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关于一道高考试题改编题的思考:正确理解细胞渗透作用

(2017-09-15 18:21:55)
分类: 必修一
      2017年新课标II卷理综生物卷的第四题涉及到植物细胞的渗透失吸水问题,题目的设计意图是针对教材上的《植物细胞的吸水和失水》(人教版)或《观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原》(浙科版)这一活动进行考察。改编之后有了下面一个题目,在同仁中讨论较多,笔者有些的体会分享。改编后题目如下:
      将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中,发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是
关于一道高考试题改编题的思考:正确理解细胞渗透作用

       A.0~4h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内

       B.4h时的细胞液浓度等于实验初始时的细胞液浓度

       C.2~4h内原生质体吸水能力逐渐增强

       D.0~1h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压

      参考答案为“C”选项。

      其中A选项,因为水出入细胞膜的方式是渗透,时刻都在发生。区别只是当两侧溶液有浓度差时会产生宏观可见的现象,也就是渗透过程有结果;而两侧溶液无浓度差时水双向渗透的速率相同,不会产生可视的结果。

      B选项,考虑到细胞外界溶液的量相对无穷大,所以细胞的水分的是对外界溶液浓度的影响可以忽略不计。那么最初细胞失水,到最终的得失水平衡且体积复原,细胞液的浓度必然比最初时要大。

      D选项,0~1h内植物细胞一直在失水,涉及水渗透的趋势应该是细胞液向细胞质基质,向细胞外界溶液。从这个角度考虑,这个过程中细胞质基质的渗透压应该大于液泡中液体的渗透压。

      C选项也是最大的疑问,2~4h内?原生质体的吸水能力到底是如何改变的呢?

      解决这一问题不能只停留在观察曲线的表面意义:不断吸水体积增大,原生质体的渗透压必然逐渐降低,吸水能力当然逐渐减弱,C选项自然是错误的。这么思考的问题在于忽视了植物细胞能够不断吸水的原因。

      植物细胞之所以后期能够不断吸水大于失水,体积增大,原因在于细胞在不断吸收A物质,导致细胞内渗透压不断升高。想到这一点,我们可以考虑细胞从不断体积缩小到开始增大的那个转折点,必然是细胞内渗透压与细胞外液渗透压相等的状态。之后细胞每吸收一定的A物质,细胞内渗透压就会有所升高,成为细胞吸水体积增大的动力,然后吸水同吸收A物质同时进行,体积与浓度持续增大。

      应该说这个题审题不难,学生很容易就能抓住出题人想要考察的知识点;但是题目很灵活,需要学生对植物细胞发生质壁分离及复原的原因和过程有清楚地认识,以及一定的抽象思维能力才能顺利解决这个题目。

附原题(仅选项的改编,故只附了原来的四个选项):

A.0~4h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内

B.0~1h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等

C.2~3h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压

D.0~1h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压

      我们可以发现,原题要简单的多。

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