能力
2.下图装置中，甲、乙、丙中分别放置了相等物质的量浓度的蔗糖溶液、麦芽糖溶液和乳糖溶液(溶液体积关系：V甲＝V丙
考向二 动植物细胞吸水与失水的分析3.(2022·天津高三模拟预测)科研人员将人的成熟红细胞分别置于蒸馏水和几种等渗溶液中，测定红细胞溶血(溶血是指红细胞破裂后血红蛋白渗出的现象)所需时间，实验结果如图所示。以下叙述错误的是A.红细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成B.处于等渗溶液中的红细胞吸水涨破是由于 溶质分子进入细胞导致细胞质浓度升高C.氯化铵、甘油、乙醇、丙酮进入红细胞的 速度依次减小D.上述实验可以证明脂溶性物质更易通过细胞膜
4.在无任何相反压力时，渗透吸水会使细胞膨胀甚至破裂，不同的细胞用不同的机制解决这种危机。下图表示高等动物、高等植物与原生生物细胞以三种不同的机制避免渗透膨胀，据此推断下列说法正确的是A.动物细胞避免渗透膨胀需要转运蛋白的协助B.植物细胞吸水达到渗透平衡时，细胞内 外溶液浓度相等C.若将原生生物置于高于其细胞质浓度的 溶液中，其收缩泡的伸缩频率会增加D.三种细胞发生渗透吸水的原理均为细胞膜相当于半透膜
观察植物细胞的质壁分离和复原
基础提炼 通读实验内容
3.现象与结论(1)现象
(2)结论：植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞是通过渗透作用吸水和失水的。
1.质壁分离和复原实验分析(1)质壁分离发生的条件①从细胞角度分析a.死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如 细胞)不发生质壁分离及复原现象。b.具有 的成熟的植物活细胞可发生质壁分离及复原现象，且细胞液最好带有一定的颜色，便于观察，以活的紫色洋葱鳞片叶外表皮最佳。c.细菌细胞也能发生质壁分离，但现象不明显。
核心诠释 剖析实验要点
②从溶液角度分析a.在一定浓度(溶质不能透过膜)的溶液中只会发生质壁分离现象。b.在一定浓度(溶质可透过膜)的溶液(如KNO3、乙二醇、甘油等)中可发生 现象；盐酸、酒精、醋酸等溶液 ，不适于做质壁分离实验的溶液。c.本实验选用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液。若质量浓度过高，质壁分离速度虽快，但 ，质壁分离后不能复原。(2)质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间的是浓度 的外界溶液。
会使细胞在短时间内因失水过多而死亡
(3)本实验无对立的对照组，为什么还叫对照实验？
提示 本实验中，实验组和对照组在同一装片中先后进行，属于自身对照。
2.质壁分离和复原实验的拓展应用(1)判断成熟植物细胞的死活
未发生质壁分离和刚发生质壁分离
(2)测定细胞液浓度范围
(3)比较不同成熟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)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
考向一 实验原理和基本步骤分析5.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①、②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.乙状态时①和②之间为水，②的 伸缩性比①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所致D.丙状态时细胞液浓度与外界溶液浓度相等
6.图1为洋葱鳞片叶外表皮质壁分离及复原实验流程图，图2为某同学根据该实验中某时刻观察到的图像绘制的模式图。下列说法正确的是A.图1中d过程不能观察到图2所示的细胞状态B.显微镜下观察到的不同细胞质壁 分离的程度完全相同C.该细胞可能正在同时进行DNA分 子复制、呼吸作用和光合作用D.若用适宜浓度的KNO3溶液替换 蔗糖溶液，则有可能观察不到图2所示的细胞
考向二 实验的拓展和应用7.小液流法是测定植物组织细胞的细胞液浓度的一种实验方法。当把植物组织细胞放在溶液中时，两者便会发生水分交换。如果植物组织细胞的细胞液浓度高于溶液的浓度，细胞吸水，使溶液浓度增大，比重也增大；若植物组织细胞的细胞液浓度低于溶液的浓度时，细胞则失水，使溶液的浓度变小，比重也变小；如果植物组织细胞的细胞液浓度与溶液的浓度相等时，溶液的浓度不变，其比重也不变。若把浸过组织细胞的溶液慢慢滴回同一浓度而未浸过组织细胞的溶液中，比重小的液流便往上浮，比重大的则往下沉；如果小液流停止不动，则说明溶液的浓度未发生改变。
某校生物兴趣小组利用“小液流法”估测黑藻叶片细胞的细胞液浓度。甲与乙两组试管相同且依次编号为1～6号，对应的试管编号中加入相同浓度的蔗糖溶液。实验
步骤和结果如图和表(注：甲烯蓝可使蔗糖溶液变蓝，忽略甲烯蓝对蔗糖浓度的影响)。下列相关叙述不正确的是
A.该实验的自变量是蔗糖溶液浓度，因变 量是蓝色小滴升降情况B.黑藻叶片细胞的细胞液浓度介于0.15～ 0.20 ml·L－1蔗糖溶液之间C.乙组的1～3号试管中，滴入试管3内的蓝 色小滴下降速率最慢D.显微观察发现，甲组试管4中的黑藻叶片细胞内叶绿体分布最密集
8.某生物兴趣小组用紫色洋葱等为材料进行植物细胞质壁分离与复原相关实验。(1)用紫色洋葱的外表皮细胞材料做还原糖的鉴定实验，你认为可行吗？________(填“可行”或“不可行”)，理由是_______________________________________________________________。
含有紫色色素，会干扰鉴定实验中的颜色反应
