观察植物细胞的质壁分离和复原—高考生物一轮实验专题复习
一、选择题
1．（2024高二下·秦皇岛期末）某同学观察植物细胞质壁分离及复原过程的操作流程如图所示，其中序号表示相关的操作步骤。下列叙述错误的是（ ）
A．①制片时，通常选用紫色洋葱鳞片叶的外表皮作为实验材料
B．③操作前，可用低倍镜先观察液泡的大小和原生质层的位置
C．④观察时，可观察到原生质体的体积变小、中央液泡的颜色变深
D．⑥观察时，可观察到视野中细胞在相同的时间内恢复至原状
2．（2024高三上·衡阳月考）有同学以紫色洋葱为实验材料，进行“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验。下列相关叙述合理的是（ ）
A．制作临时装片时，先将撕下的表皮放在载玻片上，再滴一滴清水，盖上盖玻片
B．用低倍镜观察刚制成的临时装片，可见细胞多呈长条形，细胞核位于细胞中央
C．用吸水纸引流使0.3g/mL蔗糖溶液替换清水，可先后观察到质壁分离和复原现象
D．通过观察紫色中央液泡体积大小变化，可推测表皮细胞是处于吸水还是失水状态
3．（2024高三上·乌鲁木齐模拟）利用紫色洋葱外表皮细胞和不同浓度的蔗糖溶液进行渗透实验，下列有关该实验的叙述正确的是
A．该实验可用来探究洋葱外表皮细胞液的浓度
B．质壁分离过程中细胞吸水能力逐渐减弱
C．质壁分离复原过程中液泡的颜色逐渐加深
D．蔗糖溶液浓度的高低不影响细胞的质壁分离及复原
4．（2024高一上·新疆维吾尔自治区期末）紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在0.3g/mL的蔗糖溶液中发生质壁分离。下图为光学显微镜下观察到的局部图像，其中①～④标注错误的是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
5．（2024高一下·北京市期末）如图为某同学利用紫色洋葱鳞片叶作为实验材料，观察植物细胞质壁分离与复原的基本操作步骤。下列相关叙述中，错误的是（ ）
A．观察（d）和观察（b）形成对照，观察（f）和观察（d）形成对照
B．该实验用显微镜主要观察原生质层和细胞壁的位置、液泡的颜色和大小等
C．如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的KNO3溶液，则可以省略e过程
D．增大蔗糖溶液的浓度实验效果会更明显且不影响细胞的活性
6．（2024高一下·昆明期末）在探究植物细胞的吸水和失水实验时，某细胞的变化示意图如下。相关叙述正确的是（ ）
A．该细胞在丙时没有水分子进出
B．该实验还需设置对照组
C．不同时刻细胞液的浓度大小为乙>甲>丙
D．图示变化过程可在0.3g/mL的蔗糖溶液中自动发生
7．（2024高二下·黔西南月考）“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．甲→乙过程中，水分子仅从细胞内向细胞外运动
B．乙→丙过程中，细胞壁的存在使细胞不会膨胀
C．丙图中的细胞①，可能在甲→乙的过程中死亡
D．若选用洋葱内表皮为材料，观察到的质壁分离现象更明显
8．（2024高二下·浙江期末）为了测定A、B两种萝卜的细胞液浓度，兴趣小组的同学将等大的两种萝卜条分别放入五种不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后，对各组萝卜条称重，结果如下图。下列叙述错误的是（ ）
A．蔗糖溶液浓度由低到高依次为丙、戊、甲、丁、乙
B．萝卜A、B的细胞液浓度分别与甲和戊溶液浓度相当
C．萝卜A的初始细胞液浓度大于萝卜B的初始细胞液浓度
D．在丙溶液中达到渗透平衡后，A、B萝卜细胞液浓度相等
9．（2024高三上·新郑月考）某兴趣小组用浓度分别为0、 0.1、 0.2、 0.3、 0.4、 0.5、 0.6mol·L-1的1~7组蔗糖溶液，浸泡处理一批新鲜的南瓜条。一段时间后，测定南瓜条的质量变化百分比：质量变化百分比（%）=质量变化值/初始质量×100%；结果如下图，下列相关叙述，错误的是（ ）
A．南瓜条由于渗透作用吸水或失水而发生质量变化
B．第6、7组发生质壁分离的内因是原生质层与细胞壁伸缩性不同
C．南瓜条细胞液浓度应介于0.4mol。L-1-0.5 mol。L-1的蔗糖溶液之间
D．蔗糖溶液处理结束时，第1组~第7组南瓜条渗透压依次减小
10．（2024高三上·安阳月考）将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组（每组的细条数相等），取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则
A．实验后，a组液泡中的溶质浓度比b组的高
B．浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的
C．a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组
D．使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5mol·L-1之间
11．（2024高二下·北海期末）科研小组将某植物细胞分别浸泡在2mol/L的乙二醇溶液和2mol/L的蔗糖溶液中，并测定其原生质体的相对体积，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．A→B段，该植物细胞的原生质体和细胞壁均明显收缩
B．60s时，2mol/L 蔗糖溶液中原生质体与细胞壁间充满水
C．乙二醇进入植物细胞导致120s后原生质体体积增大
D．D→E段，原生质体相对体积不变是因为没有水分子流动
12．（2024高二下·赵县期末）把蚕豆植株放在湿润的空气中照光一段时间后，取蚕豆叶下表皮制作临时装片，先在清水中观察，然后用0.3g/mL蔗糖溶液取代清水，继续观察，结果如图所示。有关此现象最合理的说法是（ ）
A．清水中保卫细胞因失水导致气孔开放
B．蔗糖进出保卫细胞时需要消耗能量，是主动运输
C．清水中的保卫细胞很快出现质壁分离自动复原
D．蔗糖溶液中的保卫细胞因失水导致气孔关闭
13．（2024高二下·重庆市期末）作物根系无氧呼吸会产生酒精导致烂根。为研究酒精对细胞的毒害，某小组用不同体积分数的酒精溶液处理洋葱鳞片叶外表皮，处理1个、2个、3个单位时间后，制成临时装片，研究细胞质壁分离的情况，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．可依据酒精处理后的细胞在一定浓度的蔗糖溶液能否发生质壁分离来判断死活
B．处理1个单位时间引起细胞死亡的最低酒精浓度小于25%
