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高考考點3 植物對水分的吸收和利用
本類考題解答錦囊．
本高考考知識點的重點是植物對水分的吸收方式，即吸脹吸水和滲透吸水，其中滲透吸水又是考查的重點。解決此類題目的關鍵是掌握滲透作用的條件，理解滲透作用的原理，對教材中的演示實驗：“滲進作用與水分的流動”的理解是重中之重，如果能深刻理解此演示實驗其他問題就會迎刃而解，在此演示實驗中要學會比較透膜兩側的水分子的數量，即單位體積清水中的水分子比單位體積蔗糖溶液中的水分子多，所以在單位時間內，水分子由清水透過半透膜進入蔗糖溶液內的數量，多于水分子由蔗糖溶液通過半進膜進入清水中的數量，從而導致漏斗中的液面上升。成熟的植物細胞也是通過這種方式來吸收水分的。把原生質層看作是半透膜，比較細胞液與細胞外的濃度，即這兩種溶液中單位體積中水分子的數量，判斷水分予的流動方向，從而確定植物細胞是吸水還是失水。
Ⅰ熱門題
【例題】 )下列關于植物水分代謝的敘述，正確的是
A．植物體內的水分散失都是通過氣孔進行的
B．成熟區是植物根系吸收水分的主要部位
C．植物根系主要靠親水性物質從外界大量吸水
D．植物根吸收的水分，大部分用于光合作用，小部分散失到體外
高考考目的與解題技巧：本題主要考查對植物水分代謝的把握。解題關鍵是理解植物吸收水分的原理，及散失的原因意義。
【解析】 植物水分代謝主要是指對水分的吸收、動輸、利用和散失。水分散失主要是通過蒸騰作用進行，但也可以從其他結構散失，A錯。成熟區是根吸收水分和礦質元素的主要部位，B對。根系吸水的主要方式是滲透作用，不是吸脹作用，C惜。根系所吸收的水，大部分通過蒸騰作用散失，小部分用于充合作用等植物生命活動。D錯。
【答案】 B
1下列有關小麥根系吸收礦質元素的敘述，正確的是
A．根吸收礦質元素所需的ATP直接來源于光合作用
B．根吸收礦質元素所需的ATP直接來源于呼吸作用
C．根尖表皮細胞對各種礦質元素的吸收量相等
D．各種礦質元素進入根尖表皮細胞需要同一膜載體的協助
答案： B 指導：本題主要考查對礦質元素吸收的理解。植物的根對礦質元素的吸收是主運動輸過程，它需要能量及載體。光合作用過程中產生的能量不能用于主動運輸，A錯。呼吸作用產生的ATP可以用于主動運輸，B對。表皮細胞膜上具有各種不同的載體，因此吸收不同礦質元素的量不同，C錯。載體具有專一性，如運輸K的載體不能運輸Na，D錯。
2將成熟的植物細胞放在溶液，中能構成一個滲透系統，主要原因是
A.液泡膜內外溶液有濃度差
B．細胞內原生質層可看做一層選擇透過性膜
C．細胞壁是全透性的
D．水分可以自由出入細胞
答案： A 指導：考查滲透系統必須具備的條件。一個典型的滲透系統必須同時具備兩個條件：①有一個半透膜；②膜兩側溶液有濃度差，這兩個條件最主要的是要有半透膜。
3(1997．上海)下圖中的E、F、G為3個用半透膜制成的小袋，內盛有溶液甲或乙，上端分別接上口徑相同的小玻璃管。E和F體積相同，G體積較大，三者置于盛有溶液的大容器內。原初3個小玻璃管內的液面高度相同。已知三種溶液的水勢高低順序為溶液甲>溶液乙>溶液丙。請回答：
(1)1 h后，管e和管f的液面升降變化是
管e 管f
A．下降 下降
B．下降 上升
C．上升 上升
D．上升 下降
答案：A
