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第7課時　水進出細胞的原理
選擇題1～8題，每小題5分，9～15題，每小題6分，共82分。
一、選擇題
1．某同學設計了如圖甲所示的滲透作用實驗裝置，實驗開始時長頸漏斗內外液面齊平，記為零液面。實驗開始后，長頸漏斗內部液面的變化趨勢如圖乙所示。下列對有關現象的分析，不正確的是(　　)
A．膀胱膜只允許水分子通過，不允許蔗糖分子通過
B．O～a段漏斗內的溶液濃度高于燒杯中的溶液濃度
C．a～b段液面不再上升的原因是膀胱膜兩側的溶液濃度相等
D．a～b段水分子進出膀胱膜的速率達到動態平衡
2．(2024·湖北沙市中學模擬)在低滲溶液中，細胞發生滲透吸水后會使細胞膨脹甚至破裂，不同的細胞用不同的機制解決這種危機。如圖表示高等動物、高等植物與原生生物(如變形蟲)的細胞以三種不同的機制避免滲透膨脹，據此推斷，下列說法正確的是(　　)
A．機制1表示動物細胞，離子運出細胞需要轉運蛋白
B．機制2表示植物細胞，細胞吸水時其吸水能力增加
C．機制3表示變形蟲，若將其置于低滲溶液中，其收縮泡釋放頻率會減慢
D．三種細胞的邊界各不相同，以達到與外界環境分隔開的目的
3．活的成熟植物細胞在較高濃度的外界溶液中，會發生質壁分離現象。如圖a是發生質壁分離的植物細胞，圖b是顯微鏡下觀察到的某一時刻的圖像。下列說法正確的是(　　)
A．圖a中①②⑥共同組成原生質層
B．圖b中細胞此時的細胞液濃度小于外界溶液濃度
C．在發生質壁分離的過程中，細胞的吸水能力會逐漸增強
D．將洋蔥細胞放入大于細胞液濃度的KNO3溶液中，一段時間后用顯微鏡觀察發現該細胞未發生質壁分離，則表示細胞已死亡
4．(2024·綿陽市南山中學質檢)氣孔是水分和氣體進出植物葉片的通道，由葉片表皮上的保衛細胞環繞而成。保衛細胞失水會導致氣孔關閉，吸水會導致氣孔開放，如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A．圖甲氣孔開放的原因是保衛細胞外側壁的伸縮性大于內側壁
B．圖乙氣孔關閉至保衛細胞液泡體積不變時，沒有水分子進出液泡膜
C．當氣孔開放足夠大時，保衛細胞的細胞液濃度可能仍大于外界溶液濃度
D．當光照逐漸增強時，保衛細胞的細胞液可溶性糖含量升高可導致氣孔開放
5．(2024·信陽聯考)在“觀察植物細胞的質壁分離和復原實驗”中，對紫色洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片進行了三次觀察(如圖所示)。下列有關敘述正確的是(　　)
A．本實驗中不選用洋蔥鱗片葉內表皮細胞是因為該細胞不能發生質壁分離
B．在實驗操作中，共涉及三次顯微鏡觀察，第一次用低倍鏡觀察，第二、三次用高倍鏡觀察
C．如果將蔗糖溶液換成適宜濃度的KNO3溶液，可以省略E過程
D．當質壁分離復原后，細胞液濃度等于外界溶液濃度
6．下列各項無法通過質壁分離與復原實驗證明的是(　　)
A．成熟植物細胞的死活
B．原生質層比細胞壁的伸縮性大
C．成熟的植物細胞能滲透吸水
D．水分子通過通道蛋白進出細胞
7．(2024·黃岡一模)在相同條件下，先分別用不同濃度的蔗糖溶液處理洋蔥鱗片葉表皮細胞，再分別用清水處理上述細胞，兩次處理后都觀察并統計細胞質壁分離的情況，實驗結果見表。下列敘述錯誤的是(　　)
蔗糖溶液濃度 質壁分離細胞比例(%) C1 C2 C3 C4
蔗糖溶液處理后 52 90 98 100
清水處理后 0 0 19 75
A.為了便于觀察，實驗應選擇洋蔥鱗片葉外表皮細胞
B．各組蔗糖溶液濃度的大小關系為C1＜C2＜C3＜C4
C．C3和C4組蔗糖溶液處理后部分細胞可能已經失去活性
D．各組蔗糖溶液處理過程中，水分子不能從蔗糖溶液進入細胞液
8．(2024·重慶模擬)用物質的量濃度為2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分別浸泡某種成熟的葉肉細胞，觀察其質壁分離現象，得到其原生質體體積的變化情況如圖所示。下列相關分析正確的是(　　)
A．60 s時，乙二醇溶液中的葉肉細胞吸水能力大于蔗糖溶液中的葉肉細胞
B．120 s時，蔗糖溶液中的葉肉細胞的細胞液濃度小于外界溶液濃度
C．180 s時，外界乙二醇溶液濃度與葉肉細胞細胞液濃度大小相同
D．240 s時，將蔗糖溶液中的葉肉細胞置于清水中一定會發生復原現象
9．(2024·河南湘豫名校聯考)如圖所示為平衡時的滲透裝置，單糖可以通過半透膜，而二糖不能通過半透膜，在此基礎上繼續實驗。下列判斷不正確的是(　　)
A．達到如圖所示的平衡時，蔗糖溶液甲的濃度高于乙
B．若吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液，則平衡時m減小
C．若向漏斗中加入與甲等濃度的蔗糖溶液，則平衡時m 不變
D．向燒杯中加入少量蔗糖酶，平衡時m將增大
10．(2024·湖南，14)縊蟶是我國傳統養殖的廣鹽性貝類之一，自身存在抵抗外界鹽度脅迫的滲透調節機制。縊蟶體內游離氨基酸含量隨鹽度的不同而變化，如圖為縊蟶在不同鹽度下鮮重隨培養時間的變化曲線。下列敘述錯誤的是(　　)
A．縊蟶在低鹽度條件下先吸水，后失水直至趨于動態平衡
B．低鹽度培養8～48 h，縊蟶通過自我調節以增加組織中的溶質含量
C．相同鹽度下，游離氨基酸含量高的組織滲透壓也高
D．縊蟶組織中游離氨基酸含量的變化與細胞呼吸有關
11．(2024·山東，4)仙人掌的莖由內部薄壁細胞和進行光合作用的外層細胞等組成，內部薄壁細胞的細胞壁伸縮性更大。水分充足時，內部薄壁細胞和外層細胞的滲透壓保持相等；干旱環境下，內部薄壁細胞中單糖合成多糖的速率比外層細胞快。下列說法錯誤的是(　　)
A．細胞失水過程中，細胞液濃度增大
B．干旱環境下，外層細胞的細胞液濃度比內部薄壁細胞的低
C．失水比例相同的情況下，外層細胞更易發生質壁分離
D．干旱環境下內部薄壁細胞合成多糖的速率更快，有利于外層細胞的光合作用
12．(2024·西安模擬)將某種植物細胞分別浸潤在乙二醇溶液和蔗糖溶液中，其原生質體體積變化情況如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A．ab段細胞的吸水能力持續增強
B．b點細胞壁與原生質體之間充滿蔗糖溶液
C．置于乙二醇溶液中的細胞從120 s時開始吸收乙二醇
D．c點細胞液的滲透壓比2 mol·L－1的乙二醇溶液滲透壓低
13．研究人員用某種植物細胞為材料進行了兩組實驗：甲組將細胞置于一系列不同濃度的a(蔗糖或KNO3)溶液中，10分鐘后測定細胞原生質體的相對體積；乙組將細胞置于某種濃度的b(蔗糖或KNO3)溶液中，每隔2分鐘用顯微鏡觀察、記錄細胞原生質體的相對體積，甲、乙兩組的實驗結果分別如圖1和圖2所示。下列有關說法正確的是(　　)
A．實驗取材時不可選用黑藻葉肉細胞
B．乙組實驗所用溶液濃度需要小于0.16 mol·L－1，以免細胞過度失水死亡
C．甲組實驗用的是KNO3溶液，乙組實驗用的是蔗糖溶液
D．乙組實驗過程中，8 min時細胞液的濃度應大于0.16 mol·L－1
14．(2024·湖北部分學校模擬)小液流法是測定植物組織細胞液濃度的一種實驗方法，其原理是把高濃度溶液中的一小液滴放入低濃度溶液中時，液滴下沉；反之則上升。甲與乙兩組試管相同且依次編號為1～6號，相同的試管編號中加入相同濃度的蔗糖溶液。在甲試管中放入待測植物材料一段時間后，從中取小液滴滴入乙試管(如圖所示)，結果如表所示(注：甲試管內加入適量的甲烯藍，甲烯藍可使蔗糖溶液變藍，忽略甲烯藍對蔗糖濃度的影響)。下列相關敘述正確的是(　　)
乙組試管編號 1 2 3 4 5 6
1 mol·L－1的蔗糖溶液(mL) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
蒸餾水(mL) 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0
藍色小液滴升降情況 下降 下降 下降 上升 上升 上升
A.據表格分析待測植物材料的細胞液濃度相當于1.5～2.0 mol·L－1的蔗糖溶液
B．假設上述實驗中藍色液滴均下降，則需適當調高外界溶液濃度
C．上述實驗也可以用等濃度硝酸鉀溶液代替蔗糖溶液
D．藍色小液滴在1～3號試管中均下降，下降速度最快的是3號試管
15．科研人員將a、b兩種植物的成熟葉片置于不同濃度的蔗糖溶液中，培養相同時間后檢測其重量變化，結果如圖所示。下列相關敘述正確的是(　　)
A．乙濃度條件下，a、b兩種植物的成熟葉片細胞處于質壁分離狀態
B．五種蔗糖溶液濃度的大小關系為丙>戊>甲>丁>乙
C．在甲溶液中加入適量的蔗糖酶，在最初一段時間，其中的b植物成熟葉片細胞液濃度將減小
D．兩種植物細胞液濃度的大小關系為a>b
二、非選擇題
16．(18分)(2025·湖南部分學校聯考)為研究植物的抗寒機制及滲透吸水和失水的原理及現象，某生物興趣小組進行了以下實驗。圖1中S1為蔗糖溶液，S2為清水，半透膜只允許水分子通過，初始時兩液面平齊。將洋蔥鱗片葉外表皮均分為兩組，分別在常溫與低溫(4 ℃)下處理適宜時間后，再在常溫下用0.3 g/mL的蔗糖溶液進行質壁分離實驗，實驗結果如圖2。根據所學知識回答下列問題：
(1)成熟洋蔥鱗片葉外表皮細胞中，相當于圖1半透膜的結構是______________。一段時間內圖1中漏斗內液面的變化為____________________。
(2)在低倍顯微鏡下觀察洋蔥鱗片葉外表皮細胞的質壁分離，主要觀察紫色中央液泡的大小變化和____________________。水分子穿過洋蔥鱗片葉外表皮細胞膜進入細胞的方式為__________________________。圖2中，常溫下質壁分離細胞占比達到100%時，不同細胞質壁分離的程度____________________(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。與常溫相比，低溫對細胞代謝、膜流動性的影響可能是____________________。