C．实验表明紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞对酒精的耐受能力不同
D．原生质层相当于一层半透膜，其由细胞膜和液泡膜构成
14．（2024高一下·丽水期末）在探究外界溶液浓度与植物细胞质壁分离关系的实验中，某同学在显微镜下利用测微尺对图中的细胞进行了测量。可分析细胞质壁分离程度的数据是（ ）
A．e/b的比值 B．c/d的比值 C．a/d的比值 D．a/c的比值
15．（2024高二下·唐县期中）将萝卜A和B的幼根切成大小和形状相同的萝卜条若干，均分为5组，分别放入不同浓度的蔗糖溶液中，记为甲~戊组。浸泡相同时间后，对各组萝卜条称重，结果如下图。假如蔗糖溶液与萝卜细胞之间只有水分交换。下列叙述错误的是（ ）
A．实验开始时，萝卜A比B的细胞液浓度高
B．甲~戊组中，蔗糖溶液浓度最大的是乙组
C．萝卜A和B均未发生质壁分离的是乙组和丁组
D．戊组中，萝卜B与蔗糖溶液的水分交换处于动态平衡
16．（2024高三上·湖南模拟）取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度（单位为g/mL）相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组（甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍）。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是（ ）
A．甲组水分交换达到平衡时，叶细胞内外溶液浓度相等
B．若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零
C．若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离
D．若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组小于甲组
二、非选择题
17．（2024高三上·乌鲁木齐模拟）下图是利用紫色洋葱鳞片叶外表皮作为实验材料，观察植物细胞质壁分离与复原的基本操作步骤，请据图回答下列问题：
（1）你认为该实验有无对照实验？ 。
（2）请描述C步骤的操作方法： 。
（3）在D步骤观察到如图所示的情形，请回答：
①此细胞发生了 现象，是细胞 的结果。
②图中⑥的结构名称是 ，②④⑤共同构成了 。⑦处的溶液为 。
③在滴加蔗糖溶液的过程中，低倍镜下不可能观察到的现象是
A.液泡缩小
B.细胞壁与原生质层分离
C.液泡颜色变浅
D.细胞体积没有明显变化
（4）该学生在F步骤观察时，若发现质壁分离不能复原，可能的原因是 。
18．（2024高三上·长寿开学考）现有研究者设计了一个简单有效地测定植物细胞细胞液浓度的实验方法。实验步骤及结果如下表，请依据资料回答：
组别 第1组 第2组 第3组 第4组 第5组
实验步骤 ①加蔗糖溶液 0.125M 0.025M 0.05M 0.1M 0.2M
a1 b1 a2 b2 a3 b3 a4 b4 a5 b5
②加等量叶圆片 + - + - + - + - + -
③放置15分钟
④加一粒亚甲基蓝结晶 + - + - + - + - + -
⑤取a管中一滴蓝色溶液置于b管中部
实验结果 蓝色液滴
下沉
不动
微上浮
上浮
明显上浮
说明：1．" +" 表示添加，"-”表不添加。2．加入的亚甲基蓝结晶极小，溶解后会使溶液呈蓝色，对溶液浓度影响忽略不计
（1）本实验的实验原理：当植物细胞或组织放在外界溶液中时，细胞失水或者吸水而使外界溶液的 改变，而这种改变可通过亚甲基蓝蓝色小液滴在对应的无色外界溶液中的沉浮来判断。
（2）该实验的自变量是 ，观察指标是 ，实验结论是 。
（3）用某组溶液操作到第3步时，通过显微现察该组叶片细胞发现有质壁分离现象，即可预测b中的蓝色小滴会 。若发现这5组的实验结果是蓝色小滴均上浮，实验应如何改进？ 。
19．（2024高二下·聊城月考）成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象，图a是发生质壁分离图象，图b是显微镜下观察到的某一时刻的植物细胞，请据图回答下列问题：
（1）图a中细胞的质壁分离指细胞壁与由 （填数字）共同组成的 （填名称）发生分离；图b细胞在蔗糖溶液中质壁分离后，在该实验中，质壁之间充满的是 。
（2）并不是该植物的所有活细胞均可发生质壁分离，能发生质壁分离的细胞还必须是 ；将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁分离，其原因最可能是该细胞 。
①是死细胞 ②大量吸水 ③是根尖分生区细胞 ④质壁分离后又自动复原
（3）图b是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞液浓度m与外界溶液浓度n的关系是 。
（4）将形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段，分别放在不同浓度的蔗糖溶液（甲～戊）中，一段时间后，取出红心萝卜的幼根称重，结果如图c所示，据图分析：
①红心萝卜B比红心萝卜A的细胞液浓度 。
②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间之后，水分子进入红心萝卜A的细胞的速率会 （不变，变大或变小）。
（5）若将图a细胞依次浸于蒸馏水、0.3mol/L蔗糖溶液和0.5mol/L尿素溶液中，观察原生质体的体积随时间的变化，其结果如下图所示：
A、B、C中，表示细胞在蒸馏水中的是 ，表示在0.5mol/L尿素溶液中的是 。
20．（2024高一上·和平期末）下图的洋葱表层细胞在不同溶液中，细胞吸水能力(细胞液浓度越大，该能力越强) 和原生质体(植物细胞细胞壁以内部分) 相对体积(正常状态为 1.0) 的相互关系图解。请据图回答下列问题：
材料和用具：紫色洋葱、显微镜、载玻片、吸水纸、滴管等。
可供选择试剂：清水、质量分数为的 溶液、质量分数为 的蔗糖溶液、质量分数为0.5g/mL蔗糖溶液、95%酒精、质量分数为8%的盐酸。
（1） 若 B→A 过程发生后可自动发生 A→B 过程，选用的试剂是质量分数为 溶液。本实验具体操作步骤如下：
第一步：将一小块紫色洋葱鳞片叶外表皮平展在载玻片中央的清水中，在显微镜下观察，可看到原生质层 (请描述原生质层的位置)；
第二步：在盖玻片一侧用滴管滴该试剂溶液，从盖玻片的另一侧用吸水纸吸滴加的溶液；
第三步：观察细胞的形态变化。
此实验是否需要再增设对照组 。
