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易错警示 与细胞质壁分离及复原有关的5个总结 (1)实验材料的选择
①一般不选择细菌细胞,它能发生质壁分离,但现象不明显。 ②不能选择动物细胞,它无细胞壁,不能发生质壁分离现象。 (2)实验试剂使用
①使用浓度过高的蔗糖溶液(0.5 g/mL),质壁分离现象明显,但不能复原,因为溶液浓度过高,细胞过度失水而死亡。 ②使用质量浓度为1 mol·L
-1
的KNO3溶液,因为K和NO3可被细胞吸收,使细胞
+-
液浓度增大,所以细胞先发生质壁分离后又自动复原。(尿素、甘油、乙二醇等现象同上)
(3)发生质壁分离时在细胞壁和细胞膜之间充满的是外界溶液,原因是细胞壁具有全透性。
(4)质壁分离与复原过程中水分移动是双向的,总结果是单向的。
(5)本实验用显微镜观察了三次,第一次与第二次形成对照,第三次与第二次形成对照,该对照方法为自身对照。
3.把数条5 cm长的马铃薯条分别浸在蒸馏水和不同浓度的蔗糖溶液中,每隔一段时间测量马铃薯条的长度。如图显示马铃薯条在不同浓度溶液中长度改变的百分率。下列相关叙述错误的是
( )
A.马铃薯条通过渗透吸(失)水改变其长度
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B.在0.10M蔗糖溶液中马铃薯细胞质壁分离 C.马铃薯细胞液浓度相当于0.30M的蔗糖溶液 D.在0.40M蔗糖溶液中马铃薯细胞失水皱缩 答案 B
解析 据图分析,马铃薯条浸在0.30M的蔗糖溶液中其长度基本不变,说明马铃薯细胞液浓度相当于0.30M的蔗糖溶液。浸在低于0.30M的蔗糖溶液中,马铃薯细胞通过渗透作用吸水膨胀,其长度增加;浸在高于0.30M的蔗糖溶液中,马铃薯细胞通过渗透作用失水皱缩,质壁分离,其长度缩短。
4.为探究植物A能否移植到甲地生长,某生物学研究性学习小组通过实验测定了植物A细胞液的浓度,实验结果如下表。为保证植物A移植后能正常生存,则甲地土壤溶液的浓度应
0.15 不分离
0.2 刚分离
0.25 显著分离
0.3 显著分离 ( )
浓度(mol/L) 质壁分离状态 A.≤0.15 mol/L C.≥0.2 mol/L 答案 A
B.≤0.2 mol/L D.≥0.3 mol/L
解析 当植物细胞液浓度小于周围土壤溶液浓度时,细胞会失水发生质壁分离,植物将不能正常生存。由表中信息可知,该植物细胞液的浓度介于0.15 mol/L和0.2 mol/L之间。因此,为保证植物移植后能正常生存,甲地土壤溶液的浓度应≤0.15 mol/L。
质壁分离实验的拓展应用
1.判断成熟植物细胞是否有生物活性
待测成熟植物细胞+一定浓度的蔗糖溶液 ?
?发生质壁分离→有生物活性?
镜检?
?不发生质壁分离→无生物活性?
2.测定细胞液浓度范围
待测细胞+一系列浓度梯度的蔗糖溶液 镜检?
细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间 3.比较不同植物细胞的细胞液浓度
不同植物细胞+同一浓度的蔗糖溶液
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镜检?
发生质壁分离所需时间越短,细胞液浓度越小,反之则细胞液浓度越大 4.鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)
成熟植物细胞+不同种类溶液 ?
??只发生质壁分离→蔗糖溶液
镜检?
?质壁分离后自动复原→KNO3溶液?
5.比较未知浓度溶液的浓度大小
同一植物的成熟细胞+未知浓度的溶液――→刚刚发生质壁分离所需时间→比较所用时间长短→判断溶液浓度的大小(时间越短,未知溶液的浓度越大) 实验单一变量:未知浓度的溶液。 6.验证原生质层和细胞壁伸缩性大小 成熟植物细胞+分离剂――→
发生质壁分离→细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性??
?不发生质壁分离→细胞壁伸缩性大于或等于原生质 ?? 层的伸缩性
实验单一变量:植物细胞原生质层和细胞壁的伸缩性差异。
镜检
镜检
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序号 错因分析 正确答案 活的成熟植物细胞原生质层相当于一层半透膜,细胞液和外界表述不完① 整,没有答出检测原理 溶液存在浓度差时,就会发生质壁分离和复原现象,而死的植物细胞的原生质层已失去选择透过性变为全透性,不能发生质壁分离和复原现象 ③ 不能简化答案 质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液 ④ 观察目标不对 质壁分离 结果:活的紫色洋葱鳞片叶表皮细分别从两载玻片的盖玻片一侧滴入清水,没有选择⑤ 正确的观察目标 用吸水纸从另一侧吸引,这样重复几次。在高倍镜下观察两装片中细胞的质壁分离复原情况 ⑥ 该实验为验证性实验,对实验的结果和结论不需要分类讨论 胞在0.3 g/mL的蔗糖溶液中能发生质壁分离,在清水中又能复原;死的紫色洋葱鳞片叶表皮细胞在0.3 g/mL的蔗糖溶液中不能发生质壁分离,在清水中也不能复原。结论:活的植物细胞能发生质壁分离和复原现象,而死的植物细胞不能发生质壁分离和复原现象 ② 表述不具体,没有指出观察目标是什么 紫色的中央液泡 序号 错因分析 正确答案 第 - 9 - 页 www.ewt360.com 升学助考一网通
题组一 渗透作用与细胞的吸水和失水
1.(2012·上海卷,22)相对细菌和植物细胞而言,动物细胞离体培养更需关注培养基的渗透压,这是因为动物细胞
( )
A.没有细胞壁,对培养基的渗透压更敏感 B.渗透压远高于细菌或植物细胞的渗透压 C.没有成熟大液泡,渗透压调节能力差
D.生长缓慢,各生长阶段对环境的渗透压要求不同 答案 A
解析 动物细胞无细胞壁,培养液渗透压较低,动物细胞会吸水涨破,而植物细胞和细菌细胞含有细胞壁,则不会出现涨破的情况,所以动物细胞培养基要特别关注渗透压,选A。
2.(2011·天津卷,2)将紫色洋葱鳞片叶表皮浸润在0.3 g/mL的 蔗糖溶液中,1分钟后进行显微观察,结果如右图。下列叙 述错误的是
( )
A.图中L是细胞壁,M是液泡,N是细胞质
B.将视野中的细胞浸润在清水中,原生质体会逐渐复原 C.实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异 D.洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料 答案 A
解析 题干所示图像为洋葱鳞片叶表皮细胞发生质壁分离后的图像,L为细胞壁,M为液泡,N为细胞壁和细胞膜之间的物质,不是细胞质,A项错误。将该细胞浸润在清水中,清水浓度小于细胞液浓度,则细胞吸水,发生质壁分离复原现象,B项正确。质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液可透过细胞壁进入细胞,但不透过细胞膜,说明二者在物质透过性上存在显著差异,C项正确。洋葱根尖分生区细胞无大液泡,不能发生质壁分离现象,故不能作为该实验的实验材料,D项正确。
3.(2011·新课标全国卷,4)撕取紫色洋葱外表皮,分为两份,假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致,一份在完全营养液中浸泡一段时间,浸泡后的外表皮称为甲组;另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间,浸泡后的外表皮称为乙组。然后,两组外表皮都用浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理,一段时间后表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小,以及水分运出细胞的方式是( ) A.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,主动运输
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