课下巩固精练卷(九) 水进出细胞的原理（Word练习）-【正禾一本通】2026年新高考生物高三一轮总复习高效讲义（人教版 不定项）

[课下巩固精练卷(九)]　水进出细胞的原理 ________________________________________________________________________ 知识点 较易题 中档题 较难题 渗透作用及其现象分析 2、4 8、9 － 动物细胞和植物细胞的吸水和失水 2、3 11 － 观察植物细胞的质壁分离和复原 1、5、6 7、10 12、13 一、选择题：每小题只有一个选项符合题目要求。 1.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，错误的是(　　) 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 解析：选C。水分交换达到平衡时，细胞a未发生变化，说明水分交换前细胞a的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度；细胞b体积增大，说明水分交换前细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度；细胞c发生质壁分离，说明水分交换前细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度，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，A、B正确。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；水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液浓度，但其失水后外界蔗糖溶液的浓度减小，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错误，D正确。 2.(2024·山东泰安模拟)如图为研究渗透作用的实验装置，漏斗内的溶液(S1)和漏斗外的溶液(S2)为两种不同浓度的溶液，水分子可以透过半透膜，而溶质分子则不能。当渗透达到平衡时，液面差为m。下列有关叙述正确的是(　　) A.初始时S1溶液的浓度大于S2溶液，平衡时S1溶液的浓度等于S2溶液 B.植物根尖分生区细胞的细胞膜相当于半透膜，主要通过渗透作用吸水 C.将根尖成熟区细胞置于S2溶液中，渗透失水平衡时细胞液浓度等于S2溶液 D.将细胞内液浓度与S2相同的红细胞置于S1溶液中，其会吸水涨破 解析：选C。渗透平衡时，液面高的一侧形成一定的压力，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散，故两者浓度关系仍是S1>S2，A错误；根尖分生区细胞主要通过吸胀作用吸水，B错误；根尖成熟区细胞的原生质层相当于一层半透膜，将根尖成熟区细胞置于S2溶液中，渗透失水平衡时，水分子进出细胞的速率平衡，细胞液浓度等于S2溶液浓度，C正确；由图可知，漏斗内溶液(S1)浓度大于漏斗外溶液(S2)，红细胞细胞质浓度等于S2，将该红细胞置于S1溶液中，红细胞会发生渗透失水，D错误。 3.在无任何相反压力时，渗透吸水会使细胞膨胀甚至破裂。如图是三种生物细胞避免渗透膨胀的不同机制，相关叙述错误的是(　　) A.动物细胞避免渗透膨胀可能需要载体蛋白的协助 B.原生生物通过收缩泡释放水依赖细胞膜的流动性 C.植物细胞达到渗透平衡时细胞内外溶液浓度相等 D.三种生物细胞的边界均是细胞膜 解析：选C。动物细胞通过载体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；原生生物收缩泡释放水的过程，需要收缩泡与细胞膜融合，与生物膜的流动性密切相关，B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，C错误；细胞作为一个基本的生命系统，它的边界就是细胞膜，D正确。 4.(2024·江西九江模拟)透析袋是一种半透膜，水、葡萄糖等小分子和离子可以通过，而蔗糖、淀粉、蛋白质等则无法通过。某实验小组搭建了如图所示的实验装置验证上述结论。A是袋内溶液，烧杯中B是蒸馏水。下列现象会出现的是(　　) A.若A是蛋白质溶液，B中加入双缩脲试剂可发生紫色反应 B.若A是淀粉溶液，B中加入碘－碘化钾溶液，则A不变蓝 C.若A是葡萄糖溶液，则透析袋的体积会先增大后减小 D.若A是质量分数为10%的蔗糖溶液，B中加入质量分数为10%的葡萄糖溶液，则透析袋体积不变 解析：选C。若A是蛋白质溶液，B中加入双缩脲试剂不会发生紫色反应，因为蛋白质是大分子，无法通过透析膜从A进入B，A不符合题意；若A是淀粉溶液，B中加入碘－碘化钾溶液，则A变蓝，因为碘－碘化钾溶液会通过透析膜从B进入A，B不符合题意；若A是葡萄糖溶液，则透析袋的体积会先增大因为水分子会更多地进入A，后减小是因为葡萄糖分子会从透析膜内侧出来进入B，C符合题意；若A是质量分数为10%的蔗糖溶液，B中加入质量分数为10%的葡萄糖溶液，则透析袋体积先减小后增大，D不符合题意。 5.(2024·四川德阳二模)如图是以藻类小叶和适宜浓度的蔗糖溶液进行质壁分离实验的显微视野，实验中细胞保持活性。若用等渗的KNO3溶液代替蔗糖溶液进行实验时，以下描述错误的是(　　) A.细胞的吸水能力随a区域的增大而减小 B.水分子可能以自由扩散的方式通过细胞膜 C.可观察到绿色区域先变小后变大最后稳定 D.若进行高温处理则a处可能会呈现绿色 解析：选A。