第2单元 第3课时 水进出细胞的原理-【优化探究】2026高考生物学一轮复习高考总复习配套课件（人教版多选）

细胞的基本结构与物质运输 第二单元 第3课时　水进出细胞的原理 1.通过模拟实验探究膜的透性。2.实验:探究植物细胞的吸水和 失水。 学习要求 演练感悟 考点二 真题 课时 巩固提高 考点一 内容索引 NEIRONGSUOYIN 动植物细胞的吸水和失水 观察植物细胞的质壁分离和复原 动植物细胞的吸水和失水 考点一 归纳 必备知识 1.渗透作用 (1)概念:　 分子(或其他　　　分子)通过　　　　的扩散。  (2)发生条件 ①具有半透膜。 ②半透膜两侧溶液存在　　　　。  (3)方向 ①水分子　　 水分子　 。  ②　　浓度溶液 　　浓度溶液。  水 溶剂 半透膜 浓度差 多 少 低 高 (4)图示 ①漏斗内液面升高的原因:单位时间内通过半透膜进入长颈漏斗的水分子数多于从漏斗渗出的水分子数。 ②漏斗内液面不能无限上升的原因:当漏斗内的液面上升到一定高度后,水柱产生的压力将加快漏斗中水分子向外扩散的速度,最终达到平衡。 归纳 必备知识 归纳 必备知识 教材拾遗 (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的大小,还与细胞的需求有关。 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 归纳 必备知识 (2)成熟植物细胞的吸水和失水 ①原理 细胞液　 细胞壁 归纳 必备知识 ②现象 大于 小 于 等于 归纳 必备知识 归纳 必备知识 教材拾遗 (必修1 P63图4-1)若将菠菜叶肉细胞置于清水中,一段时间内细胞体积增大,最终不会涨破,原因是植物细胞的细胞壁有支持和保护作用。 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.当外界溶液的浓度低时,红细胞一定会由于吸水而涨破。(　　) 3.细胞膜和核膜以及两膜之间的细胞质称为原生质层。(　　) 4.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。(　　) 5.具有浓度差的溶液之间一定会发生渗透作用。(　　) × × × × × 错漏诊断 命题 考向突破 考向1　渗透作用的原理及应用分析 1.(2025·湖南长沙模拟)如图表示平衡时的渗透装置,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 解析:达到题图所示的平衡时,由于液面高度差具有势能差,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,则其中溶质蔗糖分子也被吸出,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,漏斗内溶质蔗糖分子增多,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.(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 答案：C 解析: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,水浴后透析袋内外均不会出现砖红色,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,故透析袋内的溶液会出现蓝色, 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。 考向2　动植物细胞吸水与失水 3.(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 解析: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。 4.(多选)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;图乙是红细胞裂解后正常、外翻性小泡的形成示意图。下列相关分析正确的是(　　) A.该红细胞的细胞内液与9 mmol·L-1 NaCl溶液浓度相当 B.250 mmol·L-1 NaCl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流动性 D.外翻性小泡膜外侧可能不含有信号分子的受体 答案：CD 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, 当细胞内液浓度和外界溶液浓度等渗时,水分子进出 细胞处于平衡状态,细胞体积基本不变,图甲中当红细 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;根据图甲可知,红细胞在 250 mmol·L-1 NaCl溶液中失水较多,会影响该细胞代 谢,B错误;细胞裂解和小泡形成体现了生物膜的流动性,C正确;外翻性小泡膜外侧相当于红细胞细胞膜的内侧,而信号分子的受体主要分布在细胞膜的外侧,故外翻性小泡膜外侧可能不含有信号分子的受体,D正确。 观察植物细胞的质壁分离和复原 考点二 归纳 必备知识 1.实验原理 半透膜　 大 2.实验步骤及现象 归纳 必备知识 3.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 归纳 必备知识 深研 核心问题 1.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。 (1)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，细胞失水过多而死亡 深研 核心问题 1.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。 (2)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 深研 核心问题 1.