课时作业(6) 水进出细胞的原理（Word练习）-【优化指导】2026年高考生物学一轮复习高中总复习·第1轮（人教版不定项版）

课时作业（6）　水进出细胞的原理 一、选择题 1．下列关于“观察洋葱表皮细胞质壁分离及质壁分离复原”实验的叙述，正确的是(　　) A．在质壁分离过程中，水分子只能从液泡内移动到细胞膜外 B．若改用内表皮细胞进行实验，应将显微镜视野的亮度调亮 C．质壁分离复原后，细胞液渗透压和外界溶液渗透压相等 D．若在显微镜下观察到质壁分离现象，则仍无法判断细胞液渗透压和外界蔗糖溶液渗透压的大小关系 D　解析：在质壁分离过程中，水分子的移动是双向的，A错误；若改用内表皮细胞进行实验，细胞液没有颜色，应将显微镜视野的亮度调暗，B错误；若放在清水中，质壁分离复原后，由于细胞壁的伸缩性小，细胞液渗透压可大于外界溶液渗透压，C错误；若在显微镜下观察到质壁分离现象，此时细胞可能处于正在分离状态或复原状态，因此无法判断细胞液渗透压和外界蔗糖溶液渗透压的大小关系，D正确。 2．某兴趣小组做了如图所示的渗透作用实验，实验开始时，甲、乙漏斗内外液面相平。已知所用的半透膜只允许水分子通过，葡萄糖和蔗糖不能通过。下列叙述错误的是(　　) A．当甲、乙漏斗内液面不再升高时，甲漏斗内液面高度比乙低 B．当甲、乙漏斗内液面不再升高时，漏斗内外溶液浓度不相等 C．若每次平衡后都将漏斗内上升的水柱移走，则水柱将会越来越低 D．若葡萄糖能通过半透膜，乙液面会先升高后下降直至内外液面几乎相平 A　解析：0.3 mol/L的葡萄糖溶液和0.3 mol/L的蔗糖溶液，渗透压是相等的。溶质微粒数都是每升0.3 mol，当甲、乙漏斗内液面不再升高时，二者液面高度相同，A错误；葡萄糖和蔗糖不能通过半透膜，当甲、乙漏斗内液面不再升高时，漏斗外依旧是清水，漏斗内为稀释后的蔗糖或葡萄糖溶液，故漏斗内外溶液浓度不相等，B正确；若每次平衡后都将漏斗内上升的水柱(含有蔗糖或葡萄糖)移走，则会使漏斗内溶液的浓度越来越小，再次平衡时水柱将会越来越低，C正确；一开始漏斗内溶液浓度大于漏斗外，乙漏斗吸水后液面升高，由于葡萄糖能通过半透膜，漏斗内浓度下降，漏斗外浓度升高，浓度差减小，液面开始下降，直至内外液面几乎相平，D正确。 3．(2025·黑龙江哈尔滨模拟)原生质体长度与细胞长度的比值(M值)可在一定程度上反映细胞质壁分离程度。下列有关植物细胞质壁分离与复原实验的叙述，错误的是(　　) A．原生质体长度与细胞长度的比值越大，液泡的颜色越浅 B．在一定时间内，M值与植物细胞的吸水能力成反比 C．细胞发生质壁分离的过程中，细胞壁不发生收缩 D．实验中，外界蔗糖溶液浓度过高会造成细胞失水死亡 C　解析：原生质体长度与细胞长度的比值越大，说明细胞液浓度越低，液泡的颜色越浅，A正确；在一定时间内，M值越小，说明细胞失水发生质壁分离的程度越大，细胞液浓度增加得越多，植物细胞的吸水能力越强，因此在一定时间内，M值与植物细胞的吸水能力成反比，B正确；植物细胞壁也有一定的伸缩性，细胞发生质壁分离的过程中，细胞壁也会发生轻微的收缩，C错误；实验中，外界蔗糖溶液浓度过高会造成细胞失水过多而死亡，D正确。 4．(2025·四川南充模拟)如图是在四种不同外界溶液中，洋葱鳞片叶外表皮细胞的多种理化性质随时间变化的曲线。下列关于甲、乙、丙、丁四图的叙述，正确的是(　　) A．图甲中A点和B点洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度可能相等 B．图乙中B点到A点洋葱鳞片叶外表皮细胞的吸水能力表现为逐渐减弱 C．图丙中B点后细胞吸水能力减小的速率减慢的原因可能有细胞壁的限制 D．