2025届高三生物一轮复习课件第8讲　水进出细胞的原理

第8讲　水进出细胞的原理 高中总复习·生物学 1 1. 阐明质膜具有选择透过性。 2. 活动：通过模拟实验探究膜的透性。 3. 活动：观察植物细胞的质壁分离和复原。 课程标准 考情分析 质壁分离及复原实验及其应用 2024·湖南·T14　2024·山东·T4　2023·全国甲·T4　 2022·全国甲·T2　2022·湖南·T10　2021·湖南·T3　 2021·广东·T13　2021·重庆·T20　2021·湖北·T11　 2020·全国 Ⅱ·T5 3 1. 破考点·抓必备 2. 研真题·扣教材 3. 验收效·提能力 目录 Contents 01 破考点·抓必备 梳理归纳， 巩固基本知识 目 录 动画演示 动画演示 蔗糖分子 水分子 1. 漏斗管内的液面为什么会升高？ 单位时间烧杯到漏斗水分子数＞漏斗到烧杯水分子数，所以漏斗内页面上升。 玻璃纸（又叫赛璐玢）是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。 问题探讨 考点一　渗透作用与细胞的吸水和失水 2.为什么当液面上升到一定程度时，液面不再上升？ 漏斗管内的液面不再升高时，半透膜两侧的浓度相等吗？ 漏斗中的液面高于烧杯中的液面，液面差为h。由于烧杯中与漏斗中的液体具有浓度差，即具有渗透压差，所以水分子有进入漏斗的趋势。当漏斗内高出烧杯液面的液体产生的压强与渗透压处于平衡状态时，半透膜两侧水分子的交换率(进出)相同，液面不再升高。当液面不再上升时，半透膜两侧仍存在浓度差。原高浓度的溶液仍大于原低浓度的溶液。 注意：液面稳定时，处于动态平衡，两者之间还是有水分子进出，单位时间内水分子数目基本相同。 3.如果将处于渗透平衡状态的长颈漏斗中用吸管吸出一部分液体，h如何变化？分析原因 如果用吸管吸出一部分液体，高度差h对半透膜的压力减小，由烧杯进入漏斗的水分子数大于由漏斗进入烧杯的水分子数，但由于漏斗中的蔗糖溶液浓度低于起始状态，因此h减小。 5.如果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液结果会怎样? 4.如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面还会升高吗? 不会，纱布不是半透膜，蔗糖也可以通过 液面不变，因半透膜两侧浓度相等，水分子进出速率也会相等 考点一　渗透作用与细胞的吸水和失水 1. 渗透作用及其现象分析 c c 注意：渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，如质量分数为10％的蔗糖溶液的渗透压比质量分数为10％的葡萄糖溶液的小。 目 录 高中总复习·生物学 1g/ml葡萄糖溶液 1g/ml蔗糖溶液 半透膜只允许水分子进出 一段时间后A液面上升，B页面下降，最后趋于稳定,保持A液面高于B液面。 半透膜只允许水分子透过， A为1g/ml葡萄糖，B为1g/ml蔗糖溶液，初始液面平齐，一段时间后怎样？ 【练习】 1g/ml葡萄糖溶液 1g/ml蔗糖溶液 半透膜只允许水分子进出 A为1g/ml葡萄糖，B为1g/ml蔗糖溶液，初始液面平齐，一段时间后怎样？ 1）半透膜只允许水分子通过， 2）半透膜只允许水分子和单糖分子通过， 3）半透膜只允许水分子和单糖分子通过，且B侧加入少量蔗糖酶， 4）半透膜只允许水分子通过，且B侧加入少量蔗糖酶， 一段时间后A液面上升，B页面下降，最后趋于稳定(保持A液面高于B液面。） 一段时间后A液面先上升后下降，最终A液面低于B液面下降。 一段时间后A液面先上升后下降，最终A液面=B液面 一段时间后A液面先上升后下降，最终B液面略高于B液面 【练习】 读一读 1）半透膜只允许水分子通过，则一段时间后A液面高于B液面，最终液面之间出现 稳定高度差h1 2）半透膜只允许水分子通过，在漏斗中加入蔗糖酶，则h2＞h1 3）半透膜只允许水分子和单糖分子通过，在漏斗中加入蔗糖酶，则A液面先上升后 下降，最后A液面与B液面持平。 A B 2. 动植物细胞的吸水和失水 （1）动物细胞的吸水和失水 c c c c 目 录 高中总复习·生物学 1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？这些有机物相当于教材P62“问题探讨”所示装置中的什么物质？ 练习 红细胞中的血红蛋白是大分子有机物，不能透过细胞膜，它相当于“问题探讨”所示装置中的蔗糖分子。 2.红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜？ 3. 当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？ 不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞质的浓度也会下降，如果外界溶液浓度不是很低，有可能细胞质内溶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。 是 4.红细胞的失水或吸水取决于什么条件？ 5.想一想临床上输液为什么要用生理盐水？ 取决于红细胞内外溶液的浓度差，一般情况下，浓度差越大时，细胞吸水或失水越多。 因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致，血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。 （2）成熟植物细胞的吸水和失水 ①原理 c c 目 录 高中总复习·生物学 ②现象 c c c 目 录 高中总复习·生物学 （1）原生质层的包含哪几部分？