06 必修1 第二单元 第6讲 水进出细胞的原理-【名师导航】2026年高考生物一轮总复习教师用书（人教版）

该高中生物学讲义紧扣“水进出细胞的原理”高考核心考点，涵盖渗透作用条件、动植物细胞吸水失水机制及质壁分离实验，按“原理阐释-实例分析-实验探究”逻辑构建知识体系。通过考点梳理、方法归纳、真题演练等环节，帮助学生建立结构与功能观，突破渗透平衡分析等难点，体现复习的系统性与针对性。 资料以科学思维和探究实践为特色，如设计U形管实验辨析溶液浓度、拓展质壁分离实验测定细胞液浓度范围，培养学生实验分析能力。设置分层练习与真题感悟，精准对接高考题型，助力学生高效掌握解题策略，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。

第6讲　水进出细胞的原理 　1.阐明质膜具有选择透过性。　2.实验：探究植物细胞的吸水和失水。 考点1　细胞的吸水和失水 一、渗透作用 1．概念：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散，称为渗透作用。 2．渗透装置 (1)液面上升的原因：单位时间由烧杯中通过半透膜进入漏斗中的水分子数＞单位时间由漏斗中进入烧杯中的水分子数。 (2)液面不会一直上升的原因：因为液面上升到一定高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)具有半透膜。 (2)半透膜两侧的溶液存在浓度差。 二、动植物细胞的吸水和失水 1．动物细胞的吸水和失水 (1)原理 ①“半透膜”：细胞膜。 ②浓度差：细胞质与外界溶液间具浓度差。 (2)现象 ①外界溶液浓度<细胞质浓度⇒细胞吸水膨胀。 ②外界溶液浓度>细胞质浓度⇒细胞失水皱缩。 ③外界溶液浓度＝细胞质浓度⇒细胞形态不变。 1．(必修1 P63“思考·讨论”)红细胞的细胞膜相当于半透膜：习惯上说的半透膜是无生命的物理性薄膜，物质能否通过取决于微粒的大小；选择透过性膜是具有活性的生物膜，其对不同物质的通过性不仅取决于分子大小，还与细胞需求有关。因此细胞膜和半透膜类似，又有所不同。 2．(必修1 P72“拓展应用”)淡水中生活的原生动物，如草履虫，能通过伸缩泡排出细胞内过多的水，以防止细胞涨破。如果将草履虫放入蒸馏水中，推测其伸缩泡的伸缩频率将加快，如果将草履虫放入海水中，推测其伸缩泡的伸缩频率将减慢。 2．成熟植物细胞的吸水和失水 (1)条件：成熟植物细胞具有中央(大)液泡。 (2)原理 (3)现象 项目 现象 细胞发生质壁分离 细胞吸水膨胀 细胞维持正常形态 条件 外界溶液浓度大于细胞液浓度 外界溶液浓度小于细胞液浓度 外界溶液浓度等于细胞液浓度 1．渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量百分比。(　×　) 提示：该浓度是指物质的量浓度。 2．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。(　×　) 提示：半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子的扩散达到平衡。 3．成熟的植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核。(　×　) 提示：原生质层包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。 4．质壁分离过程中水分子扩散只能单向进行。(　×　) 提示：质壁分离过程中水分子扩散是双向进行的。 5．成熟的植物细胞发生质壁分离过程中，细胞的吸水能力逐渐减小。(　×　) 提示：发生质壁分离过程中，细胞的吸水能力逐渐变大。 1．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，有可能细胞液浓度略大于细胞外溶液浓度。 2．现有A、B、C三瓶外观一样但没有标签的溶液，已知三种溶液是质量浓度为0.1 g/mL的蔗糖溶液、0.3 g/mL的蔗糖溶液和0.1 g/mL的葡萄糖溶液。某同学利用如图所示的装置设计了两组实验。