图丁中C点后细胞开始从外界溶液吸收溶质，导致细胞液颜色深度减小 C　解析：图甲中A点到C点，细胞液泡变小，说明细胞失水而发生质壁分离，而C点到B点液泡变大，说明细胞吸水，在C点到B点的过程中洋葱鳞片叶外表皮细胞发生了质壁分离自动复原，外界溶质进入液泡，因此B点细胞液浓度应大于A点，A错误；图乙中B点到A点洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度逐渐增大，细胞液的渗透压逐渐增大，吸水能力逐渐增强，B错误；图丙中B点后细胞吸水能力减小的速率减慢的原因可能有细胞壁的限制，细胞壁对原生质层起支持和保护作用，C正确；图丁中，细胞液颜色先变深后变浅，表示细胞发生质壁分离后又自动复原的过程，因此在C点之前细胞就开始从外界溶液吸收溶质，D错误。 5．取某植物叶片打孔后，将大小相同的叶圆片分别浸泡在甲、乙、丙3种不同浓度的KNO3溶液中，由于细胞液与外界溶液浓度的差异，细胞可能因吸水、失水引起自身形态的改变。经不同处理时间后，通过显微镜观察到甲、乙、丙3组叶圆片叶肉细胞的形态如下图所示。 下列叙述正确的是(　　) A．处于甲细胞状态时，无水分子进入细胞 B．乙细胞若持续浸泡在该溶液中将会涨破 C．实验开始时，甲组KNO3溶液浓度可能大于细胞液浓度 D．图中所示3个细胞的细胞液浓度大小关系为丙>甲>乙 C　解析：分析题图可知，处于甲细胞状态时，细胞维持正常形态，此时进出细胞的水分子数相等，A错误；植物细胞的细胞壁有支持和保护作用，因此乙细胞持续吸水不会涨破，B错误；若最初甲组KNO3溶液浓度大于细胞液浓度，则甲组细胞应先渗透失水，后因吸收K＋和NO，细胞液浓度增大，细胞又渗透吸水恢复原状，C正确；因甲、乙、丙浸泡在3种不同浓度的KNO3溶液中，图中所示3个细胞的细胞液浓度大小关系不能确定，D错误。 6．(2025·河南驻马店模拟)在“探究植物细胞的吸水与失水”实验过程中，某同学显微观察到生活着的某洋葱表皮细胞正处于下图所示状态(a、b表示该部位的溶液浓度)，下列有关说法中，错误的是(　　) A．该细胞能发生质壁分离的原因之一是细胞壁的伸缩性比原生质层的低 B．a中的细胞液浓度在此时可能小于、大于或等于b的浓度 C．若b所示的体积进一步增大，则b处的浓度将减小 D．该实验说明植物细胞的细胞膜相当于半透膜 D　解析：质壁分离产生的原因：①原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性；②细胞液与外界溶液之间具有浓度差，A正确。细胞可能处于质壁分离状态(外界溶液浓度大)，也可能处于质壁分离复原状态(外界溶液浓度小)，还可能处于平衡状态(内、外溶液浓度相等)，所以a中的细胞液浓度可能大于、小于或等于b的浓度，B正确。若b所示的体积进一步增大，说明细胞失水，正处于细胞质壁分离的过程中，b处液体的浓度将减小，C正确。该实验的结论是植物细胞的原生质层相当于半透膜，D错误。 7．将人体红细胞分别置于含浓度为0.9%、0.6%、1.2%氯化钠溶液的3个烧杯中，浸泡一段时间后其细胞形态如下图所示。下列叙述正确的是(　　) A．a组红细胞发生了渗透作用 B．b组红细胞吸水能力增强 C．c组红细胞出现了质壁分离现象 D．b组和c组实验体现了细胞膜的结构特点 D　解析：a组红细胞处于等渗溶液中，没有发生渗透作用，A错误；b组红细胞吸水膨胀，导致细胞内液浓度降低，细胞吸水能力减弱，B错误；红细胞没有细胞壁，不会出现质壁分离现象，C错误；b组和c组细胞膜面积变化，体现了细胞膜的流动性，D正确。 8．为研究植物细胞质壁分离现象，某同学将不同植物材料放入一定浓度的蔗糖溶液中，一段时间后观察到细胞发生了质壁分离现象。下列说法错误的是(　　) A．与白色花瓣相比，采用红色花瓣更有利于对实验现象的观察 B．用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在不利于实验现象的观察 C．在紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同 D．