2019_2020学年新教材高中生物课时双测过关十五探究植物细胞的吸水和失水实验含解析新人教版必修第一册.doc

课时双测过关（十五） 探究植物细胞的吸水和失水 (实验)
A级——学考水平达标练
1．通过对植物细胞质壁分离和复原实验进行分析，下列不能证实的是(　　)
A．原生质层具有选择透过性
B．细胞处于生活状态或已死亡
C．细胞液浓度和周围溶液浓度的关系
D．蔗糖可自由进入细胞
解析：选D　原生质层具有选择透过性，水分子可以自由通过，蔗糖等不能通过，A项可以证实。植物细胞质壁分离和复原实验的前提是活细胞，即细胞处于生活状态，B项可以证实。要实现植物细胞质壁分离，细胞液的浓度要小于外界溶液的浓度；要实现植物细胞质壁分离复原，则细胞液的浓度大于外界溶液的浓度，C项可以证实。此过程探究的是水分子进出细胞的方式，不能证实蔗糖等溶质分子进出细胞的方式，D项不能证实。
2．(2019·扬州期末)利用渗透作用实验原理可以测定细胞液浓度的大致范围。将细胞液浓度相同的某种植物细胞(如下图中的左图所示)，置于不同浓度的蔗糖溶液中，出现右侧a～c三种细胞状态，则细胞液浓度位于下列哪两个细胞之间(　　)

A．c～b　　　　　　　 B．a～b
C．a～c D．b～c
解析：选C　根据题意和图示分析可知：图中a细胞基本没有变化，但液泡变大，说明细胞吸水，细胞液的浓度大于外界溶液的浓度；b细胞发生明显的质壁分离现象，细胞失水较多，说明细胞液的浓度明显小于外界溶液的浓度；c细胞发生质壁分离现象，细胞失水，说明细胞液的浓度小于外界溶液的浓度。由液泡缩小程度和质壁分离程度，可以判断细胞液浓度最精确的范围是在a～c两个细胞之间。
3.将新鲜的紫色洋葱表皮细胞放入质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，在显微镜下观察，你会看到细胞的状态如图所示，此时部位①和部位②的颜色分别是(　　)
A．①无色，②无色 B．①无色，②紫色
C．①紫色，②无色　 D．①紫色，②紫色
解析：选A　图中部位①是指原生质层和细胞壁之间的间隙，由于细胞壁具有全透性，蔗糖溶液通过细胞壁进入间隙，因此部位①无色；图中部位②是洋葱表皮细胞的细胞质，由于紫色的色素存在于液泡中，因此部位②也呈无色。
4．(2018·浙江4月选考)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．甲→乙变化的原因之一是结构①的伸缩性比②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
D．细胞发生渗透作用至丙状态，一段时间后该细胞会破裂
解析：选C　甲维持细胞正常形态，进入细胞的水分子和从细胞出去的水分子一样多，处于动态平衡状态；甲→乙发生了渗透失水，细胞质壁分离，原因之一是结构①(细胞壁)的伸缩性比结构②(细胞膜)的伸缩性要小；乙→丙发生了渗透吸水，此时外界溶液浓度比细胞液浓度小；植物细胞渗透吸水只会膨胀不会破裂。
5．以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述错误的是(　　)
A．在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小
B．滴加质量分数为30%的蔗糖溶液比质量分数为10%的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短
C．发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞仍然保持活性
D．用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离
解析：选D　以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象，是因为细胞液呈紫色，便于观察其变化情况。用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液也会引起细胞质壁分离。
6．下列关于细胞质壁分离的叙述，正确的是(　　)
A．植物细胞在一定条件下都能观察到明显的质壁分离现象
B．动物细胞不能发生质壁分离的根本原因是不具有半透膜
C．一定浓度的甘油溶液可以使洋葱表皮细胞发生质壁分离
D．处于质壁分离状态时细胞液浓度一定小于外界溶液浓度
解析：选C　植物细胞在高浓度溶液中才能观察到明显的质壁分离现象，不具有大液泡的植物细胞不会发生质壁分离，A错误；动物细胞不能发生质壁分离的根本原因是不具有细胞壁，B错误；一定浓度的甘油溶液可以使洋葱表皮细胞发生质壁分离，C正确；处于质壁分离状态细胞，在质壁分离过程中细胞液浓度小于外界溶液的浓度，而在质壁分离复原过程中细胞液浓度大于外界溶液的浓度，D错误。
7．(2019·济南月考)利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞和不同浓度的蔗糖溶液以及清水进行渗透实验，下列有关该实验的叙述正确的是(　　)
①该实验可用来探究洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度
②质壁分离过程中细胞的吸水能力逐渐减弱
③质壁分离复原过程中液泡的颜色逐渐变浅
④蔗糖溶液浓度越高细胞质壁分离及复原越快
A．①② B．②③
C．③④ D．①③
解析：选D　细胞在不同浓度的蔗糖溶液中吸水情况不同，在高渗溶液中失水皱缩，等渗溶液中保持原状，低渗溶液中吸水膨胀，所以该实验可用来探究细胞液的浓度，①正确；在质壁分离的过程中，植物细胞不断失水，细胞液浓度不断增大，故吸水能力逐渐增强，②错误；质壁分离过程中，细胞失水，液泡的颜色逐渐加深，质壁分离复原的过程中，细胞吸水，液泡的颜色逐渐变浅，③正确；洋葱鳞片叶外表皮细胞在一定浓度的蔗糖溶液中能发生质壁分离，但浓度过大时，会引起植物细胞过度失水而死亡，不能再发生复原，④错误。
8．在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察，如下图所示今。下列有关叙述正确的是(　　)