(2)某同学以紫色洋葱外表皮为材料，想通过质壁分离与复原实验方法来设计实验，区分渗透压几乎相同的质量分数为15%的葡萄糖溶液和30%的蔗糖溶液。该实验中能作为区分不同溶液的现象是___________________________________________________________________________________________。
能自动复原的一组所用溶液为葡萄糖溶液(或不能自动复原的一组所用溶液为蔗糖溶液)
(3)某同学用其他5种植物材料进行质壁分离实验。在相同的放大倍数下，记录视野中的细胞数目，然后滴加蔗糖溶液，记录从滴加蔗糖溶液到发生“初始质壁分离”的平均时间，绘制成下图。据图分析可知，5种植物材料中__________细胞体积最小，__________发生质壁分离的速度最快。
重温高考 真题演练
1.(2021·湖南，3)质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。下列叙述错误的是A.施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关B.质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部脱离细胞壁C.质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低D.1 ml/L NaCl溶液和1 ml/L蔗糖溶液的渗透压大小相等
2.(2021·广东，13)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，如图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是A.比较保卫细胞细胞液浓度， ③处理后>①处理后B.质壁分离现象最可能出现在 滴加②后的观察视野中C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③
3.(2020·全国Ⅱ，5)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
4.(2017·海南，9)为研究植物细胞质壁分离现象，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可以经自由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
一、易错辨析1.渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量百分比浓度( )2.在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜( )3.虽然红细胞没有具膜细胞器，但将其放入一定浓度的外界溶液中，也能发生渗透作用( )4.植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核( )
5.成熟的植物细胞在发生质壁分离的过程中，细胞吸水能力逐渐减弱( )6.在蔗糖溶液中加入适量红墨水，可观察紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞的质壁分离( )
二、填空默写1.(必修1 P62)渗透作用：水分子(或其他溶剂分子)通过 的扩散。2.(必修1 P63)原生质层： 。3.(必修1 P62)如果半透膜两侧存在 ，渗透的方向就是水分子_______________________________________________。4.(必修1 P65)当细胞不断失水时，由于 ，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来。
细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透
原生质层比细胞壁的伸缩性大
一、选择题1.(2022·丽江高三模拟)直饮机的核心部件是逆渗透膜，其原理是通过水压使水由较高浓度溶液的一侧渗透至较低浓度溶液一侧，细菌及有害物质几乎不能透过逆渗透膜，如下图所示。下列相关叙述正确的是A.利用了逆渗透膜具有的类似于细胞膜的识别功能B.逆渗透过程与渗透作用不同的是水由高浓度溶 液向低浓度溶液流动C.逆渗透膜上有载体蛋白，可以选择性地控制有 害物质的进出D.逆渗透膜去除有害物质的能力胜过生物膜，通过逆渗透膜处理的水可放 心饮用
2.为研究成熟植物细胞的渗透吸水，设计简易渗透吸水装置如下图甲所示，图甲中液面上升的高度与时间的关系如图乙所示。一成熟植物细胞放在某外界溶液中发生的一种状态(此时细胞有活性)如图丙所示。下列相关叙述中错误的是A.由图甲中漏斗液面上升可知， 实验开始时b液体的浓度大于a 液体的浓度B.由图乙可知，图甲中漏斗里溶液的吸水速率在一定范围内会一直下降C.图丙中相当于图甲中c结构的是③④⑤D.图丙所示状态的细胞正在发生渗透吸水
3.(2022·铁岭高三模拟)将小鼠红细胞放入一定浓度的KNO3溶液中，红细胞体积随时间变化如图，下列有关叙述正确的是A.KNO3溶液的起始浓度小于红细胞内液的起始浓度B.与b点相比，a点对应时刻红细胞内液的渗透压较大C.ab段失水使红细胞内液的渗透压大于KNO3溶液，从 而出现bc段的变化D.b点对应的时刻，KNO3溶液与红细胞内液的渗透压相等
4.把蚕豆植株放在湿润的空气中照光一段时间后，取蚕豆叶下表皮制作临时装片，先在清水中观察，然后用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液取代清水，继续观察，结果如图所示。对此现象的推断最合理的是A.清水中的保卫细胞失水导致气孔开放B.蔗糖进入保卫细胞后，细胞吸水后导 致气孔关闭C.清水中的保卫细胞很快出现质壁分离 并自动复原D.蔗糖溶液的保卫细胞失水导致气孔关闭
