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必修1《分子与细胞》第1节 被动运输集体备课课件ppt
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这是一份必修1《分子与细胞》第1节 被动运输集体备课课件ppt，共60页。
基础落实·必备知识全过关
重难探究·能力素养全提升
素养升级·情境命题强突破
知识点一 水进出细胞的原理
1. 渗透作用
（1）概念：是指____分子（或其他溶剂分子）通过________的扩散。
（2）&1&
（3）渗透的方向：水分子从水的相对含量____的一侧向相对含量____的一侧渗透。
2. 动物细胞的吸水和失水
3. 植物细胞的吸水和失水
（1）成熟的植物细胞相当于一个渗透系统
（2）植物细胞内的液体环境主要是指液泡里面的________。
1. 自由扩散和协助扩散的比较
2. 人类对通道蛋白的探索历程
知识点三 探究植物细胞的吸水和失水实验
（1） ［教材P62问题探讨］举例说明什么是半透膜?
提示：半透膜是指一些物质可以通过,另一些物质不能通过的多孔性薄膜。物质能否通过半透膜取决于物质分子的大小。常见的半透膜还有鸡蛋的壳膜、鱼鳔、动物膀胱膜、肠衣等。半透膜种类不同,其孔径直径大小不同。如葡萄糖分子在有的半透膜中能透过,在有的半透膜中不能透过。
（2） ［教材P66旁栏思考］甘油、乙醇等为什么能以自由扩散的方式出入细胞？
提示：甘油、乙醇等都是脂溶性物质，与磷脂分子有较强的亲和力，容易通过磷脂双分子层出入细胞。
（3） ［教材P63思考·讨论］临床上输液为什么要用生理盐水？
提示：因为生理盐水的渗透压与血浆的渗透压基本一致，血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。
（1） 渗透作用是扩散的一种特殊形式。( )
（2） 动物细胞和植物细胞放在蒸馏水中会吸水涨破。( )
（3） 植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成。( )
（4） 在实验操作中，共涉及三次显微镜观察，第一次用低倍镜观察，第二、三次用高倍镜观察。( )
（5） 当质壁分离复原后，细胞液的浓度等于外界溶液浓度。( )
（6） 质壁分离过程中，洋葱鳞片叶外表皮细胞的紫色区域逐渐变小。( )
（7） 同种物质在不同情况下的运输方式可能不同。( )
（8） 载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，其作用机理是一样的。( )
（9） 温度变化会影响分子通过细胞膜的速率。( )
下图是渗透现象示意图，请结合图示分析讨论相关问题。
（1） 蔗糖溶液液面上升的原因是什么？
提示：水分子可以通过半透膜,而蔗糖分子不能通过,单位体积的清水中的水分子含量大于蔗糖溶液中的水分子含量,因此单位时间内由烧杯进入漏斗的水分子数多于由漏斗进入烧杯的水分子数,导致漏斗内液面上升。
（2） 为什么当液面上升到一定程度时液面不再上升? 当液面不再上升时，半透膜两侧的浓度相等吗?
