考点三 （实验）观察植物细胞的质壁分离和复原
1.实验原理
(1)成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。 (2)细胞液具有一定的浓度，能渗透吸水和失水。 (3)引发质壁分离的两种原因
2.实验步骤
3.实验结论
【特别提醒】
(1)本实验存在两组对照实验
(2)本实验是教材中涉及“显微观察”实验中唯一的一个“只在低倍镜下”观察(不曾换“高倍镜”)的实验。
(3)质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间的是浓度降低的外界溶液。这是由于细胞壁是全透性的且有水分子通过原生质层渗出来。
将若干生理状况基本相同，长度为3 cm的鲜萝卜条分为四组，分别置于三种浓度的溶液(即0.3 g/mL蔗糖溶液，0.3 g/mLKNO3溶液及0.5 g/mL蔗糖溶液)(实验组)和清水(对照组)中，测量每组萝卜条的平均长度，结果如图。
请思考：
(1)依据图示四条曲线变动趋势，推测a～d依次为哪种溶液？ (2)对照组中萝卜条长度增加较少的原因是什么？
(3)b曲线在用清水处理前即由下降趋势转为上升趋势，原因是什么？与之相关的细胞器有哪些？ [慧眼识图 获取信息]
提示 (1)a.清水 b.0.3 g/mLKNO3溶液 c.0.3 g/mL蔗糖溶液 d.0.5 g/mL蔗糖溶液。
(2)细胞壁伸缩性较小，限制细胞胀大。
(3)K＋、NO－3离子透过原生质层进入细胞液；与之相关的细胞器有核糖体、线粒体、液泡。
1.(2014·课标Ⅰ，4)下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是( ) A.与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察 B.用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察 C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同 D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察 解析 黑藻叶片的叶肉细胞中液泡呈无色，叶绿体的存在使原生质层呈绿色，有利于实验现象的观察，故B错误。 答案 B
2.将质壁分离的洋葱紫色外表皮细胞放入清水中，液泡体积的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.与A点相比，B点时细胞的液泡颜色变深 B.与B点相比，C点时细胞的吸水速率大
C.C点时细胞膨胀，液泡内没有水分子进出
D.B点到C点过程中，细胞的吸水速率受细胞壁的影响
解析 将质壁分离的洋葱紫色外表皮细胞放入清水中，随着时间的推移，液泡的体积逐渐变大直至保持相对稳定，说明细胞在不断地吸水直至水分进出细胞达到动态平衡。与A点相比，B点时细胞已吸入的水量较多，液泡的颜色变浅，A错误；与B点相比，C点时细胞的体积不再增加，说明水分进出细胞达到动态平衡，细胞吸水速率小于B点时的，B、C错误。 答案 D
质壁分离和复原实验的拓展应用
(1)判断成熟植物细胞的死活
(2)测定细胞液浓度范围
(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度
(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
易错·防范清零
[易错清零]
易错点1 误认为渗透平衡时“浓度相等”
点拨 渗透平衡≠浓度相等，上图为一个典型的渗透装置，当S1溶液浓度＞S2溶液浓度时，单位时间内由S2→S1的水分子数多于S1→S2的水分子数，总结果：水由S2溶液流向S1溶液，故S1液面上升，然而当Δh停止上升，S1与S2达渗透平衡时，S1浓度仍大于S2浓度，如S1为蔗糖溶液，S2为清水时，即使达渗透平衡，被稀释后的S1中仍存在原有的蔗糖分子，其浓度绝不会与清水(S2)相等。 易错点2 不清楚选择透过性膜与半透膜(或人工膜)的特别之处 点拨 选择透过性膜与半透膜或人工膜 膜的种类 半透膜 物质透过性 特点 较小物质通过，较大物质不能不具有选择性，无生物活性，即能透通过 过时，则可透过 选择透 过性膜 要选择吸收的离子、小分子可具有选择性和生物活性，是生物膜，以通过，而其他的离子、小分即能透过时，也未必透过需依据细胞子和大分子不能通过 主动选择 易错点3 误认为同种物质跨膜方式应一致
点拨 某物质进出细胞的方式并非固定一种。如葡萄糖进入红细胞是协助扩散，而葡萄糖通过小肠上皮细胞细胞膜的方式为主动运输，要视具体情况而定。再如静息电位形成时K＋外流与动作电位形成时Na＋内流均为协助扩散；但K＋、Na＋在其他细胞中跨膜运输一般为主动运输，而即使是同一种物质，进出细胞的方式也不一定相同，如下图中Na＋、氨基酸进出肾小管上皮细胞方式均不相同。
植物细胞质壁分离实验
