标签: 2019-2020年高考生物总复习专家把脉高考与考场零失误考点8植物的水分代谢  
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doc 2019-2020年高考生物总复习 专家把脉高考与考场零失误考点8植物的水分代谢 水分吸收的原理 渗透作用的证明植物对水分的运输、利用和散失 数据、图表等抽象题型的信息转换水分代谢知识在农业生产中的应用 蒸腾作用的相关证明 经典易错题会诊 命题角度一 水分吸收的原理 1. 有一定浓度蔗糖溶液的透析袋口扎紧后浸于蒸馏水中,如下图表示透析袋中蔗糖溶液浓度与时间的关系,正确的是 [考场错解]C [专家把脉]没有认真审题,习惯性地将透析袋体积与时间的关系选为答案,而没有进一步推理并按要求选择其蔗糖溶液浓度与时间的关系曲线。本题考查渗透作用的原理和识图能力。透析袋内盛的是蔗糖溶液,与烧杯中的蒸馏水之间存在一定的浓度差,则从烧杯向透析袋内渗透的水比从透析袋向烧杯内渗透的水多,使蔗糖溶液的浓度逐渐减小并趋于稳定。 [对症下药]B 2. U形管中装有两种不同的溶液R及S,两者被一半透膜(X)隔开(如图所示)。与S相比,R为低渗溶液(即浓度较低)。图a中黑色的深浅即代表浓度的高低。当U形管内达到平衡时,U形管两侧溶液高度及浓度分别是怎样的(参看图b) A.右侧较高,两溶液浓度相等 B.右侧较高,且右侧浓度较高 C.左侧较高,且左侧浓度较低 D.两侧高度相等,且浓度相同 [考场错解]A [专家把脉]认为最终达到平衡时,半透膜两侧溶液浓度应相等。忽略了半透膜右侧液面较高所导致的压强高所带来的影响。 图a中丰透膜X两侧存在浓度差,左侧水分通过半透膜X发生渗透作用,向右侧移动,右侧液面上升,当U形管内达到平衡时,即半透膜两侧作用于水分子的能量相等,R溶液渗透能+右侧液柱压强能=S溶液的渗透能+左侧溶液压强能,平衡时,右侧液柱高于左侧液柱,所以S溶液大于R溶液浓度。 [对症下药]B 专家会诊 (1)理解渗透吸水的原理 重点要掌握发生渗透的前提条件,即有两种溶液体系M1、M2,中间有半透膜隔开(构成渗透系统),就能发生渗透作用。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。但不管是吸水还是失水,水分总是由相对含量多的地方通过半透膜流向相对含量低的地方,即由低浓度溶液流向高浓度溶液。 (2)注意比较半透膜与选择透过性膜的异同 半透膜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(如动物的膀胱、肠衣等)。能否通过半透膜往往取决于分子的大小。而选择透过性膜是指细胞膜等生物膜,由于膜上具有载体等结构,不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同,构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。当细胞死亡时,细胞膜便失去选择透过性,变为全透性。因此半透膜与选择透过性膜是两类概念不同的膜。 它们的相同点是:都可以让水分子自由通过,都不允许大分子物质通过:它们的不同点是:只要分子比半透膜的孔径小,就能通过半透膜,而对选择透过性膜来说,即便是小分子,只要不是细胞所要选择吸收的,也不能通过。 (3)注意比较吸胀吸水与渗透吸水 吸胀吸水是指细胞在形成液泡之前的主要吸水方式,原理是吸胀作用,当大分子的淀粉粒和蛋白质等呈凝胶状态时,这些大分子之间有大大小小的缝隙。