第2单元 第4课时 水进出细胞的原理-【优化探究】2025年高考生物一轮复习高考总复习配套课件（人教版2019 单选）

细胞的基本结构与物质运输 第二单元 第4课时　水进出细胞的原理 [课标要求]　阐明细胞膜具有选择透过性。 内容索引 NEIRONGSUOYIN 渗透作用与细胞的吸水和失水 观察植物细胞的质壁分离和复原 考点二 考点一 课时作业 巩固训练 高考演练 素能提升 课堂落实——10分钟自纠自查 渗透作用与细胞的吸水和失水 考点一 归纳 梳理必备知识 1．渗透作用及其现象分析 (1)概念：水分子（或其他溶剂分子）通过　　　　的　　　　，称为渗透作用。 (2)渗透装置 半透膜　 扩散 ①液面上升的原因：___________________________________________ ____________________________________________________________。 ②液面不会一直上升的原因：因为液面上升到一定程度就会产生一个静水压（图中Δh），当该压力和漏斗中的吸水能力相等时液面不再上升。 (3)渗透作用发生的条件 ①具有　　　　。 ②半透膜两侧的溶液存在　　　　。 单位时间内由烧杯中通过半透膜进入漏斗中的水分子数>单位时间内由漏斗中通过半透膜进入烧杯中的水分子数 半透膜　 浓度差 [教师独具] 提醒：渗透与扩散既有区别又有联系，渗透作用必须通过半透膜，扩散则不一定需要；扩散适用于各种物质，渗透仅指溶剂分子。渗透是一种特殊的扩散。 (4)影响渗透作用中液面变化的因素分析 半透膜表面积的大小 半透膜两侧的浓度差 在浓度NB＝NC＞NA，其他条件相同的情况下，半透膜的表面积越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显 结果：vB　　vC，ΔhB　　ΔhC 在其他条件相同的情况下，半透膜两侧的浓度差越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显 结果：vB＞vC，ΔhB　　ΔhC ＞　 ＝　 ＞ 2.动、植物细胞的吸水和失水 (1)动物细胞的吸水和失水 细胞膜　 细胞质　 吸水膨胀 　失水皱缩　 动态平衡 (2)成熟植物细胞的吸水和失水 ①原理 细胞液　 细胞壁 ②现象 大于　 小于　 等于 拓展 深挖教材细节 1．（必修1 第63页“思考·讨论”节选）当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？ 提示：不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞内液浓度也会下降，如果外界溶液浓度不是很低，有可能细胞内液浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡，此时，红细胞将不再吸水。 2．（必修1 第63页正文拓展）对于动植物细胞来说，单位时间内，水分子进出细胞的数量相等时，细胞内、外液体的浓度一定相等吗？为什么？ 提示：不一定。对于动物细胞来说，水分子进出细胞的数量相等时，细胞内、外溶液的浓度相等。但植物细胞有细胞壁的支持、保护作用，单位时间内水分子进出植物细胞的数量相等时，有可能细胞液浓度大于细胞外溶液浓度。 突破 强化关键能力 1．如图表示动植物与原生生物细胞避免渗透膨胀的三种机制。下列叙述正确的是(　　) A．动植物细胞吸水达到渗透平衡时，细胞内、外溶液浓度相等 B．植物细胞发生渗透吸水，以细胞膜充当发生渗透所需的半透膜 C．动物细胞避免渗透膨胀需要蛋白质协助 D．若将原生生物置于低渗溶液中，其收缩泡的伸缩频率减慢 C 动植物细胞在低浓度溶液中都会发生渗透吸水，吸水到一定程度后均会达到渗透平衡，动物细胞吸水达到渗透平衡时，细胞内、外溶液浓度相等，植物细胞吸水达到渗透平衡时，由于细胞壁的支撑作用，细胞外溶液浓度仍可能小于细胞液浓度，A错误；植物细胞发生渗透吸水，以原生质层充当发生渗透所需的半透膜，B错误；动物细胞需要载体蛋白协助将离子转运到细胞外，以减小细胞内溶液的渗透压，避免渗透膨胀，C正确；原生生物会通过收缩泡将多余的水排到细胞外，若将原生动物置于低渗溶液中，其收缩泡的伸缩频率会加快，D错误。 2．（2024·四川绵阳模拟）细胞膜对进出细胞的物质具 有选择性，这对细胞生命活动具有重要意义。研究细胞 膜时，常用半透膜材料来进行模拟。回答下列问题。 (1)如图是研究渗透作用的实验装置。漏斗内溶液(A)为一定浓度蔗糖溶液，漏斗外溶液(B)为清水，A、B液面起始高度一致。一段时间后，A溶液液面不再上升，此时液面差为Δh(Δh＞0)，则说明该半透膜 　　　　（填“允许”或“不允许”）蔗糖分子通过，原因是如果该半透膜允许蔗糖分子通过，最终A、B液面会_________________________ ______________。 不允许　 相平（或高度一致或不会 出现高度差） (1)渗透作用发生的条件是有半透膜且半透膜两侧存在浓度差，装置中，只有当半透膜允许水分子通过，不允许蔗糖分子通过时，才能观察到渗透现象，A与B之间存在高度差，说明半透膜不允许蔗糖分子通过，若水分子和蔗糖分子都能通过，那么最终A与B的液面会相平。 (2)某同学想在实验(1)的基础上，进一步确定该半透膜是否允许单糖通过。实验室没有单糖，其余试剂材料用具齐全。