(2)下圖中的曲線能顯示管f和管g內液面可能變化的是(實線表示管f，虛線表示管g)
答案： B 指導：通過分析滲透作用模擬實驗，考查學生對滲透作用的理解與運用。液體濃度的大小與水勢的高低成反比，即液體濃度越大，水勢越低；液體濃度越小，水勢越高，且水有從高水勢流向低水勢的趨勢。根據題意，一種溶液水勢高低順序為溶液甲>溶液乙>溶液丙。那么三種溶液的濃度高低順序為溶液丙>溶液乙>溶液甲。對于E、F、G三個小袋來說，半透膜外側溶液濃度都大于半透膜內側溶液濃度，三個小袋都會通過滲透作用向外散失水分，因此，e、f、g三支小玻璃管內的液面都會下降。再比較F、C兩個小袋，雖然二者內含溶液都是乙溶液，濃度大小相同，袋外溶液都是丙溶液，濃度也相同。但是，由于C小袋體積大于F小袋，所以在相同時間內C小袋向外散失水分更多一些，g玻管中液面下降更快，下降幅度比f玻管更大。
4)下列關于植物水分代謝的敘述，正確的是
A.植物體內的水分散失都是通過氣孔進行的
B.成熟區是植物根系吸收水分的主要部位
C．植物根系主要靠親水性物質從外界大量吸水
D．植物根吸收的水分，大部分用于光合作用，小部分散失列體外
答案： B 指導：考查植物吸收水分的部位、方式及植物體內水分的利用、散失。植物主要吸水部位是根的成熟區表皮細胞，主要依靠滲透吸水。吸收到體內的水分約有1％-5％用于光合作用等生命活動，其余則通過蒸騰作用散失到體外。
5天津)“水往低處流”，但是植物體內的水卻往高處流，動力從何而來?某同學做了兩個實驗。
實驗一：將一枝條插入充滿水的玻璃管巾，玻璃管的另一端插入盛有水銀的容器中。不久水銀柱上升，如圖(甲)所示。
實驗二：將同一植物在靠近莖的基部切斷，套上一個彎曲的玻璃管，管內裝有水和水銀。不久，玻璃管內水分增加，水銀柱上升。如圖(乙)所示。
請回答：
實驗一說明________________。
實驗二說明________________。
根據這兩個實驗，你對水分在植物體內運輸的動力有何新認識?
答案：實驗一說明：枝條葉片通過蒸騰作用散失水分所產生的拉力，是促使水分在植物體內向上運輸的動力。
答案：實驗二說明：根部生理活動(答“根部滲透吸水”或只答“根部”也給分)能產生推動水分向上運動的壓力。
根據這兩個實驗說明：水分在植物體內上升的動力不但有蒸騰拉力，還有根部產生的向上壓力。
指導：考查植物體內水分運輸的動力。實驗一中，插入水中的枝條，通過葉的蒸騰作用散失水分，是植物吸收水分和促使水分在體內運輸的重要動力。玻璃管中的水分由于葉片不斷的蒸騰而減少，水壓降低，玻璃管水柱和水銀柱的總壓，力小于大氣壓，所以引起水銀柱上升。實驗二裝置中，根部成熟區表皮細胞細胞液的濃度通常情況下高于周圍土壤溶液的濃度，土壤溶液中的水分，通過滲透作用進入成熟區表皮細胞中，并且通過成熟區表皮細胞以內的層層細胞向里滲入，進入導管，使管內水分增加，這樣，充滿水的玻璃管一端就產生了向上的壓力，根據物理學知識可知，水銀柱上升。這說明根部的滲透吸水能產生推動水分向上運動的壓力。
6)請回答下列一組生物學題。取新鮮的馬鈴薯塊莖，去皮后切取兩個相同大小的立方塊，一塊放在濃鹽水中，另一塊放在清水中(如圖示)。請判斷一段時間后它仃]的變化，并解釋其原因。
(1)圖(a)中馬鈴薯塊_________(收縮，不變，膨脹)。
解釋原因：_______________。