蔗糖和H2O都能自由通过植物细胞的细胞壁 B　解析：与白色花瓣相比，采用红色花瓣有颜色的对比，更有利于对实验现象的观察，A正确；用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在使原生质层呈绿色，有利于实验现象的观察，B错误；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，故用相同浓度的蔗糖溶液进行质壁分离实验时，观察到的质壁分离程度可能不同，C正确；植物细胞的细胞壁具有全透性，蔗糖和H2O都能自由通过，D正确。 9．(2025·重庆模拟)下图甲、乙、丙分别是三种哺乳动物的红细胞，研究人员将它们分别置于同一浓度的某水溶液中，并绘制出水分子的跨膜运输示意图，箭头方向表示水分子进出的方向，箭头粗细表示单位时间内水分子进出的多少。下列叙述正确的是(　　) A．在该溶液中能够发生质壁分离现象的是细胞甲 B．在高倍显微镜下，可观察到进出乙细胞的水分子数相等 C．甲和丙红细胞中细胞质浓度大小为甲>丙 D．若将甲、乙、丙细胞分别置于蒸馏水中，最终均会涨破 D　解析：红细胞没有细胞壁，甲、乙、丙都不能发生质壁分离现象，A错误；乙细胞单位时间内进出水分子数相等，但光学显微镜观察不到水分子的扩散，B错误；由图中甲、丙两种红细胞在该溶液中水分子进出的箭头粗细不同可知，甲和丙红细胞中细胞质浓度大小为甲<丙，C错误；若将甲、乙、丙细胞分别置于蒸馏水中，红细胞会因过度吸水而涨破，D正确。 10．(不定项)(2025·山东德州模拟)植物可通过调控细胞内的含水量来抵抗寒冷胁迫。为探究该耐寒机理，兴趣小组将洋葱鳞片叶外表皮和葫芦藓叶片放在常温和4 ℃下处理24 h后，再用相同浓度的蔗糖溶液进行质壁分离实验，结果如下表所示。下列说法错误的是(　　) A.质壁分离的细胞占比达到100%时，不同细胞质壁分离的程度相同 B．4 ℃处理后的洋葱鳞片叶外表皮和葫芦藓叶片的细胞液浓度均大于常温时的 C．与葫芦藓叶片相比，洋葱鳞片叶外表皮的抗寒能力可能较高 D．植物可通过减少自由水含量和增大细胞液浓度来提高耐寒能力 AB　解析：质壁分离的细胞占比达到100%时，由于不同细胞的细胞液浓度大小不同，不同细胞质壁分离的程度不一定相同，A错误；4 ℃低温处理，物质运输的速率会变慢，因此质壁分离的速率会变慢，但是不能说明4 ℃处理后的洋葱鳞片叶外表皮和葫芦藓叶片的细胞液浓度均大于常温时的，B错误；从实验数据看，洋葱鳞片叶外表皮在低温下细胞发生质壁分离的初始时间比葫芦藓叶片要短，说明它调控细胞内的含水量的能力强，其抗寒能力可能较高，C正确；植物可通过减少自由水含量和增大细胞液浓度来提高耐寒能力，这是常见的植物抗寒机理，D正确。 11．(不定项)(2025·河北沧州模拟)植物细胞发生的质壁分离有凹型质壁分离和凸型质壁分离，分别如下图甲、乙所示。有些新鲜的实验材料会出现凹型质壁分离。下列叙述正确的是(　　) A．甲细胞的细胞膜与细胞壁可能具有一定的黏连性 B．若乙为洋葱鳞片叶外表皮细胞，则M处呈紫色 C．甲、乙细胞的细胞液浓度可能等于外界溶液浓度 D．甲、乙细胞细胞壁的伸缩性均小于其原生质层的 ACD　解析：由图可知，甲细胞出现凹型质壁分离，说明甲细胞的细胞膜与细胞壁可能具有一定的黏连性，A正确；若乙为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，则M处无色，液泡内部为紫色，B错误；若甲、乙细胞此时处于质壁分离的最大程度，则甲、乙细胞的细胞液浓度可能等于外界溶液浓度，C正确；必须是活的植物细胞才会发生质壁分离，此外，还要有大液泡，并且植物细胞中原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，D正确。 12．(不定项)某同学将紫色洋葱的鳞片叶外表皮细胞置于A～F六组不同浓度的蔗糖溶液中一段时间后，测得实验后与实验前原生质体平均长度的比值数据如图所示。下列分析正确的是(　　) A．这六组蔗糖溶液中，A组蔗糖溶液的浓度最高 B．实验后，A组细胞的吸水能力可能大于B组细胞 C．