小專題三 質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗及其拓展題型一：滲透作用與質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗的綜合考查此類題型常以圖像、坐標(biāo)、表格等圖文信息切入，考查考生對滲透作用原理、質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗的原理、過程、現(xiàn)象的理解和掌握程度，試題靈活多樣，選擇題、簡答題和實驗設(shè)計題型均有可能出現(xiàn)。解答此類試題的基礎(chǔ)是要深刻理解滲透作用的條件與原理，熟悉質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗的過程和現(xiàn)象，并能對實驗結(jié)果作出合理的推斷和解釋。還需注意實驗材料選擇、外界溶液選擇、實驗過程中實驗材料的吸水力、滲透壓和細(xì)胞液顏色變化等方面考查?！踞槍τ?xùn)練】1(2016 年江蘇南通一模改編)某實驗小組用下圖所示實驗裝置探究魚鰾膜的通透性。實驗開始時漏斗內(nèi)外液面等高，實驗中觀察到漏斗內(nèi)液面上升到一定高度后不再上升。相關(guān)敘述正確的是()A漏斗中液面上升速率逐漸增大B水分子只能由魚鰾膜外進入膜內(nèi)C液面靜止時，魚鰾膜內(nèi)外溶液濃度相等D實驗結(jié)果表明魚鰾膜是一種半透膜解析：魚鰾膜是一種半透膜，水分子能自由通過，蔗糖分子不能通過。當(dāng)魚鰾膜袋里面裝蔗糖溶液，外面是清水時，水分子進入魚鰾膜的速度比出來的速度快，長頸漏斗中的液面會上升；隨著液面的上升，蔗糖溶液對魚鰾膜的壓力增大，會阻止水分子進入，液面上升的速度會逐漸下降，直至不再上升，A 錯誤；水分子可以由魚鰾膜外進入膜內(nèi)，也可以由膜內(nèi)進入膜外，B 錯誤；當(dāng)長頸漏斗內(nèi)液面最高時，半透膜兩側(cè)水分子進出速率相等，但是此時半透膜兩側(cè)的溶液濃度并不相等，漏斗內(nèi)是稀釋了的蔗糖溶液，燒杯內(nèi)是清水，所以液面靜止時魚鰾膜內(nèi)溶液濃度膜外，C 錯誤；魚鰾膜能讓水分子通過，不允許蔗糖分子通過，具有選擇透過性，實驗結(jié)果表明魚鰾膜是一種半透膜，D 正確。答案：D2(2016 年北京通州區(qū)模擬)將某植物相同細(xì)胞分別放置在)A、B 溶液中，細(xì)胞失水量變化如下圖，相關(guān)敘述正確的是(A選用根尖分生區(qū)細(xì)胞作為實驗材料較為合適B10 min 時兩組細(xì)胞均處于失水過程中C兩條曲線的差異是 A、B 溶液濃度不同導(dǎo)致的D10 min 后 B 組細(xì)胞的體積不會有太大的變化解析：該實驗是滲透吸水、失水的實驗，根尖分生區(qū)細(xì)胞沒有大液泡，不能作為實驗材料，A 錯誤；10 min 時 B 溶液細(xì)胞既不吸水也不失水，B 錯誤；兩條曲線的差異主要是 A、B溶液的溶質(zhì)不同，A 溶液中溶質(zhì)不能被細(xì)胞吸收，B 溶液中的溶質(zhì)可以被細(xì)胞通過主動運輸?shù)姆绞轿?，C 錯誤；分析題圖可知，b 點細(xì)胞既不失水，也不吸水，因此10 min 后B 組細(xì)胞的體積不會有太大的變化，D 正確。答案：D題型二：成熟植物細(xì)胞活性的判斷此類試題大多將待測細(xì)胞置于較高濃度的溶液中，利用質(zhì)壁分離的原理，設(shè)計相關(guān)實驗。要求考生根據(jù)相關(guān)的實驗結(jié)果進行判斷。解題思路如下：【針對訓(xùn)練】3觀察在 0.3 g/mL 蔗糖溶液中的洋蔥表皮細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)中央液泡逐漸變小，說明()A細(xì)胞壁相當(dāng)于一層半透膜B洋蔥表皮細(xì)胞是活的C此時蔗糖溶液濃度小于細(xì)胞液濃度D細(xì)胞壁收縮導(dǎo)致中央液泡失水解析：洋蔥表皮細(xì)胞處于 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中，會因失水而導(dǎo)致原生質(zhì)層收縮，發(fā)生質(zhì)壁分離。