【生物】2020届一轮复习人教版复习提升课　有关膜的透性的实验探究学案

【生物】2020届一轮复习人教版复习提升课　有关膜的透性的实验探究学案

‎2020届 一轮复习 人教版 复习提升课　有关膜的透性的实验探究 学案 　渗透作用是水等溶剂分子通过半透膜的一种扩散。某生物兴趣小组做了有关渗透作用的探究实验。下图为他们设置的研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：‎ ‎(1)漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时液面差为△h，此时S1和S2浓度的大小关系为________。‎ ‎(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的____________，两者在物质透过功能上的差异是___________________________________________________________________。‎ ‎(3)为进一步探究两种膜的特性，生物兴趣小组做了以下实验。‎ 实验材料：紫色洋葱。‎ 实验器具：如图所示的渗透装置(不含溶液)，光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。‎ 实验试剂：蒸馏水，0.3g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液，‎ 部分实验步骤和结果如下：‎ ‎①选两套渗透装置，标上代号X和Y。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差的装置有________(填代号)。‎ ‎②‎ 选两片洁净的载玻片，________，在载玻片中央分别滴加__________，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。‎ ‎③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是____________。‎ ‎(4)上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是 ‎________________________________________________________________________。‎ 解析　(1)渗透作用的发生需要有半透膜及半透膜两侧溶液有浓度差，如果漏斗内液面上升说明S1>S2吸收的水分子多。‎ ‎(2)植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，生物膜具有选择透过性而半透膜没有这种功能。‎ ‎(3)①出现液面差的应是X，因为其含的是蔗糖溶液，蔗糖不能透过半透膜。‎ ‎②选取玻片后应先标号，应在玻片中央滴加清水。‎ ‎③临时装片在两种溶液中都能发生质壁分离现象。‎ ‎(4)因为细胞能主动吸收钾离子和硝酸根离子，能进行细胞的质壁分离后的自动复原。‎ 答案　(1)S1>S2　(2)原生质层　原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能(或原生质层具有选择透过性而半透膜没有)　(3)①X　②标号　蒸馏水　③质壁分离 ‎(4)KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原 ‎1．利用图表比较不同“膜”的特点 图1 扩散　　　　　　　　图2 自由扩散 图3 协助扩散　　　　　　图4 主动动输 图5 胞吞、胞吐及mRNA出细胞核的示意图 膜的种类 物质透过性 特点 半透膜 较小物质通过，较大物质不能通过 不具有选择性，无生物活性 选择透过性膜 要选择吸收的离子、小分子可以通过，而其他的离子、小分子和大分子不能通过 具有选择性和生物活性，是生物膜，需依据细胞主动选择 核膜 其中的核孔是某些大分子物质进出的通道 具有选择性，需要能量 ‎2．探究物质能否通过半透膜的方法(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 ‎1．为测量植物细胞膜的透性，以红甜菜根(液泡中含有花青素)为材料进行下列实验：将不同切片放在不同温度的蒸馏水中处理1 min后取出，再分别放在清水中浸泡1 h而获得不同切片的浸出物溶液，通过测量这些溶液的吸光度计算浸出物溶液的花青素含量，结果如图所示。对这个实验方案评价的叙述，正确的是(　　)‎ A．缺乏对照组实验 B．缺乏对等量原则的描述 C．所选择的测量指标不能反映浸出物溶液中花青素的含量 D．实验目的是测量浸泡时间对植物细胞膜透性的影响 B　[根据题干信息，本实验的目的是测量不同温度条件下细胞膜的透性，实验通过计算浸出物中花青素的含量来衡量细胞膜的透性，不同温度处理形成了相互对照，题干中缺乏对等量原则的描述。]‎ ‎2．(2019·北京海淀模拟)某实验小组为了探究细胞膜的通透性，将小鼠肝细胞在体外培养一段时间后，检测培养液中氨基酸、葡萄糖和尿素的含量，发现其发生了明显的变化(如下图所示)，下列叙述错误的是(　　)‎ A．