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1、第四章 细胞的物质输入和输出考纲展示考向预览1.观察植物细胞的质壁分离与复原2.通过模拟实验探究膜的透性3.细胞膜的结构4.物质出入细胞的方式本章知识难度较低，一般考查细胞膜的流动镶嵌模型、物质跨膜运输方式的分析，让学生学会根据现象提出问题、分析原理、归纳概念的方法；联系生活实际进行类比，培养解读图表的能力，探索使用图表描述生理活动的方法。如2010山东理综第3题考查载体与运输关系；2010广东理综第1题考查主动运输的特点；2010上海生物第10题考查协助扩散；2010上海生物第20题考查质壁分离的相关知识。“物质出入细胞的方式及影响因素”和“影响物质的运输因素及实验探究”仍然是今年高考的热点
2、。第一课时 物质跨膜运输的实例回归课本 一、细胞的吸水和失水1原理：发生了_作用。该作用必须具备两个条件：(1)具有_。(2)膜的两侧溶液具有_。2植物细胞的吸水和失水(1)在成熟的植物细胞中，原生质层(细胞膜_两者之间的细胞质)相当于一层_。(2)成熟植物细胞发生质壁分离的条件是_，发生质壁分离复原的条件是_。二、实验探究植物细胞的吸水和失水1探究实验的一般过程提出问题_进行实验分析结果，得出结论表达和交流_。2实验原理成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，_具有一定的浓度，能够_。3实验过程制作装片_实验现象(细胞发生_)得出结论。三、物质跨膜运输的其他实例1对无机盐的吸收实例(1)水
3、稻和番茄对同一离子的吸收量_。(2)水稻和番茄对_的吸收量不同。(3)人体甲状腺滤泡上皮细胞可以_从血液中吸收碘。2生物膜的特性细胞膜和其他生物膜可以让_自由通过，一些_也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过，因此它们都是_膜。答案：一、1.渗透(1)半透膜(2)浓度差2.(1)液泡膜半透膜(2)细胞液浓度小于外界溶液浓度细胞液浓度大于外界溶液浓度二、1.作出假设设计实验进一步探究2.细胞液渗透失水和吸水3.显微镜观察质壁分离、复原三、1.(1)不同(2)不同离子(3)逆浓度梯度2.水分子离子和小分子选择透过性1渗透系统的组成(如图)及特点(1)半透膜，可以是生物性的选择透过性膜，
4、如细胞膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。(2)半透膜两侧的溶液具有浓度差。2渗透作用的发生(1)若S1溶液浓度大于S2，则单位时间内由S2S1的水分子数多于S1S2，外观上表现为S1液面上升；若S1溶液浓度小于S2，则情况相反，外观上表现为S1液面下降。(2)在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差h，则S1溶液浓度仍大于S2。3渗透系统的应用(1)比较不同溶液浓度大小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(2)验证渗透作用发生的条件具有半透膜：具有浓度差：1实验流程2实验结论成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用，当外界溶
5、液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。3质壁分离的原因分析4实验中注意事项(1)选择有大的液泡且最好液泡带有颜色的细胞作实验材料。(2)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。(3)本实验选用0.3 g/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，质壁分离速度虽快，但不久细胞会因失水过多而死亡，不能再进行质壁分离复原；浓度过低不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。此外，8%的食盐溶液，5%的硝酸钾溶液等也可使用。盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于做质壁分离的溶液。
6、5细胞吸水和失水原理的应用(1)对农作物的合理灌溉，既满足了作物对水分的需求，同时也降低了土壤溶液的浓度，有利于水分的吸收。(2)盐碱地中的植物不易存活或一次施肥过多造成“烧苗”现象，都是因为土壤溶液浓度过高，甚至超过了根细胞液浓度，导致根细胞不易吸水甚至失水造成的。(3)糖渍、盐渍食品不易变质的原因，是在食品外面和内部形成很高浓度的溶液，使微生物不能在其中生存和繁殖，所以能较长时间的保存。(4)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。1判断细胞的死活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 ,细胞液浓度介于未发生质壁分
7、离和刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液的浓度之间。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刚刚发生质壁分离时所需时间的比较判断细胞液浓度(即时间越短，细胞液浓度越小)。4比较一系列溶液的浓度的大小同一植物的相同成熟细胞未知浓度的溶液 记录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)5鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)例一 将成熟的植物细胞放在溶液中能构成一个渗透系统，主要原因是 ()A液泡膜内外溶液有浓度差 B细胞的原生质层可看做一层半透膜C细胞壁具全透性 D水分子可以自由出入细胞解析：成熟的植物细胞，也就是具有大液泡的植物细胞