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。 (3)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,在显微镜下可以观察到的现象是____________________________________________ ___________ ___。 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 深研 核心问题 1.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。 (4)该实验无独立的对照组,为什么还叫对照实验? 提示： 该实验中，实验组和对照组在同一装片中先后进行，属于自身对照。 深研 核心问题 2.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，因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 深研 核心问题 2.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。 (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__________________________________________________ ________________________________________________________________________________________。 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，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 质壁分离及复原发生的条件 (1)从细胞角度分析 ①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。 ②具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离及复原现象。 归纳提升 (2)从溶液角度分析 ①在一定浓度(溶质不能透过半透膜)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,才可复原)。 ②在一定浓度(溶质可透过半透膜)的溶液(如甘油、尿素、乙二醇等)中可发生质壁分离,并能自动复原,因为尿素、乙二醇等可转运到细胞内,使细胞液浓度升高,细胞渗透吸水而发生自动复原。 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。 ④盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞,不适合作为质壁分离实验的溶液。 命题 考向突破 考向1　植物细胞的质壁分离和复原的实验分析 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 (　　) C 解析: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错误;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,细胞开始失水,原生质体和液泡体积下降,细胞液浓度上升,C正确,D错误。 考向2　实验应用拓展 2.(2025·河北邯郸模拟)某研究性学习小组为了测定某植物组织细胞液浓度设计了如下实验:取相同试管分为甲、乙两组,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),结果如表所示(注:甲试管内加入适量的甲烯蓝,甲烯蓝可以使蔗糖溶液变蓝,忽略甲烯蓝对蔗糖浓度的影响)。下列相关叙述错误的是(　　) 乙组试管编号 1 2 3 4 5 6 乙组试管蔗糖浓度/(mol/L) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 蓝色小滴升降情况 下降 下降 下降 上升 上升 上升 注:液滴下降表明液滴的浓度大于试管内溶液浓度,反之则低于试管内溶液浓度。 A.若上述实验中蓝色液滴均上升,则需适当降低外界溶液浓度 B.分析表格数据可知,待测植物的细胞液浓度相当于1.5~2.0 mol/L的蔗糖溶液 C.上述实验可以用适宜浓度的乙二醇溶液代替蔗糖溶液 D.蓝色小液滴在1~3号试管中均下降,下降速度最快的是1号试管 答案：C 解析:若蓝色小液滴均上升,说明甲试管中植物细胞均失水,即所有外界溶液浓度均高于细胞液浓度,则需适当降低外界溶液浓度,A正确;1~6号试管中蔗糖溶液的浓度逐渐升高,由于乙组3号试管中液滴下降,乙组4号试管中液滴上升,推知植物材料的细胞液浓度在1.5~2.0 mol/L,B正确;乙二醇可进入植物细胞,最后外界溶液浓度都低于细胞液浓度,无法判断细胞液浓度的大小,C错误;蓝色小液滴在1~3号试管中均下降,即细胞都吸水,外界浓度越低,细胞吸水越多,小液滴的浓度越高,下降速度越快,下降最快的是1号试管,D正确。 真题　演练感悟 2 3 1 4 1.(2022·浙江6月卷)“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 A 2 3 1 4 解析:甲图细胞具有发生质壁分离的能力,因此是活细胞,A正确;与甲图细胞相比,乙图细胞由于渗透失水导致细胞液浓度较高,B错误;植物细胞有细胞壁的保护,因而不会涨破,C错误;根尖分生区细胞无大液泡,无法观察到质壁分离现象,D错误。 2 3 1 4 2.(2022·湖南卷)原生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变化可以作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单胞菌,其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是(　　) 2 3 1 4 A.甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离,表明细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L B.乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离,处理解除后细胞即可发生质壁分离复原 C.该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加 D.若将该菌先65 ℃水浴灭活后,再用 NaCl溶液处理,原生质体表面积无变化 答案：A 2 3 1 4 解析:分析甲组结果可知,随着培养时间延长,与0时(原生质体表面积大约为0.5 μm2)相比,原生质体表面积逐渐增大,甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离,说明细胞吸水,表明细胞中溶质浓度>0.3 mol/L,但不一定是细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L,A错误;分析乙、丙组结果可知,与0时(原生质体表面积大约分别为0.6 μm2、0.75 μm2)相比,用NaCl溶液处理后,乙、丙组原生质体表面积略有下降,说明乙、丙组NaCl处理皆使细胞发生质壁分离,再次换用葡萄糖基本培养基时原生质体表面积增加,说明乙、丙组细胞仍具有活性,处理解除后细胞可发生质壁分离复原,B正确;该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体体积增大,原生质体表面积也会增加,C正确;若将该菌先65 ℃水浴灭活,细胞死亡,原生质层失去选择透过性,再用NaCl溶液处理,原生质体表面积无变化,D正确。 2 3 1 4 3.(2021·重庆卷)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 B 2 3 1 4 解析: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,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,若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 4.(2021·广东卷)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 A 2 3 1 4 解析:由图示可知,经蔗糖溶液①②③处理后气孔变化分别为基本不变、关闭、张开,说明①处理后保卫细胞形态几乎不变,细胞液浓度基本不变;②处理后保卫细胞失水,细胞液浓度变大;③处理后保卫细胞吸水,细胞液浓度变小,保卫细胞经③处理后的细胞液浓度<①处理后,A错误,C正确。②处理后保卫细胞失水,最可能发生质壁分离,B正确。推测3种蔗糖溶液浓度的高低为②>①>③,D正确。 课时 巩固提高 50 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 一、单项选择题 1.(2025·湖北武汉模拟)某生物实验小组制作了如图所示的渗透装置,在用鱼鳔(半透膜)制成的小球中装入溶液②,在烧杯中加入溶液①,开始现象为图甲,一段时间后出现图乙现象,下列分析正确的是(　　) A.将鱼鳔换成纱布,实验结果与图中的相同 B.若溶液①为清水,则溶液②可以为蔗糖溶液 C.水分子运动的方向只能由溶液②→溶液① D.在乙的溶液①中加入清水,鱼鳔体积可能会增大 D 解析:鱼鳔相当于半透膜,将鱼鳔换成纱布,纱布是全透的,不是半透膜,不会出现题图中的结果,A错误;据图可知,开始现象为图甲,一段时间后出现图乙现象,说明水分子由溶液②进入溶液①的较多,根据渗透作用的原理可知,溶液①的浓度大于溶液②的浓度,因此若溶液①为清水,则溶液②可以为蔗糖溶液,B错误;水分子的运动方向既有溶液②→溶液①,也有溶液①→溶液②,C错误;在乙的溶液①中加入清水,会使溶液①浓度降低,此时有可能溶液②浓度大于溶液①,鱼鳔体积可能会增大,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 2.为了探究温度是否影响水分子通过半透膜的扩散速率,通过设计模拟实验观察U形管液面高度变化,下列设计正确的是(　　) A.必须使用细胞膜进行实验 B.半透膜两侧溶液浓度必须不同 C.半透膜两侧物质都不能通过半透膜 D.各实验组的温度必须不同 D 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析:本实验中的半透膜可以是生物膜(如细胞膜),也可以是物理性的膜 (如玻璃纸),A错误;若半透膜一侧的溶质分子能通过半透膜,则进行实验时半透膜两侧溶液的初始浓度可以相同,B错误;进行该实验时,半透膜两侧物质可以通过半透膜,C错误;本实验是探究温度是否影响水分子通过半透膜的扩散速率,自变量是温度,因此各实验组的温度必须不同,D正 确。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 3.将人成熟的红细胞置于盛有0.9%氯化钠溶液的烧杯中,细胞形态没有发生改变。下列有关分析正确的是(　　) A.在光学显微镜下能观察到水分子进出成熟红细胞 B.氯化钠溶液中的Na+和Cl-不能通过成熟红细胞的细胞膜 C.水分子可以进出成熟红细胞,但需要消耗能量 D.若向烧杯中加入少量葡萄糖,则细胞可能会皱缩后再恢复原状 D 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析:光学显微镜下无法观察到水分子进出细胞,A错误;成熟红细胞的细胞膜上有运输Na+和Cl-的载体蛋白,故氯化钠溶液中的Na+和Cl-能通过成熟红细胞的细胞膜,B错误;水分子通过自由扩散和协助扩散方式进出细胞,不消耗能量,C错误;若向烧杯中加入少量葡萄糖,则外界溶液浓度较高,细胞可能先发生失水,而后由于葡萄糖进入细胞使得细胞质浓度增大,从而引起细胞吸水恢复原状,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 4.