（2） 若选择某试剂在完成B→A过程后，无论换用哪种试剂，A→B 过程都不会发生，则选择的试剂是质量分数为 溶液，此时细胞膜失去了 的功能。
21．（2024高一下·北京市期末）图乙细胞是将图甲细胞放置于一定浓度蔗糖溶液中的结果；图丙是将另外一种植物的细胞依次浸于蒸馏水、0.3 mol/L蔗糖和0.5 mol/L尿素溶液中，观察原生质层的体积随时间变化的结果，请据图回答：
（1）甲图细胞中，全透性的结构是 ，乙图细胞中半透性的原生质层由 构成（填编号）。
（2）乙图细胞在质壁分离结束时， ⑧处充满了 。
（3）丙图ABC中，表示细胞在蒸馏水中的是 ，表示在0.3 mol∕L蔗糖溶液中的是 。
（4）bc段的细胞液浓度变化为 。（增大、减小、不变）
（5）试简要分析BC曲线差异的原因：B是因为在0.5mol∕L尿素溶液中的细胞开始时因渗透失水而发生质壁分离，后由于 能进入细胞，使得质壁分离后的细胞因吸水而自动复原；C由于 不能进入细胞，因此分离后不能发生自动复原。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
2．【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
3．【答案】A
【知识点】质壁分离和复原
4．【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、①是细胞壁，A正确；
B、②是位于原生质层和细胞壁间隙中的蔗糖溶液，B正确；
C、③是细胞膜，C错误；
D、④是液泡中的细胞液，D正确。
故答案为：C。
【分析】质壁分离：质壁分离是指当植物细胞处于高渗溶液中时，由于细胞液的浓度低于外界溶液的浓度，细胞内的水分会通过渗透作用向外渗出，导致细胞液泡的体积缩小。由于细胞壁的伸缩性有限，而原生质层（包括细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质）的伸缩性较大，因此在细胞壁停止收缩后，原生质层会继续收缩，最终与细胞壁分离，形成质壁分离的现象。此时，原生质体与细胞壁之间的空隙里充满了外界浓度较高的溶液。
质壁分离复原：质壁分离复原则是质壁分离的逆过程。当已发生质壁分离的细胞被转移到低渗溶液或清水中时，由于外界溶液的浓度低于细胞液的浓度，细胞会通过渗透作用重新吸收水分。这些水分进入细胞后，液泡的体积逐渐增大，整个原生质层也慢慢恢复到原来的状态，重新贴紧细胞壁，从而实现质壁分离复原。
5．【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、第二次观察（d）和第一次观察（b）形成对照，观察细胞质壁分离现象；第三次观察（f）与第二次观察（d）形成对照，观察细胞质壁分离复原现象，A正确；
B、在质壁分离过程中，原生质层与细胞壁逐渐分开，液泡的体积逐渐变小，液泡的颜色逐渐变深；在质壁分离复原过程中，原生质层与细胞壁之间逐渐接近，液泡的体积逐渐变大，液泡的颜色逐渐变浅，所以该实验可以观察原生质层和细胞壁的位置、液泡的颜色和大小作为判断的依据，B正确；
C、适宜浓度的KNO3溶液能让细胞发生质壁分离后自动复原，可以省略人为滴加清水e的操作，C正确；
D、适当提高蔗糖溶液的浓度，使蔗糖溶液与细胞液的浓度差变大，质壁分离的速度加快，但如果蔗糖浓度过高，会导致细胞失水过多而死亡，D错误。
故答案为：D。
【分析】质壁分离是植物生活细胞所具有的一种特性，当液泡发育良好的植物细胞被浸在高渗溶液中时，会发生的一种现象。具体来说，质壁分离的过程如下：
1.原理：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水。细胞液中的水分会透过原生质层（主要由细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质组成）进入到溶液中，导致细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离。
2.现象：随着细胞失水的进行，液泡的体积会缩小，而细胞壁由于伸缩性有限，其形态基本保持不变。因此，原生质体会继续收缩，最终与细胞壁完全分离，形成质壁分离现象。此时，原生质体与细胞壁之间的空隙里会充满外界浓度较高的溶液。
3.形式：质壁分离主要有两种形式：凸形和凹形。在某些情况下，严重的凹形质壁分离会被称为“痉挛形”质壁分离。质壁分离最初通常从凹形开始，随后可能保持这一形式或逐渐转变为凸形。原生质体的黏性大小会影响凹形质壁分离持续的时间，黏性大的原生质体能维持较长时间的凹形质壁分离。
6．【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、细胞从甲到丙依次经历了质壁分离和质壁分离复原，但是在丙时期仍然有水分子进出，A错误；
B、本实验为自身前后对照，所以不需要再设置对照组，B错误；
C、随着质壁分离的程度越高，细胞液浓度越大，吸水能力越强，所以该细胞不同时刻细胞液的浓度大小为乙>甲>丙，C正确；
D、根据图示分析可知，该细胞先是发生了质壁分离，后发生了质壁分离复原。将细胞放在0.3g/mL的蔗糖溶液中，蔗糖无法透过细胞膜进入细胞，所以不能发生质壁分离复原，D错误。
故答案为：C。
【分析】质壁分离是植物生活细胞所具有的一种特性，当液泡发育良好的植物细胞被浸在高渗溶液中时，原生质会收缩并与细胞壁分离，此现象即称为质壁分离。以下是关于质壁分离的详细解释：
质壁分离的原理：
质壁分离的原理主要基于渗透作用。当外界溶液的浓度比细胞液的浓度高时，细胞液中的水分就会通过原生质层（主要由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成）向细胞外渗出。由于细胞壁的伸缩性有限，而原生质体的伸缩性较大，所以在细胞壁停止收缩后，原生质体会继续收缩，导致细胞膜与细胞壁逐渐分开，形成质壁分离现象。
质壁分离的形式：
质壁分离主要有两种形式：凸形和凹形。在质壁分离过程中，细胞最初可能呈现凹形分离，随着时间推移，凹形部位可能减弱，最终整个原生质体可能呈现凸形分离状态。此外，严重的凹形质壁分离有时被称为“痉挛形”质壁分离。
质壁分离复原：
如果把发生了质壁分离现象的细胞再浸入浓度很低的溶液或清水中，由于细胞液的浓度此时高于外界溶液，细胞就会通过渗透作用吸水，液泡会变大，整个原生质层又会慢慢恢复到原来的状态，紧贴细胞壁，这个过程称为质壁分离复原。
质壁分离的应用：
虽然质壁分离主要是一种生物学现象，但其在生物学实验和研究中有着广泛的应用。例如，通过观察质壁分离和复原现象，可以判断细胞的死活、测定细胞液的渗透压以及估计外界溶液的浓度等。
7．【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
