高考生物一轮复习【讲通练透】 专题07 物质跨膜运输实例

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高考一轮生物复习策略1、落实考点。一轮复习时要在熟读课本、系统掌握基础知识、基本概念和基本原理后，要找出重点和疑点；通过结合复习资料，筛选出难点和考点，有针对地重点复习。这就需要在掌握重点知识的同时，要善于进行知识迁移和运用，提高分析归纳的能力。2、注重理论联系实际，高三生物的考试并不仅仅是考概念，学会知识的迁移非常重要，并要灵活运用课本上的知识。不过特别强调了从图表、图形提取信息的能力。历年高考试题，图表题都占有比较大的比例。那些图表题虽不是教材中的原图，但它源于教材而又高于教材，是对教材内容和图表的变换、深化、拓展，使之成了考查学生读图能力、综合分析能力、图文转换能力的有效途径。3、一轮复习基础知识的同时，还要重点“攻坚”，突出对重点和难点知识的理解和掌握。这部分知识通常都是学生难于理解的内容，做题时容易出错的地方。分析近几年的高考生物试题，重点其实就是可拉开距离的重要知识点。　4、学而不思则罔，思而不学则殆。这一点对高三生物一轮复习很重要。尤其是对于错题。错题整理不是把错题抄一遍。也不是所有的错题都需要整理。  专题07  物质跨膜运输实例 专题导航目录常考点01 渗透系统的组成和原理分析常考点02 观察植物细胞的质壁分离及复原...............................................8 常考点归纳常考点01 渗透系统的组成和原理分析【典例1】如图Ⅰ和Ⅱ是两个渗透装置，装置初期U形槽内的液面均相等，下列有关渗透作用的叙述，正确的是（　　）A．图Ⅱ中，若仅蔗糖不能透过半透膜，则一段时间后，乙的液面高于甲液面 B．图Ⅰ中，若仅水能透过半透膜，甲乙分别是等质量分数浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液，则一 段时间后，乙的液面高于甲液面 C．图Ⅰ中，若仅麦芽糖不能透过半透膜，甲乙分别加入少量、等量的麦芽糖酶溶液，则一段时间 后，乙的液面与甲液面相平 D．图Ⅱ中，若蔗糖和尿素都不能透过半透膜，则一段时间后，乙的液面低于甲液面【分析】渗透作用发生的条件是具有半透膜，半透膜两侧具有浓度差。判断最终液面高低需要看U形管中的半透膜两侧的溶质能否通过半透膜引起两侧渗透压的变化。【解答】A、图Ⅱ中，若仅蔗糖不能透过半透膜，尿素能透过半透膜，则甲侧溶液渗透压大于乙侧；一段时间后，乙的液面低于甲液面，A错误；B、等质量分数浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液，前者单位体积内水分子的数量少，图Ⅰ中，若仅水能透过半透膜，水分子向甲侧扩散较多，一段时间后，乙的液面低于甲液面，B错误；C、图Ⅰ中，若仅麦芽糖不能透过半透膜，甲乙分别加入少量、等量的麦芽糖酶溶液，乙侧麦芽糖水解为葡萄糖，由于两侧都是葡萄糖，则一段时间后，乙的液面与甲液面相平，C正确；D、图Ⅱ中，若蔗糖和尿素都不能透过半透膜，则甲侧溶液渗透压小于乙侧；一段时间后，乙的液面高于甲液面，D错误。故选：C。【点评】本题综合考查渗透作用及质壁分离的相关知识，意在考查学生理解所学知识的要点、识图分析能力和综合运用所学知识分析问题的能力，具备设计简单生物学实验的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析的能力。【典例2】如图为两个渗透装置的示意图，请据图回答下列问题：（1）图1渗透装置达到渗透平衡时S1溶液的渗透压　   　S2溶液的渗透压，此时　   　（填没有或有）水分子进出半透膜。所谓溶液渗透压，是指　                                    　。若达到平衡后吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，再次平衡时m将　   　。（2）图2的渗透装置中如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液（葡萄糖不能通过半透膜），两者的质量分数相同，一段时间后液面a会上升．