请你帮助他设计一个最简单的实验，写出实验思路，预期结果及结论。 答案：(2)实验思路：向A、B两溶液中添加等量的蔗糖酶，持续观察液面变化。 预期结果及结论：若A、B溶液最终液面相平，则该半透膜允许单糖分子通过；若A液面进一步升高，最终高于B液面，则该半透膜不允许单糖分子通过。 (2)因为是要在实验(1)的基础上进行，所以最简单的方法就是加入蔗糖酶（蔗糖酶会将蔗糖水解为果糖和葡萄糖）。实验思路：向A、B两溶液中添加等量的蔗糖酶，持续观察液面变化。预期结果及结论：若A、B溶液最终液面相平，则说明半透膜允许单糖通过；若A液面进一步升高，最终高于B液面，则说明半透膜不允许单糖通过。 归纳拓展 渗透作用实验装置的拓展应用 (1)验证渗透作用发生的条件 ①具有半透膜 ②半透膜两侧溶液具有浓度差 (2)比较不同溶液浓度的大小 漏斗内溶液浓度为M，烧杯内溶液浓度为N，以下为各种现象及对应的结论。 观察植物细胞的质壁分离和复原 考点二 归纳 梳理必备知识 一层半透膜 　大　 细胞液 外表皮 3．实验步骤及现象 细胞壁　 逐渐变小 　变深　 清水　 逐渐变大 　变浅 4．实验结论 (1)当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞　　　，发生　　　　　。 (2)发生质壁分离的细胞，当细胞液的浓度　　　外界溶液的浓度时，细胞　　　，发生质壁分离复原。 失水 　质壁分离　 大于　 吸水 5．不同外界溶液中植物细胞的变化分析 将成熟的植物细胞依次浸于蒸馏水、物质的量浓度为0.3 mol/L的蔗糖溶液和0.5 mol/L的尿素溶液中，原生质体（即植物细胞中细胞壁以内的部分）的体积随时间变化如图，分析如下。 (1)A曲线表示细胞在蒸馏水中：细胞略膨胀，但是由于　　　　的存在，原生质体的体积不能无限增大。 (2)B曲线表示细胞在0.5 mol/L的尿素溶液中：细胞先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　　　　　。 (3)C曲线表示细胞在0.3 mol/L的蔗糖溶液中：蔗糖不能进入细胞，因此质壁分离后细胞不能发生自动复原。 细胞壁 自动复原 6．质壁分离和复原实验的拓展应用 (1)判断成熟植物细胞的死活 活细胞　 死细胞 (2)测定细胞液浓度范围 一系列浓度梯度 未发生 质壁分离和刚发生质壁分 离 (3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度 同一浓度　 越小　 (4)比较未知浓度溶液的浓度大小 越大 (5)鉴别不同种类的溶液（如乙二醇溶液和蔗糖溶液） 拓展 深挖教材细节 （2021·湖南卷，3改编）质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。 (1)施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离　　　　（填“有”或“无”）关，理由是____________________________________________ ______________________________________________________________。 有 施肥过多使外界溶液浓度过高，大于细胞液的浓度，细胞发生质壁分离导致植物过度失水而死亡，引起“烧苗”现象 (2)质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐　　　　（填“降低”或“升高”），理由是__________________________________________ _________________________________________________________________________________。 降低 植物细胞在发生质壁分离复原的过程中，不断吸水导致细胞液的浓度逐渐降低，与外界溶液浓度差减小，细胞的吸水能力逐渐降低 (3)1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等吗？判断的依据是什么？ 提示：不相等。溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的渗透压不相同，蔗糖只以分子形式存在于溶液中，而NaCl溶液中含有钠离子和氯离子，故其渗透压高于蔗糖溶液。 突破 强化关键能力 1．如图为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离及复原实验示意图，据图分析，下列说法正确的是(　　) A．整个实验过程中，①是对照组，②是实验组 B．洋葱鳞片叶外表皮细胞可通过细胞呼吸为其 内的核DNA复制供能 C．进行质壁分离复原实验时，若观察到b处变为紫色，说明细胞膜破裂 D．用黑藻叶肉细胞进行质壁分离实验，可观察到a、b、c处分别为无色、绿色、无色 D 本实验存在两组对照实验，质壁分离过程中对照组是自然状态下的洋葱鳞片叶外表皮细胞①，质壁分离复原过程中对照组是发生了质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞②，A错误；洋葱鳞片叶外表皮细胞是成熟细胞，不再分裂，不能进行核DNA复制，B错误；用洋葱鳞片叶外表皮进行质壁分离复原实验时，若观察到a处变为紫色，说明细胞膜破裂，C错误；黑藻叶肉细胞内有大而清晰的叶绿体，液泡无色，因此用黑藻叶细胞进行质壁分离实验，可观察到a、b、c处分别为无色、绿色、无色，D正确。 