与原生质体(细胞壁以内的所有结构)有何区别？ （2）含大液泡的成熟植物细胞中，液泡占细胞体积的90%以上，类比于渗透装置，植 物细胞内哪种液体可视为漏斗中的蔗糖溶液？ （3）植物细胞的哪一部分相当于半透膜？ （4）若某叶肉细胞放入清水中吸水，一段时间内细胞体积增大，最终会不会像动物细 胞一样涨破？为什么？ 练习 细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质(含细胞器，不含细胞核)。原生质体：去细胞壁后剩下的结构 细胞液 原生质层 不会。原因是植物细胞的细胞壁有支持和保护作用 1. （必修1 P62正文）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. （必修1 P62正文）具有浓度差的溶液之间一定会发生渗透作用。 （　×　） 3. （必修1 P63正文）当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而 涨破。 （　×　） 提示：红细胞不一定会涨破；因为红细胞吸水膨胀后，细胞内的溶液浓度 也会下降，如果外界溶液浓度不是很低，细胞内的溶液浓度下降后有可能 与外界溶液的浓度达到平衡，此时，红细胞将不再吸水。 × × × 目 录 高中总复习·生物学 4. （必修1 P63正文）植物细胞的原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层 膜之间的细胞质和细胞核。 （　×　） 提示：原生质层是指细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质，不包括细 胞核。 5. （必修1 P64探究·实践）植物细胞放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液 中，都能发生质壁分离现象。 （　×　） × × 目 录 高中总复习·生物学 1. （2025·四川广安模拟）为研究成熟植物细胞的渗透现象，设计简易渗 透装置如图甲所示。将洋葱表皮细胞浸入某种浓度的蔗糖溶液或清水中所 发生的变化如图乙所示。下列相关叙述中错误的是（　　） A. 图甲中，达到渗透平衡时，S1和S2溶液浓度的大小关系是S1＞S2 B. 图乙中左侧细胞的吸水能力比右侧细胞弱 C. 图乙中相当于图甲中半透膜的是③④⑤ D. 图乙所示细胞中②处的液体是清水 √ 目 录 高中总复习·生物学 解析： 　渗透平衡时S1溶液的浓度仍然大于S2，A正确；图乙中左侧细胞 到右侧细胞表示质壁分离过程，质壁分离过程中，细胞逐渐失水，细胞液 浓度逐渐变大，细胞吸水能力逐渐变强，因此左侧细胞的吸水能力比右侧 细胞弱，B正确；图乙中相当于图甲中半透膜结构的是原生质层，由③④ ⑤组成，即由细胞膜、细胞质和液泡膜构成，C正确；细胞壁具有全透 性，图乙中②处为外界溶液，即蔗糖溶液或清水，D错误。 目 录 高中总复习·生物学 题后归纳 动植物细胞的吸水与失水 　　对动物细胞来说，水分子进出细胞的数量相等时，细胞内外溶液的浓 度相等；但植物细胞的细胞壁有支持、保护作用，当单位时间内水分子进 出植物细胞数量相等时，有可能细胞内溶液浓度大于细胞外溶液浓度。 目 录 高中总复习·生物学 2. 〔多选〕（2025·辽宁大连八中适应性测试）如图甲是哺乳动物M的红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞的体积（V）与初始体积（V0）之比的变化曲线；图乙是红细胞裂解后正常、外翻性小泡的形成示 意图。下列相关分析错误的是（　　） A. 该红细胞细胞内液与90 mmol·L－1NaCl 溶液浓度相当 B. 250 mmol·L－1NaCl溶液不会影响红细胞的正常代谢 C. 细胞裂解及小泡的形成主要体现生物膜的选择透过性 D. 外翻性小泡膜外侧可能不含有信号分子的受体 √ √ √ 目 录 高中总复习·生物学 解析：　红细胞相当于一个渗透系统，在低浓度的NaCl溶液中吸水膨 胀，在高浓度的NaCl溶液中失水皱缩，当细胞内溶液浓度和外界溶液浓度 等渗时，水分子进出细胞达到平衡状态，细胞体积基本不变，图甲当红细 胞的体积（V）与初始体积（V0）之比等于1时，说明细胞体积不变，此时 对应的外界溶液浓度（即150 mmol·L－1）和细胞内液浓度相当，A错误； 根据图甲坐标变化红细胞在250 mmol·L－1NaCl溶液中失水较多，进而影响 该细胞代谢，B错误；细胞裂解和小泡形成体现了生物膜的流动性，C错 误；外翻性小泡因其结构已遭到破坏，不能行使正常的功能，故其膜外侧 可能不含有信号分子的受体，D正确。 目 录 高中总复习·生物学 考点二　活动：观察植物细胞的质壁分离和复原 1. 实验原理 目 录 高中总复习·生物学 2. 实验材料：紫色的洋葱鳞片叶 细胞，有 ⁠且内含紫 色花青素便于观察。 提醒 黑藻叶片的叶肉细胞中含叶绿体，叶绿体也可作为观察质壁分离的参 照物。洋葱鳞片叶内表皮细胞也可用于本实验，但现象不够明显。 外表皮　 大液泡　 目 录 高中总复习·生物学 3. 实验步骤及现象 目 录 高中总复习·生物学 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 ，发生质壁 分离。 （2）发生质壁分离的细胞，当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细 胞 ，发生质壁分离复原。 失水　 吸水　 目 录 高中总复习·生物学 ②质壁分离过程中，外界溶液浓度大于细胞液浓度，质壁分离程度越大， 植物细胞吸水能力越强；质壁分离复原过程中，外界溶液浓度小于细胞液 浓度。 ③实验中涉及的对照类型为自身对照，自身对照指对照组和实验组在同一 研究对象上进行，是实验前后之间的对照。 提醒 实验注意点 ①单独观察处于质壁分离的静态图像，不能判断细胞是正在发生质壁分离 还是质壁分离复原。 目 录 高中总复习·生物学 ④ 实验材料的选择 a.选择的材料必须是活细胞，因为只有活细胞的原生质层才具有选择透过性，否则将不会发生质壁分离和复原现象。 b.要用含有大液泡的植物细胞。未形成中央大液泡的细胞靠吸胀作用吸水，如风干的种子、分生组织细胞等。 c.细胞最好有颜色，易于观察，例如紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞。 此外，针对本实验还需要注意的是 1. 本实验存在两组对照实验 2. 质壁分离发生的条件 从细胞角度分析：1）具有中央大液泡的成熟的活的植物细胞可发生质壁分离及复原现象；2）未成熟的植物细胞（如分生区的细胞有许多小液泡，无大液泡）、死细胞和动物细胞不会发生质壁分离现象。 从溶液角度分析： 1）在一定浓度（溶质不能透过原生质层）的溶液中只会发生质壁分离现象，不能发生自动复原现象（只 有用清水或低渗溶液处理，方可复原）。 2）在一定浓度（溶质可透过原生质层）的溶液中（如KNO3、 NaCl、甘油、尿素等）可发生质壁分离 后又自动复原的现象。 3）在高浓度溶液中，可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原现象（因为植物细胞因失水过多而死亡） 4）盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，使原生质层失去选择透过性，不适合作为质壁分离的溶液。 第一组 实验组 对照组 经0.3g/ml蔗糖溶液处理后发生质壁分离的洋葱表皮细胞 自然状态下的洋葱表皮细胞 第二组 实验组 对照组 用清水处理后发生了质壁分离复原的细胞 发生了质壁分离的洋葱表皮细胞 不同外界溶液中植物细胞的变化分析 将成熟植物的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，但是由于细胞壁的存在，原生质体的体积不能无限膨胀。 (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自动复原；KNO3、甘油、乙二醇等溶液中也可发生质壁分离后自动复原现象。 (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。 关键点拨 1.本实验为什么选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞？无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞 能否发生质壁分离？ 2.发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是什么物质？ 3. 为什么选用0.3g/ml的蔗糖溶液？ 实验选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的原因是其细胞液中含有色素，使液泡呈现紫色，便于实验现象的观察。无色洋葱鳞片叶内表皮细胞也可以发生质壁分离，只不过实验现象不容易观察到。 因为细胞壁是全透性的，所以发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液。 既能明显出现质壁分离现象，又不会因浓度过高造成植物细胞因失水过多而死亡。 练习 4.植物细胞的吸水能力与细胞液浓度有什么关系？质壁分离过程中细胞的吸水能力 有什么变化？ 植物细胞的吸水能力与细胞液浓度呈正相关，细胞液浓度越大，说明细胞液中的溶质微粒越多，对水的吸引力越大。质壁分离过程中， 细胞失水→质壁分离→细胞液浓度变大→细胞吸水能力变强 不能确定此细胞一定正在发生质壁分离。因为此时细胞可能正在发生质壁分离，也可能正在发生质壁分离复原，也可能正处于水分子进出平衡状态。 6.该实验结论是？ (1)植物细胞的原生质层相当于一层半透膜；(2)植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。 5. 某同学观察到某细胞处于如图所示状态，能否确定正在发生质壁分离？ 1. （2022·浙江6月选考11题）“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离 复原”实验中，用显微镜观察到的结果如图所示。 下列叙述正确的是（　　） A. 由实验结果推知，甲图细胞是有活性的 B. 与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较低 C. 丙图细胞的体积将持续增大，最终涨破 D. 若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现象更明显 √ 目 录 高中总复习·生物学 解析： 　甲图细胞能够发生质壁分离，证明其是活的植物细胞，A正确； 乙图细胞已经发生失水，液泡体积变小，其细胞液浓度高于甲图细胞的， B错误；植物细胞存在细胞壁，不会吸水涨破，C错误；根尖分生区细胞还 未成熟，没有中央大液泡，不能用来观察质壁分离，D错误。 