5.某校生物兴趣小组的同学为了探究校园植物细胞的吸水和失水情况，选取大小相同、生理状态相似的红色月季花花瓣均分2组，将它们分别放置在甲、乙两种溶液中，测得细胞失水量的变化如图1，液泡直径的变化如图2。下列叙述错误的是A.图1乙曲线的形成过程中可能发生 了物质的主动运输B.图2中曲线Ⅱ和图1中甲溶液中细胞 失水量曲线对应C.第4分钟前甲溶液中花瓣细胞的失水速率小于乙溶液D.曲线走势不同的主要原因是甲、乙两种溶液的溶质不同
6.(2022·湖南永州高三月考)某同学将大小相同的马铃薯幼根与物种M的幼根各随机均分为五组，分别放入甲～戊五种不同浓度的蔗糖溶液中，数小时后，取出称重，重量变化如图所示。下列有关该实验结果的叙述，错误的是A.与马铃薯幼根细胞的细胞液浓度最接近的 溶液是甲溶液B.马铃薯比物种M更耐旱C.在这五种蔗糖溶液中，浓度最大的是乙溶液D.物种M幼根的细胞在甲浓度溶液中一定会发生明显的质壁分离
8.下图表示测定植物组织细胞中细胞液浓度的一种方法，如图所示。
说明：①a、b为一组，同组试管内溶液浓度相等且已知。建立多个组别，并在组间形成浓度梯度。②向各组中的a试管中同时放置相同的植物组织，向b试管中加入一小粒亚甲基蓝结晶(它对溶液浓度影响很小，可忽略不
计)，使溶液呈蓝色。一定时间后，同时取出植物组织，见A图。③从b试管中吸取蓝色溶液，小心滴一滴到同组a试管溶液中，如果a试管溶液浓
度已增大，蓝色小滴将漂浮在无色溶液上面；如果a试管溶液浓度已下降，蓝色小滴将下沉；如果a试管溶液浓度未改变，蓝色小滴将均匀扩散，见B图。假设某组b试管溶液的浓度为m。请分析判断，下列叙述正确的是
C.若在进行第二步操作时，发现蓝色小滴均匀扩散，则说明该植物组织 细胞中细胞液浓度小于mD.若在进行第二步操作时，发现蓝色小滴漂浮在无色溶液上面，则说明 该植物组织细胞中细胞液浓度大于m
A.细胞液是指植物细胞质内的液体， 它可以调节植物细胞内的环境B.若某组试管溶液在第一步操作时， 植物细胞在溶液中发生渗透作用吸 水，则进行第二步操作时，将发现 蓝色小滴往下沉
9.很多人认为把水果或蔬菜放在清水中浸泡可以有效去除水果或蔬菜表面的残留农药。为此某生物兴趣小组做了如下实验。实验一：取相同的青菜各1 kg作为样本，并对其用不同方法进行处理，结果如下：
实验二：取相同的青菜500 g，并将其浸入一定量纯水中，每隔一段时间，取出一小片菜叶，测定其细胞的细胞液浓度，所得数据可绘出如下曲线。研究表明，植物细胞既可以吸收水，也可以吸收可溶性农药。以下分析不正确的是A.实验一结果表明纯水冲洗可以去掉大部分的青菜 表面的残留农药B.实验一丁组农药残留量比丙组农药残留量多，最 可能的原因是农药分子溶于水后又被植物细胞吸收C.在实验二中，在AB段，细胞对水分子的吸收速率大于对农药分子的吸收速 率，在BC段，细胞对农药分子的吸收速率大于对水分子的吸收速率D.综合上述分析，植物细胞通过渗透作用既可以吸收水分，也可以吸收可溶性 农药
二、非选择题10.(2022·天津市滨海新区高三质检)如图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：
(1)漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致，渗透平衡时的液面差为Δh，此时S1和S2浓度大小关系为________。
(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的__________，此结构是由______________________________________组成。
(3)为进一步探究两种膜的特性，某小组做了以下实验。①选两套渗透装置，标上代号X和Y，在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差的装置有___(填代号)。②给两个紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片分别滴加0.3 g/mL的蔗糖溶液、等渗的KNO3溶液，再观察临时装片中洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两种都能出现的现象是__________。
11.用2 ml/L的KNO3溶液和2 ml/L的蔗糖溶液分别浸浴某种植物细胞，测得某原生质体体积的变化，如下图所示曲线甲与乙。请回答下列问题：
(1)图中B点时，细胞处于_________状态，细胞处于该状态的内因是______________________________，外因是_________________________________。
原生质层的伸缩性比细胞壁的大
细胞液的浓度小于外界溶液
(2)在1 min后，曲线乙表明原生质体体积将保持不变，且一直小于初始状态的体积，说明_________________________________________；2 min后，曲线甲的变化不同于曲线乙的原因是______________________________________________________________________。
此时细胞液的浓度与外界蔗糖溶液的浓度相等
钾离子和硝酸根离子通过主动
运输进入细胞，使细胞液的浓度增大，细胞吸水
(3)用一定浓度的乙二醇溶液代替KNO3，可得到类似的结果，原因是________________________________。
乙二醇能通过自由扩散进入细胞
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