(3)(6分)根據上述信息推斷，洋蔥植株通過____________________________________提高自身抗寒能力。為比較抗寒洋蔥根尖成熟區的細胞液濃度和普通洋蔥根尖成熟區細胞液濃度的高低，請根據上述實驗方法，利用質壁分離實驗的原理設計實驗。實驗思路：_______________________________________________________________________________。
第7課時　水進出細胞的原理（解析版）
選擇題1～8題，每小題5分，9～15題，每小題6分，共82分。
一、選擇題
1．某同學設計了如圖甲所示的滲透作用實驗裝置，實驗開始時長頸漏斗內外液面齊平，記為零液面。實驗開始后，長頸漏斗內部液面的變化趨勢如圖乙所示。下列對有關現象的分析，不正確的是(　　)
A．膀胱膜只允許水分子通過，不允許蔗糖分子通過
B．O～a段漏斗內的溶液濃度高于燒杯中的溶液濃度
C．a～b段液面不再上升的原因是膀胱膜兩側的溶液濃度相等
D．a～b段水分子進出膀胱膜的速率達到動態平衡
答案　C
解析　a～b段液面高度不再上升是由于液位差產生的壓力使相同時間內從漏斗進入燒杯中的水與從燒杯進入漏斗內的水的量相同，滲透達到平衡，此時漏斗內溶液濃度仍然高于燒杯中的溶液濃度，C錯誤。
2．(2024·湖北沙市中學模擬)在低滲溶液中，細胞發生滲透吸水后會使細胞膨脹甚至破裂，不同的細胞用不同的機制解決這種危機。如圖表示高等動物、高等植物與原生生物(如變形蟲)的細胞以三種不同的機制避免滲透膨脹，據此推斷，下列說法正確的是(　　)
A．機制1表示動物細胞，離子運出細胞需要轉運蛋白
B．機制2表示植物細胞，細胞吸水時其吸水能力增加
C．機制3表示變形蟲，若將其置于低滲溶液中，其收縮泡釋放頻率會減慢
D．三種細胞的邊界各不相同，以達到與外界環境分隔開的目的
答案　A
解析　動物細胞中避免滲透膨脹需要轉運蛋白將離子轉運到細胞外，以減小細胞內液的滲透壓，防止細胞滲透吸水漲破，故機制1可表示動物細胞，A正確；機制2可表示植物細胞，植物細胞在低濃度溶液中會吸水，吸水導致細胞液滲透壓減小，吸水能力減弱，B錯誤；機制3可表示變形蟲，其主要生活在清水池塘中，若將其置于低滲溶液中，會通過收縮泡將多余的水排到細胞外，其收縮泡的伸縮頻率會加快，C錯誤；三種細胞的邊界均為細胞膜，細胞膜能夠將細胞與外界環境分隔開，D錯誤。
3．活的成熟植物細胞在較高濃度的外界溶液中，會發生質壁分離現象。如圖a是發生質壁分離的植物細胞，圖b是顯微鏡下觀察到的某一時刻的圖像。下列說法正確的是(　　)
A．圖a中①②⑥共同組成原生質層
B．圖b中細胞此時的細胞液濃度小于外界溶液濃度
C．在發生質壁分離的過程中，細胞的吸水能力會逐漸增強
D．將洋蔥細胞放入大于細胞液濃度的KNO3溶液中，一段時間后用顯微鏡觀察發現該細胞未發生質壁分離，則表示細胞已死亡
答案　C
解析　原生質層包括②細胞膜、④液泡膜以及二者之間的⑤細胞質，A錯誤；圖b細胞處于質壁分離狀態，可能繼續發生分離，也可能處于質壁分離復原狀態，也可能處于平衡狀態，故此時細胞液濃度不一定小于外界溶液濃度，B錯誤；由于K＋和NO可以進入細胞，因此將洋蔥細胞放入大于細胞液濃度的KNO3溶液中，一段時間后用顯微鏡觀察，發現該細胞未發生質壁分離，可能是細胞先發生了質壁分離隨后又發生了復原，因此不一定是細胞已死亡，D錯誤。
4．(2024·綿陽市南山中學質檢)氣孔是水分和氣體進出植物葉片的通道，由葉片表皮上的保衛細胞環繞而成。保衛細胞失水會導致氣孔關閉，吸水會導致氣孔開放，如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A．圖甲氣孔開放的原因是保衛細胞外側壁的伸縮性大于內側壁
B．圖乙氣孔關閉至保衛細胞液泡體積不變時，沒有水分子進出液泡膜
C．當氣孔開放足夠大時，保衛細胞的細胞液濃度可能仍大于外界溶液濃度
D．當光照逐漸增強時，保衛細胞的細胞液可溶性糖含量升高可導致氣孔開放
答案　B
解析　保衛細胞外側壁的伸縮性大于內側壁，會導致氣孔開放，A正確；當保衛細胞液泡體積不變時，水分子進出達到動態平衡，故仍有水分子進出液泡膜，B錯誤；因為植物細胞有細胞壁，氣孔開放足夠大的時候，細胞壁的支撐作用讓其不能再大，但是細胞液濃度可能大于外界溶液濃度，C正確；光照逐漸增強，細胞光合作用增強，細胞液可溶性糖含量升高可導致氣孔開放，D正確。
5．(2024·信陽聯考)在“觀察植物細胞的質壁分離和復原實驗”中，對紫色洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片進行了三次觀察(如圖所示)。下列有關敘述正確的是(　　)
A．本實驗中不選用洋蔥鱗片葉內表皮細胞是因為該細胞不能發生質壁分離
B．在實驗操作中，共涉及三次顯微鏡觀察，第一次用低倍鏡觀察，第二、三次用高倍鏡觀察
C．如果將蔗糖溶液換成適宜濃度的KNO3溶液，可以省略E過程
D．當質壁分離復原后，細胞液濃度等于外界溶液濃度
答案　C
解析　不選用洋蔥鱗片葉內表皮細胞是因為其液泡中不含色素，不易觀察到質壁分離和復原現象，洋蔥鱗片葉內表皮細胞是成熟的植物細胞，在高濃度的外界溶液中也能發生質壁分離，A錯誤；本實驗三次顯微鏡觀察都采用低倍鏡觀察，B錯誤；由于鉀離子和硝酸根離子都能被植物細胞吸收，因此如果將蔗糖溶液換成適宜濃度的KNO3溶液，細胞會先發生質壁分離現象，隨后自動復原，故可以省略E過程，C正確；細胞壁的伸縮性小于原生質層的伸縮性，當質壁分離復原后，細胞液的濃度不一定等于外界溶液濃度，也可能高于外界溶液濃度，D錯誤。
6．下列各項無法通過質壁分離與復原實驗證明的是(　　)
A．成熟植物細胞的死活
B．原生質層比細胞壁的伸縮性大
C．成熟的植物細胞能滲透吸水
D．水分子通過通道蛋白進出細胞
答案　D
解析　成熟植物細胞放入蔗糖溶液中，若始終不能發生質壁分離，則說明該細胞是死細胞，反之是活細胞，質壁分離的內因是原生質層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性，成熟的植物細胞具有大液泡，能進行滲透吸水，A、B、C不符合題意；質壁分離與復原實驗不能證明水分子通過水通道蛋白進出細胞，D符合題意。
7．(2024·黃岡一模)在相同條件下，先分別用不同濃度的蔗糖溶液處理洋蔥鱗片葉表皮細胞，再分別用清水處理上述細胞，兩次處理后都觀察并統計細胞質壁分離的情況，實驗結果見表。下列敘述錯誤的是(　　)
蔗糖溶液濃度 質壁分離細胞比例(%) C1 C2 C3 C4
蔗糖溶液處理后 52 90 98 100
清水處理后 0 0 19 75
A.為了便于觀察，實驗應選擇洋蔥鱗片葉外表皮細胞
B．各組蔗糖溶液濃度的大小關系為C1＜C2＜C3＜C4
C．C3和C4組蔗糖溶液處理后部分細胞可能已經失去活性
D．各組蔗糖溶液處理過程中，水分子不能從蔗糖溶液進入細胞液
答案　D
解析　洋蔥鱗片葉外表皮細胞中液泡呈現紫色，便于觀察，A正確；分別用不同濃度的蔗糖溶液處理洋蔥鱗片葉表皮細胞，質壁分離的細胞比例大小關系為C1＜C2＜C3＜C4，濃度差越大，細胞失水越多，質壁分離細胞占比越大，因此各組蔗糖溶液濃度的大小關系為C1＜C2＜C3＜C4，B正確；C3和C4組蔗糖溶液處理后，再用清水處理，仍有部分細胞處于質壁分離狀態，說明該部分細胞已失去活性，C正確；水分子進出細胞是雙向的，可從蔗糖溶液進入細胞液，也可從細胞液出細胞，D錯誤。
8．(2024·重慶模擬)用物質的量濃度為2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分別浸泡某種成熟的葉肉細胞，觀察其質壁分離現象，得到其原生質體體積的變化情況如圖所示。下列相關分析正確的是(　　)
A．60 s時，乙二醇溶液中的葉肉細胞吸水能力大于蔗糖溶液中的葉肉細胞
B．120 s時，蔗糖溶液中的葉肉細胞的細胞液濃度小于外界溶液濃度
C．180 s時，外界乙二醇溶液濃度與葉肉細胞細胞液濃度大小相同
D．240 s時，將蔗糖溶液中的葉肉細胞置于清水中一定會發生復原現象
答案　B
解析　60 s時，乙二醇溶液中葉肉細胞失水量小于蔗糖溶液中的葉肉細胞，蔗糖溶液中的葉肉細胞吸水能力較強，A錯誤；120 s時，蔗糖溶液中的葉肉細胞還在不斷失水，原生質體體積縮小，葉肉細胞的細胞液濃度小于外界溶液濃度，B正確；180 s時，乙二醇溶液中的原生質體相對體積逐漸增大，說明此時葉肉細胞的細胞液濃度大于乙二醇溶液濃度，細胞吸水，原生質體相對體積增大，C錯誤；240 s時，蔗糖溶液中的葉肉細胞可能會因為失水過多而死亡，不再發生質壁分離后的復原現象，D錯誤。
9．(2024·河南湘豫名校聯考)如圖所示為平衡時的滲透裝置，單糖可以通過半透膜，而二糖不能通過半透膜，在此基礎上繼續實驗。下列判斷不正確的是(　　)
A．達到如圖所示的平衡時，蔗糖溶液甲的濃度高于乙
B．若吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液，則平衡時m減小
C．若向漏斗中加入與甲等濃度的蔗糖溶液，則平衡時m 不變
D．向燒杯中加入少量蔗糖酶，平衡時m將增大
答案　C
解析　達到如圖所示的平衡時，由于液面高度差具有靜水壓，因此蔗糖溶液甲的濃度高于乙，A正確；若吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液，由于滲透作用液面會繼續上升，上升時將漏斗的溶液稀釋，滲透壓下降，因此平衡時m減小，B正確；若向漏斗中加入與甲等濃度的蔗糖溶液，則漏斗中溶質增多，溶液滲透壓增大，平衡時m增大，C錯誤；向燒杯中加入少量蔗糖酶，燒杯中蔗糖水解為單糖，由于單糖可以透過半透膜進入漏斗，使漏斗內溶質增多，平衡時m將增大，D正確。
10．(2024·湖南，14)縊蟶是我國傳統養殖的廣鹽性貝類之一，自身存在抵抗外界鹽度脅迫的滲透調節機制。縊蟶體內游離氨基酸含量隨鹽度的不同而變化，如圖為縊蟶在不同鹽度下鮮重隨培養時間的變化曲線。下列敘述錯誤的是(　　)
A．縊蟶在低鹽度條件下先吸水，后失水直至趨于動態平衡
B．低鹽度培養8～48 h，縊蟶通過自我調節以增加組織中的溶質含量
C．相同鹽度下，游離氨基酸含量高的組織滲透壓也高
D．縊蟶組織中游離氨基酸含量的變化與細胞呼吸有關
答案　B