目 录 高中总复习·生物学 2. （2021·广东高考13题）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 √ 目 录 高中总复习·生物学 解析： 　蔗糖分子属于二糖，不能进入保卫细胞，在清水中，保卫细胞 因渗透吸水导致气孔开放，据题图可知，滴加蔗糖溶液①，保卫细胞气孔 张开程度几乎与初始状态一样，推测蔗糖溶液①的浓度近似等于保卫细胞 细胞液浓度，滴加蔗糖溶液②，保卫细胞气孔关闭，推测蔗糖溶液②的浓 度高于保卫细胞细胞液浓度，故质壁分离最可能出现在滴加蔗糖溶液②后 观察的视野中，B正确；滴加蔗糖溶液③，保卫细胞气孔张开比初始状态 更大，推测蔗糖溶液③的浓度低于保卫细胞的细胞液浓度，滴加蔗糖溶液 ③后有更多的水分子进入保卫细胞，故蔗糖溶液③处理后的保卫细胞细胞 液浓度＜蔗糖溶液①处理后的保卫细胞细胞液浓度，A错误，C正确；由以 上分析可知，3种蔗糖溶液浓度高低为②＞①＞③，D正确。 目 录 高中总复习·生物学 题后归纳 植物细胞质壁分离及复原的拓展应用 （1）判断成熟植物细胞是活细胞还是死细胞 （2）测定细胞液浓度范围 目 录 高中总复习·生物学 （3）比较不同植物成熟细胞的细胞液浓度 （4）鉴别不同种类的溶液（如乙二醇溶液和蔗糖溶液） 目 录 高中总复习·生物学 3. 某实验小组利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞进行实验，探究不同种类外 界溶液对细胞的影响，实验结果如下表所示。下列相关叙述错误的是（　） 实验组 5分钟 再过5分钟 滴加清水5分钟 ① 0.3 g/mL蔗糖溶液 质壁分离 无变化 质壁分离复原 ② 0.5 g/mL蔗糖溶液 质壁分离 无变化 无变化 ③ 0.3 g/mL乙二醇溶液 质壁分离 质壁分离复原 无变化 ④ 0.5 g/mL盐酸溶液 无变化 无变化 无变化 A. 实验组①中滴加清水后质壁分离复原是由水分进入细胞导致的 B. 实验组②前5分钟洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡颜色逐渐加深 C. 实验组③在5分钟之后随着吸水能力的增大细胞发生质壁分离复原 D. 实验组④实验过程中细胞始终无变化可能是盐酸破坏了细胞膜结构 √ 目 录 高中总复习·生物学 解析：　实验组①中滴加清水后质壁分离复原是由于水分通过渗透作用 进入细胞，导致原生质层吸水，A正确；实验组②前5分钟出现了质壁分离 的现象，细胞失水，洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡颜色逐渐加深，B正 确；实验组③在前5分钟发生质壁分离，此时吸水能力最强，5分钟后吸水 能力逐渐减弱，C错误；实验组④实验过程中细胞始终无变化可能是盐酸 破坏了细胞膜结构，导致细胞死亡，D正确。 目 录 高中总复习·生物学 4. 〔多选〕将若干生理状态相同、长度为3 cm的鲜萝卜条随机均分为四 组，分别置于清水a（对照组）和三种物质的量浓度相同的b、c、d溶液 （实验组）中，定时测量每组萝卜条平均长度，记录结果如图所示。据图 分析，下列叙述错误的是（　　） A. a、b、c三组萝卜条的细胞都是先发生了 质壁分离，然后又发生了自动复原 B. 30 min后，b、c、d三组萝卜条细胞的吸水能力均逐渐增大 C. 90 min时，实验组中的萝卜条的细胞液浓度都比实验前大 D. 80 min后，取出d组萝卜条并置于清水中，可能观察不到质壁分离复原 的现象 √ √ √ 目 录 高中总复习·生物学 解析： 　清水组萝卜条细胞发生了渗透吸水，甘油溶液和葡萄糖溶液 组萝卜条先渗透失水后渗透吸水，即b、c组萝卜条的细胞都是先发生了质 壁分离，然后又发生了自动复原，A错误；30 min后，b组萝卜条长度增 加，说明细胞吸水；c组萝卜条长度继续减小，说明继续失水，细胞的吸水 能力逐渐增大，40 min后萝卜条长度增加；d组萝卜条长度不变，说明水分 子进出平衡，细胞吸水能力不变，B错误；90 min时，d组细胞可能已死 亡，C错误；80 min后，d组萝卜条可能失水过多而死亡，取出d组萝卜条 并置于清水中，可能观察不到质壁分离复原的现象，D正确。 目 录 高中总复习·生物学 02 研真题·扣教材 探究分析， 培养核心技能 目 录 1. （2023·重庆高考7题）某兴趣小组利用如图装置和表中试剂探究了透析袋的透性。当a为①、b为⑤时，袋内溶液逐渐变为蓝色；当a为②、b为③时，水浴（55摄氏度）后透析袋内、外均不出现砖红色。下列叙述正确的是（　　） 编号 试剂 ① 质量分数为3％的可溶性淀粉 ② 质量分数为5％的葡萄糖溶液 ③ 斐林试剂 ④ 淀粉酶溶液 ⑤ 碘溶液 A. 若a为①＋②，b为③，水浴后透析袋外最终会出现砖红色 B. 若a为①＋②，b为⑤，透析袋外的溶液最终会出现蓝色 C. 若a为①＋④，b为⑤，透析袋内的溶液最终会出现棕红色 D. 若a为①＋④，b为③，水浴后透析袋内最终会出现砖红色 √ 目 录 高中总复习·生物学 解析： 　当a为①、b为⑤时，袋内溶液逐渐变为蓝色，说明淀粉不能透 过半透膜，碘可以透过半透膜；当a为②、b为③时，水浴（55摄氏度）后 透析袋内、外均不出现砖红色，说明葡萄糖和斐林试剂均不能透过半透 膜。若a为①＋②，b为③，淀粉、葡萄糖和斐林试剂不能透过半透膜，水 浴后不会出现砖红色，A错误；若a为①＋②，b为⑤，碘可进入透析袋 内，透析袋内出现蓝色，淀粉不能透过半透膜到达透析袋外，透析袋外的 溶液不会出现蓝色，B错误；若a为①＋④，b为⑤，淀粉酶将淀粉分解， 碘进入透析袋内呈现棕红色，C正确；若a为①＋④，b为③，由于斐林试 剂无法进入透析袋，水浴后透析袋内不会出现砖红色，D错误。 