8．【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
9．【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
10．【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
11．【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
12．【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
13．【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
14．【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】据此分析图示可知：若要分析细胞质壁分离的程度，需要测量并计算的数据是a（原生质体的长度）/d（细胞的长度） 的比值，质壁分离产生的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，外因是外界溶液的浓度大于细胞液的浓度，细胞失水，导致原生质层与细胞壁逐渐分离，C正确，ABD错误。
故答案为：C。
【分析】植物细胞的质壁分离及其复原实验的原理：
①内因：成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜；原生质层比细胞壁的伸缩性大。
②外因：细胞液和外界溶液存在浓度差，细胞能渗透吸水或失水
15．【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
16．【答案】A
【知识点】质壁分离和复原
17．【答案】（1）有
（2）从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，重复几次
（3）质壁分离；失水；液泡；原生质层；蔗糖溶液；C
（4）质壁分离时间过长，细胞失水过多而死亡
【知识点】质壁分离和复原
18．【答案】（1）比重
（2）蔗糖溶液的浓度；蓝色小液滴的移动方向；叶片细胞的细胞液浓度大约相当于0.025M的蔗糖溶液
（3）上浮；增加蔗糖溶液浓度更低的组别
【知识点】质壁分离和复原
19．【答案】2、4、5；原生质层；蔗糖溶液；成熟的植物细胞；④；m>n、m【知识点】质壁分离和复原
20．【答案】（1）0.1g/mL的KNO3；紧贴着细胞壁；不需要
（2）0.5 g/mL 的蔗糖；控制物质进出
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】（1）B→A 过程，原生质体的相对体积减小，细胞吸水能力增强，植物细胞失水，A→B过程，原生质体的相对体积增大，细胞吸水能力减弱，植物细胞吸水，若B→A过程发生后可自动发生 A→B 过程，即植物细胞先失水后自动吸水，说明外界溶液中的溶质可以进入植物细胞内，因此选用的试剂是质量分数为0.1g/mL的KNO3溶液。本实验的第一步中将一小块紫色洋葱鳞片叶外表皮平展在载玻片中央的清水中，在显微镜下观察，可看到原生质层紧贴着细胞壁。由于该实验前后存在自身对照，因此该实验不需要增设对照组。
（2）若选择某试剂在完成B→A过程后，无论换用哪种试剂，A→B过程都不会发生，即只发生了质壁分离，不能发生质壁分离的复原，则选择的试剂是质量分数为0.5g/mL的蔗糖溶液，由于蔗糖溶液浓度过大，导致植物细胞失水死亡，此时细胞膜失去了控制物质进出的功能。
【分析】1、图中B→A 过程，原生质体的相对体积减小，细胞吸水能力增强，植物细胞失水，发生质壁分离；A→B过程，原生质体的相对体积增大，细胞吸水能力减弱，植物细胞吸水，发生质壁分离的复原。
2、KNO3溶液中的K+和NO3-离子均可以进入细胞内，植物细胞在一定浓度的KNO3溶液中会先发生质壁分离，再发生质壁分离的复原；蔗糖不能进入植物细胞，因此植物细胞在一定浓度的蔗糖溶液中只能发生质壁分离。
21．【答案】②； ；蔗糖溶液；A；C；减小；尿素；蔗糖
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】（1）②细胞壁具有全透性，半透性的原生质层由细胞膜液泡膜及两层膜之间的细胞质 组成。
（2）由于细胞壁是全透性的，原生质层具有选择透过性，则乙图细胞在质壁分离结束时，⑧处充满了外界溶液，即蔗糖溶液。
（3）丙图中，处于蒸馏水中原生质吸水体积变大，对应A曲线；处于0.3 mol∕L蔗糖溶液中的原生质失水体积变小，对应C曲线；处于尿素溶液中的原生质先失水体积变小，随后细胞吸收尿素分子导致自动复原，对应曲线B。
（4）bc段细胞处于吸水状态，其细胞液浓度减小。
（5）B、C曲线差异的原因是：B是因为在0.5mol∕L尿素溶液中的细胞开始时因渗透失水而发生质壁分离，后由于尿素能进入细胞，使得质壁分离后的细胞因吸水而自动复原；C由于蔗糖不能进入细胞，因此分离后不能发生自动复原。
【分析】质壁分离和复原是植物生理学中的两个重要现象，它们主要涉及到植物细胞在不同浓度溶液中的水分变化。
质壁分离：
质壁分离是指当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就通过原生质层（主要由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成）进入外界溶液中，导致细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，形成质壁分离的现象。质壁分离是植物生活细胞所具有的一种特性，通常发生在细胞体积大、成熟的细胞中。
质壁分离复原：
质壁分离复原则是指当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就通过原生质层进入细胞液中，导致整个原生质层慢慢地恢复成原来的状态，即细胞恢复紧张状态的现象。这个过程通常发生在将已经发生质壁分离的细胞重新放入低渗溶液或清水中时。
实验观察：
在实验室中，可以通过观察紫色洋葱表皮细胞在蔗糖溶液和清水中的变化来演示质壁分离和复原的过程。当洋葱表皮细胞被放置在蔗糖溶液中时，由于外界溶液浓度高于细胞液浓度，细胞会发生质壁分离。随后，将细胞移至清水中，由于细胞液浓度高于外界溶液浓度，细胞会发生质壁分离复原。
主要条件：
质壁分离和复原的发生需要满足以下主要条件：
1. 细胞为活细胞，具有选择透过性的原生质层。
2. 原生质层的伸缩性大于细胞壁。
3. 细胞内外具有浓度差，即外界溶液浓度与细胞液浓度之间存在差异。
应用：