渗透作用与扩散的比较
视角1 考查渗透现象与半透膜
1. 下列现象属于渗透作用的是( )
①水分子通过植物细胞的细胞壁 ②水分子或其他溶剂分子通过细胞膜 ③蔗糖分子通过细胞壁 ④水分子或其他溶剂分子通过液泡膜 ⑤水分子或其他溶剂分子通过原生质层 ⑥新鲜蔬菜在空气中萎蔫A.②④⑥B.②⑤⑥C.②④⑤D.①③⑤
[解析] 植物细胞的细胞壁属于全透性的，不属于半透膜，则水分子通过扩散进入细胞壁，①错误；细胞膜相当于半透膜，水分子或其他溶剂分子通过细胞膜属于渗透作用，②正确；蔗糖分子不属于溶剂分子，细胞壁也不属于半透膜，③错误；液泡膜相当于半透膜，水分子或其他溶剂分子通过液泡膜属于渗透作用，④正确；原生质层相当于半透膜，水分子或其他溶剂分子通过原生质层属于渗透作用，⑤正确；新鲜蔬菜在空气中萎蔫是由于水分蒸发，⑥错误。
2. [2023江苏兴化高一期中]下列关于选择透过性膜的叙述，错误的是( )
A.生物膜的选择透过性是判断活细胞的重要依据B.细胞膜是选择透过性膜，液泡膜不具有选择透过性C.人工脂双层膜属于半透膜但是不具有选择透过性D.具有选择透过性的膜必然具有半透性
[解析] 生物膜的选择透过性是判断活细胞的重要依据，A项正确；细胞膜能控制物质进出细胞，是选择透过性膜，其选择透过性主要由膜上的蛋白质分子决定，液泡膜也具有选择透过性，B项错误；由于人工脂双层膜上没有转运蛋白，且没有活性，不能体现膜的选择透过性，C项正确；具有选择透过性的膜必然具有半透性，而具有半透性的膜不一定具有选择透过性,有活性的生物膜才具有选择透过性，D项正确。
3. 右图所示为渗透作用实验装置,实验开始时长颈漏斗内外液面平齐,记作零界面。实验开始后,长颈漏斗内部液面的变化趋势为（注:坐标原点处表示零界面,膀胱膜不变形）( )
A.&2& B.&3& C.&4& D.&5&
[解析] 根据图示,烧杯中的液体为蒸馏水,长颈漏斗中的液体为蔗糖溶液。故在单位时间内,由烧杯中进入漏斗中的水分子数比由漏斗中进入烧杯中的水分子数多,故开始时液面快速升高;随着液面升高,漏斗内高出烧杯内液面的液体产生的压强会阻止水分子向漏斗内扩散;当单位时间内进出漏斗的水分子数相等时,液面不再升高。
（3） 图中A、B、D都属于转运蛋白，转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两种类型，试比较它们的异同点。
提示： 图中A是通道蛋白，B、D属于载体蛋白，三者均具有选择性；载体蛋白只能转运与自身结合部位相适应的分子或离子，转运时自身构象会发生改变;通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,且不与其结合。
（4） 试从物质运输动力角度分析，为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？
提示： 自由扩散和协助扩散的运输动力都是膜两侧物质的浓度差，即都是顺浓度梯度进行的，不需要消耗细胞内化学反应产生的能量，所以二者统称为被动运输。
（5） 请举例说明同种物质进出细胞的方式一定相同吗？
提示：不一定相同。如少数水分子以自由扩散方式进出细胞，更多的水分子借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞。
1. 载体蛋白和通道蛋白的特性
（1）载体蛋白 ①特异性：一种载体蛋白在对细胞内外物质进行运输时，只能对应地运送唯一的一种或性质非常相近的一类物质。 ②饱和性：细胞膜上的载体蛋白数量有限，在运输过程中当所有载体蛋白都已承担相应的运输任务时，运输的速率不再因其他条件而加快。
（2）通道蛋白的特性 ①特异性； ②没有饱和值； ③具有极高的转运速率。
2. 自由扩散和协助扩散的影响因素模型
1. 水分子比较小，人们曾经认为它们可以自由通过细胞膜的分子间隙而进出细胞。后来，有科学家发现动物肾脏内，水分子的跨膜运输速率远大于自由扩散的速率。
经证实，水分子可以通过水通道进行快速运输。下列有关水分子运输的叙述，正确的有几项?( )
A.6项B.5项C.4项D.3项
2. 如图表示被动运输中溶质浓度与扩散速度的关系，下列叙述不正确的是( )
A.自由扩散中溶质扩散的速度随溶质浓度增加而增加B.协助扩散中溶质扩散的速度随溶质浓度增加而增加C.协助扩散的速度受到膜上转运蛋白数量的限制D.相同溶质浓度时，协助扩散的速度远大于自由扩散
[解析] 在一定的范围内，协助扩散中溶质扩散的速度随溶质浓度的增加而增加，而超过一定的浓度后，溶质扩散的速度不再随着溶质浓度的增加而增加，B项错误。
主题三 探究植物细胞的吸水和失水