目 录 高中总复习·生物学 2. （2023·全国甲卷4题）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（　　） √ 目 录 高中总复习·生物学 解析：　用30％蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮，细胞失水，随着 时间的延长，原生质体和液泡的体积均减小，用清水处理后，细胞吸水， 原生质体和液泡的体积均逐渐恢复，A错误；用30％蔗糖溶液处理紫色洋 葱鳞片叶外表皮，细胞失水，随着时间的延长，细胞液浓度升高，用清水 处理后，细胞吸水，细胞液浓度降低，B错误；当蔗糖溶液浓度小于紫色 洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，随着蔗糖溶液浓度的增加，细胞 吸水，由于有细胞壁的阻碍，原生质体和液泡的体积均略微增加；当蔗糖 溶液浓度大于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，随着蔗糖溶液 浓度的增加，细胞失水，原生质体和液泡的体积均逐渐减小，C正确；当蔗糖溶液浓度小于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，随着蔗糖溶液浓度的增加，细胞吸水，细胞液浓度略微降低；当蔗糖溶液浓度大于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，随着蔗糖溶液浓度的增加，细胞失水，细胞液浓度增加，D错误。 目 录 高中总复习·生物学 3. （2022·全国甲卷2题）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 √ 目 录 高中总复习·生物学 解析：　由“①细胞a未发生变化”可推出细胞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“②细胞b体积增大”可推出细胞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“③细胞c发生了质壁分离”可推出细胞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 合上述分析可以推出，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项合理；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项合理；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项不合理，D项合理。 目 录 高中总复习·生物学 4. （2024·江苏高考7题）有同学以紫色洋葱为实验材料，进行“观察植物 细胞的质壁分离和复原”实验。下列相关叙述合理的是（　　） A. 制作临时装片时，先将撕下的表皮放在载玻片上，再滴一滴清水，盖 上盖玻片 B. 用低倍镜观察刚制成的临时装片，可见细胞多呈长条形，细胞核位于细 胞中央 C. 用吸水纸引流使0.3 g/mL蔗糖溶液替换清水，可先后观察到质壁分离和 复原现象 D. 通过观察紫色中央液泡体积大小变化，可推测表皮细胞是处于吸水还 是失水状态 √ 目 录 高中总复习·生物学 解析：　制作临时装片时，通常是先滴一滴清水在载玻片上，然后将 撕下的表皮放在清水上，再盖上盖玻片，A错误；用低倍镜观察刚制成 的临时装片时，细胞核通常位于细胞的一侧，而不是中央，B错误；用 吸水纸引流0.3 g/mL蔗糖溶液替换清水，可以观察到质壁分离现象， 但要观察复原现象需要重新用清水替换0.3 g/mL蔗糖溶液，C错误；当 液泡体积变大，说明细胞吸水，液泡体积变小，说明细胞失水，所以 通过观察紫色中央液泡体积大小变化，可推测表皮细胞是处于吸水还 是失水状态，D正确。 目 录 高中总复习·生物学 5. （2021·湖南高考3题）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。下列叙述错误的是（　　） A. 施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关 B. 质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部脱离细胞壁 C. 质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低 D. 1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等 √ 目 录 高中总复习·生物学 解析：　对农作物施肥过多，根细胞外液浓度过高，会导致质壁分 离，引起“烧苗”，A正确；质壁分离过程中，原生质层（由细胞膜、 液泡膜以及两层膜之间的细胞质构成）与细胞壁分离，细胞膜可局部 或全部脱离细胞壁，B正确；质壁分离复原过程中，细胞液浓度逐渐降 低，吸水能力逐渐降低，C正确；1 mol/L NaCl溶液中，含1 mol/L的 Na＋和1 mol/L的Cl－，即溶质微粒浓度为2 mol/L，而1 mol/L蔗糖的溶 质为蔗糖分子，不可再拆分，故1 mol/L NaCl溶液的渗透压大于1 mol/L蔗糖溶液的渗透压，D错误。 目 录 高中总复习·生物学 溯源教材 （1）当细胞不断失水时，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，原生质层 会与细胞壁逐渐分离开来。　（见必修1 P65正文） （2）外界溶液中的水透过原生质层进入细胞液中，细胞逐渐发生质壁分 离的复原。　（见必修1 P65正文） （3）渗透压是溶液中溶质微粒对水的吸引力。　（见选择性必修1 P5 正文） 目 录 高中总复习·生物学 （1）观察植物细胞吸水和失水时，可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外 表皮。　