8、，主要靠渗透作用来吸收水分。从成熟植物细胞的结构特点来分析，一个成熟的植物细胞放在溶液中能构成一个渗透系统是因为细胞的原生质层可看做一层半透膜。答案：B(2010潍坊模拟)如图实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶。最可能的实验现象是 ()A漏斗中液面开始时先上升，加酶后又下降B在玻璃槽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在玻璃槽中会测到葡萄糖、果糖和蔗糖酶答案：A解析：实验开始时，蔗糖不能透过半透膜，所以单位时间内通过半透膜渗透进长颈漏斗中的水分子数比渗透出来的多，漏斗内液面上升。而加入酶后，将蔗糖分解
9、为单糖，单糖分子能透过半透膜进入玻璃槽中，使玻璃槽内液体浓度升高，一段时间后，水分子从长颈漏斗内渗出的较多，漏斗内液面下降。例二 观察植物细胞的质壁分离和复原，选用紫色洋葱作为实验材料效果较好，这是因为 ()A只有紫色洋葱的表皮细胞才会发生质壁分离B其细胞液呈紫色，质壁分离以后容易与外界溶液区分C其细胞膜呈紫色，质壁分离以后容易与细胞壁区分D紫色洋葱表皮细胞的液泡特别大，易于观察解析：质壁分离后原生质层与细胞壁之间充满了外界溶液，如果细胞液与外界溶液以及它们之间的原生质层都是无色的，则不便于观察判断。紫色洋葱表皮细胞的细胞液呈紫色，质壁分离以后容易与外界溶液区分。答案：B在浓蔗糖溶液中，能够发
10、生质壁分离的细胞是 ()A人的口腔上皮细胞B蛙的红细胞C皮肤的角质层细胞 D洋葱的表皮细胞答案：D解析：质壁分离中的“质”是指原生质层，而不是细胞质，“壁”是指细胞壁。细胞能否发生质壁分离，除必须具备渗透系统(由液泡内的细胞液和细胞外的溶液两个溶液体系以及位于二者之间的相当于半透膜的原生质层组成)外，还必须具有细胞壁，在此基础上才能谈质壁分离与否，由于A、B、C答案均为动物细胞，既无液泡，又无细胞壁，故不能发生质壁分离，而答案D具备以上两个条件，故能发生质壁分离。例三 甜菜块根细胞的液泡中有花青素，使块根表现为红色。将块根切成小块放在蒸馏水中，水无明显的颜色变化，但用盐酸处理这些块根后，则能使
11、水变红。这是因为 ()A细胞壁被盐酸解离B盐酸破坏了细胞膜的选择透过性C盐酸破坏了原生质层的选择透过性D花青素不溶于水而溶于盐酸解析：花青素位于液泡内，细胞经盐酸处理后，原生质层失去选择透过性，花青素进入外界溶液中。答案：C用完全培养液在两个相同的容器内分别培养水稻和番茄苗，假设两植物的吸水速率相同，一段时间后，测定培养液中各种离子与实验开始时各种离子浓度之比如图所示，该实验的结果不能说明 ()A水稻吸收水的相对速率比吸收Ca2、Mg2的大B与番茄相比，水稻对Si4需要量大，对Ca2需要量小C不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的D植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关答案：D解
12、析：培养水稻的溶液中，实验后Ca2、Mg2与实验前的比值大于1，说明Ca2、Mg2浓度增大，即吸收水多于吸收Ca2、Mg2的量。水稻吸收的Si4多，对Ca2、Mg2吸收量少，而番茄吸收的Ca2和Mg2较多，对Si4吸收量少。这体现了植物对无机盐离子的吸收具有选择性，其原因在于不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的。图中并不能看出植物体对各种离子的吸收速率与溶液中的离子浓度有关。1一次施肥过多，作物变得枯萎发黄的原因是 ()A根细胞从土壤中吸收的养分过多B根细胞不能从土壤中吸水C根系不能将水向上运输D根系加速了呼吸作用，释放的能量过多答案：B解析：在正常情况下，植物根细胞液的浓度大于土壤溶
13、液的浓度，细胞能从土壤溶液中吸水，但是一次施肥过多，就会使土壤溶液的浓度大于根细胞细胞液的浓度，植物因不能从土壤溶液中吸水(甚至失水)而变得枯萎发黄。2关于“植物细胞的吸水和失水”实验正确的是 ()A将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象B细胞处于一定浓度的蔗糖溶液中即可发生质壁分离C用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞，均能观察到质壁分离及复原现象D细胞发生质壁分离复原后，仍具有正常生理功能答案：D解析：在“植物细胞的吸水和失水”实验中，要始终保持细胞的生活状态，因此装片不能在酒精灯上加热。要使细胞发生质壁分离现象，应使蔗糖溶液的浓度大于细胞液的浓度，同样要使硝酸钾溶液浓度大于细胞液的浓度
14、。3将相同的四组马铃薯条分别浸入四种溶液中，一小时后测定薯条质量变化的百分率，结果如下表。下列叙述中正确的是 ()溶液质量变化率8%6%4%0A.的浓度最低B的浓度较低C的浓度最高 D可能是蒸馏水答案：A解析：由表中数据分析知：马铃薯条质量增加意味着吸水，质量减少意味着失水，植物细胞吸水时，外界溶液浓度低，植物细胞失水时，外界溶液浓度高。4洋葱表皮细胞在质壁分离及其复原过程中，液泡体积的变化趋势是 ()答案：B解析：在质壁分离过程中，细胞失水，液泡体积由大到小；而在质壁分离复原过程中，细胞吸水，液泡体积逐渐增大。5水溶性染色剂(PI)能与核酸结合而使细胞核着色，可将其应用于细胞死活的鉴别。细胞浸泡于一定浓度的PI中，仅有死亡细胞的核会被染色，活细胞则不着色，但将PI注射到活细胞中，则细胞核会着色。利用PI鉴别细胞的