技法提炼 实验存在两组对照实验 2．（2024·陕西西安模拟）确定植物组织的水势（细胞液浓度）有利于农肥的合理使用。小液流法是测定植物组织水势的常用方法，其原理是把高浓度溶液的一小液滴放到低浓度溶液中时，液滴下沉；反之则上升。甲、乙两组试管相同且依次编号为1～6号，相同的试管编号中加入相同浓度的蔗糖溶液。在甲试管中放入待测的植物材料一段时间后，从中取小液滴滴入乙试管（如图所示），结果如表（甲试管内加入适量的甲烯蓝，甲烯蓝可使蔗糖溶液变蓝，忽略甲烯蓝对蔗糖溶液浓度的影响）。下列相关叙述正确的是(　　) 乙组试管编号 1 2 3 4 5 6 1 mol/L的蔗糖溶液/mL 0.5 1 1.5 2 2.5 3 蒸馏水/mL 9.5 9 8.5 8 7.5 7 蓝色小液滴升降情况 ↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑ A．由表推知植物材料的细胞液浓度介于0.2～0.25 mol/L B.甲组1～3号试管中，植物材料水势变化最小的是3号 C．甲组4～6号试管中，植物材料的水势大于蔗糖溶液 的水势，细胞吸水 D．甲组试管内植物材料水势达到稳定时，与小液滴的水势相同 答案：B 据表格数据推知植物材料的细胞液浓度介于0.15～0.2 mol/L，A错误；乙组1～3号试管中，蓝色小液滴下降， 说明甲组1～3号试管中，植物细胞吸水，甲组1～3号 试管中，蔗糖溶液的浓度逐渐升高，与细胞液浓度差 逐渐降低，植物细胞吸水量逐渐减少，植物材料水势变化最小的是3号，B正确；乙组4～6号试管中，蓝色小液滴上升，说明甲组4～6号试管中，植物材料的水势小于蔗糖溶液的水势，细胞失水，C错误；由于细胞壁的限制作用，在低浓度外界溶液中，植物细胞不再吸水时，细胞液浓度仍然可能大于外界溶液的浓度。故甲组试管内植物材料水势达到稳定时，不一定与小液滴的水势相同，D错误。 高考演练 素能提升 2 3 1 4 1．（2023·全国甲卷，4）探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是(　　) C 将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞用30%蔗糖溶液处理后，液泡和原生质体体积均会因渗透失水而变小，一段时间后再用清水处理，二者体积会因吸水而变大，A错误；在用30%蔗糖溶液处理后，液泡中的细胞液浓度会因失水而变大，用清水处理后，细胞液浓度会因吸水而变小，B错误；随处理的蔗糖溶液浓度升高，液泡和原生质体体积由于失水增多而逐渐变小，而细胞液浓度则逐渐上升，C正确，D错误。 2 3 1 4 2．（2022·全国甲卷，2）植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是(　　) A．水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度 B．水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c C．水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度 D．水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度 2 3 1 4 C 由“细胞a未发生变化”可知，细胞a在该蔗糖溶液中的吸水量等于失水量，即水分交换前，细胞a的细胞液浓度与外界蔗糖溶液的浓度相等；由“细胞b体积增大”可知，细胞b在该蔗糖溶液中的吸水量大于失水量，即水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度；由“细胞c发生了质壁分离”可知，细胞c在该蔗糖溶液中的失水量大于吸水量，即水分交换前，细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度。综合上述分析可知，水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，A合理；水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c，B合理；水分交换平衡时，细胞a和细胞c的细胞液浓度都与各自所处的外界蔗糖溶液的浓度相等，由于细胞c发生了质壁分离，有水进入蔗糖溶液中，故水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C不合理、D合理。 2 3 1 4 3．（2021·广东卷，13）保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，如图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是(　　) A．比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后 B．质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中 C．