【走向高考】2012生物一轮复习 第四讲 植物对水分的吸收和利用同步课件 大纲人教版

1、1通过渗透装置了解渗透作用的原理。2分析植物细胞缘何可构成一个渗透装置。3说明植物细胞吸水与失水原理。4举例说明蒸腾作用及其意义。5分析植物体内水分运输、利用及散失途径。6举例说明如何根据植物不同时期生长规律进行合理灌溉。7概述植物细胞质壁别离和复原实验的原理、方法步骤、实验结果与结论。 一、对水分的吸收二、植物体内水分的运输、利用和散失1.比较渗透吸水与吸胀吸水吸水方式比较吸胀吸水渗透吸水发生时期未形成大(中央)液泡的植物细胞主要依靠吸胀作用吸水，如干种子形成大液泡的植物细胞主要吸水方式为渗透吸水，如根毛细胞吸水原理细胞内含亲水性物质(亲水性能力大小为：蛋白质淀粉纤维素)具有液泡的植物细胞是

2、一个渗透系统原生质层具有选择透过性，相当于半透膜原生质层两侧溶液具有一定的浓度差2.渗透作用的概念：渗透作用是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。3渗透系统必备的条件如下图，作为一个渗透系统，须同时具备如下两个条件：4渗透作用的发生(1)假设S1溶液浓度大于S2，那么单位时间内由S2S1的水分子数多于S1S2，外观上表现为S1液面上升。(2)假设S1溶液浓度小于S2，那么情况相反，外观上表现为S1液面下降。(3)渗透平衡h达一定高度时，由半透膜进出漏斗的水分子数相等渗透系统达平衡状态处于等渗溶液中的活细胞即处于此种“渗透平衡状态中，这是细胞得以维持正常形态与生理功能的前提。5渗透系统必备条

3、件的实验验证(1)验证渗透作用的发生须具半透膜(2)验证发生水分子的移动须具“浓度差6渗透装置的应用可用于确认与比较两种不同溶液的浓度(假设渗透压)大小注初始状态时漏斗内外液面相等。比较漏斗内烧杯内溶液浓度MN现象及结论若漏斗内液面上升，则MN若漏斗内液面不变，则MN若漏斗内液面下降，则MN特别提示到达渗透平衡时，两种溶液体系的浓度未必相等，如上述渗透装置中S1为蔗糖溶液，S2为清水，二者浓度不可能相等(S1S2)。到达渗透平衡时，溶剂分子出入两种溶液体系的量一定相等。探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例)烧杯内盛淀粉溶液漏斗内盛碘液结论变蓝不变蓝碘能通过半透膜，而淀粉不能不变蓝变蓝淀粉能通

4、过半透膜，而碘不能变蓝变蓝淀粉和碘都能通过半透膜不变蓝不变蓝淀粉和碘都不能通过半透膜深化拓展渗透装置图解信息根据图示可从以下几个方面读取信息：(1)两侧溶液的物质的量浓度，大的一侧渗透压高，小的一侧渗透压低，水分子由低浓度一侧高浓度一侧。(2)两侧溶液中的溶质是否能通过半透膜，假设不能，那么只是高浓度一侧液面升高；假设能，那么先是高浓度一侧液面升高，随后另一侧液面升高，最后两侧液面相平。(3)在到达渗透平衡时，一般两侧溶液的浓度并不相等，因为液面高的一侧液面差形成的静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。(4)B图中假设浸在烧杯低浓度溶液中的是透析袋，由于透析袋内的溶质分子不能透过，吸

5、收一定水分后，膨胀到一定程度，受到透析袋的束缚力，水分子进出到达动态平衡。此时透析袋内外的溶液浓度是不相等的，透析袋内溶液浓度仍高于烧杯中的液体浓度。【例1】(2021新乡质检)某同学为了观察渗透现象，设计了如下实验：用猪的膀胱膜将一漏斗口封住，再在漏斗里装上清水，然后把漏斗浸入盛有10%的NaCl溶液的烧杯中，并使漏斗管内的液面与烧杯中的液面一样高，但他始终没有观察到渗透现象。那么，他应该怎样改进实验才能到达实验目的()A把10%的NaCl溶液换成30%的NaCl溶液B把10%的NaCl溶液改装在漏斗里，清水装在烧杯中C把猪的膀胱膜换为其他半透膜D把10%的NaCl溶液换成10%的蔗糖溶液解