(2)圖(b)中馬鈴薯塊___________(收縮，不變，膨脹)
解釋原因：___________。
答案：收縮 鹽水的濃度大于馬鈴薯細胞液的濃度，由于滲透作用細胞內水分外流。
答案：膨脹 馬鈴薯細胞液有一定濃度，由于滲透作用水分進入細胞。
指導：本題主要考查學生對滲透作用的把握以及獲取信息的能力。當外界溶液濃度高于細胞濃度時，細胞失水；反之細胞吸水。
【例題】 擬)下圖為某植物根示意圖，右圖是左圖中的P、Q、R的放大示意圖。回答：哪個細胞表面積最大?哪一個細胞最老?哪一個細胞生長速率最快?哪一個對細胞是剛剛由一個細胞分裂而成的?以上依次是
A．7;1；7；4和7
B．2或3；1；2或3；5和6
C．7；1；7；2和3
D．1；1；2或3；5和6
高考考目的與解題技巧:本題主要體現的《考試大綱》中的要求是能通過對圖的分析與綜合，正確獲取信息，并做出正確判斷的能力。
【解析】 涉及的知識點有細胞的生長、細胞的分裂，以及初中的相關知識：植物根尖的結構。分析圖可知：P為成熟區，Q為伸長區，R為生長點。成熟區的細胞特點是表皮向外突出形成根毛，增大了與土壤溶液的接觸面積，因此表面積最大，且細胞不再分裂與生長，因此也最老。伸長區的細胞特點是生長速度最快，體積不斷增大。生長點的細胞特點是具有很強的分裂能力，不斷分裂增加細胞的數目，細胞5與細胞6是由同一個細胞分裂而成的。由上述推斷可知，本題的正確選項為D。
【答案】 D
1擬)用打孔器取同一蘿卜5cm長的直根一條，分成4組，其中3組分別置于20g／L、60g／L、80g／LKNO3溶液中，測量結果如下圖。預計在40e／LKN03溶液中的測量結果最可能是
答案： D 指導：蘿卜條放入40g/L KNO3溶液中的變化應界于 20g/LKNO3和60g/LKNO3溶液中的變化之間。
2擬)一透析袋(其膜為半透膜)中裝有物質M和分解它的酶，此袋放在盛有蒸餾水的容器中，第二天檢查時，在蒸餾水分中發現有物質x，根據這一觀察，下列哪項是正確的
①酶分解了物質X ②M被分解 ③X是物質M的組成成分④x能透過透析袋
A．①②③ B．②③④
C.①③④ D．①②④
答案： B 指導：讀題可知：M為大分子，不能透過半透膜，M和相應酶作用被分解為小分子的X。X可透過半透膜，故應選B。
3擬)將下列生物或細胞放人純凈水中一段時間后，形態發生明顯變化的是
A．水綿 B.洋蔥表皮細胞
C．變形蟲 D．紅細胞
答案： D 指導：本題主要考查細胞滲透吸水。植物細胞因為有細胞壁，細胞壁的彈性比較小，因此，植物在吸收大量水分以后也不會脹破，形態變化不大，而變形蟲是單細胞動物，生活在水里面，適應了低濃度環境，因此，形態變化也不大，而紅細胞外面沒有細胞壁，生活在較高濃度環境，當處于低濃度下，會大量吸水，造成細胞破裂。
Ⅲ新高考探究
1右圖所示在U形管中部c處裝有半透膜，在a側加入細胞色素C(相對分子質量很大)的水溶液(紅色)，b側加入清水，并使a、b兩側液面高度一致。經一段時間后，實驗結果將是
A．a、b兩液面高度一致，b側為無色
B．a、b兩液面高度一致，b側為紅色
C．a液面低于b液面，b側為紅色
D．a液面高于b液面，b側為無色
答案： D 指導：細胞色素C為高分子量物質，它不能通過半透膜c，而水分則可以自由通過半透膜，且單位時間內從b側進入a側的水分子數多于從a側進入b側的水分子數，所以最后a側液面高。但由于沒有細胞色素C分子進入b側，所以b側是無色的。