解析　分析圖中曲線，縊蟶在低鹽度條件下鮮重先增大后減小，說明其先吸水后失水，最后趨于動態平衡，A正確；低鹽度培養下，0～8 h縊蟶鮮重增加，說明縊蟶組織滲透壓大于外界環境，導致縊蟶吸水，8 h后縊蟶鮮重減少，說明為恢復正常狀態，縊蟶通過自我調節使組織中的溶質含量減少，從而降低組織滲透壓，引起組織失水，B錯誤；組織滲透壓的高低與其中的溶質含量有關，溶質越多，滲透壓相對越高，因此，相同鹽度下，游離氨基酸含量高的組織滲透壓也高，C正確；細胞呼吸過程中產生的中間產物，可轉化為氨基酸、甘油等非糖物質，由此推測縊蟶組織中游離氨基酸含量的變化與細胞呼吸有關，D正確。
11．(2024·山東，4)仙人掌的莖由內部薄壁細胞和進行光合作用的外層細胞等組成，內部薄壁細胞的細胞壁伸縮性更大。水分充足時，內部薄壁細胞和外層細胞的滲透壓保持相等；干旱環境下，內部薄壁細胞中單糖合成多糖的速率比外層細胞快。下列說法錯誤的是(　　)
A．細胞失水過程中，細胞液濃度增大
B．干旱環境下，外層細胞的細胞液濃度比內部薄壁細胞的低
C．失水比例相同的情況下，外層細胞更易發生質壁分離
D．干旱環境下內部薄壁細胞合成多糖的速率更快，有利于外層細胞的光合作用
答案　B
解析　細胞失水過程中，水從細胞液流出，細胞液濃度增大，A正確；依題意“干旱環境下，內部薄壁細胞中單糖合成多糖的速率比外層細胞快”，可知外層細胞的細胞液中的單糖多，外層細胞的細胞液濃度比內部薄壁細胞的高，B錯誤；內部薄壁細胞細胞壁的伸縮性比外層細胞的細胞壁伸縮性更大，失水比例相同的情況下，外層細胞更易發生質壁分離，C正確；干旱環境下內部薄壁細胞合成多糖的速率更快，使內部和外層的細胞液產生濃度梯度，水分從細胞液濃度低的內部細胞流向細胞液濃度高的外層細胞，外層細胞自由水含量增加，因而有利于外層細胞的光合作用，D正確。
12．(2024·西安模擬)將某種植物細胞分別浸潤在乙二醇溶液和蔗糖溶液中，其原生質體體積變化情況如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A．ab段細胞的吸水能力持續增強
B．b點細胞壁與原生質體之間充滿蔗糖溶液
C．置于乙二醇溶液中的細胞從120 s時開始吸收乙二醇
D．c點細胞液的滲透壓比2 mol·L－1的乙二醇溶液滲透壓低
答案　C
解析　ab段細胞失水，細胞液濃度增大，細胞的吸水能力持續增強，A正確；細胞壁具有全透性，因此細胞壁與原生質體之間充滿蔗糖溶液，B正確；植物細胞在實驗開始時就能通過自由擴散吸收乙二醇，C錯誤；c點時細胞液濃度和外界溶液濃度相同，但由于細胞失水且乙二醇進入細胞，此時乙二醇濃度已經小于2 mol·L－1，所以細胞液的滲透壓小于2 mol·L－1的乙二醇溶液的滲透壓，D正確。
13．研究人員用某種植物細胞為材料進行了兩組實驗：甲組將細胞置于一系列不同濃度的a(蔗糖或KNO3)溶液中，10分鐘后測定細胞原生質體的相對體積；乙組將細胞置于某種濃度的b(蔗糖或KNO3)溶液中，每隔2分鐘用顯微鏡觀察、記錄細胞原生質體的相對體積，甲、乙兩組的實驗結果分別如圖1和圖2所示。下列有關說法正確的是(　　)
A．實驗取材時不可選用黑藻葉肉細胞
B．乙組實驗所用溶液濃度需要小于0.16 mol·L－1，以免細胞過度失水死亡
C．甲組實驗用的是KNO3溶液，乙組實驗用的是蔗糖溶液
D．乙組實驗過程中，8 min時細胞液的濃度應大于0.16 mol·L－1
答案　D
解析　黑藻是高等植物，葉肉細胞內有中央大液泡，置于高濃度溶液中可發生質壁分離，因此該實驗可以用黑藻葉肉細胞，A錯誤；根據甲組細胞原生質體體積的變化，可知其所處的溶液中溶質不能進入細胞，因此其外界溶液為蔗糖溶液，當原生質體相對體積與初始體積相等時，說明此時的外界溶液濃度與細胞液濃度相等，因此根據甲組實驗可知，細胞液濃度為0.16 mol·L－1，乙組放在外界溶液中，原生質體相對體積先減小，說明所用溶液濃度應大于0.16 mol·L－1，B錯誤；根據B項分析可知，甲組實驗用的是蔗糖溶液，乙組實驗用的是KNO3溶液，C錯誤；乙組實驗過程中，8 min時原生質體相對體積雖等于初始體積，但由于該過程中細胞通過主動運輸吸收了K＋和NO，因此這時細胞液的濃度應大于初始的0.16 mol·L－1，D正確。
14．(2024·湖北部分學校模擬)小液流法是測定植物組織細胞液濃度的一種實驗方法，其原理是把高濃度溶液中的一小液滴放入低濃度溶液中時，液滴下沉；反之則上升。甲與乙兩組試管相同且依次編號為1～6號，相同的試管編號中加入相同濃度的蔗糖溶液。在甲試管中放入待測植物材料一段時間后，從中取小液滴滴入乙試管(如圖所示)，結果如表所示(注：甲試管內加入適量的甲烯藍，甲烯藍可使蔗糖溶液變藍，忽略甲烯藍對蔗糖濃度的影響)。下列相關敘述正確的是(　　)
乙組試管編號 1 2 3 4 5 6
1 mol·L－1的蔗糖溶液(mL) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
蒸餾水(mL) 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0
藍色小液滴升降情況 下降 下降 下降 上升 上升 上升
A.據表格分析待測植物材料的細胞液濃度相當于1.5～2.0 mol·L－1的蔗糖溶液
B．假設上述實驗中藍色液滴均下降，則需適當調高外界溶液濃度
C．上述實驗也可以用等濃度硝酸鉀溶液代替蔗糖溶液
D．藍色小液滴在1～3號試管中均下降，下降速度最快的是3號試管
答案　B
解析　1～6號試管中蔗糖溶液的濃度逐漸升高，由于乙組3號試管中，液滴移動方向向下，乙組4號試管中，液滴移動方向向上，因每個試管中放入了蔗糖和蒸餾水，每個試管中的濃度應該用蔗糖溶液濃度除以蔗糖溶液和蒸餾水的體積之和，即10 mL，推知植物材料的細胞液濃度介于0.15～0.2 mol·L－1之間，A錯誤；藍色小滴下降，說明植物細胞吸水，即所有外界溶液濃度均低于細胞液濃度，則需適當調高外界溶液濃度，B正確；硝酸鉀可進入植物細胞，最后外界溶液濃度都低于細胞液濃度，即藍色小液滴都表現出下降，無法判斷植物材料的細胞液濃度，C錯誤；乙組試管1、2、3中藍色小滴下降的原因是甲組1、2、3試管中待測植物的細胞液濃度大于蔗糖溶液濃度，細胞吸水，導致試管中蔗糖溶液濃度上升，藍色小滴密度大于乙組相同編號試管內溶液的密度，由于3號試管失水少，蔗糖溶液濃度變化小，故下降最慢，D錯誤。
15．科研人員將a、b兩種植物的成熟葉片置于不同濃度的蔗糖溶液中，培養相同時間后檢測其重量變化，結果如圖所示。下列相關敘述正確的是(　　)
A．乙濃度條件下，a、b兩種植物的成熟葉片細胞處于質壁分離狀態
B．五種蔗糖溶液濃度的大小關系為丙>戊>甲>丁>乙
C．在甲溶液中加入適量的蔗糖酶，在最初一段時間，其中的b植物成熟葉片細胞液濃度將減小
D．兩種植物細胞液濃度的大小關系為a>b
答案　A
解析　以b植物作為研究對象，丙濃度下細胞吸水最多，則丙的濃度最小，其次是戊，甲溶液中b植物既不吸水也不失水，與細胞液濃度相等，乙濃度下失水最多，則乙的濃度最大，因此五種蔗糖溶液濃度的大小關系為丙＜戊＜甲＜丁＜乙，B錯誤；在甲溶液中，b植物吸水和失水處于動態平衡，蔗糖酶將蔗糖分解成葡萄糖和果糖，使其濃度增大，b植物將失水，細胞液濃度變大，C錯誤；在丙濃度下，b植物的增加重量大于a植物，說明b植物的吸水量大于a植物，則兩種植物細胞液濃度的大小關系為b>a，D錯誤。
二、非選擇題
16．(18分)(2025·湖南部分學校聯考)為研究植物的抗寒機制及滲透吸水和失水的原理及現象，某生物興趣小組進行了以下實驗。圖1中S1為蔗糖溶液，S2為清水，半透膜只允許水分子通過，初始時兩液面平齊。將洋蔥鱗片葉外表皮均分為兩組，分別在常溫與低溫(4 ℃)下處理適宜時間后，再在常溫下用0.3 g/mL的蔗糖溶液進行質壁分離實驗，實驗結果如圖2。根據所學知識回答下列問題：
(1)成熟洋蔥鱗片葉外表皮細胞中，相當于圖1半透膜的結構是______________。一段時間內圖1中漏斗內液面的變化為____________________。
(2)在低倍顯微鏡下觀察洋蔥鱗片葉外表皮細胞的質壁分離，主要觀察紫色中央液泡的大小變化和____________________。水分子穿過洋蔥鱗片葉外表皮細胞膜進入細胞的方式為__________________________。圖2中，常溫下質壁分離細胞占比達到100%時，不同細胞質壁分離的程度____________________(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。與常溫相比，低溫對細胞代謝、膜流動性的影響可能是____________________。
(3)(6分)根據上述信息推斷，洋蔥植株通過____________________________________提高自身抗寒能力。為比較抗寒洋蔥根尖成熟區的細胞液濃度和普通洋蔥根尖成熟區細胞液濃度的高低，請根據上述實驗方法，利用質壁分離實驗的原理設計實驗。實驗思路：_______________________________________________________________________________。
答案　(1)原生質層　先逐漸升高，后不變　(2)原生質層的位置　自由擴散和協助擴散　不一定相同　細胞代謝和膜流動性降低　(3)減少自由水含量和增大細胞液濃度　分別取抗寒洋蔥根尖成熟區細胞和普通洋蔥根尖成熟區細胞，制成臨時裝片，配制一系列濃度梯度的蔗糖溶液分別進行處理，觀察對比兩種植物細胞在每一濃度下發生質壁分離的情況第7課時　水進出細胞的原理
課標要求 1.活動：通過模擬實驗探究膜的透性。2.活動：探究植物細胞的吸水和失水。
考情分析 質壁分離及復原實驗及其應用 2024·湖南·T14　2024·山東·T4　2023·全國甲·T4　 2022·全國甲·T2　2022·湖南·T10　2021·湖南·T3　 2021·廣東·T13　2021·重慶·T20　2021·湖北·T11　 2020·全國 Ⅱ·T5
考點一　滲透作用
[提醒]　滲透平衡≠兩側溶液濃度相等：滲透平衡只意味著半透膜兩側水分子移動達到平衡狀態，而兩側溶液的濃度并不一定相同，兩側的液面高度也不一定相同。
滲透裝置的變式分析：滲透平衡時液面高度分析