6、析：Na、Cl能通过膀胱膜(半透膜)，所以半透膜两侧最终不能形成浓度差，因而不能观察到渗透现象。将10%的NaCl溶液换成10%的蔗糖溶液后，由于蔗糖分子不能通过半透膜，且膀胱膜两侧存在浓度差，因而发生渗透现象。答案：D(2021东北四校联考)五条大小相同的马铃薯幼根与物种A的幼根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，重量变化如下图。以下关于该实验结果的说法正确的选项是()A物种A比马铃薯更耐干旱B在甲溶液中参加适量的蔗糖酶，一段时间后，其中的马铃薯幼根细胞浓度将减小C物种A在与马铃薯根细胞液等渗的完全培养液中不能正常生长D当马铃薯根细胞在乙蔗糖溶液中重量不再发生变化时，渗

7、透作用依然进行解析：由图示马铃薯与物种A在同一种蔗糖溶液中的重量变化可看出，物种A的根细胞液浓度小于马铃薯的根细胞液浓度，故物种A在与马铃薯根细胞液等渗的溶液中不能正常生长，马铃薯较物种A更耐旱。在甲溶液中参加蔗糖酶后蔗糖水解，溶液浓度升高，马铃薯根细胞液浓度因细胞失水而增大。当处于乙蔗糖溶液中的马铃薯根细胞重量不再发生变化时，半透膜两侧已没有浓度差了，故不再发生渗透作用。答案：C1.实验原理(1)成熟的植物细胞具有大液泡和选择透过性的原生质层，与外界溶液接触时能够发生渗透作用。(2)原生质层的伸缩性大于细胞壁。(3)细胞液浓度外界溶液浓度 质壁别离(4)细胞液浓度外界溶液浓度 质壁别离复原2

8、实验流程3实验现象及原因分析植物细胞渗透系统图解信息4实验应注意的问题(1)实验成功的关键实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡并有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观察现象。(2)质壁别离和质壁别离复原中水分移动是双向的，总结果是单向的。(3)质壁别离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因细胞壁是全透性且有水分通过原生质层渗出来。(4)假设用50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁别离但不能复原，因细胞过度失水而死亡。(5)假设用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会出现自动复原现象，外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。(2)测定细胞液浓度范围待测细胞一系列浓度梯度的别

9、离剂 细胞液浓度范围等于未发生质壁别离和刚刚发生质壁别离的外界溶液的浓度范围。实验单一变量：不同浓度的别离剂。(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别离剂 刚发生质壁别离时所需时间比较判断质壁别离速度(或细胞液浓度)。实验单一变量：不同植物细胞。(4)比较未知浓度溶液的浓度大小同一植物的相同成熟细胞未知浓度的溶液 刚刚发生质壁别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。(5)验证原生质层和细胞壁的伸缩性大小成熟植物细胞别离剂【例2】(2021抚顺模拟)与质壁别离与复原实验的实验材料及外界溶液有关的正确表达分别是

10、实验材料必须是成熟的植物活组织细胞细胞液最好有颜色，便于观察和判断细胞质壁别离和复原的程度细胞液必须有颜色，否那么不能发生质壁别离和复原实验外界溶液的浓度应适中，不能过低或过高外界溶液必须对细胞无毒害外界溶液的浓度无特殊要求，任何浓度均可以A，B，C， D，解析：质壁别离与复原实验要求植物细胞必须是能发生渗透作用的活细胞，并且细胞液与外界溶液有浓度差。如果进行观察的话，液泡内的细胞液有颜色为最好。答案：A(2021本溪模拟)将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁别离，其原因可能是该细胞()是死细胞大量吸水是根尖分生区细胞大量失水质壁别离后又自动

11、复原A BC D解析：渗透作用发生的条件是具有半透膜和浓度差。如果细胞是死细胞，那么细胞膜是全透性的，不具有选择透过性。分生区细胞无大液泡，不能进行渗透吸水。K和NO3均是细胞主动运输的离子，因此，将细胞放入KNO3溶液后，细胞可能先渗透失水发生质壁别离，再主动运输和渗透吸水使质壁别离后自动复原。答案：B1.水分代射过程(1)水分的主要吸收部位是根尖成熟区。(2)水分的主要吸收方式是渗透吸水。(3)水分的主要运输动力是蒸腾作用产生的拉力。(4)水分的主要运输途径是通过导管。(5)水分的主要散失途径是通过气孔。(6)水分的主要用途是蒸腾作用。2水分代谢在生产生活中的应用(1)对农作物合理灌溉，既