A．第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域
B．第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处
C．吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染镜头
D．为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微观察步骤
解析：选B　“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，第一次是对正常细胞的液泡体积、颜色等进行观察，以此作为滴加蔗糖溶液后，判断细胞是否发生质壁分离的标准，因此不能省略；第一次观察时容易看到较大的紫色液泡和较小的无色细胞质基质区域；吸水纸的主要作用是引流，加速滴加的液体向对侧扩散；第二次观察的是植物细胞的质壁分离过程，在显微镜下可以看到质壁分离最先出现在细胞的角隅处。
9．将某一洋葱鳞片叶放在某一浓度的蔗糖溶液中，制成装片，放在显微镜下观察，有3种状态的细胞，如图所示。请据图回答：

(1)图B细胞处于何种生理状态？___________________________________________。
(2)这3个细胞在未发生上述情况之前吸水能力的大小关系是__________________________。
(3)图中标号①中的物质是_________________________________________________。
(4)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质壁分离发生过程，发现该细胞形态的变化顺序是________________________(用图中字母表示)。
(5)若上述3幅图是同一细胞在不同浓度的外界溶液中发生的现象。则这3种溶液浓度的大小关系是_________________________________________________________________。
解析：(1)(2)由于A、B、C处于同一浓度的蔗糖溶液中，根据图示可以看出B、C均处于质壁分离状态，A可能吸水，也可能既不吸水也不失水，因此这3个细胞在未发生上述情况之前细胞液浓度大小关系是A>B>C，细胞吸水能力大小的关系是A>B>C。(3)由于细胞壁是全透性的，因此在①中的液体为蔗糖溶液。(4)植物细胞质壁分离过程的变化顺序是A→B→C。(5)由于细胞的质壁分离程度与外界溶液浓度呈正相关，因此可根据质壁分离程度的差异确定外界溶液浓度的大小为C>B>A。
答案：(1)质壁分离　(2)A>B>C　(3)蔗糖溶液
(4)A→B→C　(5)C>B>A
10．(2019·西宁月考)成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象，如图1是发生质壁分离的植物细胞，图2是显微镜下观察到的某一时刻的图像。请据图回答下列问题：

(1)图1中细胞的质壁分离指的是细胞壁和_________的分离，后者的结构包括[____]和[____](填编号)以及二者之间的细胞质。
(2)若将图1细胞置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中，一段时间后发生的现象是____________________，若将其置于1 mol/L的KNO3溶液中，一段时间后，发生的现象是__________________。
(3)图2是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是___________________________________________________。
解析：(1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和原生质层的分离；原生质层包括[2]细胞膜、[4]液泡膜及两者之间的细胞质。(2)若将图a细胞置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中，由于外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞因渗透失水会发生质壁分离现象；若洋葱细胞放入高于细胞液浓度的KNO3溶液中，细胞先发生质壁分离，因植物细胞能通过主动运输的方式吸收K＋和NO，一段时间后随着细胞液浓度增大，细胞渗透吸水，可看到细胞的质壁分离自动复原。(3)根据题意和图示分析可知：图b中的细胞可能处于质壁分离状态、也可能处于质壁分离复原状态，所以此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系有大于、等于或小于三种可能。
答案：(1)原生质层　2　4　(2)质壁分离　质壁分离后又自动复原　(3)细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度