质壁分离和复原现象在植物生理学中具有广泛的应用，如可以用来测定细胞的透性、取出原生质体等。
1 / 1观察植物细胞的质壁分离和复原—高考生物一轮实验专题复习
一、选择题
1．（2024高二下·秦皇岛期末）某同学观察植物细胞质壁分离及复原过程的操作流程如图所示，其中序号表示相关的操作步骤。下列叙述错误的是（ ）
A．①制片时，通常选用紫色洋葱鳞片叶的外表皮作为实验材料
B．③操作前，可用低倍镜先观察液泡的大小和原生质层的位置
C．④观察时，可观察到原生质体的体积变小、中央液泡的颜色变深
D．⑥观察时，可观察到视野中细胞在相同的时间内恢复至原状
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
2．（2024高三上·衡阳月考）有同学以紫色洋葱为实验材料，进行“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验。下列相关叙述合理的是（ ）
A．制作临时装片时，先将撕下的表皮放在载玻片上，再滴一滴清水，盖上盖玻片
B．用低倍镜观察刚制成的临时装片，可见细胞多呈长条形，细胞核位于细胞中央
C．用吸水纸引流使0.3g/mL蔗糖溶液替换清水，可先后观察到质壁分离和复原现象
D．通过观察紫色中央液泡体积大小变化，可推测表皮细胞是处于吸水还是失水状态
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
3．（2024高三上·乌鲁木齐模拟）利用紫色洋葱外表皮细胞和不同浓度的蔗糖溶液进行渗透实验，下列有关该实验的叙述正确的是
A．该实验可用来探究洋葱外表皮细胞液的浓度
B．质壁分离过程中细胞吸水能力逐渐减弱
C．质壁分离复原过程中液泡的颜色逐渐加深
D．蔗糖溶液浓度的高低不影响细胞的质壁分离及复原
【答案】A
【知识点】质壁分离和复原
4．（2024高一上·新疆维吾尔自治区期末）紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在0.3g/mL的蔗糖溶液中发生质壁分离。下图为光学显微镜下观察到的局部图像，其中①～④标注错误的是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、①是细胞壁，A正确；
B、②是位于原生质层和细胞壁间隙中的蔗糖溶液，B正确；
C、③是细胞膜，C错误；
D、④是液泡中的细胞液，D正确。
故答案为：C。
【分析】质壁分离：质壁分离是指当植物细胞处于高渗溶液中时，由于细胞液的浓度低于外界溶液的浓度，细胞内的水分会通过渗透作用向外渗出，导致细胞液泡的体积缩小。由于细胞壁的伸缩性有限，而原生质层（包括细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质）的伸缩性较大，因此在细胞壁停止收缩后，原生质层会继续收缩，最终与细胞壁分离，形成质壁分离的现象。此时，原生质体与细胞壁之间的空隙里充满了外界浓度较高的溶液。
质壁分离复原：质壁分离复原则是质壁分离的逆过程。当已发生质壁分离的细胞被转移到低渗溶液或清水中时，由于外界溶液的浓度低于细胞液的浓度，细胞会通过渗透作用重新吸收水分。这些水分进入细胞后，液泡的体积逐渐增大，整个原生质层也慢慢恢复到原来的状态，重新贴紧细胞壁，从而实现质壁分离复原。
5．（2024高一下·北京市期末）如图为某同学利用紫色洋葱鳞片叶作为实验材料，观察植物细胞质壁分离与复原的基本操作步骤。下列相关叙述中，错误的是（ ）
A．观察（d）和观察（b）形成对照，观察（f）和观察（d）形成对照
B．该实验用显微镜主要观察原生质层和细胞壁的位置、液泡的颜色和大小等
C．如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的KNO3溶液，则可以省略e过程
D．增大蔗糖溶液的浓度实验效果会更明显且不影响细胞的活性
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、第二次观察（d）和第一次观察（b）形成对照，观察细胞质壁分离现象；第三次观察（f）与第二次观察（d）形成对照，观察细胞质壁分离复原现象，A正确；
B、在质壁分离过程中，原生质层与细胞壁逐渐分开，液泡的体积逐渐变小，液泡的颜色逐渐变深；在质壁分离复原过程中，原生质层与细胞壁之间逐渐接近，液泡的体积逐渐变大，液泡的颜色逐渐变浅，所以该实验可以观察原生质层和细胞壁的位置、液泡的颜色和大小作为判断的依据，B正确；
C、适宜浓度的KNO3溶液能让细胞发生质壁分离后自动复原，可以省略人为滴加清水e的操作，C正确；
D、适当提高蔗糖溶液的浓度，使蔗糖溶液与细胞液的浓度差变大，质壁分离的速度加快，但如果蔗糖浓度过高，会导致细胞失水过多而死亡，D错误。
故答案为：D。
【分析】质壁分离是植物生活细胞所具有的一种特性，当液泡发育良好的植物细胞被浸在高渗溶液中时，会发生的一种现象。具体来说，质壁分离的过程如下：
1.原理：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水。细胞液中的水分会透过原生质层（主要由细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质组成）进入到溶液中，导致细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离。
2.现象：随着细胞失水的进行，液泡的体积会缩小，而细胞壁由于伸缩性有限，其形态基本保持不变。因此，原生质体会继续收缩，最终与细胞壁完全分离，形成质壁分离现象。此时，原生质体与细胞壁之间的空隙里会充满外界浓度较高的溶液。
3.形式：质壁分离主要有两种形式：凸形和凹形。在某些情况下，严重的凹形质壁分离会被称为“痉挛形”质壁分离。质壁分离最初通常从凹形开始，随后可能保持这一形式或逐渐转变为凸形。原生质体的黏性大小会影响凹形质壁分离持续的时间，黏性大的原生质体能维持较长时间的凹形质壁分离。
6．（2024高一下·昆明期末）在探究植物细胞的吸水和失水实验时，某细胞的变化示意图如下。相关叙述正确的是（ ）
A．该细胞在丙时没有水分子进出
B．该实验还需设置对照组
C．不同时刻细胞液的浓度大小为乙>甲>丙
D．图示变化过程可在0.3g/mL的蔗糖溶液中自动发生
【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、细胞从甲到丙依次经历了质壁分离和质壁分离复原，但是在丙时期仍然有水分子进出，A错误；
B、本实验为自身前后对照，所以不需要再设置对照组，B错误；
C、随着质壁分离的程度越高，细胞液浓度越大，吸水能力越强，所以该细胞不同时刻细胞液的浓度大小为乙>甲>丙，C正确；