(注：图中半透膜允许溶剂和葡萄糖分子通过，不允许蔗糖分子通过) 实验Ⅰ：同时将等量的A液和B液分别放入U形管的左、右两侧，一段时间后，左侧的液面升高； 实验Ⅱ：同时将等量的B液和C液分别放入U形管的左、右两侧，一段时间后，液面发生了变化：右侧先升高后降低。 根据实验结果判断A、B、C三瓶溶液分别是什么？ 提示：A瓶：0.3 g/mL的蔗糖溶液；B瓶：0.1 g/mL的蔗糖溶液；C瓶：0.1 g/mL的葡萄糖溶液。 渗透作用的原理及分析 1．(2025·长沙模拟)下图为平衡时的渗透装置，单糖可以通过半透膜，而二糖不能通过半透膜，在此基础上继续实验。下列判断不正确的是(　　) A．达到如图所示的平衡时，蔗糖溶液甲的浓度高于乙 B．若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，则平衡时m减小 C．若向漏斗中加入与甲等浓度的蔗糖溶液，则平衡时m不变 D．向烧杯中加入少量蔗糖酶，平衡时m将增大 C　[达到如图所示的平衡时，由于液面高度差具有势能差，故蔗糖溶液甲的浓度高于乙，A正确；若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，则其中溶质也被吸出，漏斗中溶质减少，渗透压降低，吸水能力也减弱，则平衡时m将减小，B正确；若向漏斗中加入与甲等浓度的蔗糖溶液，漏斗内溶质增多，水分子进入漏斗的量增加，平衡时m增大，C错误；向烧杯中加入少量蔗糖酶，烧杯中蔗糖水解为单糖，由于单糖可以透过半透膜进入漏斗，使漏斗内溶质增多，平衡时m将增大，D正确。] 2．下图中X、Y、Z分别为蒸馏水、30%葡萄糖溶液、30%淀粉溶液，且单糖能通过半透膜而二糖、多糖不能通过半透膜。下列相关叙述错误的是(　　) A．装置A的现象是左侧液面先下降后上升，最终左右液面持平 B．A装置左右侧替换为等量蔗糖溶液，左右侧分别加入相等且适量的蔗糖酶、淀粉酶，左侧液面先升后降最后低于右侧 C．装置B烧杯中溶液液面下降的速率逐渐减缓 D．装置B达到渗透平衡后，由于液面差的存在，水分子向半透膜两侧扩散的速度不同 D　[由于装置A左右两侧存在浓度差，且Y的浓度大于X，所以左侧液面会下降，但由于Y中的葡萄糖分子会进入X，因此左侧液面又会上升，最终左右液面持平，A正确；如果A装置左右侧替换为等量蔗糖溶液，左右侧分别加入相等且适量的蔗糖酶、淀粉酶，左侧的一分子蔗糖可以被蔗糖酶分解成两分子单糖，而右侧的蔗糖不会被淀粉酶分解，所以左侧浓度高于右侧，左侧液面先上升，单糖分子又可以透过半透膜，导致左侧浓度降低，液面下降，因此左侧液面先上升后下降最后低于右侧，B正确；由于Z的浓度大于X的浓度，所以装置B中漏斗液面升高，但水分子的进入导致Z溶液浓度下降，所以水分子由烧杯进入漏斗的速率减缓，因此烧杯中溶液液面下降的速率逐渐减缓，C正确；装置B达到渗透平衡后，水分子向半透膜两侧扩散的速率相同，D错误。] 　 (1)水分子是双向移动的，但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。 (2)达到渗透平衡时仍然有水分子透过半透膜，这时的水分子由烧杯扩散到漏斗与由漏斗扩散到烧杯的数目是相等的。 (3)若渗透平衡后，半透膜两侧液面仍存在液面差，则半透膜两侧溶液就还存在浓度差。 (4)渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，实质是指渗透压，如质量分数为10%葡萄糖溶液和质量分数为10%蔗糖溶液的质量浓度相等，但质量分数为10%蔗糖溶液的渗透压比质量分数为10%葡萄糖溶液的小，故通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液扩散的水分子数比由葡萄糖溶液向蔗糖溶液扩散的水分子数多。　　　　　　　　　 细胞的吸水和失水 3．(2025·和平模拟)图甲是人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；图乙是某植物细胞在一定浓度的NaCl溶液中细胞失水量的变化情况。下列分析正确的是(　　) A．据图甲可知，用50 mmol·L－1NaCl溶液处理人红细胞后，再经离心处理可分离出细胞核 B．据图甲可知，若病人输液用到生理盐水，其最佳浓度约为150mmol·L－1 C．分析图乙可知，A点时细胞失水量最大，此时细胞吸水能力最小 D．