滴加③后有较多水分子进入保卫细胞 D．推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③ 2 3 1 4 A 由图示可知，用蔗糖溶液①②③处理后气孔的变化分别为基本不变、关闭、张开，说明①②③处理后保卫细胞的变化分别为①形态几乎不变，细胞液浓度基本不变；②失水，细胞液浓度变大；③吸水，细胞液浓度变小。保卫细胞的细胞液浓度，③处理后小于①处理后，A错误。②处理后保卫细胞失水，最可能发生质壁分离，B正确。滴加③后保卫细胞吸水，有较多的水分子进入保卫细胞，C正确。推测3种蔗糖溶液浓度的高低为②>①>③，D正确。 2 3 1 4 4．（2021·重庆卷，20）在相同条件下，分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞，观察其质壁分离，再用清水处理后观察其质壁分离复原，实验结果见图。下列叙述错误的是(　　) A．T1组经蔗糖溶液处理后，有52%的细胞原生 质层的收缩程度大于细胞壁 B．各组蔗糖溶液中，水分子不能从蔗糖溶液进 入细胞液 C．T1和T2组经清水处理后，发生质壁分离的细胞均复原 D．T3和T4组若持续用清水处理，质壁分离的细胞比例可能下降 2 3 1 4 B 由柱形图可知，T1组经蔗糖溶液处理后，有 52%的细胞发生质壁分离，即有52%的细胞 原生质层的收缩程度大于细胞壁，A正确； 各组蔗糖溶液中，水分子可以从蔗糖溶液进 入细胞液，只是少于水分子从细胞液进入蔗糖溶液的量，B错误；T1和T2组部分细胞能发生质壁分离，说明质壁分离的细胞是活细胞，经清水处理后发生质壁分离的细胞均复原，C正确；T3和T4组若持续用清水处理，质壁分离复原的细胞逐渐增多，质壁分离的细胞比例可能下降，D正确。 2 3 1 4 课堂落实——10分钟自纠自查 一、易错易混诊断 1．在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜。(　　) 2．具有浓度差的溶液之间一定会发生渗透作用。(　　) 3．植物细胞内的液体环境主要指的是细胞质基质中的细胞液。(　　) 4．细胞膜和核膜以及两膜之间的细胞质称为原生质层。(　　) × × × × 二、情境长句设问 洋葱是绿色开花植物，其鳞茎粗大，近球形，贮藏着大量的营养物质，是我国主要栽培的蔬菜品种。某同学进行“植物细胞的吸水与失水”实验。所用材料为紫色的洋葱鳞片叶外表皮，试剂是蔗糖溶液和清水。实验步骤如图1所示，图2是在蔗糖溶液中观察到的洋葱鳞片叶外表皮细胞的结构示意图。 回答下列问题。 (1)成熟植物细胞发生质壁分离的条件是___________________________ _________________________________________________________________________。 细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性；原生质层相当于一层半透膜；细胞液的浓度小于外界溶液的浓度 (1)成熟植物细胞发生质壁分离的内因是细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性并且原生质层相当于一层半透膜，外因是细胞液的浓度小于外界溶液的浓度。 (2)图1 B步骤主要观察洋葱鳞片叶外表皮细胞中　　　　　　　的大小以及原生质层的位置，原生质层对应图2中的　　　　　（填数字）。图1 F步骤观察时发现质壁分离不能复原，原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （紫色）大液泡 2、4、5 蔗糖溶液浓度过高，细胞因失水过度而死亡 (2)低倍显微镜观察紫色大液泡的大小，原生质层的位置，植物细胞的大小。原生质层是由液泡膜、细胞膜以及两层膜之间的细胞质组成，图1 F步骤观察时发现质壁分离不能复原，原因可能是蔗糖溶液浓度过高，细胞因失水过多而死亡。 (3)若外界溶液浓度相同，用紫色洋葱鳞片叶外表皮的不同部位观察到的质壁分离程度可能不同，原因是 ___________________________________________________________。 紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不一定相同 (3)若外界溶液浓度相同，用紫色洋葱鳞片叶外表皮的不同部位观察到的质壁分离程度可能不同，原因是紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不一定相同。 (4)若图2表示洋葱鳞片叶外表皮细胞正处于质壁分离过程中，在显微镜下可观察到的现象是____________________________________________ ____________________。 7的紫色变深（中央液泡变小），原生质层变小， 逐渐与细胞壁分离 (4)若图2表示洋葱鳞片叶外表皮细胞正处于质壁分离过程中，在显微镜可观察到的现象是7的紫色变深（中央液泡变小），原生质层变小，逐渐与细胞壁分离。 课时作业 巩固训练 62 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 一、选择题 1．