备课素材知识点：细胞的吸水和失水变式- 高中生物人教版必修1

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【分析】本题以植物细胞的吸水和失水这一常规实验及其拓展实验为试题情境，考查学生的结构与功能观、科学思维、科学探究能力.重点考查对照实验的思想和构建相应的数学模型的能力.必备知识：(１)原生质层的伸缩性比较大，细胞壁的伸缩性比较小；(２)原生质体体积小于细胞体积；(３)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞会通过渗透作用失水，细胞液浓度升高，细胞体积、原生质体体积相对于正常状态时(对照组)减小；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，植物细胞会通过渗透作用吸水，但由于细胞壁伸缩性较小，对细胞有保护作用，细胞液浓度降低，细胞体积、原生质体体积相对于正常状态时(对照组)略微增大；当外界溶液浓度等于细胞液浓度时，植物细胞与外界溶液处于渗透平衡，细胞液浓度不变，细胞体积、原生质体体积相对于正常状态时(对照组)不变.
关键能力：(１)信息获取能力：关注横纵坐标的生物学含义，选项A和B、选项C和D的自变量相同，选项A和C、选项B和D的因变量相同；由题干获取原生质体的概念.(２)科学探究能力：明确对照组的作用和对照类型，准确判断对照组和实验组，根据基础知识，运用演绎推理，预期实验结果.
A、B选项的对照类型为自身对照，对照组均为相应溶液处理前，以此作为判断因变量走势的依据；C、D选项的对照类型为相互对照，均以与细胞液等渗溶液的蔗糖浓度时的数值(假设为X０)所对应的体积(假设为V０)或细胞液浓度(c０，c表示物质的量浓度)为参照，将横坐标分为向左和向右两个方向来分析.
各个选项的数学建模分析如图１和图２(图中的箭头表示分析实验结果时曲线走势与横坐标的方向的关系).
可将植物细胞和动物细胞的吸水和失水整合在一起，要求学生运用比较与分类、分析与综合的科学思维融通相关知识，进一步形成结构与功能观、系统观等生命观念；通过实验设计等活动，发展学生的科学探究能力和语言表达能力；通过分析该部分内容在生产生活中的应用，并在课堂上展示我国科学家在改造盐碱地、增大可耕作面积所做的工作和成果的视频，培养学生的国家安全观意识，提升社会责任感，同时也看到我国治理盐碱地的思路由改造盐碱地适应植物，调整为选育耐盐碱地植物以适应盐碱地，要求学生结合已学的遗传育种知识，提出培育耐盐碱地植物的育种方法，培养学生的批判性思维(图３).
变式：
１．植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同.现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到:①细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c发生了质壁分离.若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是( )
A．水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度
B．水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b＞细胞a＞细胞c
C．水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度
D．水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度
２．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
答案；C D