分析图乙可知，B点时液泡体积和细胞液浓度均恢复到0点时的状态 B　[成熟的红细胞没有细胞核，离心之后得不到细胞核，A错误；分析题图可知，在150 mmol·L－1NaCl溶液中，红细胞的体积(V)与初始体积(V0)之比等于1，即此溶液与正常红细胞的细胞内液浓度相等，处于等渗溶液状态，B正确；题图乙中A点细胞失水量最大，此时细胞液浓度最大，吸水能力最大，C错误；据图可知，题图乙中植物细胞失水量先变大后变小，B点后细胞变为吸水，说明NaCl溶液中的钠离子和氯离子被吸收进入细胞，细胞液浓度比初始浓度(0点)大，D错误。] 4．将甲、乙两个形态、大小完全相同的洋葱鳞片叶细胞(初始液泡体积相同)同时置于一浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，当液泡体积不再改变时，甲细胞的液泡体积大于乙细胞的液泡体积，且两细胞保持正常活性。下列相关叙述正确的是(　　) A．初始状态下，甲细胞的细胞液浓度大于乙细胞 B．最终状态下，甲细胞的细胞液浓度大于乙细胞 C．液泡体积不变时，原生质层两侧无水分的进出 D．若再将甲、乙细胞置于清水中，乙细胞先完成质壁分离复原 A　[由于最终状态下两个细胞的细胞液浓度都和外界溶液浓度相同，因此最终状态下甲细胞的细胞液浓度等于乙细胞，而初始状态下两个细胞的大小、形态完全相同，最终状态下甲细胞的液泡体积大于乙细胞的液泡体积，即甲细胞的失水量少于乙细胞的失水量，甲细胞失较少的水就能和乙细胞的细胞液浓度相同，因此初始状态下，甲细胞的细胞液浓度大于乙细胞，A正确、B错误；液泡体积不变时，原生质层两侧水分子进出达到动态平衡，C错误；若再将甲、乙细胞置于清水中，由于甲细胞的失水量少，因此甲细胞先完成质壁分离复原，D错误。] 考点2　(探究·实践)探究植物细胞的吸水和失水 一、实验原理 二、实验步骤 三、实验结论 1．实验中的两组对照实验 2．质壁分离实验的拓展应用 (1)判断成熟植物细胞是否有生物活性 待测成熟植物细胞＋一定浓度的蔗糖溶液 　　　　　 　　⇓ 　　　　镜检 (2)测定细胞液浓度范围 待测细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间。 (3)比较不同植物细胞的细胞液浓度 不同植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之细胞液浓度越大。 (4)比较未知浓度溶液的浓度大小 同一植物的成熟细胞＋未知浓度的溶液记录刚刚发生质壁分离所需时间→比较所用时间长短→判断溶液浓度的大小(时间越短，未知溶液的浓度越大)。 (5)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液) 成熟植物细胞＋不同种类的溶液 　　　　　 ⇓ 镜检 1．(2023·全国甲卷)“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(　　) 　　　　 　　A　　　　　　　　　　B 　 　　　　　C　　　　　　　　　　D C　[用30%蔗糖溶液处理之后，细胞失水，原生质体和液泡的体积都会减小，细胞液浓度上升；用清水处理之后，细胞吸水，原生质体和液泡体积会增大，细胞液浓度下降，A、B不符合题意。随着所用蔗糖溶液浓度上升，当蔗糖溶液浓度超过细胞液浓度之后，细胞就开始失水，原生质体和液泡体积下降，细胞液浓度上升，C符合题意，D不符合题意。] 2．(2025·湖北模拟)气孔是水分和气体进出植物叶片的通道，保卫细胞体积变大时会导致气孔开启，体积变小会导致气孔关闭，下图为保卫细胞在不同溶液中的气孔开放程度变化，已知蓝光可促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K＋。据图分析错误的是(　　) A．用清水处理保卫细胞可能会出现甲曲线 B．用蔗糖溶液处理保卫细胞后可能会出现丁曲线 C．用KNO3溶液处理保卫细胞可能会出现乙曲线 D．用蓝光处理保卫细胞可能会出现丙曲线 D　[用清水处理保卫细胞，保卫细胞吸水，体积变大，会导致气孔开启，随着吸水较多，气孔开放程度变大，可能会出现甲曲线，A正确；如果在蔗糖等渗溶液中，保卫细胞既不吸水也不失水，气孔开放程度不变，可能会出现丁曲线，B正确；用KNO3溶液处理保卫细胞，保卫细胞可能先失水，后由于K＋、NO进入细胞内或者细胞失水，保卫细胞内溶液浓度增大，导致保卫细胞又吸水，即这个过程气孔开放程度先下降后增加，可能会出现乙曲线，C正确；蓝光可促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K＋，用蓝光处理保卫细胞，保卫细胞吸收K＋，细胞液浓度逐渐升高，气孔开放程度不会下降，不可能会出现丙曲线，D错误。 