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(guān)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(xué)會比較透膜兩側(cè)的水分子的數(shù)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(nèi)，水分子由清水透過半透膜進入蔗糖溶液內(nèi)的數(shù)量，多于水分子由蔗糖溶液通過半進膜進入清水中的數(shù)量，從而導(dǎo)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(zhì)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(shù)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(guān)于植物水分代謝的敘述，正確的是
A．植物體內(nèi)的水分散失都是通過氣孔進行的
B．成熟區(qū)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(zhì)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(guān)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(jié)構(gòu)散失，A錯。成熟區(qū)是根吸收水分和礦質(zhì)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(guān)小麥根系吸收礦質(zhì)元素的敘述，正確的是
A．根吸收礦質(zhì)元素所需的ATP直接來源于光合作用
B．根吸收礦質(zhì)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(zhì)元素的吸收量相等
D．各種礦質(zhì)元素進入根尖表皮細胞需要同一膜載體的協(xié)助
答案： B 指導(dǎo)：本題主要考查對礦質(zhì)元素吸收的理解。植物的根對礦質(zhì)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(chǎn)生的能量不能用于主動運輸，A錯。呼吸作用產(chǎn)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(zhì)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(gòu)成一個滲透系統(tǒng)，主要原因是
A.液泡膜內(nèi)外溶液有濃度差
B．細胞內(nèi)原生質(zhì)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(dǎo)：考查滲透系統(tǒng)必須具備的條件。一個典型的滲透系統(tǒng)必須同時具備兩個條件：①有一個半透膜；②膜兩側(cè)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(nèi)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(nèi)。原初3個小玻璃管內(nèi)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(nèi)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(dǎo)：通過分析滲透作用模擬實驗，考查學(xué)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(jù)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(cè)溶液濃度都大于半透膜內(nèi)側(cè)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(nèi)的液面都會下降。再比較F、C兩個小袋，雖然二者內(nèi)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(nèi)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(guān)于植物水分代謝的敘述，正確的是
A.植物體內(nèi)的水分散失都是通過氣孔進行的
B.成熟區(qū)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(zhì)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(dǎo)：考查植物吸收水分的部位、方式及植物體內(nèi)水分的利用、散失。植物主要吸水部位是根的成熟區(qū)表皮細胞，主要依靠滲透吸水。吸收到體內(nèi)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(nèi)的水卻往高處流，動力從何而來?某同學(xué)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(nèi)裝有水和水銀。不久，玻璃管內(nèi)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(jù)這兩個實驗，你對水分在植物體內(nèi)運輸?shù)膭恿τ泻涡抡J識?
答案：實驗一說明：枝條葉片通過蒸騰作用散失水分所產(chǎn)生的拉力，是促使水分在植物體內(nèi)向上運輸?shù)膭恿Α?br>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(chǎn)生推動水分向上運動的壓力。
根據(jù)這兩個實驗說明：水分在植物體內(nèi)上升的動力不但有蒸騰拉力，還有根部產(chǎn)生的向上壓力。
指導(dǎo)：考查植物體內(nèi)水分運輸?shù)膭恿�。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(nèi)運輸?shù)闹匾獎恿Α２ＡЧ苤械乃�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(qū)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(qū)表皮細胞中，并且通過成熟區(qū)表皮細胞以內(nèi)的層層細胞向里滲入，進入導(dǎo)管，使管內(nèi)水分增加，這樣，充滿水的玻璃管一端就產(chǎn)生了向上的壓力，根據(jù)物理學(xué)知識可知，水銀柱上升。這說明根部的滲透吸水能產(chǎn)生推動水分向上運動的壓力。
6)請回答下列一組生物學(xué)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(nèi)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(dǎo)：本題主要考查學(xué)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(xiàn)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(guān)知識：植物根尖的結(jié)構(gòu)。分析圖可知：P為成熟區(qū)，Q為伸長區(qū)，R為生長點。成熟區(qū)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(qū)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(shù)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(jié)果如下圖。預(yù)計在40e／LKN03溶液中的測量結(jié)果最可能是