2取正常生活且具有大液泡的甲、乙兩個植物細胞，分別放入蔗糖溶液和甘油溶液，兩種溶液的溶質質量分數均比細胞液的高。在顯微鏡下連續觀察甲、乙兩種細胞的變化是
A.均發生質壁分離，不發生質壁分離復原
B．均發生質壁分離，但隨后乙細胞又發生質壁分離復原
C．均發生質壁分離，但隨后甲細胞又發生質壁分離復原
D．均發生質壁分離，后又均發生質壁分離復原
答案： B 指導：外界溶液的濃度均大于細胞液的濃度，所以細胞要失水，結果發生質壁分離。又由于甘油是小分子物質，能擴散到細胞內部而使乙細胞的細胞液濃度逐漸加大，所以外界水分又會滲入到細胞內部，發生質壁分離復原。而蔗糖分子較大，不能通過原生質層進入細胞，所以不會發生質壁分離復原。
3甜菜塊根細胞的液泡中含有的花青素使塊根呈紅色。將塊根切成小塊放人蒸餾水中無明顯變化。但用鹽酸處理這些塊根后，則使水變紅。其原因是由于
A.細胞壁被鹽酸破壞
B．花青素不溶于水，而溶于鹽酸
C．鹽酸破不了細胞的選擇透過性
D．鹽酸破壞了原生質層的選擇透過性
答案： D 指導：鹽酸能夠殺死甜菜的塊根細胞，破壞了細胞的原生質層，所以經鹽酸處理后的甜菜塊根細胞的原生質層失去了選擇透過性，細胞液中的花青素就進入到水中，使水變紅。
4下圖中甲、乙兩圖是滲透裝置示意圖，丙圖是根毛細胞示意圖，請根據甲、乙、丙三圖回答下列問題：(甲圖是發生滲透作用的初始狀態，乙圖是發生了較長時間的滲透作用之后，通過漏斗內外的水分子達到平衡時的狀態。甲圖中：①為清水，②為30％的蔗糖溶液)
(1)典型的滲透裝置必須具備2個條件：①__________(指明甲圖中相應部分)，②__________。
(2)比較甲圖①和②處溶液濃度的大小__________。
(3)若甲圖膜內外水分子運動達到平衡時，需測哪些物理量，才能求出此時的滲透壓，請寫出過程，
(4)丙圖中④的名稱是_________，甲圖中的③相當于丙圖中的___________，它與丙圖中相應結構的區別是____。
(5)若把根毛細胞放人30％的蔗糖溶液中，它將出現____ _____，再放入清水中，它又出現______。
(6)若把根毛細胞放人90％的蔗糖溶液中，它會出現什么變化?_______，過一段時間再放人清水中，又會如何?_____，為什么?______。
(7)鹽堿地中的植物常出現萎蔫現象，其原因是___________。
答案：①具有[③]半透膜 ②膜兩側具有濃度差
答案：②>① (3)p滲=△p=p1gh1-p水gh2
答案：原生質層 ④選擇透過性
答案：質壁分離現象 質壁分離復原現象
答案：質壁分離現象 不出現質壁分離復原現象 蔗糖溶液濃度過高，根毛細胞死亡
答案：土壤溶液濃度大于根毛細胞液的濃度
指導：甲圖滲透裝置與丙圖根毛細胞的共同之處在于都具有發生滲透作用的兩個條件。從甲→乙的變化，可知漏斗內的液面上升。發生了滲透作用，乙圖裝置處于平衡狀態；丙圖根毛細胞中①②③則構成了原生質層相當于甲圖中的③半透膜。根毛細胞處于較高濃度的溶液中(如30％蔗糖) 會因失水發生質壁分離；處于過高濃度的溶液中，會引起失水過多而死亡，使在重新放入清水中也不會發生質壁分離復原。

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