3．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外表皮，观察其质壁分离过程，再用清水处理后观察其质壁分离复原过程，实验结果如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．T1组经蔗糖溶液处理后，有48%的细胞原生质层与细胞壁分离 B．各组蔗糖溶液中，水分子均能从蔗糖溶液进入细胞液 C．T1和T2组经清水处理后，两组细胞的原生质层两侧溶液浓度相同 D．T3和T4组若持续用清水处理，则两组质壁分离的细胞比例一定不变 B　[由柱形图可知，T1组经蔗糖溶液处理后，质壁分离的细胞比例为52%，即有52%的细胞原生质层与细胞壁分离，A错误；各组蔗糖溶液中，水分子均能从蔗糖溶液进入细胞液，只是有更多水分子从细胞液进入蔗糖溶液，B正确；T1和T2组经清水处理后，由于细胞壁的限制，细胞不会持续吸水，可能最终细胞外的渗透压仍低于细胞内的渗透压，C错误；T3和T4组若持续用清水处理，则两组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错误。] 1．(2024·山东卷)仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是(　　) A．细胞失水过程中，细胞液浓度增大 B．干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低 C．失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离 D．干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，有利于外层细胞的光合作用 B　[细胞失水过程中，水从细胞液流出，细胞液浓度增大，A正确；依题意，干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快，则外层细胞的细胞液单糖多，且外层细胞还能进行光合作用合成单糖，故外层细胞液浓度比内部薄壁细胞的细胞液浓度高，B错误；依题意，内部薄壁细胞细胞壁的伸缩性比外层细胞的细胞壁伸缩性更大，失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离，C正确；依题意，干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快，有利于外层细胞光合作用产物向内部薄壁细胞转移，可促进外层细胞的光合作用，D正确。] 2．(2024·江苏卷)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 D　[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；用吸水纸引流蔗糖溶液替换清水，可以观察到质壁分离现象，要观察复原现象需要重新用清水替换蔗糖溶液，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。] 3．(2023·重庆卷)某兴趣小组利用图示装置和表中试剂探究了透析袋的透性。当a为①、b为⑤，袋内溶液逐渐变为蓝色；当a为②、b为③，水浴(55 ℃)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%的可溶性淀粉溶液 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(棕红色) 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 C　[若a为①＋②、b为③，由于葡萄糖和斐林试剂均不能通过透析袋，水浴后透析袋外不会出现砖红色，A错误；若a为①＋②、b为⑤，由于淀粉不能通过透析袋，而碘液可进入透析袋内，故透析袋外的溶液不会出现蓝色，B错误；若a为①＋④、b为⑤，淀粉酶会水解淀粉形成麦芽糖(二糖)，由于葡萄糖单糖不能通过透析袋，故麦芽糖也不能通过透析袋，同时由于碘液可进入透析袋内，故透析袋内的溶液最终会出现棕红色，C正确；若a为①＋④、b为③，由于斐林试剂不能进入透析袋内，故透析袋内不会出现砖红色，D错误。] 