实验后，E、F组蔗糖溶液的浓度是相同的 D．六组洋葱细胞均通过自由扩散的方式吸水或失水 AB　解析：图中的纵轴为实验后长度/实验前长度，该比值小于1，说明细胞失水，且蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度，故A、B、C三组细胞失水；该比值大于1，说明细胞吸水，且蔗糖溶液浓度低于细胞液浓度，故D、E、F三组细胞吸水，因此这六组蔗糖溶液中，A组蔗糖溶液的浓度最高，A正确；实验后长度/实验前长度的比值越小，细胞失水越多，细胞吸水的能力越强，故吸水能力：A组＞B组，B正确；E、F两组的细胞都吸水，蔗糖溶液浓度均低于自身细胞液浓度，虽然实验后长度/实验前长度的比值相同，但是这两组细胞的细胞液浓度大小是无法确定的，故无法确定E、F组蔗糖溶液的浓度是否相同，C错误；六组洋葱细胞通过自由扩散和协助扩散的方式吸水或失水，D错误。 二、非选择题 13．(2025·河北保定模拟)水通道蛋白位于部分细胞的细胞膜上，能介导水分子跨膜运输，提高水分子的运输速率。将哺乳动物成熟红细胞放入渗透压较低的溶液中，可使其逐渐吸水涨破，此时光线更容易透过红细胞悬浮液，液体由不透明的红色溶液逐渐变澄清，肉眼即可观察到，这种现象称为溶血，溶血时间与水分进入红细胞的速率有关。下图是猪的红细胞在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞体积和初始体积之比的变化曲线图，O点对应的浓度为红细胞吸水涨破时的NaCl浓度。回答下列问题： (1)动物细胞能否发生渗透失水？________。 (2)分析图，将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应的NaCl溶液中，一段时间后，甲、乙细胞均保持活性，红细胞乙的吸水能力____________(填“大于”“小于”或“等于”)红细胞甲。 (3)将猪的红细胞和肝细胞置于蒸馏水中，发现红细胞吸水涨破所需时间少于肝细胞，结合以上信息分析，其原因可能是____________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)有观点认为：低温会使水分通过细胞膜的速率减慢。请以羊血为材料，以溶血现象作为观察实验指标，设计实验验证这一观点。(要求：写出实验思路并预期结果)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)能 (2)大于 (3)红细胞细胞膜上存在水通道蛋白，吸水速率更快，肝细胞细胞膜上无水通道蛋白，所以红细胞吸水涨破所需的时间少于肝细胞(或与肝细胞细胞膜上存在的水通道蛋白相比，红细胞细胞膜上存在的水通道蛋白更多，吸水速率更快) (4)实验思路：将生理状态相同的哺乳动物成熟红细胞均分为甲、乙两组，甲组处于室温条件，乙组做低温处理，然后将两组细胞同时置于等量的蒸馏水中，观察两组红细胞溶血现象并记录溶血时间。预期实验结果：低温组溶血时间更长 解析：(1)渗透作用是指水分子或其他溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜扩散进入高浓度溶液中的现象。动物细胞的细胞膜相当于一种半透膜，当动物细胞处于高渗透压环境时，外界溶液的浓度高于细胞内的液体浓度，这时水分子会从细胞内部通过细胞膜渗透到外部环境，从而导致细胞体积缩小，这个过程就是渗透失水。(2)由曲线可知，将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓度的NaCl溶液中，一段时间后，二者的细胞体积和初始体积之比均小于1，且乙的比值更小，说明红细胞乙的失水量多于红细胞甲，则红细胞乙的细胞内液渗透压较高，因此红细胞乙的吸水能力大于红细胞甲。