細(xì)胞壁是全透性的，故 A 錯誤；洋蔥表皮細(xì)胞處于 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中，會發(fā)生質(zhì)壁分離，證明洋蔥表皮細(xì)胞為活細(xì)胞，故 B 正確；質(zhì)壁分離過程中，此時蔗糖溶液濃度大于細(xì)胞液濃度，導(dǎo)致中央液泡失水，故 C 錯誤；細(xì)胞壁的伸縮性小，故 D 錯誤。答案：B4下列判斷細(xì)胞死活的方法中，表述錯誤的是()將植物細(xì)胞置于較高濃度的蔗糖溶液中，發(fā)生質(zhì)壁分離的是活細(xì)胞細(xì)胞是活的在高倍鏡下觀察，若發(fā)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)流動，則表明將某細(xì)菌與水綿一起制成臨時裝片，用極細(xì)的光束照射水綿，若發(fā)現(xiàn)細(xì)菌沒有趨向水綿照光部位，則說明細(xì)菌細(xì)胞為死細(xì)胞洋蔥根尖經(jīng)解離后，若發(fā)現(xiàn)細(xì)胞被龍膽紫溶液染上了色，則表明根尖細(xì)胞在解離前已死亡ACBD解析：將某細(xì)菌與水綿一起制成臨時裝片，用極細(xì)的光束照射水綿，若發(fā)現(xiàn)細(xì)菌沒有趨向水綿光照部位，可能該細(xì)菌不是好氧菌；依據(jù)的表述不能說明該洋蔥根尖細(xì)胞是在解離前還是解離后死亡的。答案：C題型三：比較不同成熟植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度此類題型的命題背景大多是將不同的植物細(xì)胞置于同一濃度的蔗糖溶液中，或?qū)⑼患?xì)胞置于不同濃度的外界溶液中，分析發(fā)生質(zhì)壁分離所需要的時間或細(xì)胞質(zhì)量的變化或細(xì)胞體積的變化。選擇參照物的關(guān)鍵：比較不同細(xì)胞液濃度，外界溶液濃度是參照物；比較不同溶液濃度高低，細(xì)胞液是參照物?！踞槍τ?xùn)練】5五個大小相同的馬鈴薯幼根與物種 A 的幼根分別放入甲戊五種不同濃度的蔗糖溶液中( 細(xì)胞失水過多會導(dǎo)致死亡)，數(shù)小時后，取出稱重，質(zhì)量變化如下圖所示。以下關(guān)于該實驗結(jié)果的說法，正確的是()(導(dǎo)學(xué)號 57130022)A物種 A 比馬鈴薯更耐干旱B在甲溶液中加入適量的蔗糖酶，在最初一段時間，其中的馬鈴薯幼根細(xì)胞液濃度將減小C物種 A 在與馬鈴薯根細(xì)胞液等滲的完全培養(yǎng)液中不能正常生長D當(dāng)馬鈴薯根細(xì)胞在乙蔗糖溶液中質(zhì)量不再發(fā)生變化時，滲透作用依然進行解析：由圖可知，馬鈴薯吸水能力要比物種 A 強，所以馬鈴薯更耐干旱，A 錯誤。蔗糖酶將蔗糖分解成葡萄糖和果糖，使?jié)舛仍龃螅R鈴薯將失水，濃度變大，B 錯誤。在馬鈴薯的等滲溶液中，物種A 會失去水分，所以不能正常生長 ，C 正確。馬鈴薯根細(xì)胞在乙蔗糖溶液中質(zhì)量不再發(fā)生變化有可能是細(xì)胞已死亡，D 錯誤。答案：C6將一洋蔥鱗片葉放在某一濃度的蔗糖溶液中，制成裝片，放在顯微鏡下觀察，有 3 種狀態(tài)的細(xì)胞，如下圖所示，你認(rèn)為這 3 個細(xì)胞在未發(fā)生上述情況之前，其細(xì)胞液的濃度依次是()AABCCBACBABCDBAC解析：根據(jù)題意和圖示分析可知：A 細(xì)胞幾乎沒有發(fā)生質(zhì)壁分離，說明細(xì)胞液濃度與蔗糖溶液濃度相當(dāng)；B 細(xì)胞發(fā)生了質(zhì)壁分離，但不明顯，說明細(xì)胞液濃度小于蔗糖溶液濃度，但濃度差不大；C 細(xì)胞發(fā)生了明顯的質(zhì)壁分離，說明細(xì)胞液濃度小于蔗糖溶液濃度，且濃度差較大。