培养液中三种成分含量的变化可说明肝细胞膜具有选择透过性 B．随着培养时间的延长，培养液中葡萄糖和氨基酸的含量逐渐减少 C．尿素含量由无到有是因为尿素是葡萄糖和氨基酸的代谢产物 D．肝细胞对氨基酸与葡萄糖吸收量的差异与膜上不同载体的数量多少有关 C　[由图形可知随着培养时间的延长，培养液中葡萄糖和氨基酸的含量逐渐减少；尿素含量由无到有是因为尿素是细胞内蛋白质的代谢产物；培养液中三种成分含量的变化可说明肝细胞膜具有选择透过性；肝细胞对氨基酸与葡萄糖吸收量的差异与膜上不同载体的数量多少有关。]‎ ‎3．比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性，结果如下图，据图回答下列问题：‎ ‎(1)K＋、Na＋、Cl－在通过人工膜时速率极低，而在通过生物膜时速率明显提高很多，这一事实发生的原因为生物膜中具有____________，而人工膜没有，这也体现了生物膜具有________________这一特性。‎ ‎(2)甘油、CO2、O2通过人工膜和通过生物膜的速率__________，这些物质通过细胞膜的方式是____________，图中甘油、CO2、O2通过速率的差异，也反应了______________________会影响其通过人工膜的扩散速率。‎ ‎(3)根据图中的数据分析H2O在生物膜上的运输速率大约是人工膜上的10倍，请你做出合理的解释：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析　(1)生物膜和人工膜的差异是生物膜有蛋白质，所以生物膜是选择透过性膜。(2)甘油、CO2、O2通过生物膜和人工膜的方式都是自由扩散，所以运输速率没有差异；三种物质通过自由扩散运输的速度有差异，说明物质的分子大小影响自由扩散的速率。(3)生物膜上有协助水运输的物质，所以H2O在生物膜上的运输速率大约是人工膜上的10倍。‎ 答案　(1)载体蛋白　选择透过性 ‎(2)相同　自由扩散　物质的分子大小 ‎(3)生物膜上有协助水运输的物质(或生物膜上有水通道蛋白协助水运输)‎ ‎4．为探究温度对膜透性的影响，取质量和形态相同的2块马铃薯进行实验，所得到的结果如下：‎ ‎　　　　　　　　时间(h)‎ ‎0‎ ‎0.5‎ ‎1.0‎ ‎1.5‎ ‎2.0‎ ‎2.5‎ ‎3.0‎ 马铃薯块在蒸馏水中　　　‎ 质量改变百分比(%)‎ 温度(℃)‎ ‎20‎ ‎0‎ ‎＋5‎ ‎＋7‎ ‎＋9‎ ‎＋12‎ ‎＋14‎ ‎＋16‎ ‎40‎ ‎0‎ ‎＋0.03‎ ‎0‎ ‎－2‎ ‎－3‎ ‎－3.5‎ ‎－4‎ ‎(1)本实验的自变量是________。‎ ‎(2)在20℃下马铃薯块质量增加，主要与细胞具有__________(细胞器)有关。 ‎ ‎(3)在40 ℃ 时，随着时间增加，马铃薯质量下降的主要原因是膜的通透性增大、细胞内容物外渗。请完成下列实验设计方案并回答问题：‎ 实验原理：随膜的通透性增大，细胞内容物外渗，会使外部溶液的电导度增大。溶液电导度的大小可以用电导仪进行检测。电导仪非常灵敏，空气中的CO2、温度均会影响测量结果。‎ 实验仪器与药品：电导仪、恒温水浴锅、烧杯、量筒、滤纸、蒸馏水等。‎ 实验步骤：第一步：取4只相同的烧杯，分别加入50mL蒸馏水，编号为A、B、C、D；‎ 第二步：取2块质量为50克且形态相同的马铃薯，用蒸馏水反复冲洗三次，用滤纸将水吸干，再分别放入A、B两烧杯中，C、D两烧杯作为对照；‎ 第三步：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 第四步：1.5小时后取出烧杯中的马铃薯中，使烧杯的溶液各保持或恢复至20℃。‎ 第五步：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 结果预测：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 讨论：实验步骤中设计C、D两组作为对照的目的是__________________________。‎ 解析　“温度对膜透性的影响”实验中，温度是自变量，因变量则是“电导度”。但需注意的是空气中CO2是干扰测定值准确性的一个因素，故需设置空白对照，以排除CO2的干扰。第三步：将A和C两烧杯置于20 ℃的恒温水浴中；B和D两烧杯置于50 ℃的恒温水浴中(只要答案合理即可)。第五步：用电导仪分别测量溶液的电导度，并记录实验结果。‎ ‎ 结果预测：B烧杯中溶液的电导度减去D烧杯中溶液的电导度的值大于A烧杯中溶液的电导度减去C烧杯中溶液的电导度的值。‎ 讨论：排除空气中的CO2等因素干扰实验结果。‎ 答案　(1)温度　(2)液泡　(3)第三步：将A和C两烧杯置于20 ℃的恒温水浴中；B和D两烧杯置于50 ℃的恒温水浴中(只要答案合理即可)‎ 第五步：用电导仪分别测量溶液的电导度，并记录实验结果 结果预测：B烧杯中溶液的电导度减去D烧杯中溶液的电导度的值大于A烧杯中溶液的电导度减去C烧杯中溶液的电导度的值 讨论：排除空气中的CO2等因素干扰实验结果