12、满足了作物对水分的需要，同时也降低了土壤溶液浓度，促进水分的吸收。(2)盐碱地中植物更易缺水或不易存活；一次施肥过多，会造成“烧苗现象。这是因为土壤溶液浓度过高，甚至超过根毛细胞的细胞液浓度，这样，根就不易吸水或因失水而造成“烧苗现象。(3)夏季中午叶的气孔关闭，是为了减少水分的过分蒸腾。(4)农民在移栽白菜时往往去掉一些大叶片，是因为刚栽的白菜的根不能很快从土壤中吸水，去掉几片大叶片可以减少水分散失，以防止刚栽的白菜因体内失水过多而死亡，从而提高成活率。(5)糖渍、盐渍食品(如盐渍新鲜鱼、肉)不变质的原因是在食品的外面形成很高浓度的溶液，使微生物(如细菌)不能在上面生存、繁殖而较长时间地保存

13、。(6)用浓度较高的糖或盐腌制食品，细胞大量失水死亡，细胞膜失去选择透过性，糖或Na大量进入死细胞，使腌制食品具有甜味或咸味。【例3】(2021太原模拟)将阴生植物移至强光下，植物迅速发生萎蔫，此时比较如图三个部位的细胞液浓度，正确的选项是()A BC D解析：阴生植物移至强光下，由于蒸腾失水，发生萎蔫，此时水分由导管，因此细胞液浓度的大小为导管。答案：B(2021大庆模拟)以下关于植物体水分代谢和矿质营养的表达错误的选项是()A根部吸收矿质元素的动力是细胞呼吸B根部吸收水分与吸收矿质元素是两个相对独立的过程C矿质元素和水的运输动力是蒸腾作用D蒸腾作用与根部吸收水分无关解析：根吸收矿质元素的方

14、式是主动运输，其动力来自于细胞呼吸，蒸腾作用只是促进矿质元素的运输，不促进矿质元素的吸收，水分吸收和运输的动力主要是蒸腾作用。答案：D1(2021泉州模拟)用2molL1的乙二醇溶液和2molL1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察质壁别离现象，得到其原生质体体积变化情况如下图。以下表述中，不正确的选项是()A该细胞不可能是根尖分生区的细胞BAB段曲线说明细胞液浓度在逐渐增大C. BC段说明该细胞开始因失水过多而逐渐死亡D用一定浓度的KNO3溶液代替乙二醇溶液，可得到类似的结果解析：此题考查植物细胞的质壁别离与质壁别离自动复原的相关知识。由曲线知在蔗糖溶液中的植物细胞发生了质壁别离，在乙二醇溶

15、液中的植物细胞发生了质壁别离与自动复原，这说明这些植物细胞都是成熟的，都含有大液泡，能形成渗透系统，所以不可能是分生区细胞。AB段细胞失水，使细胞液浓度逐渐增大，BC段细胞由于乙二醇以自由扩散的方式进入，使细胞液浓度升高，大于外界溶液浓度，细胞开始吸水，原生质体逐渐增大。假设用KNO3溶液代替乙二醇溶液，由于K、NO3可以通过主动运输的方式进入细胞内，提高细胞液的浓度，也会得到类似的结果。答案：C2(2021湖北联考)利用紫色的洋葱表皮细胞和不同浓度的蔗糖溶液，可以探究细胞质壁别离和复原。以下有关该实验的正确表达是()A该实验只是观察了质壁别离和复原现象，没有设计对照实验B在发生质壁别离的过程

16、中，细胞的吸水能力逐渐增强C将装片在酒精灯上加热后，再观察质壁别离现象D不同浓度蔗糖溶液中发生质壁别离的细胞，滴加蒸馏水后都能复原解析：在该实验中有对照实验，是质壁别离前和质壁别离后的自身对照。观察质壁别离实验时不能将装片在酒精灯上加热，否那么会杀死洋葱细胞，使实验失败。如果蔗糖溶液浓度过高，会使细胞严重失水而导致细胞死亡，从而不能复原。在细胞发生质壁别离的过程中，由于细胞失水而使细胞液浓度增加，从而使细胞吸水能力增强。答案：B3(2021韶关调研)以下判断细胞死活的方法中，表述错误的选项是()将植物细胞置于较高浓度的蔗糖溶液中，发生质壁别离的是活细胞在高倍镜下观察，假设发现细胞质流动，那么说