萎蔫的叶片浸泡在清水中,很快变得硬挺;白菜剁馅放盐后很快有水分渗出;施肥过多会导致“烧苗”。这些现象都说明植物细胞也会发生渗透吸水或失水。植物细胞渗透吸水或失水的条件是什么？请结合教材探究实践，解决下列问题。
（1） 水分子进出植物细胞是通过渗透作用吗？请结合下图辨析植物细胞的结构并填空。
（字母代表细胞结构，数字序号代表区域）图中_ _________（用字母表示）结构可以构成原生质层，原生质层相当于一层_______。若该细胞代表紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，则有色区域在____（用数字表示）；若是黑藻叶肉细胞，则有色区域在____（用数字表示）；若用洋葱鳞片叶内表皮细胞作为实验材料，为使实验结果方便观察，外界溶液中滴加了红墨水，则有色区域在____（用数字表示）。
（2） 某同学采集到的下列几种细胞，能发生质壁分离的是___。
A.大蒜根尖分生区细胞B.人的口腔上皮细胞C.菠菜叶肉细胞D.蛙的红细胞
（3） 植物细胞失水或吸水后可能出现哪些可观察的变化？
提示： 植物细胞失水后，中央液泡会变小，发生质壁分离；吸水（加入清水）后，当细胞液浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水就会透过原生质层进入细胞液，发生质壁分离的复原。
（4） 植物细胞的吸水能力与细胞液浓度有什么关系？质壁分离过程中细胞的吸水力有什么变化？
（5） 某同学观察到某细胞处于下图所示状态，能否确定该细胞正在发生质壁分离？
提示：不能确定此细胞一定正在发生质壁分离。因为此时细胞可能正在发生质壁分离,也可能正在发生质壁分离复原,也可能正处于水分子进出平衡的状态。
1. 质壁分离和质壁分离复原实验的拓展应用
（2）判断植物细胞的死活 只有活的植物细胞才有质壁分离与质壁分离复原现象。
（3）测定细胞液的浓度 将细胞放入一系列具有浓度梯度的蔗糖溶液中,观察细胞质壁分离的情况,即可测定该细胞液的浓度范围。
（4）观察植物细胞的细胞膜 光学显微镜下观察植物细胞,正常植物细胞的细胞膜很薄,又紧贴细胞壁,不容易看到,质壁分离后,原生质层的最外面即为细胞膜。
2. 判断细胞能否发生质壁分离及复原的方法
（1）从细胞角度分析 ①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离。 ②生活状态下，具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离。
（2）从溶液角度分析 ①在适宜浓度、溶质不能被吸收的溶液中发生质壁分离。 ②在适宜浓度、溶质可被吸收的溶液中先发生质壁分离，后发生质壁分离自动复原。 ③在高浓度溶液中可发生质壁分离，但细胞因失水过多而死亡，不会发生质壁分离复原。
视角1 质壁分离和质壁分离复原的现象和原理
1. 某研究小组用5种植物材料进行质壁分离实验。在相同的放大倍数下，记录视野中的细胞数目，然后滴加蔗糖溶液，记录从滴加蔗糖溶液到发生“初始质壁分离”的平均时间，绘制成下图。下列说法不正确的是( )
A.据图分析可知，5种植物材料中山茶细胞体积最大B.该实验在观察质壁分离现象时，不需要单独设计对照实验C.若在发生质壁分离后滴加清水，则5种材料的复原时间都不同D.5种材料中，红花檀木发生质壁分离的速度最快
[解析] 根据实验数据可知，相同视野中记录到的山茶细胞平均数最少，由此推知其细胞体积最大，A项正确；该实验在观察质壁分离现象时进行前后对照，不需要单独设计对照实验，B项正确；由于不同细胞质壁分离的程度未知，在发生质壁分离后滴加清水，5种材料的复原时间可能相同，C项错误；各组实验中红花檀木质壁分离的平均时间最短，故其发生质壁分离的速度最快，D项正确。
2. [2022浙江6月选考]“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中，用显微镜观察到的结果如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.由实验结果推知，甲细胞是有活性的B.与甲细胞相比，乙细胞的细胞液浓度较低C.丙细胞的体积将持续增大，最终涨破D.若选用根尖分生区细胞作为材料，质壁分离现象更明显
[解析] 能发生质壁分离的细胞应为活的植物细胞，据图分析，从甲到乙发生了质壁分离现象，说明甲细胞是活细胞，A项正确;乙细胞发生质壁分离，该过程中细胞失水，故与甲细胞相比，乙细胞的细胞液浓度较高，B项错误;由于有细胞壁的限制，丙细胞体积不会持续增大，且不会涨破，C项错误;根尖分生区细胞无中央大液泡，不能发生质壁分离现象，D项错误。