a区域为细胞膜和细胞壁之间的间隙，是外界溶液，a区域的增大说明细胞失水多，细胞液浓度大，细胞吸水能力增大，A错误；在质壁分离复原过程中，水分子可能以自由扩散的方式通过细胞膜，B正确；绿色区域指的是细胞质基质，用等渗的KNO3溶液代替蔗糖溶液，细胞失水，绿色区域变小，在此过程中细胞通过主动运输方式吸收KNO3，细胞液浓度增大且会超过外界溶液，细胞吸水，绿色区域变大最后稳定，C正确；若进行高温处理，则细胞膜失去选择透过性，叶绿体中的光合色素会进入a处，因此a处可能会呈现绿色，D正确。 6.(2024·四川泸州二模)将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的某溶液中，在不同时间内，记录质壁分离情况并绘制如图所示质壁分离程度曲线。下列有关叙述正确的是(　　) A.在a～c时间段，细胞的吸水速率不断增大 B.若该溶液为蔗糖溶液，bc时间段内原生质层最厚 C.若该溶液为乙二醇溶液，乙二醇从c点开始进入细胞 D.若该溶液为KNO3溶液，减少能量供应会使cd段变长 解析：选D。据图可知，在a～c时间段，质壁分离程度先不断增大后逐渐稳定，细胞液浓度先增大后不变，故细胞的吸水速率不断增大后稳定，A错误；原生质层是指细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质，若该溶液为蔗糖溶液，bc时间段内细胞失水最多，原生质层最薄，B错误；若该溶液为乙二醇溶液，乙二醇从开始就进入细胞，C错误；cd段细胞吸水，若该溶液为KNO3溶液，K＋与NO通过主动运输进入细胞，需要消耗能量，若减少能量供应，细胞吸收离子速率减慢，质壁分离复原时间延长，故会使cd段变长，D正确。 7.(2024·安徽合肥模拟)为探究低温对植物细胞质壁分离的影响，某兴趣小组分别取经常温(25 ℃)和低温(4 ℃)处理24 h的葫芦藓叶片，将其浸润在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，观察并记录植物细胞的初始质壁分离平均时间、相同时间内发生质壁分离的细胞所占比例及原生质体长度与细胞长度的比值，结果如图1、图2所示。下列有关实验的分析，正确的是(　　) A.实验中细胞的质壁分离现象需在高倍显微镜下观察 B.与常温相比，低温处理后葫芦藓叶片细胞失水速率升高 C.推测低温可使细胞内的自由水减少，引起细胞液浓度升高 D.实验结果可直接说明低温导致细胞膜流动性降低 解析：选C。植物细胞的质壁分离现象在低倍显微镜下就可观察到，A错误；葫芦藓叶片在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中会发生质壁分离，与常温相比，低温处理后细胞的初始质壁分离平均时间变长，说明细胞失水速率降低，B错误；低温处理的葫芦藓叶片发生质壁分离的细胞所占比例远低于常温处理的，且质壁分离的细胞原生质体长度与细胞长度的比值大于常温处理的，说明低温处理的叶片细胞质壁分离程度低于常温处理下的，因此低温处理后细胞失水减少，而细胞失水能力与细胞液浓度大小呈负相关，再结合植物细胞中自由水比例降低可避免气温下降导致结冰而损害自身可推测，低温处理导致植物细胞中自由水减少，细胞液浓度升高，C正确；实验结果只能说明温度会影响植物细胞的质壁分离，并不能直接说明低温对细胞膜流动性的影响，D错误。 8.(2024·广东汕头模拟)如果将植物培养在只含一种盐分的溶液中，植物不久将会呈现不正常状态，最后死亡，这种现象即为单盐毒害。下表是利用0.12 mol/L NaCl、0.12 mol/L CaCl2、0.12 mol/L KCl溶液进行实验时，小麦根的生长情况： 组别 1组 2组 3组 4组 溶液 NaCl CaCl2 NaCl＋ CaCl2 NaCl＋ CaCl2＋KCl 根的总长 度/mm 59 70 254 324 注：3、4组为溶液的等体积混合。 下列说法正确的是(　　) A.单盐毒害现象可能与外界盐溶液浓度太高导致植物细胞渗透失水有关 B.将海藻放在和海水NaCl浓度相同的NaCl溶液中，不会发生单盐毒害 C.若植物细胞在2组溶液中发生质壁分离，在1组溶液中也会发生质壁分离 D.1、2组实验说明，单盐毒害程度可能与单盐的类型有关 解析：选D。分析图表可知，植物培养在浓度不变的混合溶液中时，单盐毒害现象会减弱，这说明单盐毒害与外界盐溶液浓度太高导致植物细胞渗透失水无关，A错误；海水中含有多种盐，而氯化钠溶液中只含有一种盐，故将海藻放在和海水NaCl浓度相同的NaCl溶液中，会发生单盐毒害，B错误；由于0.12 mol/L CaCl2溶液中离子浓度是0.36 mol/L，0.12 mol/L NaCl中离子浓度为0.24 mol/L，所以若植物细胞在2组溶液中发生质壁分离，在1组溶液中不一定发生质壁分离，C错误；1、2组实验的自变量是盐种类的不同，结果根的总长度有差异，说明单盐毒害程度可能与单盐的类型有关，D正确。 二、选择题：每小题有一个或多个选项符合题目要求。 9.尿毒症通常是指人体不能通过肾脏产生尿液，不能将体内代谢产生的废物和过多的水分排出，机体内部生化过程紊乱而产生的一系列复杂的疾病。人工肾的工作原理如下图所示，它能够替代部分肾脏的作用。下列说法正确的是(　　) A.透析液的化学成分和理化性质应该与人体血浆相似 B.透析膜是一种半透膜，水和尿素等小分子可以自由通过 C.透析液从上面进，下面错位流出，有利于代谢废物迅速排出 D.长期透析可以充分清除血液中的毒素，达到治愈尿毒症的目的 解析：选ABC。透析液的化学成分和理化性质应该与人体血浆相似，这样才能保证经透析后的血液仍能维持人体细胞正常生活，A正确；透析膜是一种半透膜，水和尿素等小分子可以自由通过，B正确；透析液从上面进，下面错位流出，使透析液和血液中物质进行充分交换，有利于代谢废物迅速排出，C正确；透析无法充分清除血液中的毒素，所以不能达到治愈尿毒症的目的，D错误。 10.(2024·山东枣庄模拟)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52%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 解析：选AB。