(1)半透膜只允許水分子通過
(2)S1和S2是兩種不同的溶質且只有水和S1能通過半透膜
考向一　滲透作用的原理及應用分析
1.(2025·重慶沙坪壩檢測)反滲透技術通過施加適當強度的外界壓力，使溶劑逆著自然滲透的方向從半透膜一側向另一側作反向滲透。反滲透技術常用于海水淡化、家庭凈水等，下列敘述正確的是(　　)
A．自然滲透作用下，水分子從淡水側向海水側單向運動
B．海水淡化過程中，應對淡水側施加壓力
C．半透膜的篩選機理與細胞膜、原生質層等一致
D．及時移走淡水有利于反滲透作用的持續進行
答案　D
解析　自然滲透作用下，水分子從濃度低的溶液向濃度高的溶液擴散，但并非單向運動，而是雙向的，只是從淡水側向海水側運動的更多，A錯誤；海水淡化過程中，應對高濃度的海水側施加壓力，以實現反滲透，B錯誤；半透膜的篩選機理為孔徑大小篩選，與有活性的生物膜具有選擇透過性不同，C錯誤；及時移走淡水可避免淡水側液面過高帶來壓力，有利于反滲透作用的持續進行， D正確。
2．(2024·河南聯考)如圖為滲透作用的“U”型裝置示意圖。實驗開始時，一側加入高濃度溶液，一側加入低濃度溶液，兩側液面等高，半透膜允許單糖通過。據圖分析，下列敘述正確的是(　　)
A．若向U型管兩側加入蔗糖溶液，由于高濃度一側滲透壓大，故高濃度一側的液面上升
B．若向U型管兩側加入葡萄糖溶液，由于葡萄糖分子可透過半透膜，故兩側液面始終等高
C．若向U型管兩側加入麥芽糖溶液，當達到滲透平衡時，半透膜兩側水分子不再移動
D．若向U型管兩側加入蔗糖溶液，最終液面停止變化時，半透膜兩側溶液濃度一致
答案　A
解析　若U型管兩側加入蔗糖溶液，兩邊為同一種溶質分子，則高濃度一側滲透壓大，大量水分子進入高濃度一側，使液面上升，A正確；若U型管兩側加入葡萄糖溶液，水分子和葡萄糖分子都可透過半透膜，但由于水分子較小，相比葡萄糖分子更快開始移動，故剛開始時高濃度一側溶質微粒數目多，滲透壓大，對水的吸引力大，液面先上升，低濃度溶液一側液面下降，隨著葡萄糖分子從高濃度溶液通過半透膜進入低濃度溶液中，最終兩側溶液的濃度相等，液面也等高，B錯誤；達到滲透平衡時，半透膜兩側水分子還會繼續移動，只是進出平衡，C錯誤；若U型管兩側加入蔗糖溶液，高濃度一側的液面先上升，由于存在液位差，液面停止上升，半透膜兩側蔗糖溶液濃度不相等，D錯誤。
考點二　動物細胞、植物細胞的吸水和失水
1．動物細胞的吸水和失水
2．成熟植物細胞的吸水和失水
(1)成熟植物細胞的結構
(2)探究植物細胞的吸水和失水
(1)1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的滲透壓大小相等(2021·湖南，3D)(　×　)
提示　NaCl溶液中含有鈉離子和氯離子，而蔗糖溶液中只含有蔗糖分子，故NaCl溶液的滲透壓高于蔗糖溶液的。
(2)質壁分離復原過程中，細胞的吸水能力逐漸降低(2021·湖南，3C)(　√　)
(3)觀察植物細胞吸水和失水時，可用蔗糖溶液處理紫色洋蔥鱗片葉外表皮(2021·全國乙，2D)(　√　)
(4)質壁分離過程中，黑藻細胞綠色加深、吸水能力減小(2020·山東，3C)(　×　)
提示　質壁分離過程中，細胞液濃度增大，吸水能力增大。
(5)可以用大蒜根尖分生區細胞作實驗材料來觀察細胞的質壁分離與復原(2020·全國 Ⅰ，4A)(　×　)
提示　根尖分生區細胞沒有大液泡，不適合作此實驗材料。
質壁分離與復原的應用
我國鹽堿地總面積約為15億畝，對其進行開發利用能提高農業產能。過去的思路主要是治理鹽堿地使其適應作物，如今科研人員提出要向選育更多適應鹽堿地的耐鹽堿作物的方向轉變。請思考以下問題：
1．鹽堿地上大多數作物很難生長，主要原因是什么？
提示　土壤鹽分過多，土壤溶液濃度大于植物根部細胞的細胞液濃度，大多數作物因無法從土壤中獲取充足的水分而難以生長。
2．在植物細胞發生質壁分離的過程中，請比較外界溶液、細胞質基質、細胞液的濃度大小。
提示　外界溶液濃度＞細胞質基質濃度＞細胞液濃度。
3．現有普通植物和耐鹽堿植物若干，由于標簽損壞無法辨認類型，某生物興趣小組使用0.3 g·mL－1的KNO3溶液分別處理兩組植物細胞，結果如圖1所示。請回答下列有關問題：
(1)應選擇根尖的成熟區(填“成熟區”“伸長區”“分生區”或“根冠”)細胞進行上述實驗。圖1中A→B段，Ⅰ組植物的吸水能力逐漸升高，此時，在細胞壁和原生質體之間充滿了KNO3溶液。A→C段Ⅰ組植物細胞發生了什么現象？在這個過程中細胞大小如何變化？
提示　Ⅰ組植物細胞發生了質壁分離與質壁分離的復原。在這個過程中細胞大小基本不變。
(2)實驗過程中并未添加清水，Ⅱ組植物原生質體體積逐漸增大的原因可能是什么？
提示　Ⅱ組植物細胞液濃度大于外界溶液濃度，水分子透過原生質層進入細胞液，細胞發生滲透吸水。
(3)請比較大小：質壁分離結束且達到滲透平衡時，細胞液濃度＝外界溶液濃度；質壁分離復原結束且達到滲透平衡時，細胞液濃度≥外界溶液濃度。
(4)該興趣小組繼續探究了該耐鹽堿植物的細胞液濃度，實驗結果如圖2，請你根據實驗結果嘗試寫出他們的實驗思路。
提示　配制一系列濃度范圍在0.3～0.6 g·mL－1的蔗糖溶液，將Ⅱ組植物細胞進行合理分組，分別置于不同濃度的蔗糖溶液中，其他條件相同且適宜，培養一段時間后觀察現象并記錄。
1．質壁分離及復原實驗分析
(1)從細胞角度分析：死細胞、動物細胞不發生質壁分離及復原現象；未成熟的植物細胞(如根尖分生區細胞)不能用來做該實驗；細菌一般也能發生質壁分離，但現象不明顯。
(2)從溶液角度分析：在一定濃度的溶液中(溶質不能透過膜)，只會發生質壁分離現象，只有再用清水或低滲溶液處理，方可復原。但是在如KNO3、甘油、尿素、乙二醇(溶質可快速進入細胞)等溶液中可發生質壁分離，并能自動復原。
2．質壁分離與復原實驗的拓展應用
(1)判斷成熟植物細胞的死活
(2)測定細胞液濃度范圍
(3)比較不同成熟植物細胞的細胞液濃度
(4)比較未知濃度溶液的濃度大小
(5)鑒別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
考向二　質壁分離與復原實驗
3．(2024·江蘇，7)有同學以紫色洋蔥為實驗材料，進行“觀察植物細胞的質壁分離和復原”實驗。下列相關敘述合理的是(　　)
A．制作臨時裝片時，先將撕下的表皮放在載玻片上，再滴一滴清水，蓋上蓋玻片
B．用低倍鏡觀察剛制成的臨時裝片，可見細胞多呈長條形，細胞核位于細胞中央
C．用吸水紙引流使0.3 g/mL蔗糖溶液替換清水，可先后觀察到質壁分離和復原現象
D．通過觀察紫色中央液泡體積大小變化，可推測表皮細胞是處于吸水還是失水狀態
答案　D
解析　在潔凈的載玻片上滴一滴清水，將撕下的表皮放在水滴中展平，蓋上蓋玻片，制成臨時裝片，A錯誤；成熟的植物細胞由于中央液泡占據了細胞的大部分空間，細胞核位于邊緣位置，B錯誤；在0.3 g/mL蔗糖溶液中植物細胞發生質壁分離，但如果不重新用清水處理，觀察不到質壁分離復原現象，C錯誤。
4．(2023·全國甲，4)探究植物細胞的吸水和失水實驗是高中學生常做的實驗。某同學用紫色洋蔥鱗片葉外表皮為材料進行實驗，探究蔗糖溶液、清水處理外表皮后，外表皮細胞原生質體和液泡的體積及細胞液濃度的變化。圖中所提到的原生質體是指植物細胞不包括細胞壁的部分。下列示意圖中能夠正確表示實驗結果的是(　　)
答案　C
解析　用30%蔗糖溶液處理之后，細胞失水，原生質體和液泡的體積都會減小，細胞液濃度升高，用清水處理之后，細胞吸水，原生質體和液泡的體積會增大，細胞液濃度降低，A、B錯誤；隨著所用蔗糖溶液濃度的升高，當蔗糖溶液濃度超過細胞液濃度之后，細胞就會開始失水，原生質體和液泡的體積減小，細胞液濃度升高，C正確，D錯誤。
考向三　質壁分離與復原的應用
5．(2021·廣東，13)保衛細胞吸水膨脹使植物氣孔張開。適宜條件下，制作紫鴨跖草葉片下表皮臨時裝片，觀察蔗糖溶液對氣孔開閉的影響，如圖為操作及觀察結果示意圖。下列敘述錯誤的是(　　)
A．比較保衛細胞細胞液濃度，③處理后>①處理后
B．質壁分離現象最可能出現在滴加②后的觀察視野中
C．滴加③后有較多水分子進入保衛細胞
D．推測3種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③
答案　A
解析　通過分析可知，①處理后細胞吸水量少于③處理后細胞，說明保衛細胞細胞液濃度①處理后>③處理后，A錯誤；②處理后細胞失水，故質壁分離現象最可能出現在滴加②后的觀察視野中，B正確；滴加③后細胞大量吸水，故滴加③后有較多水分子進入保衛細胞，C正確。
6．(2022·湖南，10)原生質體(細胞除細胞壁以外的部分)表面積大小的變化可作為質壁分離實驗的檢測指標。用葡萄糖基本培養基和NaCl溶液交替處理某假單孢菌，其原生質體表面積的測定結果如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A．甲組NaCl處理不能引起細胞發生質壁分離，表明細胞中NaCl濃度≥0.3 mol/L
B．乙、丙組NaCl處理皆使細胞質壁分離，處理解除后細胞即可發生質壁分離復原
C．該菌的正常生長和吸水都可導致原生質體表面積增加
D．若將該菌先65 ℃水浴滅活后，再用NaCl溶液處理，原生質體表面積無變化
答案　A
解析　分析甲組結果可知，隨著培養時間的延長，與0時(原生質體表面積大約為0.5 μm2)相比，原生質體表面積逐漸增大，說明細胞吸水，甲組NaCl處理不能引起細胞發生質壁分離，表明細胞中濃度>0.3 mol/L NaCl，但不一定是細胞內NaCl濃度≥0.3 mol/L，A錯誤；分析乙、丙組結果可知，與0時(原生質體表面積大約分別為0.6 μm2、0.75 μm2)相比，乙、丙組原生質體表面積均有下降，說明乙、丙組NaCl處理皆使細胞發生質壁分離，處理解除后細胞即可發生質壁分離復原，B正確；該菌的正常生長，細胞由小變大可導致原生質體表面積增加，該菌吸水也會導致原生質體表面積增加，C正確；若將該菌先65 ℃水浴滅活，細胞死亡，原生質層失去選擇透過性，再用NaCl溶液處理，原生質體表面積無變化，D正確。
過教材
下列關于水進出細胞的原理的敘述，正確的是(　　)
A．滲透作用發生需要半透膜，該過程中水由高濃度溶液一側向低濃度溶液一側流動