某同学用洋葱鳞片叶表皮作为材料制作临时装片,用于观察“细胞质壁分离和复原”。下列相关说法正确的是(　　) A.制作临时装片,最后需要按压使细胞分散,便于观察 B.在低倍镜下看到清晰的物像后,必须转换成高倍镜进一步观察 C.若选洋葱内表皮细胞,则细胞不能发生质壁分离和复原 D.当细胞达到质壁分离的最终状态时,仍有水分子进出细胞 D 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析:用于观察“细胞质壁分离和复原”时,细胞需要保持活性,制作临时装片时,不需要按压装片,而且因为没有解离,即使按压装片也不会使细胞分散,A错误;质壁分离与复原实验使用低倍镜观察即可,可以不转换高倍镜, B错误;若选洋葱内表皮细胞,该细胞也含有大液泡,也能发生质壁分离和复原,只是现象不明显,C错误;当细胞达到质壁分离的最终状态时,水分子进出细胞达到动态平衡,仍有水分子进出细胞,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 5.(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。下列叙述错误的是(　　) A.甲细胞的细胞膜与细胞壁可能具有一定的粘连性 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 B 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析: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粘连性,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,甲、乙细胞的细胞液浓度可能等于外界溶液浓度,C正确;要发生质壁分离,必须是活的植物细胞,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。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 6.(2025·福建宁德模拟)用同一打孔器在一白萝卜上打出若干萝卜条,切成相同长度,均分为三组,分别置于等体积的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种溶液中一段时间, b点时将三组实验的萝卜条同时放回相应溶液的低浓度溶液中一段时间。实验期间持续观察萝卜条体积的变化,并计算相对体积,实验结果如图所 示。下列相关叙述错误的是(　　) 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 A.实验的自变量包括溶液的种类和浓度,观测指标是萝卜条的体积变化 B.随着萝卜条体积减小,萝卜细胞的原生质层逐渐与细胞壁分离 C.初始Ⅰ溶液浓度小于Ⅱ溶液,Ⅰ溶液和Ⅱ溶液中的溶质都能进入细胞 D.b点时Ⅱ溶液的渗透压等于细胞液的渗透压,Ⅲ溶液中的细胞已死亡 答案：C 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析:实验的自变量包括溶液的种类和浓度等,萝卜条在各溶液中会发生失水或吸水,观测指标是萝卜条的体积变化,A正确;萝卜条体积减小是细胞失水所致,细胞失水过程中会发生质壁分离,B正确;曲线Ⅰ与Ⅱ最初重合,说明初始Ⅰ溶液的浓度与Ⅱ溶液的浓度相同,Ⅰ溶液中细胞还没有放回低渗溶液内即复原,说明溶质能进入细胞,但Ⅱ溶液中细胞需要放回低渗溶液中细胞才能复原,说明其溶质不能进入细胞,C错误;b点时,Ⅱ溶液的萝卜条体积不再发生变化,说明在b点时,Ⅱ溶液的渗透压等于细胞液的渗透压,否则萝卜条会继续失水;Ⅲ溶液中的细胞放回低浓度溶液中,萝卜条体积无变化,说明细胞因失水过多已死亡,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 7.(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 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析:原生质体长度与细胞长度的比值越大,细胞失水越少,液泡的颜色越浅,A正确;活细胞的M值越小,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。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 二、多项选择题 8.(2025·江苏南京模拟)将洋葱鳞片叶的外表皮细胞放在一定浓度的外界溶液中,第5 min时观察到该细胞形态较初始状态未发生变化,下列推测合理的是(　 　) A.细胞可能未吸水也未失水 B.细胞可能失水后自动复原 C.第5 min时细胞内外可能存在浓度差 D.第5 min时细胞液浓度可能小于外界溶液浓度 ABC 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析:将洋葱鳞片叶的外表皮细胞放在一定浓度的外界溶液中,第5 min时观察到该细胞形态较初始状态未发生变化,说明细胞可能未吸水也未失水,A正确;细胞失水发生质壁分离后,若外界溶液中的溶质微粒能进入细胞,导致细胞液浓度增大,则洋葱鳞片叶表皮细胞会吸水发生质壁分离的复原,B正确;若初始时细胞液浓度大于外界溶液浓度,细胞吸水,但由于细胞壁伸缩性小,所以细胞形态没有明显变化,即第5 min时显微镜下观察到该细胞形态较初始状态虽未发生变化,但第5 min时细胞液浓度有可能大于外界溶液浓度,C正确;第5 min时细胞形态较初始状态未发生变化,此时细胞液浓度可能等于或大于外界溶液浓度,D错误。 