(3)水分子通过细胞膜的方式有自由扩散和借助水通道蛋白的协助扩散，将猪的红细胞和肝细胞置于蒸馏水中，发现红细胞吸水涨破所需的时间少于肝细胞，结合以上信息分析，其原因可能是红细胞细胞膜上存在水通道蛋白，吸水速率更快，肝细胞细胞膜上无水通道蛋白，所以红细胞吸水涨破所需的时间少于肝细胞(或与肝细胞细胞膜上存在的水通道蛋白相比，红细胞细胞膜上存在的水通道蛋白更多，吸水速率更快)。(4)该实验的目的是验证低温会使水分通过细胞膜的速率减慢，则实验的自变量是温度，因此实验应该设计甲、乙两组(含有等量的相同生理状态的红细胞)，分别在正常温度和低温下进行实验，将两组实验的红细胞同时放入相同的等量低渗溶液中，观察甲、乙两组红细胞溶血现象并记录溶血所需的时间。由于该实验是验证低温会使水分通过细胞膜的速率减慢，从而导致溶血时间变长，若该实验结果是甲组溶血所需时间小于乙组，则验证成功。 14．(2025·安徽合肥模拟)某兴趣小组在探究植物细胞的吸水与失水时进行了一系列的实验，回答下列有关问题： (1)选取紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料，在一定质量浓度的外界溶液处理下，小组成员观察到质壁分离现象，从结构角度分析产生该现象的原因在于________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 该小组成员认为选用了无色洋葱鳞片叶内表皮细胞也会发生质壁分离现象，理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)为了探究不同部位表皮细胞液浓度大小，小组成员从洋葱鳞片叶不同部位选取表皮细胞制作成4个临时装片，采用原生质层长度(B)与细胞长度(A)的比值(B/A)表示质壁分离的程度。在相同外界溶液处理下，实验结果如图： 细胞 细胞 Ⅰ 细胞 Ⅱ 细胞 Ⅲ 细胞 Ⅳ B/A 1.2 0.9 0.8 0.7 根据结果推测，不可能出现的是__________，细胞液浓度由大到小排序为________________________________________________________________________。 (3)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。某兴趣小组选用紫鸭跖草叶片下表皮制作临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，实验操作及结果如图： 根据结果推测，与保卫细胞细胞液渗透压相等的是____________(填“蔗糖溶液①”“蔗糖溶液②”或“蔗糖溶液③”)，3种蔗糖溶液浓度由高到低排序为____________________________________________。 答案：(1)原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性　成熟洋葱鳞片叶内表皮细胞具有中央大液泡，符合发生渗透作用的条件 (2)细胞 Ⅰ 　细胞 Ⅱ >细胞 Ⅲ >细胞 Ⅳ (3)蔗糖溶液①　蔗糖溶液②>蔗糖溶液①>蔗糖溶液③ 解析：(1)原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。具有大液泡的植物细胞可以发生质壁分离，无色洋葱鳞片叶内表皮细胞具有大液泡，会发生质壁分离现象。(2)原生质层长度(B)与细胞长度(A)的比值(B/A)，可表示原生质层失水的状态，由于细胞壁的伸缩性小，原生质层吸水也会紧贴细胞壁，不会出现比值大于1的情况。当比值小于1时说明细胞在失水，比值越小失水越多，当外界溶液浓度相同时，细胞液浓度越小失水越多，故细胞液的浓度关系：细胞 Ⅱ >细胞 Ⅲ >细胞 Ⅳ 。(3)保卫细胞在蔗糖溶液①中气孔基本没有变化，说明①是等渗溶液；在蔗糖溶液②中气孔关闭，说明细胞失水；在蔗糖溶液③中气孔开度增大，说明细胞吸水；故蔗糖溶液浓度大小由高到低依次为蔗糖溶液②>蔗糖溶液①>蔗糖溶液③。 学科网（北京）股份有限公司 $$