4．(2022·全国甲卷)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 C　[由于细胞b在水分交换达到平衡时细胞的体积增大，说明细胞吸水，则水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，A合理。水分交换达到平衡前，细胞a的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度，因此水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c，B合理。由题意可知，水分交换达到平衡时，细胞a未发生变化，说明其细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等；水分交换达到平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度，但细胞c失水，使其所处的外界蔗糖溶液浓度比原有的外界蔗糖溶液浓度有所下降，因此，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。] 5．(2022·湖北卷)哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白，硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是(　　) A．经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀 B．经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小 C．未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀 D．未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小 B　[经AgNO3处理的红细胞，水通道蛋白失去活性，但水可以通过自由扩散的形式进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会吸水膨胀，在高渗蔗糖溶液中会失水变小，A正确，B错误；未经AgNO3处理的红细胞，水可通过水通道蛋白快速进出细胞，也可通过自由扩散进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会迅速吸水膨胀，在高渗蔗糖溶液中会迅速失水变小，C、D正确。] 课时分层作业(六) (建议用时：45分钟；本试卷共50分。单项选择题每小题3分，不定项选择题每小题5分) 1．某生物兴趣小组的同学为估测某植物叶片细胞液的平均浓度，取被检测植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和外界溶液之间没有溶质交换。下列有关说法错误的是(　　) A．实验结果说明叶片细胞液浓度大于甲糖溶液物质的量浓度 B．若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶细胞吸水能力增大 C．若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组 D．若使用KNO3溶液代替相应浓度的糖溶液进行实验，会造成较大实验误差 C　[由题干信息可知，叶细胞与溶液之间无溶质交换，而甲组的糖溶液浓度升高，则可能是由于叶细胞的细胞液浓度大于甲糖溶液物质的量浓度，引起了细胞吸水，A正确；若测得乙糖溶液浓度降低，说明乙糖溶液物质的量浓度高于叶细胞的细胞液浓度，细胞失水，乙组叶细胞吸水能力增大，B正确；若测得乙糖溶液浓度升高，则乙组叶肉细胞吸水，由于甲糖溶液的物质的量浓度小于乙糖溶液，故叶细胞的净吸水量乙组小于甲组，C错误；若使用KNO3溶液代替相应浓度的糖溶液进行实验，因植物细胞可以吸收KNO3，故会造成较大实验误差，D正确。] 