2022年高考生物专题复习提分植物对水分的吸收和利用

第17讲

│植物对水分的吸收和利用第17讲植物对水分的吸收和利用(含实验：观察植物细胞的质壁分离与质壁分离复原)考点整合第17讲

│考点整合►考点一分代谢水的概念渗透吸胀根成熟区(根毛区)

根渗透第17讲

│考点整合半透膜亲水第17讲

│考点整合运输吸收呼吸光合第17讲

│考点整合高少低大第17讲

│考点整合►考点二观察植物细胞质壁分离与复原

实验原理

(1)细胞壁和原生质层都能发生一定程度的收缩；但原生质层的收缩性比细胞壁大；

(2)当细胞液＜外界溶液浓度时，细胞____________________，发生质壁分离；

(3)当细胞液＞外界溶液浓度时，细胞__________________，发生质壁分离的复原通过渗透作用吸水通过渗透作用失水第17讲

│考点整合方法步骤

(1)制作紫色洋葱鳞片叶表皮的临时装片；

(2)高倍镜观察：能看到紫色的中央液泡、原生质层紧贴细胞壁；

(3)滴入0.3g/mL的蔗糖溶液；

(4)高倍镜观察：能看到紫色的中央液泡逐渐变小、颜色逐渐加深、原生质层逐渐与细胞壁分离开来(最初从四角分离)；

(5)滴入清水；

(6)高倍镜观察：能看到紫色的中央液泡逐渐胀大、颜色逐渐变浅、原生质层又逐渐贴向细胞壁设计方法自身对照：正常表皮细胞、质壁分离表皮细胞、质壁分离复原表皮细胞注意事项

(1)实验材料的选择：常用紫色洋葱，因其细胞液中有紫色花青素，便于观察。如无紫色洋葱，可用藓类叶片，其叶绿体可随原生质层的收缩而聚拢，观察也很方便；

(2)试剂种类的选择：不伤害细胞即可。如食盐、蔗糖、甘油、硝酸钾(后两种能发生自动复原)；

(3)试剂浓度的选择：蔗糖溶液浓度从5%到30%递增，质壁分离时间逐渐缩短，但浓度超过60%后，一般不能发生复原问题讨论当红细胞细胞膜两侧的溶液具有浓度差时，红细胞会不会发生质壁分离现象？________，为什么？因为红细胞没有________细胞壁不会第17讲

│考点整合[易错易混点]

实验过程注意事项

(1)选择有大液泡且液泡最好带有颜色的细胞作实验材料。(白色洋葱也可，但显微观察时视野应调暗)(2)观察洋葱表皮细胞临时装片时，要先用低倍镜观察，后用高倍镜观察。

(3)滴加蔗糖溶液和清水时，必须在实验桌上进行，不能在显微镜的载物台上进行。

(4)本实验选用0.3g/mL的蔗糖溶液(此浓度下既明显出现质壁分离，又不致杀死细胞)。浓度过高，质壁分离不能复原。该实验还可用5%的食盐溶液。盐酸、醋酸溶液能杀死细胞，不适合做质壁分离实验。要点探究►探究点一区别以下几组概念第17讲

│要点探究1．吸胀吸水和渗透吸水(比较见考点整合)[易错易混点](1)根尖所有细胞都存在吸胀吸水和渗透吸水两种形式，但由于分生区尚未形成大液泡，以吸胀吸水为主。成熟区已形成大液泡，以渗透吸水为主。

(2)吸胀作用吸进的水主要形成结合水，渗透作用吸进的水主要形成自由水。第17讲

│要点探究2．渗透和扩散

(1)概念的内涵和外延不同：扩散一般指自由扩散，凡物质从相对含量高的部位向含量低的部位的自由运动都可称为自由扩散；渗透是指溶剂分子通过半透膜的扩散，因而H2O通过半透膜的扩散过程可称为渗透，而CO2、O2等物质通过半透膜的扩散则不能称为渗透。