B．滲透平衡時，半透膜兩側沒有水分子的進出
C．紅細胞的細胞膜相當于滲透裝置的半透膜
D．當外界溶液的濃度低時，紅細胞一定會由于吸水而漲破
E．植物細胞的原生質層由細胞膜和液泡膜組成，成熟植物細胞在等濃度溶液中，水分子依然可通過原生質層
F．質壁分離與復原實驗中，吸水紙的主要作用是吸除滴管滴加的多余液體，以免污染顯微鏡鏡頭
G．質壁分離的過程中植物細胞吸收水分的能力逐漸增強
H．植物細胞不會吸水漲破與結構細胞壁有關
I．發生質壁分離的黑藻葉肉細胞液泡的顏色較初始狀態深
J．若外界溶液是甘油溶液，發生質壁分離細胞的液泡體積可能將變大
K．果脯在腌制中慢慢變甜，是細胞主動吸收糖分的結果
答案　CGHJ
解析　滲透的方向是水由低濃度一側向高濃度一側流動，A錯誤；達到滲透平衡時，半透膜兩側水分子的進出速率相等，而不是沒有進出，B錯誤；紅細胞不一定會漲破，因為紅細胞吸水膨脹后，細胞質的濃度也會下降，如果外界溶液濃度不是很低，細胞質的濃度下降后有可能與外界溶液的濃度相等，此時，紅細胞將不再吸水，D錯誤；植物細胞的原生質層由細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質組成，E錯誤；吸水紙的主要作用是吸引液體在蓋玻片下移動，使植物細胞浸潤在所滴加的液體中，F錯誤；黑藻葉肉細胞液泡的細胞液是無色的，I錯誤；果脯在腌制中慢慢變甜，是細胞失水過多而死亡，糖分進入細胞的結果，K錯誤。(共96張PPT)
水進出細胞的原理
生物
大
一
輪
復
習
第7課時
課標要求
1.活動：通過模擬實驗探究膜的透性。
2.活動：探究植物細胞的吸水和失水。
考情分析
質壁分離及復原實驗及其應用 2024·湖南·T14　2024·山東·T4　2023·全國甲·T4　
2022·全國甲·T2　2022·湖南·T10　2021·湖南·T3　
2021·廣東·T13　2021·重慶·T20　2021·湖北·T11　
2020·全國 Ⅱ·T5
內容索引
課時精練
考點一　滲透作用
考點二　動物細胞、植物細胞的吸水和失水
滲透作用
< 考點一 >
必備知識
整合
水
溶劑
半透膜
濃度差
多
少
低
高
滲透平衡≠兩側溶液濃度相等：滲透平衡只意味著半透膜兩側水分子移動達到平衡狀態，而兩側溶液的濃度并不一定相同，兩側的液面高度也不一定相同。
提醒
滲透裝置的變式分析：滲透平衡時液面高度分析
(1)半透膜只允許水分子通過
關鍵能力
提升
液面不變
右側液面升高
左側液面高于右側
(2)S1和S2是兩種不同的溶質且只有水和S1能通過半透膜
S1液面先升高，隨
S1液面始終低于
后S2液面升高，最終高于S1液面
S2液面
考向一　滲透作用的原理及應用分析
1.(2025·重慶沙坪壩檢測)反滲透技術通過施加適當強度的外界壓力，使溶劑逆著自然滲透的方向從半透膜一側向另一側作反向滲透。反滲透技術常用于海水淡化、家庭凈水等，下列敘述正確的是
A.自然滲透作用下，水分子從淡水側向海水側單向運動
B.海水淡化過程中，應對淡水側施加壓力
C.半透膜的篩選機理與細胞膜、原生質層等一致
D.及時移走淡水有利于反滲透作用的持續進行
√
遷移應用
評價
自然滲透作用下，水分子從濃度低的溶液向濃度高的溶液擴散，但并非單向運動，而是雙向的，只是從淡水側向海水側運動的更多，A錯誤；
海水淡化過程中，應對高濃度的海水側施加壓力，以實現反滲透，B錯誤；
半透膜的篩選機理為孔徑大小篩選，與有活性的生物膜具有選擇透過性不同，C錯誤；
及時移走淡水可避免淡水側液面過高帶來壓力，有利于反滲透作用的持續進行， D正確。
2.(2024·河南聯考)如圖為滲透作用的“U”型裝置示意圖。實驗開始時，一側加入高濃度溶液，一側加入低濃度溶液，兩側液面等高，半透膜允許單糖通過。據圖分析，下列敘述正確的是
A.若向U型管兩側加入蔗糖溶液，由于高濃度
一側滲透壓大，故高濃度一側的液面上升
B.若向U型管兩側加入葡萄糖溶液，由于葡萄
糖分子可透過半透膜，故兩側液面始終等高
C.若向U型管兩側加入麥芽糖溶液，當達到滲透平衡時，半透膜兩側水分子不
再移動
D.若向U型管兩側加入蔗糖溶液，最終液面停止變化時，半透膜兩側溶液濃度
一致
√
若U型管兩側加入蔗糖溶液，兩邊為同一種溶質分子，則高濃度一側滲透壓大，大量水分子進入高濃度一側，使液面上升，A正確；
若U型管兩側加入葡萄糖溶液，水分子和葡萄糖
分子都可透過半透膜，但由于水分子較小，相比葡萄糖分子更快開始移動，故剛開始時高濃度一側溶質微粒數目多，滲透壓大，對水的吸引力大，液面先上升，低濃度溶液一側液面下降，隨著葡萄糖分子從高濃度溶液通過半透膜進入低濃度溶液中，最終兩側溶液的濃度相等，液面也等高，B錯誤；
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達到滲透平衡時，半透膜兩側水分子還會繼續移動，只是進出平衡，C錯誤；
若U型管兩側加入蔗糖溶液，高濃度一側的液面先上升，由于存在液位差，液面停止上升，半透膜兩側蔗糖溶液濃度不相等，D錯誤。
動物細胞、植物細胞的吸水和失水
< 考點二 >
必備知識
整合
1.動物細胞的吸水和失水
細胞膜
細胞質
2.成熟植物細胞的吸水和失水
(1)成熟植物細胞的結構
伸縮性
細胞膜
細胞質
液泡膜
細胞液
(2)探究植物細胞的吸水和失水
胞壁
逐漸
分離
清水
逐漸
貼近
變小
變大
細
(1)1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的滲透壓大小相等
(2021·湖南，3D)(　　)
提示　NaCl溶液中含有鈉離子和氯離子，而蔗糖溶液中只含有蔗糖分子，故NaCl溶液的滲透壓高于蔗糖溶液的。
×
判斷正誤
(2)質壁分離復原過程中，細胞的吸水能力逐漸降低
(2021·湖南，3C)(　　)
(3)觀察植物細胞吸水和失水時，可用蔗糖溶液處理紫色洋蔥鱗片葉外表皮(2021·全國乙，2D)(　　)
(4)質壁分離過程中，黑藻細胞綠色加深、吸水能力減小
(2020·山東，3C)(　　)
提示　質壁分離過程中，細胞液濃度增大，吸水能力增大。
√
×
判斷正誤
√
(5)可以用大蒜根尖分生區細胞作實驗材料來觀察細胞的質壁分離與復原(2020·全國 Ⅰ，4A)(　　)
提示　根尖分生區細胞沒有大液泡，不適合作此實驗材料。
×
判斷正誤
質壁分離與復原的應用
我國鹽堿地總面積約為15億畝，對其進行開發利用能提高農業產能。過去的思路主要是治理鹽堿地使其適應作物，如今科研人員提出要向選育更多適應鹽堿地的耐鹽堿作物的方向轉變。請思考以下問題：
1.鹽堿地上大多數作物很難生長，主要原因是什么？
關鍵能力
提升
提示　土壤鹽分過多，土壤溶液濃度大于植物根部細胞的細胞液濃度，大多數作物因無法從土壤中獲取充足的水分而難以生長。
2.在植物細胞發生質壁分離的過程中，請比較外界溶液、細胞質基質、細胞液的濃度大小。
提示　外界溶液濃度＞細胞質基質濃度＞細胞液濃度。
3.現有普通植物和耐鹽堿植物若干，由于標簽損壞無法辨認類型，某生物興趣小組使用0.3 g·mL－1的KNO3溶液分別處理兩組植物細胞，結果如圖1所示。請回答下列有關問題：
(1)應選擇根尖的 (填“成熟區”“伸長區”“分生區”或“根冠”)細胞進行上述實驗。圖1中A→B段，Ⅰ組植物的吸水能力 ，此時，在細胞壁和原生質體之間充滿了 。A→C段Ⅰ組植物細胞發生了什么現象？在這個過程中細胞大小如何變化？
成熟區
逐漸升高
KNO3溶液
提示　Ⅰ組植物細胞發生了質壁分離與質壁分離的復原。在這個過程中細胞大小基本不變。
(2)實驗過程中并未添加清水，Ⅱ組植物原生質體體積逐漸增大的原因可能是什么？
提示　Ⅱ組植物細胞液濃度大于外界溶液濃度，水分子透過原生質層進入細胞液，細胞發生滲透吸水。
(3)請比較大小：質壁分離結束且達到滲透平衡時，細胞液濃度 外界溶液濃度；質壁分離復原結束且達到滲透平衡時，細胞液濃度 外界溶液濃度。
＝
≥
(4)該興趣小組繼續探究了該耐鹽堿植物的細胞液濃度，實驗結果如圖2，請你根據實驗結果嘗試寫出他們的實驗思路。
提示　配制一系列濃度范圍在0.3～0.6 g·mL－1的蔗糖溶液，將Ⅱ組植物細胞進行合理分組，分別置于不同濃度的蔗糖溶液中，其他條件相同且適宜，培養一段時間后觀察現象并記錄。
1.質壁分離及復原實驗分析
(1)從細胞角度分析：死細胞、動物細胞不發生質壁分離及復原現象；未成熟的植物細胞(如根尖分生區細胞)不能用來做該實驗；細菌一般也能發生質壁分離，但現象不明顯。
(2)從溶液角度分析：在一定濃度的溶液中(溶質不能透過膜)，只會發生質壁分離現象，只有再用清水或低滲溶液處理，方可復原。但是在如KNO3、甘油、尿素、乙二醇(溶質可快速進入細胞)等溶液中可發生質壁分離，并能自動復原。
歸納總結
2.質壁分離與復原實驗的拓展應用
(1)判斷成熟植物細胞的死活
歸納總結
(2)測定細胞液濃度范圍
(3)比較不同成熟植物細胞的細胞液濃度
歸納總結
(4)比較未知濃度溶液的濃度大小
(5)鑒別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
歸納總結
考向二　質壁分離與復原實驗
3.(2024·江蘇，7)有同學以紫色洋蔥為實驗材料，進行“觀察植物細胞的質壁分離和復原”實驗。下列相關敘述合理的是
A.制作臨時裝片時，先將撕下的表皮放在載玻片上，再滴一滴清水，蓋上蓋玻片
B.用低倍鏡觀察剛制成的臨時裝片，可見細胞多呈長條形，細胞核位于細胞中央
C.用吸水紙引流使0.3 g/mL蔗糖溶液替換清水，可先后觀察到質壁分離和復原
現象
D.通過觀察紫色中央液泡體積大小變化，可推測表皮細胞是處于吸水還是失水
狀態
√
遷移應用
評價
在潔凈的載玻片上滴一滴清水，將撕下的表皮放在水滴中展平，蓋上蓋玻片，制成臨時裝片，A錯誤；
成熟的植物細胞由于中央液泡占據了細胞的大部分空間，細胞核位于邊緣位置，B錯誤；
在0.3 g/mL蔗糖溶液中植物細胞發生質壁分離，但如果不重新用清水處理，觀察不到質壁分離復原現象，C錯誤。
4.(2023·全國甲，4)探究植物細胞的吸水和失水實驗是高中學生常做的實驗。某同學用紫色洋蔥鱗片葉外表皮為材料進行實驗，探究蔗糖溶液、清水處理外表皮后，外表皮細胞原生質體和液泡的體積及細胞液濃度的變化。圖中所提到的原生質體是指植物細胞不包括細胞壁的部分。下列示意圖中能夠正確表示實驗結果的是