水分子会迅速地以扩散作用或毛细管作用等形式进入凝胶内部,具有极性的水分子与亲水凝胶结合起来,使其膨胀,这种现象叫吸胀作用。原生质凝胶的吸胀作用的大小与该物质的亲水性大小有关,蛋白质、淀粉和纤维素的亲水性依次递减。因此大豆种子(含蛋白质多)比玉米种子(含蛋白质相对少)的吸胀作用要大,干燥的种子吸胀作用的力量相当大,人们用大豆等种子填入岩石裂缝中,灌水以后,大豆的吸胀力可使岩石崩裂。植物细胞形成液泡以后主要靠渗透作用吸水。这两种吸收方式及变化是考点之一,如小麦根尖四部分结构:根冠(具液泡)、分生区(液泡尚未形成)、伸长区(液泡由小变大,由多变少)和成熟区(具液泡、根毛,吸收面积大),其主要吸水方式依次为:渗透吸水、吸胀吸水,以吸胀为主、以渗透为主。应当注意:具有液泡的细胞主要靠渗透吸水,其次靠吸胀吸水。 1 以下哪种情况会发生渗透作用 ①干种子萌发时的吸水②萎蔫的青菜放进清水中变得硬挺③根毛细胞吸水 ④水由气孔进入外界环境⑤插在花瓶中的玫瑰花枝从瓶中吸水 ⑥洋葱表皮细胞放在盐水中发生质壁分离 ⑦兔的血液红细胞放在盐水中发生皱缩 A.①②③⑤⑦ B.②③⑤⑥⑦ C.②③④⑥⑦ D.②③⑥⑦ 1.D解析:②③⑥为成熟的植物细胞在低浓度溶液中吸水过程,⑦红细胞在盐水中失水皱缩,水分都通过了生物膜,发生了渗透作用。①干种子靠吸胀吸水;④水分通过气孔(从细胞间隙中)到空气中是不透膜的;⑤枝条吸水是由导管直接完成的,无透膜过程。 2 以紫色洋葱鳞茎表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象,下列叙述错误的是 A.在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小 B滴加30%的蔗糖溶液比10%蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短 C.发生质壁分离的细胞放入清水中又复原,说明细胞保持活性 D.用高浓度的NaCI溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离 2.D解析:质壁分离所用的时间取决于膜两侧交换水的速率,而水的交换速率又取决于膜两侧溶液的浓度差,所以30%蔗糖溶液比10%的蔗糖溶液质壁分离所用的时间要短;用高浓度的食盐溶液能发生质壁分离现象,但由于细胞失水过多会导致死亡,不会再发生质壁分离复原现象。 命题角度二 渗透作用的证明 1. 下表资料显示四组马铃薯条分别浸入I~Ⅳ四种不同溶液中1 h后质量转变的百分率,根据表中资料可得到的结论是 溶液 质量转变百分率 I Ⅱ Ⅲ Ⅳ +5% -5% -3% O A.溶液I的浓度最高 B溶液Ⅱ的浓度较溶液Ⅲ高 C.溶液Ⅳ的浓度最低 D_溶液Ⅳ是蒸馏水 [考场错解]AD [专家把脉] 审题错误,认为统计结果是溶液的质量转变百分率,所以误选A,错误的理解马铃薯条在蒸馏水中质量不变,而实际上马铃薯条在蒸馏水中质量会增加。 在溶液I中质量增加,说明溶液I的浓度小于细胞液浓度,马铃薯条细胞吸水;溶液Ⅱ、Ⅲ中质量减少,说明马铃薯条细胞失水,溶液Ⅱ、Ⅲ的浓度均大于细胞液浓度,且溶液Ⅱ的浓度是大于溶液Ⅲ的;溶液Ⅳ中质量没有变化,说明溶液Ⅳ的浓度等于细胞液浓度,马铃薯条细胞溶液并非蒸馏水,因而溶液Ⅳ不可能是蒸馏水。 [对症下药]B 2. 一植物细胞放入KN03溶液中,一段时间后发生了质壁分离,下列说法不正确的是 A.此细胞是活细胞 B.原生质层具有选择透过性 C.