(2)渗透现象的判断：分析某一现象是否为渗透现象，主要分析其是否满足构成渗透装置的条件，即：①有一个起分隔作用的半透膜或选择透过性结构。②被膜分开的两侧均为液体且存在浓度差。第17讲

│要点探究[易错易混点]种子在萌发过程中，吸水方式的变化是：先吸胀吸水为主，后渗透吸水为主。

3．原生质层、原生质体

(1)原生质层在成熟的植物细胞内相当于半透膜，由细胞膜、液泡膜以及二层膜之间的细胞质组成，仅存在于成熟的植物细胞中。

(2)原生质体是指去除了植物细胞壁以后所剩下的植物细胞结构。

4．细胞内液与细胞液细胞内液是动物细胞内的液体。细胞液是液泡内含有的液体的总称。第17讲

│要点探究5．半透膜与选择透过性膜

(1)区别：半透膜是无生命的，是指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，物质是否能通过取决于分子的大小。选择透过性膜是有生命的生物膜，由于载体的存在，决定了对不同物质是否吸收的选择性。细胞死亡后，其选择透过性丧失。

(2)共性：都允许水分子自由通过，都不允许大分子物质通过。第17讲

│要点探究1

[2010·上海质检]用水洗涤菜叶类蔬菜时，水的颜色无明显变化。若进行加温，随着水温的升高，水的颜色逐渐变绿，其原因是(

)A．加温使细胞壁失去选择透过性

B．加温使原生质层失去选择透过性

C．加温使细胞膜和液泡膜失去选择透过性

D．加温使细胞膜和叶绿体内外膜失去选择透过性第17讲

│要点探究

1

D

[解析]用水洗涤菜叶类蔬菜时，水的颜色无明显变化。若进行加温，随着水温的升高，使细胞膜和叶绿体内外膜失去选择透过性，因此水的颜色逐渐变绿。以下变式题将从半透膜的选择性角度考查。

[点评]解答此类题目的关键是：区分生物膜和半透膜的区别，并理解生物膜的选择透过性与半透膜的透过性是有区别的。第17讲

│要点探究

[2011·深圳月考]将紫色洋葱表皮细胞放入一定浓度硝酸钾溶液中，在显微镜下观察发现开始液泡颜色逐渐变深，后来又逐渐变浅，能够反映细胞液含水量随时间变化的图是(

)图17－1变式题第17讲

│要点探究

C

[解析]在一定浓度硝酸钾溶液中紫色洋葱表皮细胞会渗透失水，细胞的含水量逐渐减少；NO和K＋主动运输进入细胞，细胞通过渗透吸水，使细胞的含水量逐渐增多。变式题第17讲

│要点探究►探究点二渗透作用的原理、验证实验及其应用1．渗透作用发生渗透的前提条件，有两种溶液体系M1、M2存在浓度差，中间有半透膜隔开(构成渗透系统)，就能发生渗透作用。当溶液浓度M1＞M2时，水分就通过半透膜由M2流向M1；当溶液浓度M2＞M1时，水流方向相反；当M1＝M2时，则为动态平衡。成熟植物细胞连同外界溶液正好符合两种溶液体系(细胞液和土壤溶液)和一层半透膜(原生质层)，故可通过渗透作用吸水和失水。第17讲

│要点探究第17讲

│要点探究第17讲

│要点探究[易错易混点](1)动物细胞因具渗透系统故可发生渗透作用，但由于其不具备细胞壁，故不能发生质壁分离现象。

(2)在质壁分离过程中，液泡将发生如下变化：①体积逐渐变小，直至停止变小。②颜色逐渐加深(因液泡中色素不能透出)。③吸水能力逐渐加强。第17讲

│要点探究2

[2010·宁波期中]下面能发生质壁分离作用的一组细胞是(

)

①食用的糖醋蒜细胞②蚕豆叶的表皮细胞③植物的根毛细胞④人的口腔上皮细胞⑤用盐酸解离的洋葱根尖细胞⑥根尖分生区细胞

A．①⑤

B．②③⑥

C．①②③④⑤⑥

D．②③第17讲

│要点探究2

D

[解析]能发生质壁分离的细胞为活的成熟的高等植物的体细胞，①是死细胞，④是人的细胞，没有细胞壁，⑤用盐酸解离会杀死细胞，⑥没有大的液泡，这些细胞都不能发生质壁分离。②和③都是活的成熟的高等植物细胞，可以发生质壁分离。