（2021·全国乙卷） （　√　） （2）质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小。　（2020·山 东高考） （　×　） 提示：质壁分离过程中，细胞液浓度增大，吸水能力增大。 （3）可以用大蒜根尖分生区细胞作实验材料来观察细胞的质壁分离与复 原。　（2020·全国Ⅰ卷） （　×　） 提示：根尖分生区细胞没有大液泡，不适合作此实验材料。 √ × × 目 录 高中总复习·生物学 （4）观察植物细胞质壁分离时，在低倍镜下无法观察到质壁分离现象。　 （2023·江苏高考） （　×　） 提示：质壁分离与复原现象在低倍镜下即可正常观察。 × 目 录 高中总复习·生物学 03 验收效·提能力 跟踪训练，检验学习效果 目 录 一、单项选择题 1. （2025·江西南昌调研）下列有关渗透作用的说法，错误的是（　　） A. 将完整的成熟植物活细胞放在清水中，当不再吸水时细胞内外浓度不 一定相等 B. 根尖成熟区表皮细胞主要通过渗透作用吸水 C. 成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，没有选择透过性 D. 一定范围内的温度改变能影响水分子通过半透膜的速率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 目 录 高中总复习·生物学 解析：　将植物细胞放在清水中，当不再吸水时，可能因为细胞壁的束 缚导致细胞液浓度仍高于外界溶液浓度，A正确；根尖成熟区表皮细胞有 大液泡，主要通过渗透作用吸水，B正确；成熟植物细胞的原生质层具有 选择透过性，相当于一层半透膜，C错误；一定范围内的温度改变能影响 水分子通过半透膜的速率，如低温能影响分子的运动，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·生物学 2. （2025·贵州清镇模拟）下列有关细胞吸水和失水叙述正确的是（　　） 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，但部分有毒物质仍能进入 细胞 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·生物学 解析：　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到动态平 衡，C错误；细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性，但部分有毒物质仍 能进入细胞，说明细胞膜的控制作用是相对的，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·生物学 3. （2025·广东惠州调研）基于对植物细胞质壁分离原理的理解判断，下 列各项无法通过质壁分离实验证明的是（　　） A. 成熟植物细胞的死活 B. 原生质层比细胞壁伸缩性大 C. 成熟的植物细胞能进行渗透吸水 D. 水分子可以通过通道蛋白进入细胞 解析：　质壁分离实验无法证明水分子可以通过通道蛋白进入细胞，D符 合题意。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·生物学 4. （2025·河南名校联考）如图为一个渗透装置，假设溶质分子或离子不 能通过半透膜，实验开始时，液面a和b平齐。下列判断错误的是（　　） A. 如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则液面a会 下降，液面b会上升 B. 如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量 分数相同，则液面a会上升，液面b会下降 C. 当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的浓 度不一定相等 D. 当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的渗 透压一定相等 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·生物学 解析：　如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则水分子运动的 总趋势是由甲流向乙，液面a会下降，液面b会上升，A正确；如果甲、乙 分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量分数相同，由于蔗糖是二糖， 葡萄糖是单糖，因此甲的物质的量浓度大于乙，则液面a会上升，液面b会 下降，B正确；当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，两侧的液面可能仍 存在高度差，因此甲、乙溶液的浓度不一定相等，甲、乙溶液的渗透压也 不一定相等，C正确，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·生物学 5. （2025·山东聊城模拟）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 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·生物学 解析：　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材料 时，正在发生质壁分离的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， 现象不易观察，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，细胞液的浓度逐渐增加，使得细胞的吸水能力逐渐增强， D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·生物学 6. （2025·广西柳州高三模拟）研究植物细胞的吸水与失水常用紫色洋葱 鳞片叶外表皮细胞作为实验材料。