3. [2023江苏苏州高一调研]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）。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] 第一次观察不能观察到较大的细胞质基质区域，可观察到紫色大液泡；第二次观察时发生质壁分离，质壁分离首先发生在细胞的角隅处；吸水纸的作用是使蔗糖溶液或清水通过洋葱鳞片叶，使其发生质壁分离或质壁分离复原；第一次显微镜观察是为了对照，不能省略。
视角2 质壁分离和质壁分离复原实验的拓展与应用
4. 下列各项中通过质壁分离实验不能证明的是( )
A.成熟植物细胞的死活B.能发生渗透作用C.原生质层和细胞壁的伸缩性大小D.原生质层的组成
[解析] 质壁分离实验无法探究出原生质层的组成，探究原生质层组成需要使用显微技术，D项符合题意。
原生质体是细胞内有生命的物质的总称，包括细胞膜、细胞质、细胞核、线粒体、高尔基体、核糖体、溶酶体等，它是细胞的主要部分，细胞的一切代谢活动都在这里进行。植物细胞、细菌和真菌除细胞壁以外的部分构成原生质体，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，原生质体中的水分就透过细胞膜进入外界溶液中，由于原生质体比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质体逐渐缩小，原生质体就会与细胞壁逐渐分离开来，即发生质壁分离。
1. [2023黑龙江鹤岗一中高一期中]用紫色洋葱A、B的外表皮细胞分别制成5个装片，依次滴加5种不同浓度的蔗糖溶液，经过相同时间，观察记录原生质体的体积变化，最终绘制结果如图所示。若同种洋葱的外表皮细胞细胞液浓度相同，下列叙述正确的是( )
A.紫色洋葱的外表皮细胞的细胞壁为全透性的生物膜结构B.紫色洋葱B的外表皮细胞的细胞液浓度在甲和丙之间，戊附近C.5种蔗糖溶液中乙的浓度最高，乙溶液处理后细胞的吸水能力减弱D.将丙、丁组外表皮细胞装片放入清水中，都可发生质壁分离的复原现象
基础落实·必备知识全过关
重难探究·能力素养全提升
素养升级·情境命题强突破
知识点一 水进出细胞的原理
1. 渗透作用
（1）概念：是指____分子（或其他溶剂分子）通过________的扩散。
（2）&1&
（3）渗透的方向：水分子从水的相对含量____的一侧向相对含量____的一侧渗透。
2. 动物细胞的吸水和失水
3. 植物细胞的吸水和失水
（1）成熟的植物细胞相当于一个渗透系统
（2）植物细胞内的液体环境主要是指液泡里面的________。
1. 自由扩散和协助扩散的比较
2. 人类对通道蛋白的探索历程
知识点三 探究植物细胞的吸水和失水实验
（1） ［教材P62问题探讨］举例说明什么是半透膜?
提示：半透膜是指一些物质可以通过,另一些物质不能通过的多孔性薄膜。物质能否通过半透膜取决于物质分子的大小。常见的半透膜还有鸡蛋的壳膜、鱼鳔、动物膀胱膜、肠衣等。半透膜种类不同,其孔径直径大小不同。如葡萄糖分子在有的半透膜中能透过,在有的半透膜中不能透过。
（2） ［教材P66旁栏思考］甘油、乙醇等为什么能以自由扩散的方式出入细胞？
提示：甘油、乙醇等都是脂溶性物质，与磷脂分子有较强的亲和力，容易通过磷脂双分子层出入细胞。
（3） ［教材P63思考·讨论］临床上输液为什么要用生理盐水？
提示：因为生理盐水的渗透压与血浆的渗透压基本一致，血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。
（1） 渗透作用是扩散的一种特殊形式。( )
（2） 动物细胞和植物细胞放在蒸馏水中会吸水涨破。( )
（3） 植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成。( )
（4） 在实验操作中，共涉及三次显微镜观察，第一次用低倍镜观察，第二、三次用高倍镜观察。( )
（5） 当质壁分离复原后，细胞液的浓度等于外界溶液浓度。( )
（6） 质壁分离过程中，洋葱鳞片叶外表皮细胞的紫色区域逐渐变小。( )
（7） 同种物质在不同情况下的运输方式可能不同。( )
（8） 载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，其作用机理是一样的。( )
（9） 温度变化会影响分子通过细胞膜的速率。( )
下图是渗透现象示意图，请结合图示分析讨论相关问题。
（1） 蔗糖溶液液面上升的原因是什么？
提示：水分子可以通过半透膜,而蔗糖分子不能通过,单位体积的清水中的水分子含量大于蔗糖溶液中的水分子含量,因此单位时间内由烧杯进入漏斗的水分子数多于由漏斗进入烧杯的水分子数,导致漏斗内液面上升。
（2） 为什么当液面上升到一定程度时液面不再上升? 当液面不再上升时，半透膜两侧的浓度相等吗?