液面b会下降，原因是　   　。（3）我们常说水从低浓度往高浓度流，这一描述与教材上的水是顺相对含量梯度运输这句话　   　（填矛盾或不矛盾）。理由是　   　。【分析】据图分析，渗透装作用是指水分通过半透膜，从溶质浓度低的溶液向溶质浓度高的溶液的转移现象；漏斗内液面上升，则漏斗内溶液（S1）浓度大于漏斗外溶液（S2）。【解答】（1）渗透平衡时，液面高的一侧形成的静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散，故两者渗透压关系仍是S1＞S2；此时有水分子进出半透膜，只是进出达到平衡；渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力；达到渗透平衡时，由于有水分子进入，达到渗透平衡时，漏斗内的溶液（S1）浓度下降，漏斗外溶液（S2）浓度则增大，漏斗内溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）浓度差下降，此时若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，再次平衡时m将变小。（2）U形管的中间具有半透膜，溶质分子或离子不能通过半透膜，因此可以比较两侧的渗透压，水分子的扩散方向是由渗透压低的一侧向渗透压高的一侧扩散：若甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量分数相同，由于蔗糖是二糖，葡萄糖是单糖，因此甲的物质的量浓度大于乙，则溶液a对水的吸引力大于溶液b对水的吸引力，所以液面a会上升，液面b会下降。（3）“水从低浓度往高浓度流”这句话与教材中“水是顺相对含量梯度运输”是不矛盾的；前者的低浓度和高浓度指的是溶液的浓度；而从水分子的角度分析，低浓度溶液中水分子数目相对来说多于高浓度的溶液，所以说水是顺相对含量梯度运输。故答案为：（1）大于    有    溶液中溶质微粒对水的吸引力    变小（2）如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量分数相同，由于蔗糖是二糖，葡萄糖是单糖，因此甲的物质的量浓度大于乙，则溶液a对水的吸引力大于溶液b对水的吸引力，所以液面a会上升，液面b会下降（3）不矛盾    这里的低浓度和高浓度指的是溶液的浓度。从水分子的角度分析，低浓度溶液中水分子数目相对来说多于高浓度的溶液，所以说水是顺相对含量梯度运输【点评】本题考查渗透作用的相关知识，意在考查学生提取信息和分析图象的能力，解答本题的关键是水分运输方向是渗透压低的一侧运输到渗透压高的一侧，而不能比较质量浓度。 【技巧点拨】1.对比分析 渗透作用模型植物细胞与外界溶液形成渗透系统图解基本组成或条件半透膜两侧的溶液具有浓度差原生质层——选择透过性浓度差——细胞液与外界溶液之间原理水分子通过半透膜的扩散作用细胞液通过原生质层与外界溶液之间发生渗透水扩散的方向低浓度溶液―→高浓度溶液 2.常见渗透装置图形分析(1)若S1溶液浓度大于S2，则单位时间内由S2→S1的水分子数多于S1→S2，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Δh，则S1溶液浓度仍大于S2。因为液面高的一侧形成的压强，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。3．验证渗透作用发生的条件(1)实验设计：(2)结论：A组和B组对比说明渗透作用要有半透膜。A组和C组对比说明发生渗透作用时半透膜两侧的溶液必须具有浓度差。4．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 【变式演练1】某同学设计如图甲所示的渗透作用实验装置，实验开始时长颈漏斗内外液面平齐，记为零液面。实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势如图乙所示，下列对图乙有关现象的分析错误的是（　　）A．在 OA 段漏斗里的溶液浓度大于烧杯中的溶液浓度 B．