√
用30%蔗糖溶液處理之后，細胞失水，原生質體和液泡的體積都會減小，細胞液濃度升高，用清水處理之后，細胞吸水，原生質體和液泡的體積會增大，細胞液濃度降低，A、B錯誤；
隨著所用蔗糖溶液濃度的升高，當蔗糖溶液濃度超過細胞液濃度之后，細胞就會開始失水，原生質體和液泡的體積減小，細胞液濃度升高，C正確，D錯誤。
考向三　質壁分離與復原的應用
5.(2021·廣東，13)保衛細胞吸水膨脹使植物氣孔張開。適宜條件下，制作紫鴨跖草葉片下表皮臨時裝片，觀察蔗糖溶液對氣孔開閉的影響，如圖為操作及觀察結果示意圖。下列敘述錯誤的是
A.比較保衛細胞細胞液
濃度，③處理后>①
處理后
B.質壁分離現象最可能出現在滴加②后的觀察視野中
C.滴加③后有較多水分子進入保衛細胞
D.推測3種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③
√
通過分析可知，①處理后細胞吸水量少于③處理后細胞，說明保衛細胞細胞液濃度①處理后>③處理后，A錯誤；
②處理后細胞失水，故質壁分離現象最可能出現在滴加②后的觀察視野中，B正確；
滴加③后細胞大量吸水，故滴加③后有較多水分子進入保衛細胞，C正確。
6.(2022·湖南，10)原生質體(細胞除細胞壁以外的部分)表面積大小的變化可作為質壁分離實驗的檢測指標。用葡萄糖基本培養基和NaCl溶液交替處理某假單孢菌，其原生質體表面積的測定結果如圖所示。下列敘述錯誤的是
A.甲組NaCl處理不能引起細胞發生質壁分離，表明細胞中NaCl濃度≥0.3 mol/L
B.乙、丙組NaCl處理皆使細胞質壁分離，處理解除后細胞即可發生質壁分離
復原
C.該菌的正常生長和吸水都可導致原生質體表面積增加
D.若將該菌先65 ℃水浴滅活后，再用NaCl溶液處理，原生質體表面積無變化
√
分析甲組結果可知，隨著培養時間的延長，與0時(原生質體表面積大約為0.5 μm2)相比，原生質體表面積逐漸增大，說明細胞吸水，甲組NaCl處理不能引起細胞發生質壁分離，表明細胞中濃度>0.3 mol/L NaCl，但不一定是細胞內NaCl濃度≥0.3 mol/L，A錯誤；
分析乙、丙組結果可知，與0時(原生質體表面積大約分別為0.6 μm2、0.75 μm2)相比，乙、丙組原生質體表面積均有下降，說明乙、丙組NaCl處理皆使細胞發生質壁分離，處理解除后細胞即可發生質壁分離復原，B正確；
該菌的正常生長，細胞由小變大可導致原生質體表面積增加，該菌吸水也會導致原生質體表面積增加，C正確；
若將該菌先65 ℃水浴滅活，細胞死亡，原生質層失去選擇透過性，再用NaCl溶液處理，原生質體表面積無變化，D正確。
過教材
下列關于水進出細胞的原理的敘述，正確的是
A.滲透作用發生需要半透膜，該過程中水由高濃度溶液一側向低濃度溶
液一側流動
B.滲透平衡時，半透膜兩側沒有水分子的進出
C.紅細胞的細胞膜相當于滲透裝置的半透膜
D.當外界溶液的濃度低時，紅細胞一定會由于吸水而漲破
E.植物細胞的原生質層由細胞膜和液泡膜組成，成熟植物細胞在等濃度
溶液中，水分子依然可通過原生質層
√
F.質壁分離與復原實驗中，吸水紙的主要作用是吸除滴管滴加的多余液
體，以免污染顯微鏡鏡頭
G.質壁分離的過程中植物細胞吸收水分的能力逐漸增強
H.植物細胞不會吸水漲破與結構細胞壁有關
I.發生質壁分離的黑藻葉肉細胞液泡的顏色較初始狀態深
J.若外界溶液是甘油溶液，發生質壁分離細胞的液泡體積可能將變大
K.果脯在腌制中慢慢變甜，是細胞主動吸收糖分的結果
√
√
√
滲透的方向是水由低濃度一側向高濃度一側流動，A錯誤；
達到滲透平衡時，半透膜兩側水分子的進出速率相等，而不是沒有進出，B錯誤；
紅細胞不一定會漲破，因為紅細胞吸水膨脹后，細胞質的濃度也會下降，如果外界溶液濃度不是很低，細胞質的濃度下降后有可能與外界溶液的濃度相等，此時，紅細胞將不再吸水，D錯誤；
植物細胞的原生質層由細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質組成，E錯誤；
吸水紙的主要作用是吸引液體在蓋玻片下移動，使植物細胞浸潤在所滴加的液體中，F錯誤；
黑藻葉肉細胞液泡的細胞液是無色的，I錯誤；
果脯在腌制中慢慢變甜，是細胞失水過多而死亡，糖分進入細胞的結果，K錯誤。
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對一對
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答案
題號 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C A C B C D D B
題號 9 10 11 12 13 14 15
答案 C B B C D B A
(1)原生質層　先逐漸升高，后不變
(2)原生質層的位置　自由擴散和協助擴散　不一定相同　細胞代謝和膜流動性降低
(3)減少自由水含量和增大細胞液濃度　分別取抗寒洋蔥根尖成熟區細胞和普通洋蔥根尖成熟區細胞，制成臨時裝片，配制一系列濃度梯度的蔗糖溶液分別進行處理，觀察對比兩種植物細胞在每一濃度下發生質壁分離的情況
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答案
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一、選擇題
1.某同學設計了如圖甲所示的滲透作用實驗裝置，實驗開始時長頸漏斗內外液面齊平，記為零液面。實驗開始后，長頸漏斗內部液面的變化趨勢如圖乙所示。下列對有關現象的分析，不正確的是
A.膀胱膜只允許水分子通過，
不允許蔗糖分子通過
B.O～a段漏斗內的溶液濃度
高于燒杯中的溶液濃度
C.a～b段液面不再上升的原因是膀胱膜兩側的溶液濃度相等
D.a～b段水分子進出膀胱膜的速率達到動態平衡
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a～b段液面高度不再上升是由于液位差產生的壓力使相同時間內從漏斗進入燒杯中的水與從燒杯進入漏斗內的水的量相同，滲透達到平衡，此時漏斗內溶液濃度仍然高于燒杯中的溶液濃度，C錯誤。
2.(2024·湖北沙市中學模擬)在低滲溶液中，細胞發生滲透吸水后會使細胞膨脹甚至破裂，不同的細胞用不同的機制解決這種危機。如圖表示高等動物、高等植物與原生生物(如變形蟲)的細胞以三種不同的機制避免滲透膨脹，據此推斷，下列說法正確的是
A.機制1表示動物細胞，離子運出細胞需
要轉運蛋白
B.機制2表示植物細胞，細胞吸水時其吸
水能力增加
C.機制3表示變形蟲，若將其置于低滲溶液中，其收縮泡釋放頻率會減慢
D.三種細胞的邊界各不相同，以達到與外界環境分隔開的目的
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動物細胞中避免滲透膨脹需要轉運蛋白將離子轉運到細胞外，以減小細胞內液的滲透壓，防止細胞滲透吸水漲破，故機制1可表示動物細胞，A正確；
機制2可表示植物細胞，植物細胞在低濃度溶液中會吸水，吸水導致細胞液滲透壓減小，吸水能力減弱，B錯誤；
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機制3可表示變形蟲，其主要生活在清水池塘中，若將其置于低滲溶液中，會通過收縮泡將多余的水排到細胞外，其收縮泡的伸縮頻率會加快，C錯誤；
三種細胞的邊界均為細胞膜，細胞膜能夠將細胞與外界環境分隔開，D錯誤。
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答案
3.活的成熟植物細胞在較高濃度的外界溶液中，會發生質壁分離現象。如圖a是發生質壁分離的植物細胞，圖b是顯微鏡下觀察到的某一時刻的圖像。下列說法正確的是
A.圖a中①②⑥共同組成原生質層
B.圖b中細胞此時的細胞液濃度小
于外界溶液濃度
C.在發生質壁分離的過程中，細胞的吸水能力會逐漸增強
D.將洋蔥細胞放入大于細胞液濃度的KNO3溶液中，一段時間后用顯微鏡
觀察發現該細胞未發生質壁分離，則表示細胞已死亡
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離，也可能處于質壁分離復原狀態，也可能處于平衡狀態，故此時細胞液濃度不一定小于外界溶液濃度，B錯誤；
由于K＋和 可以進入細胞，因此將洋蔥細胞放入大于細胞液濃度的KNO3溶液中，一段時間后用顯微鏡觀察，發現該細胞未發生質壁分離，可能是細胞先發生了質壁分離隨后又發生了復原，因此不一定是細胞已死亡，D錯誤。
原生質層包括②細胞膜、④液泡膜以及二者之間的⑤細胞質，A錯誤；
圖b細胞處于質壁分離狀態，可能繼續發生分
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4.(2024·綿陽市南山中學質檢)氣孔是水分和氣體進出植物葉片的通道，由葉片表皮上的保衛細胞環繞而成。保衛細胞失水會導致氣孔關閉，吸水會導致氣孔開放，如圖所示。下列敘述錯誤的是
A.圖甲氣孔開放的原因是保衛細胞外側壁的
伸縮性大于內側壁
B.圖乙氣孔關閉至保衛細胞液泡體積不變時，
沒有水分子進出液泡膜
C.當氣孔開放足夠大時，保衛細胞的細胞液濃度可能仍大于外界溶液濃度
D.當光照逐漸增強時，保衛細胞的細胞液可溶性糖含量升高可導致氣孔開放
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因為植物細胞有細胞壁，氣孔開放足夠大的時候，細胞壁的支撐作用讓其不能再大，但是細胞液濃度可能大于外界溶液濃度，C正確；
光照逐漸增強，細胞光合作用增強，細胞液可溶性糖含量升高可導致氣孔開放，D正確。
保衛細胞外側壁的伸縮性大于內側壁，會導致氣孔開放，A正確；
當保衛細胞液泡體積不變時，水分子進出達到動態平衡，故仍有水分子進出液泡膜，B錯誤；
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5.(2024·信陽聯考)在“觀察植物細胞的質壁分離和復原實驗”中，對紫色洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片進行了三次觀察(如圖所示)。下列有關敘述正確的是