渗透作用与扩散的比较
视角1 考查渗透现象与半透膜
1. 下列现象属于渗透作用的是( )
①水分子通过植物细胞的细胞壁 ②水分子或其他溶剂分子通过细胞膜 ③蔗糖分子通过细胞壁 ④水分子或其他溶剂分子通过液泡膜 ⑤水分子或其他溶剂分子通过原生质层 ⑥新鲜蔬菜在空气中萎蔫A.②④⑥B.②⑤⑥C.②④⑤D.①③⑤
[解析] 植物细胞的细胞壁属于全透性的，不属于半透膜，则水分子通过扩散进入细胞壁，①错误；细胞膜相当于半透膜，水分子或其他溶剂分子通过细胞膜属于渗透作用，②正确；蔗糖分子不属于溶剂分子，细胞壁也不属于半透膜，③错误；液泡膜相当于半透膜，水分子或其他溶剂分子通过液泡膜属于渗透作用，④正确；原生质层相当于半透膜，水分子或其他溶剂分子通过原生质层属于渗透作用，⑤正确；新鲜蔬菜在空气中萎蔫是由于水分蒸发，⑥错误。
2. [2023江苏兴化高一期中]下列关于选择透过性膜的叙述，错误的是( )
A.生物膜的选择透过性是判断活细胞的重要依据B.细胞膜是选择透过性膜，液泡膜不具有选择透过性C.人工脂双层膜属于半透膜但是不具有选择透过性D.具有选择透过性的膜必然具有半透性
[解析] 生物膜的选择透过性是判断活细胞的重要依据，A项正确；细胞膜能控制物质进出细胞，是选择透过性膜，其选择透过性主要由膜上的蛋白质分子决定，液泡膜也具有选择透过性，B项错误；由于人工脂双层膜上没有转运蛋白，且没有活性，不能体现膜的选择透过性，C项正确；具有选择透过性的膜必然具有半透性，而具有半透性的膜不一定具有选择透过性,有活性的生物膜才具有选择透过性，D项正确。
3. 右图所示为渗透作用实验装置,实验开始时长颈漏斗内外液面平齐,记作零界面。实验开始后,长颈漏斗内部液面的变化趋势为（注:坐标原点处表示零界面,膀胱膜不变形）( )
A.&2& B.&3& C.&4& D.&5&
[解析] 根据图示,烧杯中的液体为蒸馏水,长颈漏斗中的液体为蔗糖溶液。故在单位时间内,由烧杯中进入漏斗中的水分子数比由漏斗中进入烧杯中的水分子数多,故开始时液面快速升高;随着液面升高,漏斗内高出烧杯内液面的液体产生的压强会阻止水分子向漏斗内扩散;当单位时间内进出漏斗的水分子数相等时,液面不再升高。
（3） 图中A、B、D都属于转运蛋白，转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两种类型，试比较它们的异同点。
提示： 图中A是通道蛋白，B、D属于载体蛋白，三者均具有选择性；载体蛋白只能转运与自身结合部位相适应的分子或离子，转运时自身构象会发生改变;通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,且不与其结合。
（4） 试从物质运输动力角度分析，为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？
提示： 自由扩散和协助扩散的运输动力都是膜两侧物质的浓度差，即都是顺浓度梯度进行的，不需要消耗细胞内化学反应产生的能量，所以二者统称为被动运输。
（5） 请举例说明同种物质进出细胞的方式一定相同吗？
提示：不一定相同。如少数水分子以自由扩散方式进出细胞，更多的水分子借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞。
1. 载体蛋白和通道蛋白的特性
（1）载体蛋白 ①特异性：一种载体蛋白在对细胞内外物质进行运输时，只能对应地运送唯一的一种或性质非常相近的一类物质。 ②饱和性：细胞膜上的载体蛋白数量有限，在运输过程中当所有载体蛋白都已承担相应的运输任务时，运输的速率不再因其他条件而加快。
（2）通道蛋白的特性 ①特异性； ②没有饱和值； ③具有极高的转运速率。
2. 自由扩散和协助扩散的影响因素模型