由于蔗糖溶液濃度相同，所以這 3 個細(xì)胞在未發(fā)生上述情況之前，其細(xì)胞液的濃度依次是 ABC。答案：A題型四：探究原生質(zhì)層和細(xì)胞壁伸縮性大小試題多以質(zhì)壁分離復(fù)原的實驗內(nèi)容為背景，設(shè)計相關(guān)實驗，并要求考生根據(jù)相關(guān)的實驗結(jié)果進行判斷。解題思路如下：發(fā)生質(zhì)壁分離細(xì)胞壁伸縮性小于原成熟植物細(xì) 鏡檢 生質(zhì)層伸縮性。胞分離劑 不發(fā)生質(zhì)壁分離細(xì)胞壁伸縮性大于或等于原生質(zhì)層的伸縮性。【針對訓(xùn)練】7將若干生理狀況基本相同，長度為 3 cm 的鮮蘿卜條分為四組，分別置于三種濃度相同的溶液(實驗組)和清水(對照組)中，測量每組蘿卜條的平均長度，結(jié)果如下圖。據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是()A對照組中蘿卜條長度增加較少的原因是細(xì)胞壁的伸縮性較小B實驗說明蘿卜細(xì)胞膜上運載甘油的載體蛋白比葡萄糖載體數(shù)量多C蔗糖溶液中的蘿卜條不能恢復(fù)原長度是因為細(xì)胞不吸收蔗糖D實驗結(jié)束后，實驗組中的蘿卜條的細(xì)胞液濃度都比實驗前大解析：植物細(xì)胞壁的伸縮性較小，導(dǎo)致對照組蘿卜條吸水后增加的長度較少；甘油進入植物細(xì)胞的方式為自由擴散，不需要載體蛋白；由于蔗糖是二糖，不能進入植物細(xì)胞，因此當(dāng)細(xì)胞失水達到平衡后，蘿卜條的長度不變；甘油通過自由擴散進入細(xì)胞，葡萄糖通過主動運輸方式進入細(xì)胞，而實驗前后細(xì)胞大小幾乎不變，故這兩組細(xì)胞液濃度比實驗前增大，而蔗糖溶液中植物細(xì)胞通過滲透作用失水從而導(dǎo)致細(xì)胞液濃度增大。答案：B液(如蔗糖溶液)。題型五：鑒別不同種類的溶液對細(xì)胞吸水和失水的影響在以蔗糖為質(zhì)壁分離所用的外界溶液的基礎(chǔ)上，以甘油、乙醇、KNO3 等外界溶液為命題切入口的題型也非常常見，多以選擇題的形式出現(xiàn)，解題思路如下圖所示：成熟植物種類溶液細(xì)胞不同質(zhì)壁分離溶質(zhì)不能通過生物膜的溶質(zhì)壁分離后又自動復(fù)原溶質(zhì)能通過生物膜的溶液(如 KNO3 溶液)。鏡檢【針對訓(xùn)練】8下圖曲線表示完全相同的兩個植物細(xì)胞分別放置在甲、乙溶液中，細(xì)胞失水量的變化情況。相關(guān)敘述不正確的是()A該實驗可選取綠色植物成熟的葉肉細(xì)胞進行B若乙溶液的濃度稍增大，則曲線中 b 點右移C兩條曲線的差異是由甲、乙溶液濃度不同導(dǎo)致的D6 min 時取出兩個細(xì)胞用顯微鏡觀察，均可看到質(zhì)壁分離現(xiàn)象解析：成熟葉肉細(xì)胞有中央大液泡，可發(fā)生滲透作用；若乙溶液的濃度增大，則濃度差增大，相同時間內(nèi)失水程度變大，復(fù)原所需要的時間變長，即 a 點上移、b 點右移；乙曲線是發(fā)生了自發(fā)的質(zhì)壁分離復(fù)原，當(dāng)細(xì)胞剛進入這個溶液時，細(xì)胞外液濃度高，細(xì)胞失水；隨著離子逐漸運入細(xì)胞，細(xì)胞內(nèi)溶液濃度逐漸升高，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)溶液濃度大于細(xì)胞外液時，細(xì)胞吸水，質(zhì)壁分離自動復(fù)原，所以兩條曲線的差異是由甲、乙溶液溶質(zhì)不同導(dǎo)致的；6 min 時兩個細(xì)胞都失去了一定的水，用顯微鏡觀察，均可看到質(zhì)壁分離現(xiàn)象。答案：C