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A.本實驗中不選用洋蔥鱗片葉內表皮細胞是因為該細胞不能發生質壁分離
B.在實驗操作中，共涉及三次顯微鏡觀察，第一次用低倍鏡觀察，第二、三次
用高倍鏡觀察
C.如果將蔗糖溶液換成適宜濃度的KNO3溶液，可以省略E過程
D.當質壁分離復原后，細胞液濃度等于外界溶液濃度
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不選用洋蔥鱗片葉內表皮細胞是因為其液泡中不含色素，不易觀察到質壁分離和復原現象，洋蔥鱗片葉內表皮細胞是成熟的植物細胞，在高濃度的外界溶液中也能發生質壁分離，A錯誤；
本實驗三次顯微鏡觀察都采用低倍鏡觀察，B錯誤；
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由于鉀離子和硝酸根離子都能被植物細胞吸收，因此如果將蔗糖溶液換成適宜濃度的KNO3溶液，細胞會先發生質壁分離現象，隨后自動復原，故可以省略E過程，C正確；
細胞壁的伸縮性小于原生質層的伸縮性，當質壁分離復原后，細胞液的濃度不一定等于外界溶液濃度，也可能高于外界溶液濃度，D錯誤。
6.下列各項無法通過質壁分離與復原實驗證明的是
A.成熟植物細胞的死活
B.原生質層比細胞壁的伸縮性大
C.成熟的植物細胞能滲透吸水
D.水分子通過通道蛋白進出細胞
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成熟植物細胞放入蔗糖溶液中，若始終不能發生質壁分離，則說明該細胞是死細胞，反之是活細胞，質壁分離的內因是原生質層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性，成熟的植物細胞具有大液泡，能進行滲透吸水，A、B、C不符合題意；
質壁分離與復原實驗不能證明水分子通過水通道蛋白進出細胞，D符合題意。
7.(2024·黃岡一模)在相同條件下，先分別用不同濃度的蔗糖溶液處理洋蔥鱗片葉表皮細胞，再分別用清水處理上述細胞，兩次處理后都觀察并統計細胞質壁分離的情況，實驗結果見表。下列敘述錯誤的是
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蔗糖溶液濃度 質壁分離細胞比例(%) C1 C2 C3 C4
蔗糖溶液處理后 52 90 98 100
清水處理后 0 0 19 75
A.為了便于觀察，實驗應選擇洋蔥鱗片葉外表皮細胞
B.各組蔗糖溶液濃度的大小關系為C1＜C2＜C3＜C4
C.C3和C4組蔗糖溶液處理后部分細胞可能已經失去活性
D.各組蔗糖溶液處理過程中，水分子不能從蔗糖溶液進入細胞液
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蔗糖溶液濃度 質壁分離細胞比例(%) C1 C2 C3 C4
蔗糖溶液處理后 52 90 98 100
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洋蔥鱗片葉外表皮細胞中液泡呈現紫色，便于觀察，A正確；
分別用不同濃度的蔗糖溶液處理洋蔥鱗片葉表皮細胞，質壁分離的細胞比例大小關系為C1＜C2＜C3＜C4，濃度差越大，細胞失水越多，質壁分離細胞占比越大，因此各組蔗糖溶液濃度的大小關系為C1＜C2＜C3＜C4，B正確；
C3和C4組蔗糖溶液處理后，再用清水處理，仍有部分細胞處于質壁分離狀態，說明該部分細胞已失去活性，C正確；
水分子進出細胞是雙向的，可從蔗糖溶液進入細胞液，也可從細胞液出細胞，D錯誤。
答案
8.(2024·重慶模擬)用物質的量濃度為2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分別浸泡某種成熟的葉肉細胞，觀察其質壁分離現象，得到其原生質體體積的變化情況如圖所示。下列相關分析正確的是
A.60 s時，乙二醇溶液中的葉肉細胞吸
水能力大于蔗糖溶液中的葉肉細胞
B.120 s時，蔗糖溶液中的葉肉細胞的細
胞液濃度小于外界溶液濃度
C.180 s時，外界乙二醇溶液濃度與葉肉細胞細胞液濃度大小相同
D.240 s時，將蔗糖溶液中的葉肉細胞置于清水中一定會發生復原現象
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60 s時，乙二醇溶液中葉肉細胞失水量小于蔗糖溶液中的葉肉細胞，蔗糖溶液中的葉肉細胞吸水能力較強，A錯誤；
120 s時，蔗糖溶液中的葉肉細胞還在
不斷失水，原生質體體積縮小，葉肉細胞的細胞液濃度小于外界溶液濃度，B正確；
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180 s時，乙二醇溶液中的原生質體相對體積逐漸增大，說明此時葉肉細胞的細胞液濃度大于乙二醇溶液濃度，細胞吸水，原生質體相對體積增大，C錯誤；
240 s時，蔗糖溶液中的葉肉細胞可能會因為失水過多而死亡，不再發生質壁分離后的復原現象，D錯誤。
9.(2024·河南湘豫名校聯考)如圖所示為平衡時的滲透裝置，單糖可以通過半透膜，而二糖不能通過半透膜，在此基礎上繼續實驗。下列判斷不正確的是
A.達到如圖所示的平衡時，蔗糖溶液甲的濃度
高于乙
B.若吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液，則平衡
時m減小
C.若向漏斗中加入與甲等濃度的蔗糖溶液，則平衡時m 不變
D.向燒杯中加入少量蔗糖酶，平衡時m將增大
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若向漏斗中加入與甲等濃度的蔗糖溶液，則漏斗中溶質增多，溶液滲透壓增大，平衡時m增大，C錯誤；
向燒杯中加入少量蔗糖酶，燒杯中蔗糖水解為單糖，由于單糖可以透過半透膜進入漏斗，使漏斗內溶質增多，平衡時m將增大，D正確。
達到如圖所示的平衡時，由于液面高度差具有靜水壓，因此蔗糖溶液甲的濃度高于乙，A正確；
若吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液，由于滲透作用液面會繼續上升，上升時將漏斗的溶液稀釋，滲透壓下降，因此平衡時m減小，B正確；
10.(2024·湖南，14)縊蟶是我國傳統養殖的廣鹽性貝類之一，自身存在抵抗外界鹽度脅迫的滲透調節機制。縊蟶體內游離氨基酸含量隨鹽度的不同而變化，如圖為縊蟶在不同鹽度下鮮重隨培養時間的變化曲線。下列敘述錯誤的是
A.縊蟶在低鹽度條件下先吸水，后失水直至趨于
動態平衡
B.低鹽度培養8～48 h，縊蟶通過自我調節以增加
組織中的溶質含量
C.相同鹽度下，游離氨基酸含量高的組織滲透壓也高
D.縊蟶組織中游離氨基酸含量的變化與細胞呼吸有關
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分析圖中曲線，縊蟶在低鹽度條件下鮮重先增大后減小，說明其先吸水后失水，最后趨于動態平衡，A正確；
低鹽度培養下，0～8 h縊蟶鮮重增加，說明縊
蟶組織滲透壓大于外界環境，導致縊蟶吸水，8 h后縊蟶鮮重減少，說明為恢復正常狀態，縊蟶通過自我調節使組織中的溶質含量減少，從而降低組織滲透壓，引起組織失水，B錯誤；
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組織滲透壓的高低與其中的溶質含量有關，溶質越多，滲透壓相對越高，因此，相同鹽度下，游離氨基酸含量高的組織滲透壓也高，C正確；
細胞呼吸過程中產生的中間產物，可轉化為氨基酸、甘油等非糖物質，由此推測縊蟶組織中游離氨基酸含量的變化與細胞呼吸有關，D正確。
11.(2024·山東，4)仙人掌的莖由內部薄壁細胞和進行光合作用的外層細胞等組成，內部薄壁細胞的細胞壁伸縮性更大。水分充足時，內部薄壁細胞和外層細胞的滲透壓保持相等；干旱環境下，內部薄壁細胞中單糖合成多糖的速率比外層細胞快。下列說法錯誤的是
A.細胞失水過程中，細胞液濃度增大
B.干旱環境下，外層細胞的細胞液濃度比內部薄壁細胞的低
C.失水比例相同的情況下，外層細胞更易發生質壁分離
D.干旱環境下內部薄壁細胞合成多糖的速率更快，有利于外層細胞的光
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答案
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細胞失水過程中，水從細胞液流出，細胞液濃度增大，A正確；
依題意“干旱環境下，內部薄壁細胞中單糖合成多糖的速率比外層細胞快”，可知外層細胞的細胞液中的單糖多，外層細胞的細胞液濃度比內部薄壁細胞的高，B錯誤；
內部薄壁細胞細胞壁的伸縮性比外層細胞的細胞壁伸縮性更大，失水比例相同的情況下，外層細胞更易發生質壁分離，C正確；
干旱環境下內部薄壁細胞合成多糖的速率更快，使內部和外層的細胞液產生濃度梯度，水分從細胞液濃度低的內部細胞流向細胞液濃度高的外層細胞，外層細胞自由水含量增加，因而有利于外層細胞的光合作用，D正確。
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答案
12.(2024·西安模擬)將某種植物細胞分別浸潤在乙二醇溶液和蔗糖溶液中，其原生質體體積變化情況如圖所示。下列說法錯誤的是
A.ab段細胞的吸水能力持續增強
B.b點細胞壁與原生質體之間充滿蔗糖溶液
C.置于乙二醇溶液中的細胞從120 s時開始吸
收乙二醇
D.c點細胞液的滲透壓比2 mol·L－1的乙二醇溶
液滲透壓低
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答案
植物細胞在實驗開始時就能通過自由擴散吸收乙二醇，C錯誤；
c點時細胞液濃度和外界溶液濃度相同，但由于細胞失水且乙二醇進入細胞，此時乙二醇濃度已經小于2 mol·L－1，所以細胞液的滲透壓小于2 mol·L－1的乙二醇溶液的滲透壓，D正確。