将外表皮细胞浸润在2 mol/L的蔗糖溶液 中，一段时间后，实验现象如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 发生质壁分离前甲处溶液浓度小于2 mol/L B. 乙处溶液浓度等于2 mol/L C. 水分子只能以自由扩散的方式通过细胞壁和原生质层 D. 将蔗糖溶液替换为等浓度乙二醇溶液，液泡体积会一直减小 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·生物学 解析：　将外表皮细胞浸润在2 mol/L的蔗糖溶液中，植物细胞发生质壁 分离，说明发生质壁分离前细胞液的浓度小于外界溶液浓度，故甲处溶液 浓度小于2 mol/L，A正确；甲处的水分进入乙处，乙处溶液浓度降低，故 乙处溶液浓度小于2 mol/L，B错误；细胞壁是全透性的，水分子穿过细胞 壁不属于跨膜运输，原生质层相当于一层半透膜，水分子可以以自由扩 散、协助扩散的方式通过原生质层，C错误；将蔗糖溶液替换为等浓度乙 二醇溶液，乙二醇可以进入甲处，甲处的溶液浓度会增加，液泡体积会先 减小后增大，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·生物学 7. （2025·吉林长春质检）用细胞液浓度相同的紫色洋葱鳞片叶外表皮细 胞分别制成5个临时装片，同时滴加甲、乙、丙、丁、戊5种不同浓度的蔗 糖溶液，处理相同时间后，观察记录原生质体的体积变化，绘制结果如图 所示。下列有关叙述正确的是（　　） A. 甲溶液中紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离程 度大于丁溶液中的 B. 实验后，甲～戊溶液中外表皮细胞的细胞液浓度最 低的是乙溶液 C. 将丙溶液中的外表皮细胞浸润在清水中，可发生质壁分离的复原 D. 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度与戊蔗糖溶液浓度相当 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·生物学 解析：　据题图可知，甲和丁溶液中细胞均失水，且丁中细胞失水更 多，故甲溶液中紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离程度小于丁溶液中 的，A错误；本实验所用洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度相同，实验 后，乙溶液中细胞失水最多，说明乙溶液中细胞的细胞液浓度最高，B错 误；丙溶液中的原生质体体积增大，说明该浓度下细胞吸水，并未发生质 壁分离，C错误；戊蔗糖溶液浓度中细胞原生质体体积不变，说明水分子 进出细胞达到平衡状态，推测紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度与 戊蔗糖溶液浓度相当，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·生物学 8. （2025·河北秦皇岛模拟）为探究细胞吸水能力与液泡相对体积的关 系，科研人员利用紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞和不同浓度的蔗糖溶液进 行了实验，测得细胞吸水能力与液泡相对体积（正常状态下液泡体积记为 1.0）的关系如图所示。下列相关叙述不正确的是（　　） A. a点细胞吸收的水多于b点 B. 与b点相比，a点细胞原生质体的体积较小 C. c→d过程，细胞体积没有显著增加 D. d点细胞液的渗透压低于a、b点 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 二、不定项选择题 目 录 高中总复习·生物学 解析：　a点液泡相对体积小于b点且二者均小于1.0，说明处于a、b点的 细胞失水，发生质壁分离，原生质体的体积减小，且a点细胞失水多于b 点，与b点相比，a点细胞的原生质体体积较小，A错误，B正确；c→d过 程，液泡相对体积从1.0逐渐增大，说明在此过程中细胞吸水，但由于细 胞壁的存在，植物细胞的体积不会显著增加，C正确；细胞液的渗透压越 高，细胞吸水能力越强，故d点细胞液的渗透压低于a、b点，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·生物学 9. （2025·哈尔滨九中高三期中）利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞和0.3 g/mL的蔗糖溶液为实验材料，模拟探究细胞膜的选择透过性，如图为不同 处理时间对紫色洋葱表皮细胞的质壁分离的影响。 下列叙述错误的是（　　） A. 该过程中原生质体的体积与细胞体积的变化完全吻合 B. 该过程中蔗糖和水能自由通过鳞片叶表皮细胞的细胞壁 C. 