9.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,其吸水能力逐渐增强 AD 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 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,细胞因失水体积减小,故紫色区域逐渐缩小,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正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 10.将处于高渗溶液中的某植物的叶表皮细胞转移到低渗溶液中,细胞体积与膨压(细胞吸水膨胀时对细胞壁产生的压力)和渗透压的关系如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.图中曲线A表示膨压,曲线B表示渗透压 B.该植物的叶表皮细胞在V1时的吸水能力比V2时强 C.在V3时,该植物的叶表皮细胞处于质壁分离状态 D.该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞 BD 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析:将处于高渗溶液中的某植物的叶表皮细胞转移 到低渗溶液中,细胞吸水膨胀,随着细胞体积增大,细胞 渗透压减小,对细胞壁产生的压力增大,因此曲线A表 示渗透压,曲线B表示膨压,A错误;与V1时相比,该植物 的叶表皮细胞在V2时,细胞吸水增多,细胞体积增大,渗透压减小,因此吸水能力V2低于V1时,B正确;将处于高渗溶液中的某植物的叶表皮细胞转移到低渗溶液中,细胞吸水,不会出现质壁分离现象,质壁分离是由细胞失水造成的,C错误;该细胞在此过程吸水,原生质层相当于半透膜,原生质层是由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成的,因此推测该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 三、非选择题 11.(15分)(2025·广东汕头模拟)如图为不同浓度蔗糖溶液中西葫芦条的质量变化百分比,分别对应实验第1~7组,整个过程中细胞始终有活性。西葫芦条的质量变化百分比(%)=西葫芦条质量变化/西葫芦条初始质量×100%;正常情况下,西葫芦细胞的原生质体长度/细胞长度=1。根据所学知识回答下列问题。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析:植物细胞的吸水和失水是通过渗透作用完成的,渗透作用的发生条件是具有半透膜,半透膜两侧溶液存在浓度差。 (1)该实验中西葫芦细胞能发生渗透作用的条件为___________________ ______________________________________________________________ _________。  的原生质层相当于半透膜；原生质层外侧的外界溶液和细胞液之间存在浓度差 西葫芦成熟细胞具有 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析: 西葫芦条的质量变化百分比大于0时细胞吸水,西葫芦条的质量变化百分比小于0时细胞失水,第1、2、3、4和5组西葫芦细胞吸水,第6和7组西葫芦细胞失水,液泡体积变小。由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,也就是逐渐发生了质壁分离。 (2)实验中第6、7组的西葫芦细胞发生失水导致质壁分离现象,质壁分离的内因是__________________________________。  原生质层伸缩性大于细胞壁的伸缩性 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析: 蔗糖溶液浓度为0.4 mol·L-1时,西葫芦细胞吸水;蔗糖溶液浓度为0.5 mol·L-1,西葫芦细胞失水,则西葫芦细胞液浓度为0.4~0.5 mol·L-1。当细胞 吸水时,由于细胞壁的伸缩性很小,故细胞体积基本不变,即细胞吸水时,西 葫芦细胞中原生质体长度/细胞长度=1,细胞吸水对应的实验组为第1、2、3、4、5组。 (3)根据实验结果判断,本实验所用西葫芦的细胞液浓度为______________。西葫芦细胞的原生质体长度/细胞长度=1的实验可能对应第______________组。  0.4～0.5 mol·L-1 1、2、3、4、5 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 (4)实验结束后,从第1组到第7组西葫芦细胞的细胞液浓度变化趋势是 　　 (填“升高”“降低”或“不变”)。若增加一组实验,使蔗糖溶液浓度为2.0 mol·L-1,处理一段时间后,将西葫芦条放在清水中,西葫芦细胞不能发生质壁分离复原现象,原因可能是_________________________________ ____________。  升高 蔗糖溶液浓度过大，西葫芦细胞失水 过多已死亡 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析: 第1、2、3、4、5组西葫芦细胞吸水量依次减少,细胞液浓度减小量依次减少;第6、7组西葫芦细胞失水量依次增加,细胞液浓度依次升高。整个实验过程中细胞都有活性,第6、7组的细胞液浓度依次升高,且都高于前5组,因此实验结束后,第1~7组西葫芦细胞的细胞液浓度依次升高。若增加一组实验,使蔗糖溶液浓度为2.0 mol·L-1,西葫芦细胞可能失水过多而死亡,原生质层失去选择透过性,将西葫芦条放在清水中,一段时间后,西葫芦细胞不能发生质壁分离复原现象。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 $$