17、明细胞是活的将某细菌与水绵一起制成临时装片，用极细的光束照射水绵，假设发现细菌没有趋向水绵光照部位，那么说明细菌为死细胞洋葱根尖经解离后，假设发现细胞被龙胆紫溶液染上了色，那么说明根尖细胞在解离前已死亡A BC D解析：中所用细菌有可能是厌氧菌，因此远离产生氧气的水绵；是根尖细胞在解离后死亡。答案：C4(2021河北保定一中月考)鱼鳔是一半透膜。假设向鱼鳔内注入适量的20%蔗糖溶液、排出鱼鳔内的空气，扎紧开口，将其浸没在盛有10%蔗糖溶液的烧杯中，以下能正确表示烧杯内蔗糖溶液浓度随时间变化趋势的示意图是()解析：水分子可以透过鱼鳔，但是蔗糖分子不能透过。由于烧杯中蔗糖溶液的浓度小于鱼鳔内蔗糖溶

18、液的浓度，因此水分不断地从烧杯进入鱼鳔内，直至到达平衡。答案：B5(2021西安模拟)如图实验装置，烧杯中是蒸馏水，半透膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖，一定时间后再参加蔗糖酶。最可能的实验现象是()A漏斗中液面开始时上升，加酶后，再上升后又下降B在烧杯中会测到蔗糖和蔗糖酶C漏斗中液面开始时先下降，加酶后一直上升D在烧杯中会测到葡萄糖、果糖和蔗糖酶解析：漏斗中蔗糖溶液、半透膜及漏斗外的蒸馏水构成渗透结构，开始时水分由漏斗外通过半透膜进入漏斗内，液面上升，参加蔗糖酶后，蔗糖被水解成小分子的葡萄糖和果糖，使漏斗中溶液物质的量浓度进一步增大，水分子相对进入漏斗的量会继续增加，液面再上升。由

19、于单糖可以通过半透膜，所以葡萄糖和果糖进入烧杯中，使漏斗中溶液浓度下降，液面下降。由于蔗糖酶是大分子，不能透过半透膜，所以在烧杯中不会出现蔗糖酶。答案：A6(2021南通调研)以下图为某学生进行某实验的根本操作步骤，请答复以下问题：(1)你认为他做该实验的目的是_。(2)B步骤主要观察洋葱鳞片叶表皮细胞中紫色_的大小及_的装置。(3)请描述C步骤的操作方法：_。(4)某学生在F步骤观察时，发现质壁别离不能复原，最可能的原因是_。(5)通过实验发现，蔗糖溶液浓度不适宜会造成实验失败。请据此拟定一个相关的的研究课题：_。解析：(1)由图分析可知，该实验是教材中探究植物细胞的吸水和失水实验。(2)B

20、步骤低倍镜下观察，目的主要是观察洋葱鳞片叶表皮细胞的液泡的大小、原生质层的位置。(3)步骤C是一种典型的引流法操作。(4)发现质壁别离不能复原，说明植物细胞可能已死亡，原生质层失去了选择透过性。(5)从蔗糖溶液浓度与质壁别离和复原的角度拟定实验课题，答案合理即可。答案：(1)观察植物细胞的质壁别离与复原(或探究植物细胞在什么情况下会失水或吸水，或证明原生质层相当于一层半透膜等)(2)(中央)液泡原生质层(3)从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复几次(4)质壁别离时间过长，细胞失水过多而死亡(5)探究蔗糖溶液浓度对洋葱鳞片叶表皮细胞质壁别离和复原的影响 请同学们认真完成课后强化

21、作业考情分析1命题特点(1)主要考查细胞吸水的方式和吸水的原理，尤以考查渗透吸水和失水的内容为主。考题多结合实验进行命题。(2)对水分的吸收、运输、利用的考查每年都有涉及，如2021年江苏第30题第(2)小题，2021年宁夏第29题第题，2007年广东第2题，虽然分值不高，但也不容无视。2预测展望(1)考查内容：围绕渗透装置、质壁别离实验进行命题。联系生产生活实际、自然现象及光合作用和细胞呼吸，考查水分对生命活动的影响。(2)考查形式：多以选择题形式出现，非选择题可能是实验分析题，也可能是实验探究题。备用选题1(2021东北师大附中摸底)在进行观察质壁别离与复原的实验过程中，有几种实验材料供选