1. 水分子比较小，人们曾经认为它们可以自由通过细胞膜的分子间隙而进出细胞。后来，有科学家发现动物肾脏内，水分子的跨膜运输速率远大于自由扩散的速率。
经证实，水分子可以通过水通道进行快速运输。下列有关水分子运输的叙述，正确的有几项?( )
A.6项B.5项C.4项D.3项
2. 如图表示被动运输中溶质浓度与扩散速度的关系，下列叙述不正确的是( )
A.自由扩散中溶质扩散的速度随溶质浓度增加而增加B.协助扩散中溶质扩散的速度随溶质浓度增加而增加C.协助扩散的速度受到膜上转运蛋白数量的限制D.相同溶质浓度时，协助扩散的速度远大于自由扩散
[解析] 在一定的范围内，协助扩散中溶质扩散的速度随溶质浓度的增加而增加，而超过一定的浓度后，溶质扩散的速度不再随着溶质浓度的增加而增加，B项错误。
主题三 探究植物细胞的吸水和失水
萎蔫的叶片浸泡在清水中,很快变得硬挺;白菜剁馅放盐后很快有水分渗出;施肥过多会导致“烧苗”。这些现象都说明植物细胞也会发生渗透吸水或失水。植物细胞渗透吸水或失水的条件是什么？请结合教材探究实践，解决下列问题。
（1） 水分子进出植物细胞是通过渗透作用吗？请结合下图辨析植物细胞的结构并填空。
（字母代表细胞结构，数字序号代表区域）图中_ _________（用字母表示）结构可以构成原生质层，原生质层相当于一层_______。若该细胞代表紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，则有色区域在____（用数字表示）；若是黑藻叶肉细胞，则有色区域在____（用数字表示）；若用洋葱鳞片叶内表皮细胞作为实验材料，为使实验结果方便观察，外界溶液中滴加了红墨水，则有色区域在____（用数字表示）。
（2） 某同学采集到的下列几种细胞，能发生质壁分离的是___。
A.大蒜根尖分生区细胞B.人的口腔上皮细胞C.菠菜叶肉细胞D.蛙的红细胞
（3） 植物细胞失水或吸水后可能出现哪些可观察的变化？
提示： 植物细胞失水后，中央液泡会变小，发生质壁分离；吸水（加入清水）后，当细胞液浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水就会透过原生质层进入细胞液，发生质壁分离的复原。
（4） 植物细胞的吸水能力与细胞液浓度有什么关系？质壁分离过程中细胞的吸水力有什么变化？
（5） 某同学观察到某细胞处于下图所示状态，能否确定该细胞正在发生质壁分离？
提示：不能确定此细胞一定正在发生质壁分离。因为此时细胞可能正在发生质壁分离,也可能正在发生质壁分离复原,也可能正处于水分子进出平衡的状态。
1. 质壁分离和质壁分离复原实验的拓展应用
（2）判断植物细胞的死活 只有活的植物细胞才有质壁分离与质壁分离复原现象。
（3）测定细胞液的浓度 将细胞放入一系列具有浓度梯度的蔗糖溶液中,观察细胞质壁分离的情况,即可测定该细胞液的浓度范围。
（4）观察植物细胞的细胞膜 光学显微镜下观察植物细胞,正常植物细胞的细胞膜很薄,又紧贴细胞壁,不容易看到,质壁分离后,原生质层的最外面即为细胞膜。
2. 判断细胞能否发生质壁分离及复原的方法
（1）从细胞角度分析 ①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离。 ②生活状态下，具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离。
（2）从溶液角度分析 ①在适宜浓度、溶质不能被吸收的溶液中发生质壁分离。 ②在适宜浓度、溶质可被吸收的溶液中先发生质壁分离，后发生质壁分离自动复原。 ③在高浓度溶液中可发生质壁分离，但细胞因失水过多而死亡，不会发生质壁分离复原。
视角1 质壁分离和质壁分离复原的现象和原理
1. 某研究小组用5种植物材料进行质壁分离实验。在相同的放大倍数下，记录视野中的细胞数目，然后滴加蔗糖溶液，记录从滴加蔗糖溶液到发生“初始质壁分离”的平均时间，绘制成下图。下列说法不正确的是( )