ab段細胞失水，細胞液濃度增大，細胞的吸水能力持續增強，A正確；
細胞壁具有全透性，因此細胞壁與原生質體之間充滿蔗糖溶液，B正確；
13.研究人員用某種植物細胞為材料進行了兩組實驗：甲組將細胞置于一系列不同濃度的a(蔗糖或KNO3)溶液中，10分鐘后測定細胞原生質體的相對體積；乙組將細胞置于某種濃度的b(蔗糖或KNO3)溶液中，每隔2分鐘用顯微鏡觀察、記錄細胞原生質體的相對體積，甲、乙兩組的實驗結果分別如圖1和圖2所示。下列有關說法正確的是
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答案
A.實驗取材時不可選用黑藻葉肉細胞
B.乙組實驗所用溶液濃度需要小于0.16 mol·L－1，以免細胞過度失水死亡
C.甲組實驗用的是KNO3溶液，乙組實驗用的是蔗糖溶液
D.乙組實驗過程中，8 min時細胞液的濃度應大于0.16 mol·L－1
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明此時的外界溶液濃度與細胞液濃度相等，因此根據甲組實驗可知，細胞液濃度為0.16 mol·L－1，乙組放在外界溶液中，原生質體相對體積先減小，說明所用溶液濃度應大于0.16 mol·L－1，B錯誤；
黑藻是高等植物，葉肉細胞內有中央大液泡，置于高濃度溶液中可發生質壁分離，因此該實驗可以用黑藻葉肉細胞，A錯誤；
根據甲組細胞原生質體體積的變化，可知其所處的溶液中溶質不能進入細胞，因此其外界溶液為蔗糖溶液，當原生質體相對體積與初始體積相等時，說
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根據B項分析可知，甲組實驗用的是蔗糖溶液，乙組實驗用的是KNO3溶液，C錯誤；
乙組實驗過程中，8 min時原生質體相對體積雖等于初始體積，但由于該過程中細胞通過主動運輸吸收了K＋和 ，因此這時細胞液的濃度應大于初始的0.16 mol·L－1，D正確。
14.(2024·湖北部分學校模擬)小液流法是測定植物組織細胞液濃度的一種實驗方法，其原理是把高濃度溶液中的一小液滴放入低濃度溶液中時，液滴下沉；反之則上升。甲與乙兩組試管相同且依次編號為1～6號，相同的試管編號中加入相同濃度的蔗糖溶液。在甲試管中放入待測植物材料一段時間后，從中取小液滴滴入乙試管(如圖所示)，結果如表所示(注：甲試管內加入適量的甲烯藍，甲烯藍可使蔗糖溶液變藍，忽略甲烯藍對蔗糖濃度的影響)。下列相關敘述正確的是
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乙組試管編號 1 2 3 4 5 6
1 mol·L－1的蔗糖溶液(mL) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
蒸餾水(mL) 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0
藍色小液滴升降情況 下降 下降 下降 上升 上升 上升
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乙組試管編號 1 2 3 4 5 6
1 mol·L－1的蔗糖溶液(mL) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
蒸餾水(mL) 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0
藍色小液滴升降情況 下降 下降 下降 上升 上升 上升
A.據表格分析待測植物材料的細胞液濃度相當于1.5～2.0 mol·L－1的蔗糖溶液
B.假設上述實驗中藍色液滴均下降，則需適當調高外界溶液濃度
C.上述實驗也可以用等濃度硝酸鉀溶液代替蔗糖溶液
D.藍色小液滴在1～3號試管中均下降，下降速度最快的是3號試管
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答案
1～6號試管中蔗糖溶液的濃度逐漸升高，由于乙組3號試管中，液滴移動方向向下，乙組4號試管中，液滴移動方向向上，因每個試管中放入了蔗糖和蒸餾水，每個試管中的濃度應該用蔗糖溶液濃度除以蔗糖溶液和蒸餾水的體積之和，即10 mL，推知植物材料的細胞液濃度介于0.15～0.2 mol·L－1之間，A錯誤；
乙組試管編號 1 2 3 4 5 6
1 mol·L－1的蔗糖溶液(mL) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
蒸餾水(mL) 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0
藍色小液滴升降情況 下降 下降 下降 上升 上升 上升
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藍色小滴下降，說明植物細胞吸水，即所有外界溶液濃度均低于細胞液濃度，則需適當調高外界溶液濃度，B正確；
硝酸鉀可進入植物細胞，最后外界溶液濃度都低于細胞液濃度，即藍色小液滴都表現出下降，無法判斷植物材料的細胞液濃度，C錯誤；
乙組試管編號 1 2 3 4 5 6
1 mol·L－1的蔗糖溶液(mL) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
蒸餾水(mL) 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0
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乙組試管1、2、3中藍色小滴下降的原因是甲組1、2、3試管中待測植物的細胞液濃度大于蔗糖溶液濃度，細胞吸水，導致試管中蔗糖溶液濃度上升，藍色小滴密度大于乙組相同編號試管內溶液的密度，由于3號試管失水少，蔗糖溶液濃度變化小，故下降最慢，D錯誤。
乙組試管編號 1 2 3 4 5 6
1 mol·L－1的蔗糖溶液(mL) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
蒸餾水(mL) 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0
藍色小液滴升降情況 下降 下降 下降 上升 上升 上升
15.科研人員將a、b兩種植物的成熟葉片置于不同濃度的蔗糖溶液中，培養相同時間后檢測其重量變化，結果如圖所示。下列相關敘述正確的是
A.乙濃度條件下，a、b兩種植物的成熟葉片細胞處于質壁分離狀態
B.五種蔗糖溶液濃度的大小關系為丙>戊>甲>
丁>乙
C.在甲溶液中加入適量的蔗糖酶，在最初一段時
間，其中的b植物成熟葉片細胞液濃度將減小
D.兩種植物細胞液濃度的大小關系為a>b
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以b植物作為研究對象，丙濃度下細胞吸水最多，則丙的濃度最小，其次是戊，甲溶液中b植物既不吸水也不失水，與細胞液濃度相等，乙濃度下失水最多，則乙的濃度最大，因此五種蔗糖溶液濃度的大小關系為丙＜戊＜甲＜丁＜乙，B錯誤；
在甲溶液中，b植物吸水和失水處于動態平衡，蔗糖酶將蔗糖分解成葡萄糖和果糖，使其濃度增大，b植物將失水，細胞液濃度變大，C錯誤；
在丙濃度下，b植物的增加重量大于a植物，說明b植物的吸水量大于a植物，則兩種植物細胞液濃度的大小關系為b>a，D錯誤。
二、非選擇題
16.(2025·湖南部分學校聯考)為研究植物的抗寒機制及滲透吸水和失水的原理及現象，某生物興趣小組進行了以下實驗。圖1中S1為蔗糖溶液，S2為清水，半透膜只允許水分子通過，初始時兩液面平齊。將洋蔥鱗片葉外表皮均分為兩組，分別在常溫與低溫(4℃)下處理適宜時間后，再在常溫下用0.3 g/mL的蔗糖溶液進行質壁分離實驗，實驗結果如圖2。根據所學知識回答下列問題：
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答案
(1)成熟洋蔥鱗片葉外表皮細胞中，相當于圖1半透膜的結構是_________。一段時間內圖1中漏斗內液面的變化為____________________。
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答案
原生質層
先逐漸升高，后不變
(2)在低倍顯微鏡下觀察洋蔥鱗片葉外表皮細胞的質壁分離，主要觀察紫色中央液泡的大小變化和________________。水分子穿過洋蔥鱗片葉外表皮細胞膜進入細胞的方式為___________________。圖2中，常溫下質壁分離細胞占比達到100%時，不同細胞質壁分離的程度____________ (填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。與常溫相比，低溫對細胞代謝、膜流動性的影響可能是________________________。
原生質層的位置
自由擴散和協助擴散
不一定相同
細胞代謝和膜流動性降低
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答案
(3)根據上述信息推斷，洋蔥植株通過_______________________________提高自身抗寒能力。為比較抗寒洋蔥根尖成熟區的細胞液濃度和普通洋蔥根尖成熟區細胞液濃度的高低，請根據上述實驗方法，利用質壁分離實驗的原理設計實驗。實驗思路：______________________________________________________
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減少自由水含量和增大細胞液濃度
分別取抗寒洋蔥根尖成熟區細胞和普通洋蔥根尖成熟區細胞，制成臨時裝片，配制一系列濃度梯度的蔗糖溶液分別進行處理，觀察對比兩種植物細胞在每一濃度下發生質壁分離的情況
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