D、根据图示分析可知，该细胞先是发生了质壁分离，后发生了质壁分离复原。将细胞放在0.3g/mL的蔗糖溶液中，蔗糖无法透过细胞膜进入细胞，所以不能发生质壁分离复原，D错误。
故答案为：C。
【分析】质壁分离是植物生活细胞所具有的一种特性，当液泡发育良好的植物细胞被浸在高渗溶液中时，原生质会收缩并与细胞壁分离，此现象即称为质壁分离。以下是关于质壁分离的详细解释：
质壁分离的原理：
质壁分离的原理主要基于渗透作用。当外界溶液的浓度比细胞液的浓度高时，细胞液中的水分就会通过原生质层（主要由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成）向细胞外渗出。由于细胞壁的伸缩性有限，而原生质体的伸缩性较大，所以在细胞壁停止收缩后，原生质体会继续收缩，导致细胞膜与细胞壁逐渐分开，形成质壁分离现象。
质壁分离的形式：
质壁分离主要有两种形式：凸形和凹形。在质壁分离过程中，细胞最初可能呈现凹形分离，随着时间推移，凹形部位可能减弱，最终整个原生质体可能呈现凸形分离状态。此外，严重的凹形质壁分离有时被称为“痉挛形”质壁分离。
质壁分离复原：
如果把发生了质壁分离现象的细胞再浸入浓度很低的溶液或清水中，由于细胞液的浓度此时高于外界溶液，细胞就会通过渗透作用吸水，液泡会变大，整个原生质层又会慢慢恢复到原来的状态，紧贴细胞壁，这个过程称为质壁分离复原。
质壁分离的应用：
虽然质壁分离主要是一种生物学现象，但其在生物学实验和研究中有着广泛的应用。例如，通过观察质壁分离和复原现象，可以判断细胞的死活、测定细胞液的渗透压以及估计外界溶液的浓度等。
7．（2024高二下·黔西南月考）“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．甲→乙过程中，水分子仅从细胞内向细胞外运动
B．乙→丙过程中，细胞壁的存在使细胞不会膨胀
C．丙图中的细胞①，可能在甲→乙的过程中死亡
D．若选用洋葱内表皮为材料，观察到的质壁分离现象更明显
【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
8．（2024高二下·浙江期末）为了测定A、B两种萝卜的细胞液浓度，兴趣小组的同学将等大的两种萝卜条分别放入五种不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后，对各组萝卜条称重，结果如下图。下列叙述错误的是（ ）
A．蔗糖溶液浓度由低到高依次为丙、戊、甲、丁、乙
B．萝卜A、B的细胞液浓度分别与甲和戊溶液浓度相当
C．萝卜A的初始细胞液浓度大于萝卜B的初始细胞液浓度
D．在丙溶液中达到渗透平衡后，A、B萝卜细胞液浓度相等
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
9．（2024高三上·新郑月考）某兴趣小组用浓度分别为0、 0.1、 0.2、 0.3、 0.4、 0.5、 0.6mol·L-1的1~7组蔗糖溶液，浸泡处理一批新鲜的南瓜条。一段时间后，测定南瓜条的质量变化百分比：质量变化百分比（%）=质量变化值/初始质量×100%；结果如下图，下列相关叙述，错误的是（ ）
A．南瓜条由于渗透作用吸水或失水而发生质量变化
B．第6、7组发生质壁分离的内因是原生质层与细胞壁伸缩性不同
C．南瓜条细胞液浓度应介于0.4mol。L-1-0.5 mol。L-1的蔗糖溶液之间
D．蔗糖溶液处理结束时，第1组~第7组南瓜条渗透压依次减小
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
10．（2024高三上·安阳月考）将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组（每组的细条数相等），取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则
A．实验后，a组液泡中的溶质浓度比b组的高
B．浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的
C．a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组
D．使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5mol·L-1之间
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
11．（2024高二下·北海期末）科研小组将某植物细胞分别浸泡在2mol/L的乙二醇溶液和2mol/L的蔗糖溶液中，并测定其原生质体的相对体积，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．A→B段，该植物细胞的原生质体和细胞壁均明显收缩
B．60s时，2mol/L 蔗糖溶液中原生质体与细胞壁间充满水
C．乙二醇进入植物细胞导致120s后原生质体体积增大
D．D→E段，原生质体相对体积不变是因为没有水分子流动
【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
12．（2024高二下·赵县期末）把蚕豆植株放在湿润的空气中照光一段时间后，取蚕豆叶下表皮制作临时装片，先在清水中观察，然后用0.3g/mL蔗糖溶液取代清水，继续观察，结果如图所示。有关此现象最合理的说法是（ ）
A．清水中保卫细胞因失水导致气孔开放
B．蔗糖进出保卫细胞时需要消耗能量，是主动运输
C．清水中的保卫细胞很快出现质壁分离自动复原
D．蔗糖溶液中的保卫细胞因失水导致气孔关闭
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
13．（2024高二下·重庆市期末）作物根系无氧呼吸会产生酒精导致烂根。为研究酒精对细胞的毒害，某小组用不同体积分数的酒精溶液处理洋葱鳞片叶外表皮，处理1个、2个、3个单位时间后，制成临时装片，研究细胞质壁分离的情况，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．可依据酒精处理后的细胞在一定浓度的蔗糖溶液能否发生质壁分离来判断死活
B．处理1个单位时间引起细胞死亡的最低酒精浓度小于25%
C．实验表明紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞对酒精的耐受能力不同
D．原生质层相当于一层半透膜，其由细胞膜和液泡膜构成
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
