高中生物知识梳理与疑难导析:第四章细胞的物质输入和输出(人教版新课标必修一)
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 剖析:此题的背景材料是从我们熟悉的现实生活中提炼出来的,巧妙地将生物学知识与身边的生命现象融合在一起,理论与实践相结合也是生物学科考试命题的基本原则。细胞膜的选择透过性是有前提条件的,那就是必须是活的细胞,只有活细胞的细胞膜才具有选择性。从细胞膜的特性可知:醋酸虽是小分子物质,但不被活细胞选择透过,不能进入细胞内;活细胞虽然需要蔗糖分子,但因分子大,不能通过细胞膜直接进入细胞。活细胞的生命活动离不开水,由于细胞过度失水,导致细胞死亡。随着细胞的死亡,细胞内的一切生命活动停止,细胞膜的选择性也随之丧失,成了任何物质都可以通过的全透性膜了,醋酸分子和蔗糖分子也就以自由扩散的方式从外界高浓度的溶液中扩散进蒜瓣细胞,因此蒜瓣出现膨硬现象和酸甜味道。

问题探究

问题:为什么要用紫色洋葱表皮作为实验材料?如何利用这一实验装置测得洋葱表皮细胞液的平均浓度?

剖析:质壁分离和质壁分离复原实验的材料必须是活细胞,而且要有大液泡。紫色洋葱表皮细胞的细胞液中有花青素,使液泡中的细胞液呈紫色,有利于观察。

根据渗透作用的原理,当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞失水;当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞吸水;当细胞液的浓度等于外界溶液的浓度时,水分子出入细胞的速率达到动态平衡。因此,可以配制一系列质量浓度梯度的蔗糖溶液,然后按一定的时间间隔将洋葱表皮放入不同质量浓度的蔗糖溶液中,时间间隔的长短取决于制作临时装片的速度,保证每张洋葱表皮处在蔗糖溶液中的时间相等。从理论上说,发生初始质壁分离的细胞,其细胞液的浓度与该蔗糖溶液的浓度相当。初始质壁分离是指原生质层与细胞壁之间处于要分离不分离的状态,但很难把握。一般以50%的细胞未发生分离时的蔗糖溶液浓度与洋葱表皮细胞的细胞液平均浓度相当。

典题精讲

例1在马铃薯中用打孔器打出两圆柱体块P和Q,P在蒸馏水中放1 h,Q在与马铃薯细胞液等渗的盐溶液中放1 h,测定处理的圆柱体是否与原来的孔刚好合适( )

A.P不合适,但Q刚好合适 B.P不合适,Q也不合适

C.P精确的合适,Q也精确的合适 D.P精确的合适,但Q精确的不合适

思路解析:P放在蒸馏水中1 h后,由于外界清水的浓度小于细胞液的浓度,P的细胞便因吸水而膨胀,从而不能正好放入原来的孔;Q放在与马铃薯等渗的盐溶液中1 h后,我们理解渗透是细胞液的浓度等于外界盐溶液的浓度,外界的盐溶液起了维持细胞的形态和功能的作用