课后分层练(十二) 水进出细胞的原理-【正禾一本通】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞同步课堂高效讲义配套练习（人教版，单选）

课后分层练(十二)　水进出细胞的原理 (选择题每题5分，非选择题每题15分) 【基础巩固练】 考点一　渗透作用与细胞的吸水和失水 1．(2025·毕节高一检测)某半透膜的结构模型如图甲所示，膜上小孔的直径为x纳米。用该半透膜为材料的实验装置如图乙所示。已知A物质分子的直径为y(y>x)纳米，水分子的直径为z(z<x)纳米，理论上烧杯中水的量将(　　) A．增加 B．减少 C．不变 D．先增加后减少 解析：选B。A物质分子的直径为y(y>x)纳米，水分子的直径为z(z<x)纳米，则A物质不能透过半透膜，水分子能透过半透膜，则水分子会进入透析袋中，导致烧杯中的水减少，B符合题意。 2．现有一瓶溶液，溶质成分可能有三种情况：①只含麦芽糖；②只含葡萄糖；③含麦芽糖和葡萄糖。为确定溶液中溶质的成分，某同学设置了如图所示的实验装置(中间的半透膜只允许单糖及水分子通过)。达到平衡后，从左、右两侧各取等量液体，用斐林试剂进行水浴加热检测，呈现的现象分别为x、y。下列有关结果预测和实验结论的叙述，正确的是(　　) A．若x出现砖红色，说明属于情况① B．若x、y均为砖红色，说明属于情况③ C．若左侧液面高于右侧，说明属于情况① D．若两侧液面高度相同，说明属于情况② 解析：选D。若溶质为①只含麦芽糖，则左侧溶液浓度高，表现为吸水，最终液面高于右侧，由于麦芽糖会与斐林试剂在水浴加热下发生颜色反应，左侧出现砖红色；若溶质为②只含葡萄糖，由于葡萄糖可通过半透膜，因此最终两侧液面相等，两侧都会出现砖红色；若溶质为③麦芽糖和葡萄糖都有，则由于左侧溶液浓度高，最终液面高于右侧，同样两侧都会出现砖红色。综上所述，A、B、C错误，D正确。 3．将生鸡蛋的大头保持壳膜完好去掉蛋壳，小头开个小孔让蛋清和蛋黄流出。向蛋壳内灌入质量分数为15%的蔗糖溶液，然后放在烧杯的清水中并用铅笔标上吃水线。下列分析错误的是(　　) A．壳膜相当于渗透装置中的半透膜 B．半小时后吃水线低于烧杯的水面是由于清水渗入蛋壳所致 C．若将清水换为质量分数为15%的NaCl溶液，则蛋壳先上浮后下沉 D．达到平衡后，水分子将不再发生移动 解析：选D。本实验中相当于渗透装置中的半透膜的是壳膜，A正确。由于壳膜内的溶液浓度大于外界溶液的浓度，外界水分子透过壳膜进入壳膜内的蔗糖溶液中，导致蛋壳下沉，吃水线低于烧杯的水面，B正确。若将清水换为质量分数为15%的NaCl溶液，开始时由于质量分数为15%的NaCl溶液的物质的量浓度大于15%的蔗糖溶液的物质的量浓度，故单位时间内进入壳膜的水分子少于从壳膜出来的水分子，导致蛋壳上浮；由于Na＋和Cl－都可以通过壳膜进入壳膜内的蔗糖溶液中，导致壳膜内溶液浓度升高，壳膜外的水分子就透过壳膜进入壳膜内，导致蛋壳下沉，C正确。达到平衡时，水分子仍进出壳膜，D错误。 4．人体正常红细胞是两面凹陷的圆饼状，现将人的红细胞分别浸入下列装有a、b、c三种不同浓度溶液的烧杯内，一段时间后，实验结果如图所示。则a、b、c溶液初始浓度大小的比较，正确的是(　　) A．a＞b＞c B．a＞c＞b C．a＜c＜b D．a＜b＜c 解析：选C。红细胞浸入a溶液中吸水膨胀，a溶液浓度小于细胞质浓度；红细胞浸入b溶液中失水皱缩，b溶液浓度大于细胞质浓度；红细胞浸入c溶液中保持正常形态，c溶液浓度等于细胞质浓度，所以a、b、c溶液浓度大小是a＜c＜b。 考点二　质壁分离及复原实验 5．(2025·吉林高一检测)腌萝卜是一种传统食物，它不仅能够延长萝卜的保质期，还能够让萝卜产生独特的风味。下列相关说法错误的是(　　) A．萝卜细胞渗出的水分主要来自液泡 B．用盐腌萝卜可使细菌等微生物失水死亡 C．萝卜细胞失水死亡后，生物膜会失去选择透过性 D．萝卜在盐水中细胞壁被破坏，从而导致萝卜条变软 解析：选D。