2．“探究植物细胞的吸水和失水”实验中，可以选择紫色的洋葱鳞片叶外表皮、黑藻的成熟叶片等作为实验材料。下列关于该实验的叙述，正确的是(　　) A．洋葱根尖分生区细胞不能发生质壁分离，原因是该细胞没有半透膜 B．黑藻的成熟叶肉细胞内有叶绿体，该结构利于质壁分离和复原现象的观察 C．紫色的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离的过程中，细胞的吸水能力在减弱 D．黑藻的成熟叶肉细胞发生质壁分离的过程中，水分子只能通过细胞膜进入外界 B　[根尖分生区细胞没有分化完全，没有中央大液泡，因此洋葱根尖分生区细胞不能发生质壁分离，A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，B正确；细胞在失水的过程中，细胞的吸水能力逐渐增强，C错误；黑藻的成熟叶肉细胞发生质壁分离的过程中，水分子通过细胞膜是双向的，D错误。] 3．研究植物细胞的吸水和失水时，某同学利用红色的月季花瓣做实验材料，利用甲、乙、丙三种不同的溶液进行探究，实验结果如下图所示。下列说法错误的是(　　) A．选用红色月季花瓣是因其细胞中的液泡内含色素，易于观察 B．乙处理时，花瓣细胞通过被动运输吸收乙中的溶质 C．据图可判断三种溶液浓度的大小为乙>丙>甲 D．若将丙处理过的花瓣置于甲中体积无变化，说明原生质层已丧失选择透过性 B　[红色月季花瓣细胞中的液泡内含有色素，易于观察质壁分离，A正确；乙处理时，细胞在经历失水后，原生质体体积又逐渐变大，说明花瓣细胞可以吸收乙中的溶质，该物质运输方式可能是被动运输或主动运输，B错误；甲处理后，细胞吸水，说明细胞液浓度大于甲溶液浓度，乙、丙处理时，细胞都失水，并且乙失水更快，说明乙和丙溶液浓度都大于细胞液浓度，且乙溶液浓度更大，可判断三种溶液浓度的大小为乙>丙>甲，C正确；若将丙处理过的花瓣置于甲中体积无变化，细胞不能吸水，可能是细胞失水过多导致原生质层已丧失选择透过性，D正确。] 4．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，乙溶液中外表皮细胞的细胞液浓度最低 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 D　[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；本实验所用紫色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；戊蔗糖溶液中细胞原生质体体积不变，说明细胞既不吸水也不失水，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。] 5．某兴趣小组利用一定浓度的M溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，图1为显微镜下观察到的该细胞的某一时刻示意图，图2为实验过程中测得其x/y的值随时间的变化曲线图。下列叙述正确的是(　　) A．随着x/y的值增大，细胞吸水能力增强 B．M溶液的溶质微粒从t1时开始进入细胞 C．该细胞在实验过程中细胞内外浓度差逐渐减小 D．在t3时，细胞内外可能存在浓度差，但不发生渗透吸水 D　[随着x/y的值增大，细胞原生质体的体积变大，细胞吸水能力减弱，A错误；据题图分析可知，M物质可被细胞吸收，因此t0时就有M溶液的溶质微粒进入细胞，并且细胞内外溶液浓度差先增大后减小，B、C错误；t3之后，细胞原生质体的体积基本不变，但由于细胞壁的伸缩性较小，细胞内外可能仍然有浓度差，水分子进出细胞达到平衡，D正确。] 6．用物质的量浓度为2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察细胞的质壁分离现象，得到其原生质体相对体积变化情况如图所示。下列叙述正确的是 (　　) A．在0～60 s时间段内，原生质体内只发生水分子的渗出，没有水分子的渗入 B．在60 s后，处于2 mol/L蔗糖溶液中的细胞的细胞液浓度缓慢降低后趋于稳定 C．