14．（2024高一下·丽水期末）在探究外界溶液浓度与植物细胞质壁分离关系的实验中，某同学在显微镜下利用测微尺对图中的细胞进行了测量。可分析细胞质壁分离程度的数据是（ ）
A．e/b的比值 B．c/d的比值 C．a/d的比值 D．a/c的比值
【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】据此分析图示可知：若要分析细胞质壁分离的程度，需要测量并计算的数据是a（原生质体的长度）/d（细胞的长度） 的比值，质壁分离产生的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，外因是外界溶液的浓度大于细胞液的浓度，细胞失水，导致原生质层与细胞壁逐渐分离，C正确，ABD错误。
故答案为：C。
【分析】植物细胞的质壁分离及其复原实验的原理：
①内因：成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜；原生质层比细胞壁的伸缩性大。
②外因：细胞液和外界溶液存在浓度差，细胞能渗透吸水或失水
15．（2024高二下·唐县期中）将萝卜A和B的幼根切成大小和形状相同的萝卜条若干，均分为5组，分别放入不同浓度的蔗糖溶液中，记为甲~戊组。浸泡相同时间后，对各组萝卜条称重，结果如下图。假如蔗糖溶液与萝卜细胞之间只有水分交换。下列叙述错误的是（ ）
A．实验开始时，萝卜A比B的细胞液浓度高
B．甲~戊组中，蔗糖溶液浓度最大的是乙组
C．萝卜A和B均未发生质壁分离的是乙组和丁组
D．戊组中，萝卜B与蔗糖溶液的水分交换处于动态平衡
【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
16．（2024高三上·湖南模拟）取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度（单位为g/mL）相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组（甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍）。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是（ ）
A．甲组水分交换达到平衡时，叶细胞内外溶液浓度相等
B．若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零
C．若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离
D．若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组小于甲组
【答案】A
【知识点】质壁分离和复原
二、非选择题
17．（2024高三上·乌鲁木齐模拟）下图是利用紫色洋葱鳞片叶外表皮作为实验材料，观察植物细胞质壁分离与复原的基本操作步骤，请据图回答下列问题：
（1）你认为该实验有无对照实验？ 。
（2）请描述C步骤的操作方法： 。
（3）在D步骤观察到如图所示的情形，请回答：
①此细胞发生了 现象，是细胞 的结果。
②图中⑥的结构名称是 ，②④⑤共同构成了 。⑦处的溶液为 。
③在滴加蔗糖溶液的过程中，低倍镜下不可能观察到的现象是
A.液泡缩小
B.细胞壁与原生质层分离
C.液泡颜色变浅
D.细胞体积没有明显变化
（4）该学生在F步骤观察时，若发现质壁分离不能复原，可能的原因是 。
【答案】（1）有
（2）从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，重复几次
（3）质壁分离；失水；液泡；原生质层；蔗糖溶液；C
（4）质壁分离时间过长，细胞失水过多而死亡
【知识点】质壁分离和复原
18．（2024高三上·长寿开学考）现有研究者设计了一个简单有效地测定植物细胞细胞液浓度的实验方法。实验步骤及结果如下表，请依据资料回答：
组别 第1组 第2组 第3组 第4组 第5组
实验步骤 ①加蔗糖溶液 0.125M 0.025M 0.05M 0.1M 0.2M
a1 b1 a2 b2 a3 b3 a4 b4 a5 b5
②加等量叶圆片 + - + - + - + - + -
③放置15分钟
④加一粒亚甲基蓝结晶 + - + - + - + - + -
⑤取a管中一滴蓝色溶液置于b管中部
实验结果 蓝色液滴
下沉
不动
微上浮
上浮
明显上浮
说明：1．" +" 表示添加，"-”表不添加。2．加入的亚甲基蓝结晶极小，溶解后会使溶液呈蓝色，对溶液浓度影响忽略不计
（1）本实验的实验原理：当植物细胞或组织放在外界溶液中时，细胞失水或者吸水而使外界溶液的 改变，而这种改变可通过亚甲基蓝蓝色小液滴在对应的无色外界溶液中的沉浮来判断。
（2）该实验的自变量是 ，观察指标是 ，实验结论是 。
（3）用某组溶液操作到第3步时，通过显微现察该组叶片细胞发现有质壁分离现象，即可预测b中的蓝色小滴会 。若发现这5组的实验结果是蓝色小滴均上浮，实验应如何改进？ 。
【答案】（1）比重
（2）蔗糖溶液的浓度；蓝色小液滴的移动方向；叶片细胞的细胞液浓度大约相当于0.025M的蔗糖溶液
（3）上浮；增加蔗糖溶液浓度更低的组别
【知识点】质壁分离和复原
19．（2024高二下·聊城月考）成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象，图a是发生质壁分离图象，图b是显微镜下观察到的某一时刻的植物细胞，请据图回答下列问题：
（1）图a中细胞的质壁分离指细胞壁与由 （填数字）共同组成的 （填名称）发生分离；图b细胞在蔗糖溶液中质壁分离后，在该实验中，质壁之间充满的是 。
（2）并不是该植物的所有活细胞均可发生质壁分离，能发生质壁分离的细胞还必须是 ；将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁分离，其原因最可能是该细胞 。
①是死细胞 ②大量吸水 ③是根尖分生区细胞 ④质壁分离后又自动复原
（3）图b是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞液浓度m与外界溶液浓度n的关系是 。
（4）将形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段，分别放在不同浓度的蔗糖溶液（甲～戊）中，一段时间后，取出红心萝卜的幼根称重，结果如图c所示，据图分析：
①红心萝卜B比红心萝卜A的细胞液浓度 。
②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间之后，水分子进入红心萝卜A的细胞的速率会 （不变，变大或变小）。