将生鸡蛋的大头保持壳膜完好去掉蛋壳，小头开个小孔让蛋清和蛋黄流出。将蛋壳内灌入质量分数为15%的蔗糖溶液，然后放在烧杯的清水中并用铅笔标上吃水线。下列分析错误的是(　　) A．卵壳膜相当于渗透装置中的半透膜 B．半小时后吃水线低于烧杯的水面是 由于清水渗入蛋壳所致 C．若将清水换为质量分数为15%的NaCl溶液，则蛋壳先上浮后下沉 D．若将正常的线粒体放入清水中，则线粒体内膜先涨破 14 13 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 若将正常的线粒体放入清水中，由于线粒体内膜向内折叠增大了膜面积，故外膜先破裂，内膜后破裂，D错误。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 2．下列有关细胞吸水和失水的叙述正确的是(　　) A．植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成 B．当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞一定会发生质壁分离 C．渗透实验中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜 D．细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性，但有毒物质仍能进入细胞 14 13 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 植物细胞的原生质层由细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质组成，A错误；当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞不一定会发生质壁分离，如死细胞、动物细胞不会发生质壁分离，根尖分生区细胞不含大液泡，也不会发生质壁分离，B错误；渗透实验中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子仍然通过半透膜，这时进出的水分子达动态平衡，C错误；细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性，但有毒物质仍能进入细胞，说明细胞膜的控制作用是相对的，D正确。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 3．将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的尿素溶液中，一段时间后用显微镜观察，发现该细胞未发生质壁分离，其原因可能是该细胞(　　) ①是死细胞　②大量吸水涨破细胞　③是根尖分生区细胞　④大量失水　⑤质壁分离后又自动复原 A．①②③　　　　　　　 B．①③⑤ C．②③⑤ D．②④⑤ 14 13 B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 ①死细胞的细胞膜失去选择透过性，不能发生渗透作用，也就没有质壁分离和复原现象；②将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的尿素溶液中，细胞应该失水发生质壁分离；③根尖分生区细胞没有大液泡，不能发生质壁分离和复原现象；④将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的尿素溶液中，细胞失水，发生质壁分离，则在显微镜下能观察到质壁分离；⑤活的成熟的植物细胞在浓度大于细胞液的尿素溶液中，由于渗透作用失水，发生质壁分离，又由于植物细胞吸收溶液中的尿素，最终导致细胞液浓度大于尿素溶液，通过渗透作用吸水，又会自动发生质壁分离复原。故①③⑤符合题意。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 4．某研究性学习小组在探究植物细胞的吸水和失水时，选择了以下三种实验材料：①紫色洋葱鳞片叶外表皮；②洋葱鳞片叶内表皮；③黑藻成熟叶片。下列叙述正确的是(　　) A．选用①进行实验时，正在发生质壁分离的细胞，其紫色区域逐渐缩小 B．选用②进行实验时，用0.3 g/mL的蔗糖溶液处理玻片标本观察不到质壁分离现象 C．选用③进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察 D．选用①②③进行实验时，正在发生质壁分离的细胞，其吸水能力逐渐减弱 14 13 A 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为观察植物细胞质壁分离的材料时，正在发生质壁分离的细胞，细胞因失水体积减小，故紫色区域缩小，颜色变深，A正确；选用洋葱鳞片叶内表皮细胞进行实验时，用0.3 g/mL的蔗糖溶液处理玻片标本也能观察到质壁分离现象，只是该类细胞中不含色素，现象不明显，B错误；黑藻成熟叶片的叶肉细胞中液泡呈无色，叶绿体的存在使原生质层呈绿色，有利于实验现象的观察，C错误；正在发生质壁分离的细胞，细胞液的浓度增加，使得细胞的吸水能力逐渐增强，D错误。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 5．