在120 s后，处于2 mol/L乙二醇溶液中的细胞逐渐发生质壁分离的复原 D．该植物的所有活细胞在一定条件下都能发生质壁分离及复原现象 C　[在0～60 s时间段内，原生质体内既有水分子的渗出也有水分子的渗入，A错误；在60 s后，由于处于2 mol/L蔗糖溶液中的细胞的原生质体体积逐渐变小后趋于稳定，说明此时间段细胞还在失水并趋于渗透平衡，则细胞液浓度缓慢升高后趋于稳定，B错误；在120 s后，处于2 mol/L乙二醇溶液中的细胞由于乙二醇的进入，原生质体体积逐渐变大并恢复到原始体积，说明此时间段细胞逐渐发生质壁分离的复原，C正确；并不是该植物的所有活细胞在一定条件下都能发生质壁分离及复原现象，能发生质壁分离及复原现象的细胞须具有液泡等结构，D错误。] 7．以紫色洋葱鳞片叶外表皮为实验材料，制成临时装片置于某种溶液X中。细胞吸水能力随时间的变化如图所示，其中c曲线表示细胞在蒸馏水中的吸水能力变化。下列叙述正确的是(　　) A．a曲线对应溶液中，细胞吸水能力维持稳定时，溶液X的浓度比初始浓度低 B．b曲线对应溶液中，细胞吸水能力开始减弱时，细胞开始吸收溶液X中的溶质 C．c曲线对应溶液中，随着细胞吸水能力的减弱，原生质体的体积随之减小 D．在不同溶液中，水分子进出细胞所需的ATP均主要来自线粒体 A　[a曲线对应溶液中，细胞吸水能力增强，说明细胞失水，当维持稳定时，溶液X的浓度比初始浓度低，A正确；b曲线对应溶液中，细胞吸水能力先增强后减弱，说明先失水后吸水，说明溶质可进入细胞，细胞从放入X溶液就开始吸收溶质，B错误；c曲线对应溶液中，细胞吸水能力减弱，说明细胞吸水，原生质体的体积随之增大，C错误；水分子进出紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的运输方式为自由扩散，不消耗能量，D错误。] 8．(不定项)图中X、Y分别为不同的溶液(浓度均以质量分数表示)，且水和单糖能通过半透膜，而二糖、多糖等不能通过半透膜。下列相关叙述正确的是(　　) A．若X为蒸馏水，Y为30%葡萄糖溶液，现象是左侧液面先下降后上升，最终左右液面持平 B．若X为30%葡萄糖溶液，Y为30%淀粉溶液，现象是左侧液面先上升后下降，最终左右液面持平 C．若X为30%蔗糖溶液，Y为30%淀粉溶液，现象是左侧液面先上升后稳定 D．若X为蒸馏水，Y为30%淀粉溶液，现象是左侧液面先下降后稳定 ACD　[题图中X为蒸馏水，Y为30%葡萄糖溶液，而葡萄糖能通过半透膜，所以左侧液面先下降，后上升，最终左右液面持平，A正确；若X为30%葡萄糖溶液，Y为30%淀粉溶液，葡萄糖能通过半透膜，淀粉不能透过半透膜，故左侧液面先上升后下降，最终左侧低于右侧，B错误；若X为30%蔗糖溶液，Y为30%淀粉溶液，蔗糖和淀粉都不能通过半透膜，但由于蔗糖的分子量比淀粉小，因此30%蔗糖溶液的物质的量浓度大于30%淀粉溶液，因此左侧液面先上升后稳定，C正确；若X为蒸馏水，Y为30%淀粉溶液，淀粉不能透过半透膜，故左侧液面先下降，后趋于稳定，D正确。] 9．(不定项)某兴趣小组用相同生理状态的洋葱表皮进行“植物细胞的吸水和失水”实验，记录如下表： 分组 ① ② ③ ④ ⑤ 步骤1 从盖玻片一侧滴入蔗糖溶液，另一侧用吸水纸引流，浸润的蔗糖溶液浓度如下 0.1 g/mL 0.2 g/mL 0.3 g/mL 0.4 g/mL 0.5 g/mL 质壁分 离现象 － ＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋＋ ＋＋＋＋ 步骤2 从盖玻片一侧滴入清水，另一侧用吸水纸引流，充分清洗3次 质壁分 离现象 － － ＋ ＋＋ ＋＋＋＋ 注：“－”表示未发生质壁分离；“＋”表示质壁分离的程度。 下列叙述正确的是(　　) A．在①中，蔗糖溶液浓度＞细胞液浓度 B．据表推测，细胞液浓度在0.1～0.2 g/mL之间 C．步骤2－⑤中，质壁分离可以复原 D．步骤2－③的吸水速度＞步骤2－②的吸水速度 BD　[根据表中数据分析，0.2 g/mL的蔗糖溶液可以轻度引起质壁分离现象，而0.1 g/mL不能引起质壁分离，说明实验的细胞液浓度在0.1～0.2 g/mL之间(包含0.1 g/mL)，①中的蔗糖溶液浓度≤细胞液浓度，A错误、B正确；步骤2—⑤中，0.5 g/mL的蔗糖溶液使细胞发生质壁分离后滴加清水也不能复原，说明细胞已脱水死亡，C错误；③中细胞质壁分离(失水)程度大于②，因此失水后③中细胞液浓度大于②，故步骤2—③细胞液的吸水速度＞步骤2—②的吸水速度，D正确。] 