22、择，你认为最适宜的材料是()A具有紫色液泡的洋葱表皮细胞B透明的洋葱表皮细胞C口腔上皮细胞D洋葱根尖中既小且方的细胞解析：质壁别离是指细胞的原生质层与细胞壁别离的现象。如果液泡呈现颜色，那么在显微镜下能清楚地观察到该现象。答案：A2(2021衡水中学月考)图1表示物质扩散的图解，图2是设计的证明图1物质扩散成立的实验装置。以下有关表达正确的选项是()A图2中甲的水柱a将持续上升B图2中甲的水柱a将保持不变C图2中乙的水柱b将保持不变D图2中乙的水柱b将先上升后下降解析：由于淀粉不能透过半透膜，故水柱a表现为先上升，后保持不变；葡萄糖能透过半透膜，故水柱b表现为先上升，后由于葡萄糖透过半透膜进入

23、清水中，水柱b将下降。答案：D3(2021贵阳高三期末)将以下细胞放在的蔗糖溶液中，不会发生质壁别离的一组是()洋葱根尖分生区细胞人的口腔上皮细胞洋葱鳞片叶表皮细胞小麦干种子细胞蛔虫卵细胞玉米根尖成熟区细胞A BC D解析：此题考查细胞质壁别离发生的原理，是一道中等难度的根底题。此题的解题关键在于渗透作用的原理与质壁别离实验原理的理解与运用。植物细胞发生质壁别离的原理：一是外界溶液浓度大于细胞液浓度，从而使细胞渗透失水，而项中的细胞不具有大液泡，渗透作用弱，故不会发生质壁别离；二是原生质层的伸缩性与细胞壁的伸缩性不同，项中的细胞不具有细胞壁。故均不能发生质壁别离。不能联系植物细胞的结构特点与吸

24、(失)水方式解答，是此题解题出错的主要原因。答案：D4(2021北京海淀高三期末)以下关于质壁别离和质壁别离复原实验的表达中，正确的选项是()A常选择质量浓度为的葡萄糖溶液作质壁别离的试剂B能发生质壁别离复原的细胞，说明其膜结构保持原有功能C洋葱根尖分生区细胞也是观察质壁别离现象的理想材料D发生质壁别离时，细胞壁和原生质层之间充满了清水解析：此题考查质壁别离及其复原的相关知识。当细胞外液浓度大于细胞内液浓度时，细胞失水，其原生质层与细胞壁别离，发生质壁别离现象。质壁别离的细胞处于清水中时可以复原，说明细胞具有活性。常用蔗糖溶液作为细胞外液，发生质壁别离的细胞原生质层与细胞壁之间充满了细胞外液。

25、发生质壁别离的植物细胞内有中央大液泡，洋葱分生区细胞没有液泡，因此不能用来作为质壁别离的实验材料。此题答案是B。答案：B5(2021北京宣武高三期末)将相同的马铃薯条分别浸入四种溶液，一小时后测定薯条质量变化的百分率，结果如表所示。以下表达中不正确的选项是()溶液质量变化率8%6%4%0%A.溶液的浓度比溶液的浓度高B溶液可能为蒸馏水C溶液的浓度最高D溶液的浓度比溶液的浓度低解析：这是一道中等难度的考题，考查渗透作用的相关知识。当植物细胞内液浓度大于细胞外液浓度时，植物吸水；反之失水。由表中数据可以判断，马铃薯细胞内溶液浓度与溶液相当，大于溶液和；而在溶液中马铃薯质量减小，说明其失水，因此溶液浓度最大。如果溶液是蒸馏水，那么马铃薯应该质量增加最大。因此此题答案是B。答案：B资料卡片1水在植物生命活动中作用在地球上，水分的出现比生命出现得更早，水是地球上第一批生命的摇篮。根据生命起源的现代看法，最早的生命是在地球上逐渐冷却的原始海洋中发生的。由此可见，植物首先出现在水里，然后进化为陆生植物。水是最原始的环境条件，自然要成为植物生命活动的根本需要。这就是说，植物个体发生和系统发育以及植物的体内和体外，都必须有足够的水存在。没有水就没有生命。水在植物