AB 段液面不再上升的原因是膀胱膜两侧的溶液浓度相等 C．OA 段水分子从烧杯进入漏斗的速率逐渐下降 D．AB段液面不再上升的直接原因是相同时间内从漏斗进入烧杯的水量与从烧杯进入漏斗的水量相同【分析】分析题图可知，膀胱膜是半透膜，水分子能通过，蔗糖分子不能通过，漏斗内是蔗糖溶液，烧杯内是蒸馏水，因此水分子进入长颈漏斗的数量多与水分子进入烧杯的数量，使漏斗内的液面升高；随着内外浓度差的减小，水分子进入漏斗的速率减慢，最终水分子进入长颈漏斗的数量多与水分子进入烧杯的数量达到动态平衡，漏斗内的液面不再升高。【解答】解：A、在OA段漏斗内液面上升，说明漏斗里的溶液浓度大于烧杯中溶液浓度，A正确；B、AB段液面不再上升的原因是膀胱膜两侧水分子扩散到两侧的数量达到动态平衡，此时漏斗内溶液浓度仍然高于烧杯，B错误；C、OA段液面能够不断上升，漏斗内溶液浓度下降，水分子从烧杯进入漏斗的速率逐渐下降，C正确；D、AB段液面不再上升的直接原因是相同时间内从漏斗进入烧杯中的水与从烧杯进入漏斗内的水的量相同，D正确。故选：B。【点评】本题难度适中，属于考纲中理解层次的要求，着重考查了渗透作用的原理及液面升降的判断，要求考生能够判断液面变化的原因，明确达到渗透平衡后漏斗内溶液浓度高。【变式演练2】如图中X、Y、Z分别为蒸馏水、30%葡萄糖溶液、30%淀粉溶液，且单糖能通过半透膜而二糖、多糖不能通过半透膜。下列相关叙述错误的是（　　）A．装置A的现象是左侧液面先下降后上升，最终左右液面持平 B．A装置左右侧替换为等量蔗糖溶液，左右侧分别加入相等且适量的蔗糖酶、淀粉酶，左侧液面先升后降最后不变 C．装置B烧杯中溶液液面下降的速率逐渐减缓 D．装置B达到渗透平衡后，由于液面差的存在，水分子向半透膜两侧扩散的速度不同【分析】根据题意和图示分析可知：渗透装作用是指水分通过半透膜，从溶质浓度低的溶液向溶质浓度高的溶液的转移现象。图A中X为蒸馏水，Y为30%葡萄糖溶液，而葡萄糖能通过半透膜，所以右侧液面先上升，后下降；图B中X为蒸馏水、Z为30%淀粉溶液，所以漏斗内液面上升。【解答】解：A、由于装置A左右存在浓度差，且Y的浓度大于X，所以左侧液面会下降，但由于Y溶液中的葡萄糖分子会进入X，导致X溶度增大，因此左侧液面又会上升，最终左右液面持平，A正确；B、如果A装置左右侧替换为等量蔗糖溶液，左右侧分别加入相等且适量的蔗糖酶、淀粉酶，左侧的一分子蔗糖可以被蔗糖酶分解成二分子单糖，而右侧的蔗糖不会被淀粉酶分解，所以左侧浓度高于右侧。左侧液面先升高，单糖分子又可以透过半透膜，导致左侧浓度降低，液面下降，最后保持稳定，B正确；C、由于Z的浓度大于X的浓度，所以装置B中漏斗液面升高，但水分的进入导致Z溶液浓度下降，所以水分由烧杯进入漏斗的速率降低，所以烧杯中溶液液面下降的速率逐渐减缓，C正确；D、装置B达到渗透平衡后，水分子向半透膜两侧扩散的速度相同，D错误。故选：D。【点评】本题考查渗透原理和物质跨膜运输的相关知识，要求学生理解渗透作用的原理，了解细胞失水和吸水的过程，明确水分子总是从低浓度溶液向高浓度溶液运输，难度一般。【变式演练3】某实验小组为探究蔗糖分子能否透过某种半透膜，制作了如图所示的渗透装置，将该渗透装置放置3h，观察到漏斗液面明显上升，3h时取烧杯内液体加入试管甲和试管乙中，再分别加入蔗糖酶和等量蒸馏水，适宜条件下处理一定时间后用菲林试剂检测，试管中甲出现砖红色沉淀，试管乙中无砖红色沉淀。下列叙述错误的是（　　）A．放置3h时，漏斗内溶液浓度大于烧杯内溶液浓度 B．试管乙作为对照可排除无关变量对实验结果的影响 C．当液面高度不再变化时，漏斗内液面仍高于烧杯内液面 D．将实验中的蔗糖溶液换成淀粉溶液，甲试管内无砖红色沉淀【分析】1、渗透作用发生的条件是具有半透膜，半透膜两侧具有浓度差，渗透平衡时液面差△h与浓度差的大小有关，浓度差越大，△h越大；图中由于漏斗内的蔗糖溶液浓度高，因此烧杯中的水分子通过渗透作用进入漏斗，使漏斗内液面升高，渗透平衡时△h会产生压力，与漏斗内因溶液浓度差产生的吸水力的大小相等，因此漏斗内的浓度仍然大于漏斗外。2、当溶质分子可以穿过半透膜时，水和溶质都自由穿过半透膜，达到渗透平衡后，液面相平。