发生质壁分离的细胞一段时间后可自动质壁分离复原 D.原生质层两侧溶液存在浓度差,KN03溶液浓度低于细胞液浓度 [考场错解]AC [对症下药] 对质壁分离的原理不清,成熟的植物细胞之所以相当于一个渗透装置,就在于它的原生质层相当于半透膜,只有活细胞的原生质层才具有选择透过性,当外界溶液浓度大于细胞液浓度时细胞才发生渗透失水,出现质壁分离现象,当外界溶液为KNO3时,由于细胞会选择性地吸收K+和N03-,导致外界溶液浓度下降,当外界溶液低于细胞液浓度时,就可能会发生质壁分离复原现象。 [对症下药] D 专家会诊 首先要理解成熟的植物细胞因原生质层具有半透膜功能可以与外界溶液共同构成一个完整渗透系统;其次根据细胞内外溶液浓度大小来判断细胞是吸水还是失水,如果失水就可发生质壁分离;第三要分析溶质分子能否透过膜,如果能透膜进入细胞则在质壁分离之后亦可自动复原,如尿素、KCI、KNO3等作为外界溶液时。 考场思维训练 1 下列各项叙述中,不能利用质壁分离及复原实验来实现的是 A.原生质层与细胞壁伸缩性大小比较 B.成熟植物细胞死活的鉴别 C.细胞中亲水物质含量的测定 D.细胞液浓度大小的测定 1.C解析:质壁分离及复原过程是细胞渗透失水和吸水的过程,而非吸胀吸水。 2 把蚕豆叶表皮浸在7%的尿素溶液中,开始表皮细胞发生了质壁分离,然后又自动复原,发生自动复原的原因是 A.原生质层受破坏 B.尿素分子进入细胞 C.细胞壁被破坏 D.尿素溶液浓度低于细胞液的浓度 2.B解析:尿素分子可透过半透膜。 命题角度三 植物对水分的运输、利用和散失 1. 关于植物蒸腾作用的叙述,正确的是 A.没有蒸腾作用,根系就不能吸收水分 B.没有蒸腾作用,根系就不能吸收矿质元素 C.蒸腾作用散失水分引起根系吸水,是消耗ATP的过程 D.蒸腾作用有利于水分在导管内的运输 [考场错解]A [专家把脉]对植物的吸水识记不清,成熟的植物细胞主要靠渗透作用吸水,主要决定于细胞液与外界溶液的浓度差,是一个不需要细胞代谢能量的过程;对矿质元素的吸收则需要载体协助、消耗ATP的过程,矿质元素在植物体内是溶解在水中随水分在导管内运输的。 [对症下药]D 2. 下图为测定植物某生理作用的简易装置,整个装置密闭且充满水,仅细管中留有一个气泡,从标尺中可读出气泡移动的数值,这一数值反映的是 A.蒸腾作用的失水量 B.光合作用的耗水量 C.渗透作用的吸水量 D.细胞呼吸的用水量 [考场错解]A [专家把脉]不能正确把握植物的吸水量和蒸腾散失量之间的关系,错误的理解二者几乎相等,而实际上蒸腾作用散失的水分最多占植物吸水量的99/100,其余的则参与其他生理作用,如植物的光合作用、呼吸作用等。 [对症下药]C 专家会诊 1.水分运输:由导管运输。动力,蒸腾拉力。 2.水分利用:1%~5%保留在植物体内,参与光合作用和其他代谢过程。 3.水分的散失:约95%~99%通过蒸腾作用从叶表面的气孔散失到大气中。 4.蒸腾作用的意义:①植物吸收水分和促使水分在体内运输的主要动力,蒸腾作用的强弱与温度密切相关,当气温较高时,蒸腾作用旺盛,植物吸收水分加快,当气温降低时,蒸腾作用减弱,植物吸收水分速度减慢;②可以促进溶解在水中的矿质养料在植物体内运输;③降低植物体特别是叶片的温度,避免阳光的灼伤。 考场思维训练 1 将两株同样健壮的植物进行如下图所示的处理,假设两株植物溶液以上部分大小完全相同,实验过程中则会出现 A.两植株蒸腾速率和离子吸收速率都相同 B.两植株蒸腾速率和离子吸收速率都不同 C.两植株蒸腾速率相同,而离子吸收速率不同 D.