10．在适宜条件下，将月季的花瓣细胞置于一定浓度的A溶液中，测得细胞液浓度与A溶液浓度的比值变化如图所示。下列有关叙述错误的是(　　) A．t0～t1时，花瓣细胞吸水，体积逐渐增大 B．A溶液中的溶质能被花瓣细胞吸收 C．t2时，花瓣细胞的吸水能力大于t0时 D．t0～t2时，花瓣细胞先发生质壁分离，后自动复原 A　[据图分析，t0～t1时间内花瓣细胞的细胞液浓度与A溶液浓度的比值始终小于1，细胞逐渐失水体积变小，A错误；t0～t1时间内花瓣细胞的细胞液浓度与A溶液浓度的比值越来越大，说明溶质微粒可以进入细胞，导致细胞液浓度越来越大，B正确；t2时，细胞液浓度与A溶液浓度的比值等于3，则花瓣细胞的吸水能力大于t0时，C正确；在t1之前细胞液浓度与A溶液浓度的比值小于1，则花瓣细胞先发生质壁分离，t1～t2时细胞液浓度与A溶液浓度的比值大于1，花瓣细胞自动复原，D正确。] 11．(不定项)在无任何相反压力时，渗透吸水会使细胞膨胀甚至破裂，不同的细胞用不同的机制解决这种危机。高等动物、高等植物与原生生物细胞以三种不同的机制(如图所示)避免细胞渗透膨胀。下列相关叙述正确的是 (　　) A．动物细胞避免渗透膨胀需要转运蛋白的协助 B．高等植物细胞吸水达到渗透平衡时，细胞内外溶液浓度相等 C．三种细胞的细胞膜均具有选择透过性 D．若将原生生物置于高于其细胞质浓度的溶液中，其收缩泡的伸缩频率会降低 ACD　[动物细胞避免渗透膨胀需要转运蛋白将离子转运到细胞外，以减小细胞内液的渗透压，防止细胞渗透吸水涨破，A正确；植物细胞在低浓度溶液中会发生吸水，但是由于细胞壁的支撑作用，吸水到一定程度后达到平衡，但此时细胞外溶液浓度仍可能小于细胞液浓度，B错误；三种细胞的细胞膜都能选择性地吸收和排出物质，都具有选择透过性，C正确；原生生物生活在低浓度溶液中，会通过收缩泡将多余的水排到细胞外，若将原生生物置于高于其细胞质浓度的溶液中，其收缩泡的伸缩频率会降低，D正确。] 12．(11分)某学习小组的同学取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度(单位为mol·L－1)相同的甲、乙两种溶液中，定时测量溶液浓度，得到的甲、乙两个实验组的曲线如图所示。请分析回答下列问题： (1)实验过程中，能够观察到细胞发生的变化是：甲组________________；乙组______________________________。 (2)请分析0～5 min内，与甲组相比，乙组溶液浓度变化不同的原因最可能是__________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (3)乙组曲线在5～10 min内上升的原因是__________________；b点时，原生质体的体积与实验前相比__________(填“不变”“略微减小”或“略微增大”)。 (4)有同学认为，甲组细胞10 min 后已死亡。请你设计最简单的实验进行鉴定(仅要求写明实验思路)：______________________________________ ____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 解析：(1)根据溶液浓度的变化判断甲组细胞发生了质壁分离，乙组细胞发生质壁分离后，又发生了质壁分离复原。(2)两种溶液浓度变化不同的原因是乙组溶液的溶质分子能够被细胞吸收，甲组溶液的溶质分子不能被细胞吸收，但乙组溶液的浓度仍大于植物细胞的细胞液浓度，细胞失水，但相对甲组失水较少。(3)乙组曲线在5～10 min内上升，说明细胞开始吸水；b点时溶液的浓度与实验开始时相同，但在之前的过程中细胞吸收了溶质分子，因此细胞吸收了一定量的水，细胞体积略微增大。(4)进一步利用质壁分离复原实验鉴定细胞是否已死亡。 答案：(1)质壁分离　先质壁分离，后自动复原　(2)溶液中的溶质被细胞吸收(进入细胞液)，但溶液浓度仍大于细胞液浓度，细胞失水　(3)细胞吸水　略微增大　(4)将甲组细胞置于清水(或蒸馏水)中，观察是否能够发生质壁分离复原现象 学科网（北京）股份有限公司 $$