在处理时间为10 min时，鳞片叶表皮细胞的吸水能力最弱 D. 0～2 min时，叶表皮细胞主动吸水导致细胞液浓度下降 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·生物学 解析： 　原生质体的伸缩性较大，而细胞壁的伸缩性较小，原生 质体的体积变小，而细胞体积几乎不变，A错误；细胞壁是全透性的， 蔗糖和水都能自由进出细胞壁，B正确；随着质壁分离程度增大，鳞片 叶表皮细胞的吸水能力增强，故在处理时间为10 min时（分离程度较 大，细胞失水较多），鳞片叶表皮细胞的吸水能力较强，C错误；外界 溶液浓度比细胞液浓度大，0～2 min时细胞失水，且为被动运输，不 是主动吸水，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·生物学 10. （2025·湖南邵东高三月考）某研究小组用5种植物材料进行质壁分离 实验。在相同的放大倍数下，记录视野中的细胞数目，然后滴加蔗糖溶 液，记录从滴加蔗糖溶液到发生“初始质壁分离”的平均时间，绘制成如 图。下列说法错误的是（　　） A. 据图分析可知，5种植物材料中山茶细胞最大 B. 该实验在观察质壁分离现象时，没有设计对 照实验 C. 若在发生质壁分离后滴加清水，则细胞膜附近的水分子只进不出 D. 5种材料中，红花檵木细胞的细胞液浓度最小 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·生物学 解析： 　根据题图可知，视野中记录到的山茶的平均细胞数最少，由此 推知其细胞体积相对最大，A正确；该实验中的各组材料之间相互对照， 每组材料质壁分离前后也可形成自身对照，B错误；若在发生质壁分离后 滴加清水，则细胞膜附近的水分子有进也有出，从整体来看进入的水分子 多于出来的水分子，C错误；各组实验中红花檵木细胞发生初始质壁分离 的平均时间最短，即质壁分离的速度最快，说明实验开始时红花檵木细胞 的细胞液浓度最小，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·生物学 三、非选择题 11. （2025·河南南阳一中质检）袁隆平院士曾说，实现耐盐碱水稻种 植1亿亩的目标是他的第三个梦想。耐盐碱水稻是指能在盐（碱）浓度 为0.3％以上的盐碱地生长、亩产量在300公斤以上的水稻品种。现有 普通水稻和耐盐碱水稻若干，由于标签损坏无法辨认类型，某生物兴 趣小组使用0.3 g/mL的KNO3溶液分别处理两组水稻细胞，结果如图 1，请回答相关问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·生物学 （1）该实验通过观察原生质体体积相对值进行比较，故所选水稻细胞必 须含有的细胞器是 。图1中Ⅱ组水稻的曲线不能无限上升是受限 于 ⁠。 解析： 根据图1分析可知，Ⅰ组水稻发生了质壁分离和复原，说明所选 水稻细胞为成熟的细胞，含有大液泡。由于植物细胞壁伸缩性有限，因此 Ⅱ组水稻不能无限吸水，故曲线不能无限上升。 液泡 细胞壁（的伸缩性） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·生物学 （2）A→B段，Ⅰ组水稻的吸水能力 ，此时，在细胞壁和原 生质体之间充满了 ⁠。 解析： A→B段，Ⅰ组水稻发生质壁分离，细胞液浓度增大，吸水能 力逐渐升高。由于细胞壁具有全透性，故此时在细胞壁和原生质体之间充 满了KNO3溶液。 逐渐升高 KNO3溶液 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·生物学 （3）实验过程中并未添加清水，Ⅰ组水稻原生质体体积的变化是由于细胞 能通过主动吸收 ，从而使得细胞液的浓度变得比外界溶液 浓度 ⁠。 解析： 由于细胞能通过主动吸收K＋和N ，使细胞液浓度高于外界溶液浓度，细胞吸水，因此细胞会发生质壁分离的复原。 K＋和N 高 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·生物学 （4）某同学想探究耐盐碱水稻的耐盐碱能力，可选用 ⁠组水稻进行合 理分组，配置一系列浓度大于0.3 g/mL的KNO3溶液进行实验观察。若1 h 后观察到的实验结果如图2，分析可知，该品系的耐盐碱水稻适合种植在 盐浓度低于 的土壤中。 解析：根据图1分析可知，Ⅱ组为耐盐碱水稻，因此欲探究耐盐碱水稻的耐盐碱能力，可选用Ⅱ组水稻进行合理分组。据图2可知，细胞在0.4 g/mL的KNO3溶液中未发生质壁分离，而在0.45 g/mL的KNO3溶液中发生质壁分离。因此若要其正常生长，需要将该品系的耐盐碱水稻种植在盐浓度低于0.4 g/mL的土壤中。 Ⅱ 0.4 g/mL 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·生物学 课件使用说明 本课件使用Office2016制作，请使用相应软件打开并使用。 本课件文本框内容可编辑，单击文本框即可进行修改和编辑。 本课件理科公式均采用微软公式制作，如果您是Office2007或WPS 2021年4月份以前的版本会出现包含公式及数字无法编辑的情况，请您升级软件享受更优质体验。 如您在使用过程中遇到公式不显示或者乱码的情况，可能是因为您的电脑缺少字体，请登录网站http://help.fonts.tcypt.cn/下载。 由于WPS软件原因，部分电脑可能存在理科公式无动画的问题，请您安装Office2016或以上版本即可解决该问题，登录网站http://help.office.tcypt.com/下载。 关于一键升级Office版本及其他课件使用方面的问题，请点击"常见问题"，或致电0537-7311096。 谢谢观看！ $$