两植株蒸腾速率不同,离子的吸收速率相同 1.C解析:蒸腾作用是水分通过叶的气孑L以蒸气的形式散失,而植物吸收矿质元素离子主要是由植物的根吸收的,且具有选择性。 2 下列关于植物对水分吸收和利用的叙述正确的是 A.植物细胞分化成熟的过程中吸水的主要方式不变 B不同生存环境下的植物,根毛细胞细胞液浓度一般不同 C.所有植物都必须依靠根尖吸水,并通过气孑L失水 D.蒸腾作用的强弱与光照、大气湿度等有关,但不受土壤条件影响 2.B解析:植物细胞在分化成熟的过程中,吸水方式逐渐由吸胀吸水为主转变为渗透吸水为主;沙漠地区生活的植物其根细胞液的浓度要比湖泊岸边生活的植物的根细胞液浓度大;植物的叶片也能吸水。 探究开放题解答 综合问题一 数据、图表等抽象题型的信息转换 1.如下图取4株大小相同,来源相同,且有等量叶片的嫩枝,按图所示的方法处理:实验开始时,先将各装置的重量调到80 g,其后每隔4 h记录各装置的重量。坐标图表示实验结果如右图所示。下列叙述中错误的是 A.曲线I代表C和D装置 B.曲线Ⅱ代表B装置 C.曲线Ⅲ代表A装置 D.该装置说明叶的上表面气孑L比下表面多 [解题思路]从图中所示的处理方法来看,A是对照组;B只将叶片下表面涂以凡士林,则下表面气孔不能蒸腾失水,失水量要少于A组;C组叶片上下表面都涂以凡士林;D组除去叶片后在切口处也涂以凡士林,则C、D两组根本就不能蒸腾失水。这样A组失水量最多,符合右图中Ⅲ曲线;B组失水较少,符合Ⅱ曲线;C、D两组应与I曲线吻合。这样相互比较结合答案可确定A、B、C选项没有叙述错误,本实验只能说明叶片上下表面都有气孔,而不能说明其气孔数量的多少。 [解答]D 2.下图E、F、G为3个用半透膜制成的小袋,内盛有溶液甲或乙,上端分别接上口径相同的小玻璃管。E和F体积相同,G体积较大,三者置于盛有溶液丙的大容器内,起初3个小玻璃管内的液面高度相同。已知三种溶液的水势高低顺序为溶液甲>溶液乙>溶液丙。 请回答: (1)一小时后,管e和管f的液面升降变化是 A.下降下降 B下降上升 C.上升上升 D.上升下降 (2)下列曲线中能显示管f和管g内液面可能变化的是 [解题思路] (1)根据渗透作用原理可知:水分子通过半透膜总是由溶液浓度低的一边向溶液浓度高的一边扩散。溶液甲和溶液乙的浓度都比溶液丙的浓度低,因此溶液甲和溶液乙中的水分子分别通过半透膜E、F、G都向溶液丙中扩散,其结果能导致管e、f、g的液面都下降。因此(1)的正确答案是A。(2)虽然管f和管g的液面都下降,但下降幅度却不同。原因是:尽管F和G内是同种溶液,但由于G的体积大于F的体积,所以G半透膜的表面积大于F半透膜的表面积,因此,G中水分子通过半透膜向溶液丙中的扩散速度比F中的快,导致了g中液面下降幅度比f中的大。故曲线 B所显示的这一变化是正确的。 [解答](1)A(2)B 规律总结 图表、数据类题目重点考查综合解题能力,解题时需注意把握以下两点: (1)找出该题所要考查的知识背景。 (2)试图找出该题提示信息与相关知识背景之间的联系也就是该题的突破口。 综合问题二 水分代谢知识在农业生产中的应用 1.我国民间用盐渍法保存食物的原理是 A.NaCl可分解细菌产生的毒素 B NaCl可抑制细菌产生毒素 C.C-被细菌吸收,可杀死细菌 D.NaCl使细菌失水死亡 [解题思路]新鲜食物腐坏的原因是细菌分解其有机物。盐渍法的作用是增大食物周围环境溶液浓度,使细菌渗

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