将若干生理状况基本相同、长度为3 cm的鲜萝卜条分为四组，分别置于三种浓度相同的溶液（实验组）和清水（对照组）中，测量每组萝卜条的平均长度，结果如图所示。据图分析，下列叙述错误的是(　　) A．对照组中萝卜条长度增加较少的原因 是细胞壁的伸缩性较小 B．实验说明萝卜细胞膜上运输甘油的载 体蛋白比运输葡萄糖的载体蛋白数量多 C．蔗糖溶液中的萝卜条不能恢复原长度是因为细胞不吸收蔗糖 D．实验结束后，实验组中的萝卜条的细胞液浓度都比实验前大 14 13 B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 对照组中细胞吸水，但由于细胞壁的伸缩性相对较小，所以细胞体积增大较少，A正确；甘油为脂溶性小分子，进入细胞为自由扩散，所以细胞膜上没有运输甘油的载体蛋白，B错误；细胞发生质壁分离时，当溶质分子不能被细胞吸收时（如蔗糖），细胞不能发生质壁分离的自动复原；而当溶质分子能够被吸收时（如甘油），细胞能发生质壁分离的自动复原，C正确；蔗糖使组织细胞失去水分，所以细胞液浓度变大，甘油组和葡萄糖组由于都吸收了溶质进入细胞，所以细胞液浓度也变大了，D正确。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 6．将新鲜萝卜切成大小、形状相同的细条，分别置于清水和两种渗透压相同的溶液中，浸泡一段时间后测量各组萝卜条的长度，实验结果如图，下列分析错误的是(　　) A．实验结束时，三组细胞液泡的体积大小依次为c>b>a B．a组实验结果不同于b组的原因是蔗糖分子 不能被细胞吸收 C．b组细胞在实验过程中不会发生质壁分离 D．实验结束后，若将c组萝卜条继续放于清 水中，其长度可能不再发生改变 14 13 C b组细胞在实验过程中会发生质壁分离而后复原的现象，C错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 7．将新鲜的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置 于一定浓度的蔗糖溶液中，该紫色洋葱鳞片 叶外表皮细胞和其原生质体相对体积与细胞 液浓度之间的变化关系如图所示，原生质体 为植物细胞细胞壁以内的所有结构。下列有关说法正确的是(　　) A．曲线甲、乙分别表示原生质体和细胞相对体积的变化 B.原生质体与原生质层的差别仅在于是否含有细胞液 C．细胞液的初始浓度a大于外界蔗糖溶液的浓度 D．曲线甲、乙变化出现差异的原因与有关结构伸缩性的大小有关 14 13 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 曲线甲表示起初该结构的体积缩小，缩小到 一定程度后不再缩小，而曲线乙表示该结构 进一步缩小，由于细胞壁的伸缩性比原生质 体小，因此甲、乙分别表示细胞和原生质体 相对体积的变化，A错误，D正确；原生质 层由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成，不包括细胞核，原生质体由细胞膜、细胞质和细胞核组成，原生质体与原生质层的差别在于是否含有细胞液和细胞核，B错误；细胞在失水，说明细胞液的初始浓度a小于外界蔗糖溶液的浓度，C错误。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 8．某兴趣小组用不同浓度(0～0.6 mol·L-1)的蔗糖溶液处理了一批黄瓜条，按照蔗糖溶液浓度由低到高的顺序分成7组，一定时间后测定黄瓜条的质量变化，处理数据后得到如图所示的结果。下列叙述错误的是(　　) 注：黄瓜条的质量变化百分比(%)＝黄瓜条质量变化/黄瓜条初始质量×100% A．每组实验中黄瓜条的浸泡时间属于无关变量 B．实验后，1～7组黄瓜细胞的细胞液浓度依次升高 C．本实验所用的黄瓜细胞的细胞液中溶质的浓度在0.4～0.5 mol·L-1 D．实验后，1～7组黄瓜细胞的吸水能力依次降低 14 13 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 每组实验中黄瓜条的浸泡时间如果不一样，可 能会影响实验结果的准确性，浸泡时间属于无 关变量，必须相同且适宜，A正确；结合题图 分析可知，1～5组黄瓜细胞吸水量依次下降， 6～7组细胞失水，第7组失水量多于第6组，则 实验后1～7组黄瓜细胞的细胞液浓度依次升高，B正确；蔗糖溶液浓度为0.4 mol·L-1时，黄瓜细胞吸水，蔗糖溶液浓度为0.5 mol·L-1时，黄瓜细胞失水，故本实验所用的黄瓜细胞的细胞液中溶质的浓度在0.4～0.5 mol·L-1，C正确；实验后，第1～7组黄瓜细胞的细胞液浓度依次升高，所以在黄瓜细胞未死亡的情况下，实验后1～7组黄瓜细胞的吸水能力依次升高，D错误。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 9．实验小组将某洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的外界溶液中，测量“细胞液浓度/外界溶液浓度”的值（P值）随时间的变化曲线如图所示，下列说法错误的是(　　) A．在T2时刻无水分子通过细胞膜出入细胞 B．