【解答】解：A、由于有液面差，放置3h时，漏斗内溶液浓度大于烧杯内溶液浓度，A正确；B、试管乙作为对照，证明加热时斐林试剂本身不会产生砖红色沉淀，可排除无关变量对实验结果的影响，B正确；C、由甲试管有砖红色沉淀可知，蔗糖分子可以通过半透膜，达到渗透平衡后，液面相平，C错误；D、淀粉不能被蔗糖酶水解，淀粉是非还原糖，不能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，故将实验中的蔗糖溶液换成淀粉溶液，甲试管内无砖红色沉淀，D正确。故选：C。【点评】本题综合考查了物质进出细胞的方式、还原性糖的鉴定等相关知识，旨在考查学生的识记和理解能力。常考点02 观察植物细胞的质壁分离及复原【典例3】撕取洋葱外表皮分别放置在一定浓度的蔗糖和硝酸钾溶液中，细胞失水量的变化情况如图所示。下列叙述正确的是（　　）A．a点时，曲线乙中水分子进出细胞速率相等 B．曲线甲表示硝酸钾溶液组细胞的液泡体积的变化 C．b点时，曲线乙中的细胞液渗透压与实验初始时相等 D．两条曲线变化趋势的差异是因甲、乙溶液浓度不同导致【分析】1、据图分析，甲曲线表示细胞失水量增加，细胞发生质壁分离；乙曲线表示细胞先失水量增加后减少，说明细胞先发生质壁分离后自动复原，判断甲曲线是把细胞放入蔗糖溶液中，乙曲线是把细胞放入硝酸钾溶液中。2、质壁分离和复原实验中，要选择活的成熟的植物细胞，即含有大液泡的植物细胞；若外界溶液的浓度增大，导致浓度差变大，所以单位时间内，失水程度大，复原所需要的时间相对较长。【解答】解：A、a点是个拐点，a点之前细胞失水，a点之后细胞又吸水，所以a点表示曲线乙中水分子进出细胞达到动态平衡状态，A正确；B、由曲线分析可知，曲线乙表示硝酸钾溶液组细胞的液泡体积的变化，B错误；C、b点时由于钾离子和硝酸根离子大量进入细胞，细胞液渗透压应大于实验初始时渗透压，C错误；D、两条曲线变化趋势的差异是细胞能主动吸收钾离子和硝酸根离子，而不能吸收蔗糖分子，D错误。故选：A。【点评】本题主要考查质壁分离和复原实验，要选择含有大液泡的植物细胞；在一定范围内，外界溶液与细胞液的浓度差越大，失水程度越高；在分析曲线时，明确a点之后细胞液浓度已经大于外界溶液浓度。【典例4】某同学取三个生理状态正常且相同的洋葱鳞片叶外表皮细胞，经过外界溶液处理后，出现如图所示的现象。下列分析错误的是（　　）A．A细胞处于质壁分离状态 B．实验后各细胞的渗透压大小依次是C＞A＞B C．标号①指的物质是蔗糖溶液，②是细胞液 D．A、B、C三细胞处于不同浓度的溶液中，则A与B细胞所处的外界溶液浓度是A＞B【分析】当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，即发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中，液泡逐渐变大，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，即发生了质壁分离复原。【解答】解：A、A细胞的原生质层部分与细胞壁分离，所以处于质壁分离状态，A正确；B、C液泡最小，失水最多，细胞液浓度最大，则液泡的大小可判断各细胞的细胞液浓度依次是：C＞A＞B，B正确；C、由于细胞壁是全透性的，所以标号①指的物质是外界溶液，C错误；D、A、B、C三细胞处于不同浓度的溶液中，由于A细胞处于质壁分离状态而B细胞几乎没有发生质壁分离，所以则A与B细胞所处的外界溶液浓度是A＞B，D正确。故选：C。【点评】本题考查物质跨膜运输和质壁分离及复原的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，难度不大。【技巧点拨】1.原理：成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。2．流程3．质壁分离的原因分析(1)原因(2)表现【特别提醒】　(1)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。(2)质壁分离和质壁分离复原中水分子移动是双向的，结果是双向水分子运动的差别所导致的现象。(3)质壁分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子通过原生质层渗出来。