B级——选考水平高分练
11．下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是(　　)
A．与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察
B．用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
C．用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同
D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察
解析：选B　红色花瓣与白色花瓣相比，其细胞液中因含花青素而呈现红色，有利于实验现象的观察，A正确；用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在使原生质层呈现绿色，与无色的细胞液形成鲜明的对比，有利于实验现象的观察，B错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮不同细胞的细胞液浓度可能不同，因此，放在同一浓度蔗糖溶液中发生质壁分离的程度可能不同，C正确；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含有色素，有利于实验现象的观察，D正确。
12．(2019·马鞍山联考)在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察和两次处理。下列有关叙述正确的是(　　)
A．第一次观察为低倍镜观察，后两次为高倍镜观察
B．第一次处理滴加的液体为清水，第二次滴加的液体为质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液
C．若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮，则不会发生质壁分离
D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中不属于原生质层的有细胞壁、细胞核和细胞液
解析：选D　“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，一般需要进行三次观察，第一次是正常细胞的观察，第二次是质壁分离细胞的观察，第三次是质壁分离复原细胞的观察，三次观察均为低倍镜观察，A错误；第一次处理滴加的液体为质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液，观察质壁分离现象，第二次滴加的液体为清水，观察质壁分离复原现象，B错误；紫色洋葱鳞片叶的内表皮细胞也会发生质壁分离，但不含色素，现象不便于观察，C错误。
13．某同学进行“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验时，将观察到的某个细胞大小变化情况绘制成了曲线(如图)。下列叙述正确的是(注：细胞的初始大小相对值记为1)(　　)

A．b～c段，由于失水过多，细胞可能已经死亡
B．c～d段，水分子的运动方向是从细胞外进入细胞内
C．d～e段，细胞液浓度等于外界溶液浓度
D．e时液泡的颜色比a时浅
解析：选D　结合题意分析曲线可知，c点后细胞大小相对值变大，说明细胞吸水发生质壁分离复原现象，因此b～c 段细胞是活细胞；图中c～d段水分子的运动方向既有从细胞外进入细胞内，也有从细胞内进入细胞外，但进入细胞内的水分子数多于离开细胞的水分子数；d～e 段，细胞大小相对值大于1，说明细胞吸水，故细胞液浓度大于外界溶液浓度；由于e时细胞大小相对值大于1，说明细胞吸水，故e时液泡内细胞液浓度降低，液泡的颜色比a时浅。
14．用物质的量浓度为2 mol/L的乙二醇溶液和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，得到其原生质体体积变化情况如图所示。下列表述正确的是(　　)

A．该细胞可能是某种植物根尖分生区的细胞
B．AB段曲线表明细胞液浓度在逐渐增大
C．EC段表明该细胞开始因失水过多而逐渐死亡
D．用一定浓度的KNO3溶液，可得到类似蔗糖溶液的结果
解析：选B　观察质壁分离现象应用成熟的植物细胞，根尖分生区细胞未成熟，不能用于观察质壁分离；AB段曲线显示原生质体体积变小，表明细胞失水，细胞液浓度在逐渐增大；EC段表明该细胞开始吸水而自动复原，细胞并未死亡；用一定浓度的KNO3溶液，可得到类似乙二醇溶液的结果，而不能得到类似蔗糖溶液的结果。
15．(2019·济南模拟)以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞为材料进行相关实验，在显微镜下观察到图甲所示情况。请回答下列问题：

(1)该细胞作为一个渗透系统是由于它的__________相当于一层半透膜。如果该细胞是放入含有少量红墨水的0.3 g/mL蔗糖溶液中所观察到的结果，则图中①、②处的颜色分别为__________________。
(2)若该细胞正在发生质壁分离的复原过程，请以坐标曲线的形式画出液泡体积大小随时间变化的情况。
(3)若将该细胞分别放置在M、N两种溶液中，对细胞的失水量进行测量和统计，得到图乙所示结果。M、N溶液的浓度大小关系是_________________________________________。
在M、N两种溶液中，该细胞所发生的不同现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
n点时该细胞的细胞液浓度__________(填“大于”“等于”或“小于”)0点时的初始浓度。
解析：(1)渗透系统发生渗透作用需要半透膜，膜两侧有浓度差，植物细胞中原生质层相当于一层半透膜，图中①处是外界溶液，表现为红色，②处是液泡，表现为紫色。(2)细胞正在发生质壁分离的复原过程，细胞吸水，液泡体积增大，但是由于细胞壁的存在，液泡体积不能无限增大。(3)据图乙所示结果可知，M溶液中细胞失水快，所以M 溶液的浓度大于N溶液的浓度，在M、N两种溶液中，该细胞所发生的不同现象是细胞在M溶液中只发生了质壁分离，而在N溶液中先发生了质壁分离，后发生了质壁分离的复原，n点时该细胞的细胞液浓度大于0点时的初始浓度。
答案：(1)原生质层　 红色、紫色　(2)如图所示

(3)M 溶液的浓度大于N溶液的浓度　细胞在M溶液中只发生了质壁分离，而在N溶液中先发生了质壁分离，后发生了质壁分离的复原　大于

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