在0～T1时间段细胞在失水，可能发生了 质壁分离 C．实验中的外界溶液不可能是蔗糖溶液 D．该实验可证明细胞壁的伸缩性低于原生质层 14 13 A 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 在整个实验过程中都有水分子通过细胞膜出入细 胞，只是在T2时刻进入细胞和出细胞的水分子运 动速率相等，A错误；在0～T1时间段P值小于1， 说明外界溶液浓度大于细胞液浓度，所以该时间 段细胞是失水的，可能发生了质壁分离，B正确； 从图中可以看出，在T3时刻后，P值大于1，即细胞液浓度大于外界溶液浓度，植物细胞发生了质壁分离复原的现象。由于蔗糖分子不能出入细胞，所以在蔗糖溶液中植物细胞不会发生质壁分离自动复原的现象，即该实验中的外界溶液不可能是蔗糖溶液，C正确；该实验会发生质壁分离的现象，该现象能证明细胞壁的伸缩性低于原生质层，D正确。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 10．图甲是人成熟的红细胞处在不 同浓度的NaCl溶液中，红细胞的体 积(V)与初始体积(V0)之比的变化曲 线；图乙是某植物细胞在一定浓度 的乙二醇溶液中细胞失水量的变化 情况，有关叙述错误的是(　　) A．图甲中150 mmol·L-1 NaCl溶液不影响人成熟的红细胞的功能 B．图甲中显示可用小于100 mmol·L-1 NaCl溶液处理人成熟的红细胞来获得细胞膜 C．图乙中Oa段，细胞的吸水能力逐渐增强 D．图乙中细胞最终恢复到原始的细胞体积 14 13 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 图甲中，在150 mmol·L-1 NaCl溶液中 红细胞体积与初始体积之比等于1.0， 说明该溶液浓度与红细胞的细胞内液 浓度相等，不影响红细胞的功能，A 正确；图甲中红细胞在100 mmol·L-1 NaCl溶液中会吸水涨破，因此，用小 于该浓度的NaCl溶液处理人成熟的红细胞可制备细胞膜，B正确；图乙中Oa段细胞的失水量逐渐增大，则细胞液浓度逐渐增大，因此，细胞的吸水能力逐渐增强，C正确；据图可知，b点时细胞恢复到原始的细胞体积，之后能继续吸水，由于细胞壁的存在且细胞壁具有一定的伸缩性，细胞体积不会无限增大，最终细胞体积略大于原始的细胞体积，D错误。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 11．用2 mol·L-1的乙二醇溶液和2 mol·L-1的蔗糖溶液分别浸泡取自同一部位的植物表皮。每隔相同时间在显微镜下测量视野中若干个细胞的长度x和原生质体长度y（如图1），并计算x/y的平均值，得到图2所示结果。下列对结果曲线分析正确的是(　　) A．2 mol·L-1的乙二醇溶液和2 mol·L-1的蔗糖溶液的渗透压相等 B．a点之前比值不变说明表皮细胞水分子进出平衡 C．b点前表皮细胞的吸水能力逐渐减弱 D．c点时乙二醇开始进入细胞，细胞开始发生质壁分离复原 14 13 A 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 渗透压由单位体积内溶质微粒的含量决 定，2 mol·L-1的乙二醇溶液和2 mol·L-1 的蔗糖溶液的渗透压相等，A正确；a 点之前比值不变是因为失水较少，外界 溶液浓度比细胞液浓度高，水分子进出不平衡，B错误；b点前表皮细胞失水增加，渗透压增大，吸水能力逐渐增强，C错误；c点前乙二醇开始进入细胞，D错误。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 12．将某植物不同部位细胞A、B分别放入5种不同浓度的蔗糖溶液中，相同时间后观察原生质体体积相对变化情况如图所示（负值代表体积减小）。下列说法错误的是(　　) A．5种蔗糖溶液浓度由大到小依次是乙、 丁、甲、戊、丙 B．开始时A细胞的细胞液浓度大于B细胞 C．蔗糖溶液乙中的细胞可能由于失水过多而失去生命活性 D．处于蔗糖溶液甲中的A细胞吸水能力大于B细胞 14 13 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 据题意可知，负值代表体积减小，即蔗 糖溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水； 正值代表体积增大，即蔗糖溶液浓度小 于细胞液浓度，细胞吸水，故5种蔗糖溶 液浓度由大到小依次是乙、丁、甲、戊、 丙，A正确。植物不同部位细胞A、B放在同一浓度的蔗糖溶液（甲）中，A细胞原生质体体积不变，说明细胞液浓度等于蔗糖溶液浓度；而B细胞原生质体体积减小，说明B细胞失水，则细胞液浓度低于蔗糖溶液浓度，即开始时A细胞的细胞液浓度大于B细胞的，结束时B细胞的吸水能力大于A细胞，B正确，D错误；蔗糖溶液乙中的A、B细胞原生质体体积都最小，失水最多，故可能由于失水过多而失去生命活性，C正确。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 二、非选择题 13.（2024·河南郑州一模）如图是渗透装置，实验 开始时，A、B溶液的液面是齐平的，一段时间后， 达到平衡时，液面如图所示。请回答以下问题。 (1)平衡时，水分子　　　　（填“能”或“不能”）通过半透膜，平衡时B溶液的物质的量浓度　　　　（填“大于”“等于”或“小于”）A溶液的物质的量浓度。 14 13 能　 大于 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (1)平衡时，水分子进出半透膜达到动态平衡。渗透平衡时，液面高的一侧形成的静水压会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散，故平衡时B溶液的物质的量浓度大于A溶液的物质的量浓度。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (2)某同学在观察小型循环流水景观时，发现水流需要靠水泵驱动，于是突发奇想，欲利用渗透作用原理制作流水“永动机”，该同学首先将玻璃漏斗在b点下方截断，并连接橡胶软管，使液体回流到烧杯内，但要保证橡胶管的顶部要　　　（填“高于”或“低于”）b点的高度，在橡胶管和玻璃管的连接处　　　（填“需要”或“不需要”）用半透膜封闭，理由是________________________________________________ ______________________________________________________________，若要改变水流的速度可以采取的措施是　　　　　　　　　　　　（从影响渗透作用吸水速度的角度答出一点即可）。 14 13 低于　 需要 若不用半透膜封闭，B溶液的溶质会随水流进入A溶液，两种溶液的浓度差会缩小直到水流停止流动，不能达到“永动”的目的　 改变A、B溶液的浓度差 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (2)橡胶管的顶部要低于b点的高度，才能保证b中的液体能通过橡胶管流入A溶液中，在橡胶管和玻璃管的连接处需要用半透膜封闭，若不用半透膜封闭，B溶液的溶质会随水流进入A溶液，两种溶液的浓度差会缩小直到水停止流动，不能达到“永动”的目的。当A、B溶液的浓度差越大，水流的速度越快；当A、B溶液的浓度差越小，水流的速度越慢，因此若要改变水流的速度可以采取的措施是改变A、B溶液的浓度差。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 14．培育耐盐碱水稻是开发利用沿海滩涂盐碱地、扩充后备耕地资源的有效途径。耐盐碱水稻能在盐（碱）浓度0.3%以上的盐碱地生长生产。为验证耐盐碱水稻的抗逆性，某小组用0.3 g·mL-1的乙二醇溶液处理耐盐碱水稻和普通水稻的根毛细胞，结果如图所示。回答相关问题。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (1)大米能为人体生命活动提供能量，大米富含　　　，该物质是重要的储能物质。 14 13 淀粉 (1)淀粉是植物细胞的重要储能物质，大米富含淀粉。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (2)据图可知，　　　（填“Ⅰ组”或“Ⅱ组”）水稻是耐盐碱水稻，判断依据是_________________________________________________。 水稻耐盐碱特性与液泡膜上的Na＋转运蛋白（使Na＋积累在液泡中）有关。与普通水稻相比，耐盐碱水稻根毛细胞的液泡膜上Na＋转运蛋白的数量　　　　。 14 13 Ⅱ组　 Ⅱ组水稻原生质体的体积增大，能从外界吸收水分　 较多 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (2)根据图示可知，Ⅰ组水稻原生质体的体积先减小，说明发生了质壁分离，即初始时细胞液的浓度小于外界溶液浓度，不耐盐碱。而Ⅱ组水稻原生质体的体积增大，说明能从外界正常吸收水分，为耐盐碱水稻。已知水稻耐盐碱特性与液泡膜上的Na＋转运蛋白（使Na＋积累在液泡中）有关，液泡膜上的Na＋转运蛋白越多，有利于其吸收Na＋，增大细胞液的浓度，从而有利于细胞吸水，因此与普通水稻相比，耐盐碱水稻根毛细胞的液泡膜上Na＋转运蛋白的数量较多。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (3)由于细胞壁与原生质体的伸缩性不同，用显微镜观察处于B点的细胞，会观察到细胞出现　__　　　现象。B点后，原生质体的体积逐渐增大，原因是_______________________________________________________。 14 13 质壁分离 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (3)B点原生质体的相对体积小于初始时体积，说明此时为质壁分离状态，因此用显微镜观察处于B点的细胞，会观察到细胞出现质壁分离现象，由于乙二醇进入细胞内，增大了细胞液的浓度，使细胞吸水增加，故B点后，原生质体的体积逐渐增大。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (4)实验过程中，Ⅱ组水稻根毛细胞的原生质体不能一直增大，主要受 　　　　的限制。 14 13 细胞壁 (4)由于植物细胞的最外层为细胞壁，细胞壁的伸缩性较小，因此受到细胞壁的限制，Ⅱ组水稻根毛细胞的原生质体不能一直增大。 $$