(4)若用50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因为细胞过度失水而死亡。(5)若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会出现自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。(6)“植物细胞的吸水和失水”实验中的自身对照：①实验对象：同一成熟的植物细胞。②观察指标：液泡大小、颜色深浅及原生质变化。③实验中的两次对照：a过程：第一次对照b过程：第二次对照【变式演练4】如图中甲为简易的渗透装置，根据漏斗液面上升与时间的关系绘制成乙图，丙为一个成熟的植物细胞放置在外界溶液中的状态图，下列叙述错误的是（　　）A．甲图中装置，因漏斗中液面会上升，故可推知b的起始浓度大于a B．甲图中的c相当于丙图中的③④⑤结构 C．乙图中，在曲线后阶段，漏斗液面停止上升，水分子不再通过c进行运动 D．丙图状态下的植物细胞，细胞液的浓度可能大于外界溶液【分析】1、分析图甲，a为渗透膜外液、b为渗透膜内液、c为半透膜，当b溶液浓度高于a溶液时，装置会发生“渗透吸水”而呈现液面上升现象。2、如图乙所示，最终随着两者浓度差的减小及液体重力的影响下，水面上升速率减小直到不再上升。3、图丙中的①为细胞壁、②为外界溶液、③为细胞膜、④为细胞质、⑤为液泡膜，其中③④⑤统称为原生质层，另外植物细胞壁具有一定的弹性限制。4、当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，即发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中，液泡逐渐变大，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，即发生了质壁分离复原。【解答】解：A、由图甲中漏斗液面上升可知，实验开始b侧液体的浓度大于a侧的，水分进入漏斗的多，A正确；B、图丙中相当于图甲中c半透膜结构的是③④⑤，即原生质层，B正确；C、图甲中漏斗液面不再上升时，由于漏斗液面与烧杯液面的高度差产生的压力作用，b侧液体浓度仍然大于a侧，水分子仍会通过c进行相互运动，C错误；D、由于无法确定图丙细胞下一步是质壁分离还是质壁分离复原，因此无法判断图丙中细胞液的吸水能力大小情况，细胞液的浓度可能大于外界溶液，D正确。故选：C。【点评】本题考查物质跨膜运输及质壁分离的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。【变式演练5】某兴趣小组利用一定浓度的M溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，如图一为显微镜下观察到的该细胞的某一时刻示意图，图二为实验过程中测得其值随时间的变化曲线图。下列叙述正确的是（　　）A．随着值增大，细胞吸水能力增强 B．M溶液的溶质微粒从t1时开始进入细胞 C．该细胞在实验过程中细胞内外浓度差逐渐减小 D．在t3时，细胞内外存在浓度差，但不发生渗透吸水【分析】据图分析，处于一定浓度的M溶液中的细胞，随时间的推移，细胞失水量先逐渐增加，说明细胞发生质壁分离；而后又逐渐减少，说明M物质可被细胞吸收，细胞液浓度增加，发生质壁分离的复原。【解答】解：A、随着值增大，说明M物质可被细胞吸收，细胞液浓度增加，细胞吸水，但吸水能力逐渐减弱，A错误；B、根据以上分析可知，M物质可被细胞吸收，因此M溶液的溶质微粒从开始时刻就能进入植物细胞，B错误；C、该细胞在实验过程中细胞内外浓度差先逐渐减小至0，由于溶质M不断进入细胞液，浓度差又逐渐增大，C错误；D、在t3时，由于溶质不断进入细胞液，质壁分离复原后由于细胞壁的阻挡，体积不再增大，所以细胞内外还存在浓度差，此时水分子进出细胞平衡，D正确。故选：D。【点评】本题主要考查质壁分离和复原实验，意在考查学生识图和判断能力，解题的关键是理解质壁分离和复原的条件，难度不大。