[点评]本题考查渗透作用，解决题目的关键是要弄清楚渗透作用的原理，吸水和失水速度的决定因素，这与半透膜两侧的溶液浓度差密切相关。第17讲

│要点探究►探究点三水分代谢知识在农业生产实践中及生活中的应用

影响水分代谢的主要因素是温度(正相关，类似“S”形曲线)、湿度(负相关)、土壤溶液的浓度(负相关)以及叶片总面积(气孔数目)(近似正比关系)。第17讲

│要点探究1．在农业生产中的应用

(1)促进吸水①干旱易造成土壤溶液浓度增大——及时灌溉。②施肥后易造成土壤溶液浓度增大——施肥后及时浇水。③移栽幼苗时为促进幼苗吸水——“带土移栽”不伤及幼根及根毛。④盐碱地因土壤溶液浓度过高而不利于植物吸水与生长，通过土壤改良和培育耐盐碱植物(其细胞液浓度较大，夺水能力较强)来实现。第17讲

│要点探究(2)预防过多失水①移栽植物幼苗时选择“傍晚”时间——防止强烈的蒸腾作用使植物失水过多不易成活。②移栽植物时剪掉部分叶片或枝条——防止叶片蒸腾失水过多。③常在叶片上涂抹抗蒸腾剂(CO2可出入，但水无法出入)——防止水分通过气孔蒸腾。④正常植株在夏季中午往往因温度过高，失水较多，为减少水分过量散失，植物往往关闭气孔(由此引发“午休”现象)。第17讲

│要点探究2．在生活中的应用

(1)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，可较长时间地保存。

(2)用浓度较高的糖或盐溶液腌制食品，细胞大量失水死亡，细胞膜失去选择透过性，糖或Na＋、Cl－大量进入死细胞，使腌制食品具有甜味或咸味。

(3)医用的生理盐水浓度为0.9%，其渗透压与人体细胞外液的渗透压相当，可以使人体细胞保持正常的形态和功能。第17讲

│要点探究[易错易混点]温室大棚开窗通风既能补充CO2，又利于降低空气湿度，加快蒸腾作用，以促进水和矿质元素的运输。第17讲

│要点探究

例3将发芽率相同的甲、乙两种植物的种子，分别种在含有不同浓度(质量分数)钠盐的全营养液中，并用珍珠砂通气、吸水和固定种子。种子萌发一段时间后，测定幼苗平均重量，结果如图17－3所示。请据图回答下列问题：图17－3第17讲

│要点探究(1)甲、乙两种植物相比，更适宜在盐碱地种植的是__________。

(2)导致甲种植物的种子不能萌发的最低钠盐浓度为________%。

(3)在钠盐浓度为0.2%的全营养液中，甲、乙两种植物的根尖细胞吸收矿质元素的方式均为__________。

(4)将钠盐浓度为0.1%的全营养液中的甲种植物的幼苗，移栽到钠盐浓度为0.8%的全营养液中，其根尖成熟区的表皮细胞逐渐表现出质壁分离的现象，原因是____________________________________________________。

细胞外液浓度高于细胞液的浓度，细胞通过渗透作用失水主动运输0.8乙种植物第17讲

│要点探究(5)取若干生长状况相同并能够进行光合作用的乙种植物的幼苗，平均分成A、B两组。A组移栽到钠盐浓度为0.8%的全营养液中，B组移栽到钠盐浓度为1.0%的全营养液中，在相同条件下，给予适宜的光照。培养一段时间后，A组幼苗的长势将________B组。从物质转化的角度分析，其原因是_________________________________________________________。好于A组有机物的光合作用(同化作用)合成量与呼吸作用(异化作用)消耗量的差值大于B组的差值第17讲

│要点探究