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%的细胞原生质层与细胞壁分离，A正确；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，可能最终细胞液浓度大于细胞外溶液浓度，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。 11.某同学将若干生理状态相似的某种植物细胞均分为两组，分别置于溶质相同但浓度不同的溶液甲、乙中，测定的细胞失水量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　) A.根据实验结果可知，甲溶液原始浓度大于乙溶液原始浓度 B.T1时刻，乙溶液中的细胞开始从外界溶液中吸收溶质分子 C.T2时刻，将甲溶液中的细胞置于清水中，细胞可能不会吸水复原 D.T2时刻之后，乙溶液中的细胞可能会继续从外界溶液中吸水 解析：选ACD。由图可知，在实验开始时，甲溶液中的植物细胞失水速度较快，说明甲溶液与细胞液的浓度差较大，即甲溶液原始浓度大于乙溶液原始浓度，A正确；从植物细胞置于乙溶液中时，细胞就开始从乙溶液中吸收溶质分子，B错误；甲溶液中的细胞只发生质壁分离，细胞失水，长时间失水会导致细胞死亡，因此将甲溶液中的细胞置于清水中可能不会吸水复原，C正确；T2时刻之后，乙溶液中的细胞发生了复原，由于细胞壁的限制，导致细胞吸水量与细胞失水量相等，即乙溶液中的细胞可能会继续从外界溶液中吸水，D正确。 12.下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＝(西葫芦条最终质量－西葫芦条初始质量)/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。下列叙述正确的是(　　) A.实验中第6、7组的西葫芦细胞失水发生质壁分离 B.根据实验结果判断，本实验所用西葫芦的细胞液浓度在0.4～0.5 mol·L－1之间 C.西葫芦细胞的原生质体长度/细胞长度＝1的实验组可能对应第1、2、3、4、5组 D.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下降 解析：选ABC。分析题意，西葫芦条的质量变化百分比大于0时细胞吸水，小于0时细胞失水，据图可知，第6、7组西葫芦细胞失水，原生质层与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离，A正确；据图可知，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时，西葫芦细胞失水，据此推测，本实验所用西葫芦细胞的细胞液浓度在0.4～0.5 mol·L－1之间，B正确；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，而细胞失水时原生质体体积变小，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，C正确；实验结束后，第1、2、3、4、5组西葫芦条细胞吸水量依次减少，细胞液浓度减小量依次减少，而第6、7组西葫芦细胞失水量依次增加，细胞液浓度依次升高，D错误。 三、非选择题 13.(2024·河南南阳质检)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 kg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，某兴趣小组使用0.3 g·mL－1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)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____________。 (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____________________。 (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运输吸收____________，从而使得细胞液的浓度变得比外界溶液浓度____________。 (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，配制一系列浓度大于0.3 g·mL－1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：(1)植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液，因此所选水稻细胞必须含有的细胞器是液泡。由于植物细胞壁伸缩性有限，因此Ⅱ组水稻不能无限吸水，故曲线不能无限制上升。(2)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。(3)由于细胞能通过主动运输吸收K＋和NO，使细胞液浓度高于外界溶液浓度，细胞吸水，发生质壁分离的复原。(4)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－1的KNO3溶液中未发生质壁分离，而在0.45 g·mL－1的KNO3溶液中发生质壁分离，说明该水稻细胞液浓度在0.4～0.45 g·mL－1之间，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0.45 g·mL－1的土壤中。 答案：(1)液泡　细胞壁(的伸缩性)　(2)逐渐升高　KNO3溶液　(3)K＋和NO　高　(4)Ⅱ　0.45 g·mL－1 学科网（北京）股份有限公司 $