【变式演练6】图1为研究渗透作用的实验装置示意图，图2表示紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞处在某浓度的外界溶液中的一种状态（此时细胞有活性）。图3是选用蔗糖作为实验材料，用U形管所做的渗透实验。请回答下列问题：（1）图1中的渗透作用发生需要两个条件：①有半透膜，②a和b之间存在　    　。当液面上升到最大高度后处于静止状态时，　    　（填“有”或“无”）水分子通过半透膜进入漏斗中。（2）在做观察植物细胞的质壁分离和复原的实验过程中，常选用图2所示的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料，原因是该种细胞具有　    　，易于观察。细胞处于该状态时，A、B处的浓度关系为　    　。（3）植物细胞质壁分离是指　    　和细胞壁的分离。（4）图3实验结果说明蔗糖分子不能通过半透膜。某同学想继续探究蔗糖水解产物能否通过半透膜，他向b管中滴加了两滴一定浓度的蔗糖酶，并在适宜温度下水浴保温一段时间，观察实验现象并预测实验结果：①一段时间后，若发现a、b两管的液面高度差继续增大，直至最后稳定不变。请分析造成此现象的原因有：滴加蔗糖酶后使b侧溶液浓度　    　；蔗糖被水解，其产物　    　（填“能”或“不能”）通过半透膜。②一段时间后，若发现b管液面先上升后下降，直至b侧液面仅略高于a侧后不再变化。为使两侧液面等高，应进行的操作是在a管中滴加等量的　    　。【分析】图甲中的a为烧杯中的溶液，b为漏斗内的溶液，c为半透膜，a与b之间具有浓度差，因此图甲装置可以研究渗透作用。图乙所示的细胞处于质壁分离状态，A为细胞液，B为外界溶液。图丙中的蔗糖分子不能通过半透膜，单位时间内由蒸馏水进入蔗糖溶液中的水分子的数量多，由蔗糖溶液进入蒸馏水中的水分子的数量少，因此一段时间后，a管液面下降，b管液面上升。若要探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜，则U形管两侧都要加入蔗糖酶，蔗糖酶能把一分子蔗糖水解为两分子的单糖。若蔗糖的水解产物能通过半透膜，则最终U形管两侧溶液的摩尔浓度相等，液面齐平；若蔗糖的水解产物不能通过半透膜，则加蔗糖酶后使b管的摩尔浓度加大，a、b两管液面的高度差进一步加大。【解答】解：（1）渗透作用发生需要具备的两个条件是：①有半透膜，②半透膜两侧的溶液（如图甲a和b）之间存在浓度差。当液面上升到最大高度后处于静止状态时，半透膜两侧的溶液中的水分子通过半透膜时处于动态平衡状态，因此有水分子通过半透膜进入漏斗中。（2）图乙中的A、B分别表示细胞液、外界溶液。紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞具有（紫色）大液泡，以此作为做“观察植物细胞的质壁分离和复原”的实验材料，其细胞的质壁分离和复原现象明显，易于观察。图乙所示的细胞处于质壁分离状态，可能正处于质壁分离复原的过程中，也可能是正处于质壁分离的过程中，或已经达到渗透平衡，因此A、B处的浓度关系为：A＞B或A＜B或A＝B。（3）植物细胞质壁分离是指原生质层和细胞壁的分离。（4）一分子的蔗糖在蔗糖酶的催化下可以被水解为一分子的葡萄糖与一分子的果糖。在图丙实验的基础上，若要探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜，则向b管中滴加了两滴一定浓度的蔗糖酶，因蔗糖酶能使蔗糖水解，导致b侧溶液浓度升高；如果在适宜温度下水浴保温一段时间后，①若发现a、b两管的液面高度差继续增大，直至最后稳定不变，说明蔗糖的水解产物不能通过半透膜。②若发现b管液面先上升后下降，直至b侧液面仅略高于a侧后不再变化，说明b侧浓度高于a侧，原因是蔗糖水解产物能通过半透膜，但“b管中滴加了两滴一定浓度的蔗糖酶”，为使两侧液面等高，应进行的操作是在a管中滴加等量的蔗糖酶溶液。故答案为：（1）浓度差       有（2）（紫色）大液泡       A＞B或A＜B或A＝B（3）原生质层（4）①升高     不能②蔗糖酶溶液【点评】解答本题的关键是理解渗透作用发生的条件，理解成熟的植物细胞为什么能够发生渗透作用，将两者有机的结合起来，联系两者的内涵，形成知识体系。