（5）若将图a细胞依次浸于蒸馏水、0.3mol/L蔗糖溶液和0.5mol/L尿素溶液中，观察原生质体的体积随时间的变化，其结果如下图所示：
A、B、C中，表示细胞在蒸馏水中的是 ，表示在0.5mol/L尿素溶液中的是 。
【答案】2、4、5；原生质层；蔗糖溶液；成熟的植物细胞；④；m>n、m【知识点】质壁分离和复原
20．（2024高一上·和平期末）下图的洋葱表层细胞在不同溶液中，细胞吸水能力(细胞液浓度越大，该能力越强) 和原生质体(植物细胞细胞壁以内部分) 相对体积(正常状态为 1.0) 的相互关系图解。请据图回答下列问题：
材料和用具：紫色洋葱、显微镜、载玻片、吸水纸、滴管等。
可供选择试剂：清水、质量分数为的 溶液、质量分数为 的蔗糖溶液、质量分数为0.5g/mL蔗糖溶液、95%酒精、质量分数为8%的盐酸。
（1） 若 B→A 过程发生后可自动发生 A→B 过程，选用的试剂是质量分数为 溶液。本实验具体操作步骤如下：
第一步：将一小块紫色洋葱鳞片叶外表皮平展在载玻片中央的清水中，在显微镜下观察，可看到原生质层 (请描述原生质层的位置)；
第二步：在盖玻片一侧用滴管滴该试剂溶液，从盖玻片的另一侧用吸水纸吸滴加的溶液；
第三步：观察细胞的形态变化。
此实验是否需要再增设对照组 。
（2） 若选择某试剂在完成B→A过程后，无论换用哪种试剂，A→B 过程都不会发生，则选择的试剂是质量分数为 溶液，此时细胞膜失去了 的功能。
【答案】（1）0.1g/mL的KNO3；紧贴着细胞壁；不需要
（2）0.5 g/mL 的蔗糖；控制物质进出
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】（1）B→A 过程，原生质体的相对体积减小，细胞吸水能力增强，植物细胞失水，A→B过程，原生质体的相对体积增大，细胞吸水能力减弱，植物细胞吸水，若B→A过程发生后可自动发生 A→B 过程，即植物细胞先失水后自动吸水，说明外界溶液中的溶质可以进入植物细胞内，因此选用的试剂是质量分数为0.1g/mL的KNO3溶液。本实验的第一步中将一小块紫色洋葱鳞片叶外表皮平展在载玻片中央的清水中，在显微镜下观察，可看到原生质层紧贴着细胞壁。由于该实验前后存在自身对照，因此该实验不需要增设对照组。
（2）若选择某试剂在完成B→A过程后，无论换用哪种试剂，A→B过程都不会发生，即只发生了质壁分离，不能发生质壁分离的复原，则选择的试剂是质量分数为0.5g/mL的蔗糖溶液，由于蔗糖溶液浓度过大，导致植物细胞失水死亡，此时细胞膜失去了控制物质进出的功能。
【分析】1、图中B→A 过程，原生质体的相对体积减小，细胞吸水能力增强，植物细胞失水，发生质壁分离；A→B过程，原生质体的相对体积增大，细胞吸水能力减弱，植物细胞吸水，发生质壁分离的复原。
2、KNO3溶液中的K+和NO3-离子均可以进入细胞内，植物细胞在一定浓度的KNO3溶液中会先发生质壁分离，再发生质壁分离的复原；蔗糖不能进入植物细胞，因此植物细胞在一定浓度的蔗糖溶液中只能发生质壁分离。
21．（2024高一下·北京市期末）图乙细胞是将图甲细胞放置于一定浓度蔗糖溶液中的结果；图丙是将另外一种植物的细胞依次浸于蒸馏水、0.3 mol/L蔗糖和0.5 mol/L尿素溶液中，观察原生质层的体积随时间变化的结果，请据图回答：
（1）甲图细胞中，全透性的结构是 ，乙图细胞中半透性的原生质层由 构成（填编号）。
（2）乙图细胞在质壁分离结束时， ⑧处充满了 。
（3）丙图ABC中，表示细胞在蒸馏水中的是 ，表示在0.3 mol∕L蔗糖溶液中的是 。
（4）bc段的细胞液浓度变化为 。（增大、减小、不变）
（5）试简要分析BC曲线差异的原因：B是因为在0.5mol∕L尿素溶液中的细胞开始时因渗透失水而发生质壁分离，后由于 能进入细胞，使得质壁分离后的细胞因吸水而自动复原；C由于 不能进入细胞，因此分离后不能发生自动复原。
【答案】②； ；蔗糖溶液；A；C；减小；尿素；蔗糖
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】（1）②细胞壁具有全透性，半透性的原生质层由细胞膜液泡膜及两层膜之间的细胞质 组成。
（2）由于细胞壁是全透性的，原生质层具有选择透过性，则乙图细胞在质壁分离结束时，⑧处充满了外界溶液，即蔗糖溶液。
（3）丙图中，处于蒸馏水中原生质吸水体积变大，对应A曲线；处于0.3 mol∕L蔗糖溶液中的原生质失水体积变小，对应C曲线；处于尿素溶液中的原生质先失水体积变小，随后细胞吸收尿素分子导致自动复原，对应曲线B。
（4）bc段细胞处于吸水状态，其细胞液浓度减小。
（5）B、C曲线差异的原因是：B是因为在0.5mol∕L尿素溶液中的细胞开始时因渗透失水而发生质壁分离，后由于尿素能进入细胞，使得质壁分离后的细胞因吸水而自动复原；C由于蔗糖不能进入细胞，因此分离后不能发生自动复原。
【分析】质壁分离和复原是植物生理学中的两个重要现象，它们主要涉及到植物细胞在不同浓度溶液中的水分变化。
质壁分离：
质壁分离是指当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就通过原生质层（主要由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成）进入外界溶液中，导致细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，形成质壁分离的现象。质壁分离是植物生活细胞所具有的一种特性，通常发生在细胞体积大、成熟的细胞中。
质壁分离复原：
质壁分离复原则是指当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就通过原生质层进入细胞液中，导致整个原生质层慢慢地恢复成原来的状态，即细胞恢复紧张状态的现象。这个过程通常发生在将已经发生质壁分离的细胞重新放入低渗溶液或清水中时。
实验观察：
在实验室中，可以通过观察紫色洋葱表皮细胞在蔗糖溶液和清水中的变化来演示质壁分离和复原的过程。当洋葱表皮细胞被放置在蔗糖溶液中时，由于外界溶液浓度高于细胞液浓度，细胞会发生质壁分离。随后，将细胞移至清水中，由于细胞液浓度高于外界溶液浓度，细胞会发生质壁分离复原。
主要条件：
质壁分离和复原的发生需要满足以下主要条件：
1. 细胞为活细胞，具有选择透过性的原生质层。
2. 原生质层的伸缩性大于细胞壁。
3. 细胞内外具有浓度差，即外界溶液浓度与细胞液浓度之间存在差异。
应用：
质壁分离和复原现象在植物生理学中具有广泛的应用，如可以用来测定细胞的透性、取出原生质体等。
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