答案： D 指導(dǎo)：蘿卜條放入40g/L KNO3溶液中的變化應(yīng)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(zhì)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(fā)現(xiàn)有物質(zhì)x，根據(jù)這一觀察，下列哪項是正確的
①酶分解了物質(zhì)X ②M被分解 ③X是物質(zhì)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(dǎo)：讀題可知：M為大分子，不能透過半透膜，M和相應(yīng)酶作用被分解為小分子的X。X可透過半透膜，故應(yīng)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(tài)發(fā)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(dǎo)：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(tài)變化不大，而變形蟲是單細胞動物，生活在水里面，適應(yīng)了低濃度環(huán)境，因此，形態(tài)變化也不大，而紅細胞外面沒有細胞壁，生活在較高濃度環(huán)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(cè)加入細胞色素C(相對分子質(zhì)量很大)的水溶液(紅色)，b側(cè)加入清水，并使a、b兩側(cè)液面高度一致。經(jīng)一段時間后，實驗結(jié)果將是
A．a(chǎn)、b兩液面高度一致，b側(cè)為無色
B．a(chǎn)、b兩液面高度一致，b側(cè)為紅色
C．a(chǎn)液面低于b液面，b側(cè)為紅色
D．a(chǎn)液面高于b液面，b側(cè)為無色
答案： D 指導(dǎo)：細胞色素C為高分子量物質(zhì)，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(nèi)從b側(cè)進入a側(cè)的水分子數(shù)多于從a側(cè)進入b側(cè)的水分子數(shù)，所以最后a側(cè)液面高。但由于沒有細胞色素C分子進入b側(cè)，所以b側(cè)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(zhì)質(zhì)量分數(shù)均比細胞液的高。在顯微鏡下連續(xù)觀察甲、乙兩種細胞的變化是
A.均發(fā)生質(zhì)壁分離，不發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原
B．均發(fā)生質(zhì)壁分離，但隨后乙細胞又發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原
C．均發(fā)生質(zhì)壁分離，但隨后甲細胞又發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原
D．均發(fā)生質(zhì)壁分離，后又均發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原
答案： B 指導(dǎo)：外界溶液的濃度均大于細胞液的濃度，所以細胞要失水，結(jié)果發(fā)生質(zhì)壁分離。又由于甘油是小分子物質(zhì)，能擴散到細胞內(nèi)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(nèi)部，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。而蔗糖分子較大，不能通過原生質(zhì)層進入細胞，所以不會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)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(zhì)層的選擇透過性
答案： D 指導(dǎo)：鹽酸能夠殺死甜菜的塊根細胞，破壞了細胞的原生質(zhì)層，所以經(jīng)鹽酸處理后的甜菜塊根細胞的原生質(zhì)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(jù)甲、乙、丙三圖回答下列問題：(甲圖是發(fā)生滲透作用的初始狀態(tài)，乙圖是發(fā)生了較長時間的滲透作用之后，通過漏斗內(nèi)外的水分子達到平衡時的狀態(tài)。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(yīng)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(nèi)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(yīng)結(jié)構(gòu)的區(qū)別是____。
(5)若把根毛細胞放人30％的蔗糖溶液中，它將出現(xiàn)____ _____，再放入清水中，它又出現(xiàn)______。
(6)若把根毛細胞放人90％的蔗糖溶液中，它會出現(xiàn)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(xiàn)萎蔫現(xiàn)象，其原因是___________。
答案：①具有[③]半透膜 ②膜兩側(cè)具有濃度差
答案：②>① (3)p滲=△p=p1gh1-p水gh2
答案：原生質(zhì)層 ④選擇透過性
答案：質(zhì)壁分離現(xiàn)象 質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象
答案：質(zhì)壁分離現(xiàn)象 不出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)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(dǎo)：甲圖滲透裝置與丙圖根毛細胞的共同之處在于都具有發(fā)生滲透作用的兩個條件。從甲→乙的變化，可知漏斗內(nèi)的液面上升。發(fā)生了滲透作用，乙圖裝置處于平衡狀態(tài)；丙圖根毛細胞中①②③則構(gòu)成了原生質(zhì)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(fā)生質(zhì)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(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。

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