A.据图分析可知，5种植物材料中山茶细胞体积最大B.该实验在观察质壁分离现象时，不需要单独设计对照实验C.若在发生质壁分离后滴加清水，则5种材料的复原时间都不同D.5种材料中，红花檀木发生质壁分离的速度最快
[解析] 根据实验数据可知，相同视野中记录到的山茶细胞平均数最少，由此推知其细胞体积最大，A项正确；该实验在观察质壁分离现象时进行前后对照，不需要单独设计对照实验，B项正确；由于不同细胞质壁分离的程度未知，在发生质壁分离后滴加清水，5种材料的复原时间可能相同，C项错误；各组实验中红花檀木质壁分离的平均时间最短，故其发生质壁分离的速度最快，D项正确。
2. [2022浙江6月选考]“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中，用显微镜观察到的结果如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.由实验结果推知，甲细胞是有活性的B.与甲细胞相比，乙细胞的细胞液浓度较低C.丙细胞的体积将持续增大，最终涨破D.若选用根尖分生区细胞作为材料，质壁分离现象更明显
[解析] 能发生质壁分离的细胞应为活的植物细胞，据图分析，从甲到乙发生了质壁分离现象，说明甲细胞是活细胞，A项正确;乙细胞发生质壁分离，该过程中细胞失水，故与甲细胞相比，乙细胞的细胞液浓度较高，B项错误;由于有细胞壁的限制，丙细胞体积不会持续增大，且不会涨破，C项错误;根尖分生区细胞无中央大液泡，不能发生质壁分离现象，D项错误。
3. [2023江苏苏州高一调研]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）。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] 第一次观察不能观察到较大的细胞质基质区域，可观察到紫色大液泡；第二次观察时发生质壁分离，质壁分离首先发生在细胞的角隅处；吸水纸的作用是使蔗糖溶液或清水通过洋葱鳞片叶，使其发生质壁分离或质壁分离复原；第一次显微镜观察是为了对照，不能省略。
视角2 质壁分离和质壁分离复原实验的拓展与应用
4. 下列各项中通过质壁分离实验不能证明的是( )
A.成熟植物细胞的死活B.能发生渗透作用C.原生质层和细胞壁的伸缩性大小D.原生质层的组成
[解析] 质壁分离实验无法探究出原生质层的组成，探究原生质层组成需要使用显微技术，D项符合题意。
原生质体是细胞内有生命的物质的总称，包括细胞膜、细胞质、细胞核、线粒体、高尔基体、核糖体、溶酶体等，它是细胞的主要部分，细胞的一切代谢活动都在这里进行。植物细胞、细菌和真菌除细胞壁以外的部分构成原生质体，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，原生质体中的水分就透过细胞膜进入外界溶液中，由于原生质体比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质体逐渐缩小，原生质体就会与细胞壁逐渐分离开来，即发生质壁分离。
1. [2023黑龙江鹤岗一中高一期中]用紫色洋葱A、B的外表皮细胞分别制成5个装片，依次滴加5种不同浓度的蔗糖溶液，经过相同时间，观察记录原生质体的体积变化，最终绘制结果如图所示。若同种洋葱的外表皮细胞细胞液浓度相同，下列叙述正确的是( )
A.紫色洋葱的外表皮细胞的细胞壁为全透性的生物膜结构B.紫色洋葱B的外表皮细胞的细胞液浓度在甲和丙之间，戊附近C.5种蔗糖溶液中乙的浓度最高，乙溶液处理后细胞的吸水能力减弱D.将丙、丁组外表皮细胞装片放入清水中，都可发生质壁分离的复原现象
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