液泡内有细胞液，溶解着多种物质，因此，萝卜条渗出的水分主要来自液泡，A正确；盐腌萝卜的过程中，盐的浓度会使得细菌体内的水分通过渗透作用流失，导致细菌脱水死亡，B正确；萝卜细胞失水死亡后，细胞膜会失去控制物质进出细胞的功能，进而失去选择透过性，C正确；萝卜条细胞液的浓度小于盐水溶液的浓度，会导致萝卜细胞失水，从而导致萝卜条皱缩变短、变软，所以，萝卜条变软不是细胞壁被破坏导致的，D错误。 6．如图是某同学用洋葱紫色鳞片叶外表皮做“探究植物细胞的吸水与失水”实验中所观察到的细胞图，下列叙述正确的是(　　) A．图中①②⑥组成了细胞的原生质层 B．图中细胞处于质壁分离状态，此时⑥处的浓度一定大于⑦处的浓度 C．图中①是细胞壁，⑥中充满了外界溶液 D．图中⑦是细胞液，在细胞发生质壁分离过程中，其颜色逐渐变浅 解析：选C。图中②细胞膜、④液泡膜、⑤细胞膜和液泡膜之间的细胞质构成原生质层，相当于半透膜，A错误；由于无法确定图中细胞是正在发生质壁分离还是正在发生质壁分离复原或者是处于动态平衡中，因此无法比较⑥⑦处的浓度大小，B错误；图中①(细胞壁)具有全透性，因此⑥中充满了外界溶液，C正确；图中⑦是细胞液，在细胞发生质壁分离过程中，细胞失水，其颜色逐渐加深，D错误。 7．如图是植物细胞某种生理过程的实验图解，甲、乙分别表示该植物细胞在不同溶液里的两个过程。下列说法不正确的是(　　) A．1处的溶液为蔗糖溶液 B．原生质层由2、3、4构成 C．甲过程中5处的浓度不断降低 D．乙过程中细胞的吸水能力不断减弱 解析：选C。由于植物细胞壁具有全透性，因此图中1处为蔗糖溶液，A正确；原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，即包括图中的2、3和4，B正确；图中甲过程为植物细胞处于蔗糖溶液中逐渐发生质壁分离的过程，则该过程中植物细胞不断失水，因此甲过程中5(细胞液)处的浓度随着失水不断升高，C错误；图中乙过程将植物细胞放在清水中，植物细胞发生质壁分离的复原，该过程中植物细胞不断吸水，随着吸水过程的进行，细胞液浓度不断减小，因此吸水能力不断减弱，D正确。 8．选取同一显微镜视野中洋葱外表皮细胞，测量其细胞长度(l1)和原生质体(脱去细胞壁的植物细胞)长度(l2)，通过引流法将其置于3% KNO3溶液中。此后在几个时间点得到该细胞的l2/l1的值，记录结果如下表所示。下列叙述错误的是(　　) 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 l2/l1 1 0.858 0.873 0.886 0.924 0.933 0.943 0.971 0.99 A．细胞对相关物质的运输导致l2/l1的值变化 B．推测3 min内细胞壁和原生质层都出现收缩 C．实验中KNO3溶液浓度先降低后升高，在8 min时基本恢复初值 D．依据表中的数据无法判断该细胞在8 min时达到水分交换平衡 解析：选C。细胞对水分子、、K＋的运输，导致l2/l1的值变化，A正确；原生质层和细胞壁的收缩程度不同，是质壁分离发生的内因，由表格可知，3 min内细胞壁和原生质层都出现不同程度的收缩，B正确；实验中细胞失水，KNO3溶液浓度先降低，与此同时NO和K＋进入洋葱外表皮细胞，直到最终细胞内外溶液浓度相等，因此实验中KNO3溶液浓度逐渐降低，C错误；依据表中的数据，l2/l1还没有达到1，无法判断该细胞在8 min时达到水分交换平衡，D正确。 【综合提升练】 9．某科研小组设计如图所示的渗透装置，其中蔗糖不能透过半透膜，漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，液面不动(渗透平衡)时液面差为Δh。下列说法正确的是(　　) A．渗透平衡后S1和S2浓度的大小关系为S1＝S2 B．渗透平衡后无水分子通过半透膜 C．漏斗中溶液液面上升速率逐渐加快 D．向漏斗内加适量清水，Δh将变小 解析：选D。漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，渗透平衡时液面差为Δh，此时S1和S2浓度的大小关系为S1＞S2，A错误；渗透平衡后水分子依然进出半透膜，只不过进出半透膜的水分子的量相等，B错误；S1浓度大于S2，所以漏斗中溶液液面上升，但随着液面高度差的增大，液面上升速率逐渐减慢，C错误；向漏斗内加适量清水，S1的浓度会变小，则两种蔗糖溶液的浓度差变小，达到渗透平衡后Δh将变小，D正确。 10．某学生用紫色洋葱鳞片叶为实验材料，撕取外表皮制作临时装片，先在清水中观察(图甲)，然后用0.3 g/mL蔗糖溶液取代清水并观察(图乙)。下列叙述错误的是(　　) A．图甲中洋葱外表皮细胞的原生质层紧贴细胞壁 B．从图甲到图乙是由于细胞周围溶液浓度低于细胞液浓度 C．图乙所示细胞出现质壁分离，b处充满蔗糖溶液 D．图甲的a和图乙的c中存在紫色物质 解析：选B。图甲中细胞放置在清水中，此时细胞会渗透吸水，但由于细胞壁的限制，使得原生质层紧贴细胞壁，A正确；从图甲到图乙发生了细胞的渗透失水，是由细胞液浓度低于细胞周围溶液浓度导致的，B错误；图乙细胞出现质壁分离，此时细胞壁以内、原生质层以外的部分，即b处充满了蔗糖溶液，C正确；图甲的a与图乙的c都因含有色素而呈现紫色，D正确。 11．(2025·宜春高一检测)某科研小组利用紫色洋葱鳞片叶外表皮和八宝景天叶片为材料进行实验，分别选取常温和低温环境下放置一天的紫色洋葱和八宝景天制成临时装片，再将两组细胞同时浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中并进行观察，记录实验结果如表所示(耐寒程度与失水程度呈反比)。下列叙述正确的是(　　) 实验组别 细胞初始质壁分离所需时间/s 处理相同时间后质壁分离细胞占比/% 处理后原生质体长度与细胞长度的比值 洋葱 常温组 46 100 0.37 低温组 82 33 0.77 八宝景天 常温组 50 100 0.37 低温组 92 25 0.85 A．实验中细胞的质壁分离现象可在低倍显微镜下观察 B．洋葱细胞失水时的水主要来自细胞质基质 C．实验表明八宝景天叶片比紫色洋葱鳞片叶更不耐寒 D．实验中低温处理后，植物细胞的失水速度变慢，细胞的质壁分离程度变高 解析：选A。实验中细胞的质壁分离现象可在低倍显微镜下观察，A正确；植物细胞失水时的水主要来自细胞液，B错误；据表中实验数据可知，八宝景天叶片低温处理后原生质体长度与细胞长度的比值为0.85，而紫色洋葱鳞片叶低温处理后原生质体长度与细胞长度的比值为0.77，比值越大，质壁分离程度越小，由于耐寒程度与失水程度呈反比，因此八宝景天叶片比紫色洋葱鳞片叶更耐寒，C错误；低温处理后细胞初始质壁分离所需要的时间变长，可以看出失水速度变慢，但低温处理后原生质体长度与细胞长度的比值均变大了，因此质壁分离的程度降低了，D错误。 12．血液透析膜是一张布满小孔的薄膜，膜两侧溶液中的水分子和小分子溶质可以透过膜，但大分子溶质(如胰岛素等蛋白质)不能通过。下列叙述错误的是(　　) A．配制的透析液中含有一定浓度的无机盐 B．透析装置中的血液流向与透析液相反，有利于物质交换 C．经充分透析，血液中的代谢废物浓度小于透析液 D．血液中的胰岛素不会进入透析液，因此透析后无需补充胰岛素 解析：选C。在透析液中加入与病人血清相近浓度的无机盐是为了模拟体液环境，帮助清除血液中的含氮代谢废物，同时保持血浆渗透压稳定，A正确；透析装置中的血液流向与透析液相反，有利于营养物质和代谢废物等的物质交换，B正确；血浆中代谢废物或有害物质的浓度较高，新鲜的透析液中不存在这些物质，形成浓度差，故代谢废物或有害物质可顺浓度梯度扩散至透析液中，经充分透析，血液中的代谢废物浓度依然大于透析液，C错误；胰岛素等蛋白质不能通过透析膜，故血液中的胰岛素不会进入透析液，因此透析后无需补充胰岛素，D正确。 13．图1和图2是渗透装置的示意图，图3是成熟植物细胞处于质壁分离状态的结构简图。 (1)图1渗透装置达到渗透平衡时S1溶液的浓度________(填“大于”“小于”或“等于”)S2溶液的浓度，漏斗内的液面上升到一定高度不再上升的原因是________________________________________________________________________。 (2)图2的渗透装置中如果甲、乙分别是0.1 mol/L葡萄糖溶液和0.1 mol/L蔗糖溶液(假设葡萄糖和蔗糖不能通过半透膜)，一段时间后两液面关系是_________。 (3)我们常说“水从低浓度溶液往高浓度溶液扩散”，这一描述与教材上的“水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透”并不矛盾，理由是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)质壁分离指的是_____和细胞壁的分离，在这个过程中细胞失水能力逐渐______，细胞大小变化是________。从细胞结构上分析发生图3中现象的原因是_________________________________。 (5)下列选项中能作为质壁分离和复原现象的实验材料有______。 A．洋葱鳞片叶的外表皮 B．叶肉细胞 C．黑藻细胞 D．洋葱根尖分生区细胞 (6)取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放在两种浓度的蔗糖溶液(甲、乙)中，一定时间后，测得甲浓度变小，乙浓度变大(假设蔗糖分子不能进出细胞)，分析实验前甲、乙浓度大小关系是_______________。 解析：据图1分析，S1为漏斗内的溶液，S2为烧杯中的溶液，加上一层半透膜，构成渗透装置。图2为U型管的渗透装置。分析图3，①是细胞壁，②是细胞膜，③是细胞核，④是液泡膜，⑤是细胞质，⑥是外界溶液，⑦是细胞液。(1)当达到渗透平衡时，由于存在高度差，S1溶液的浓度依然大于S2溶液的浓度。当漏斗液面上升到一定高度时，液面高度差产生的压强使水分子出入半透膜的速率达到平衡，漏斗内液面不会上升。(2)甲、乙渗透压相等，且葡萄糖和蔗糖都不能通过半透膜，则一段时间后两液面相等，不发生变化。(3)两种说法并不矛盾。前者的低浓度和高浓度指的是溶液的溶质浓度，所以水从低浓度溶液往高浓度溶液扩散；而从水分子的角度分析，单位体积内低浓度溶液中水分子数目相对来说多于高浓度的溶液，所以说水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。(4)质壁分离是指原生质层和细胞壁相互分离。质壁分离过程中，细胞失水，细胞液的浓度逐渐增大，膜两侧浓度差缩小，失水能力逐渐减弱。由于细胞壁的伸缩性小，质壁分离过程中细胞的体积基本不变。图3发生了质壁分离，内因是植物细胞原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，即原生质层与细胞壁的伸缩性不同。(5)发生质壁分离需要活的植物细胞，要有大液泡，洋葱鳞片叶的外表皮、叶肉细胞和黑藻细胞都含有大液泡，可用于质壁分离实验的观察，而根尖分生区细胞不含有大液泡，不能用于质壁分离实验的观察，故选A、B、C。(6)两份叶圆片的细胞液的浓度相等，甲浓度变小，说明细胞失水，因此细胞液浓度小于甲浓度，而乙浓度变大，说明细胞吸水，故细胞液浓度大于乙浓度，因此，甲浓度>乙浓度。 答案：(1)大于　液面高度差产生的压强使水分子进出半透膜的速率达到平衡　(2)相等　(3)前者的低浓度和高浓度指的是溶液的溶质浓度，所以水从低浓度溶液往高浓度溶液扩散；从水分子的角度分析，低浓度溶液中水分子数目相对来说多于高浓度的溶液，所以说水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透　(4)原生质层　减弱　基本不变　原生质层与细胞壁的伸缩性不同(或原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性)　(5)A、B、C　(6)甲浓度>乙浓度 学科网（北京）股份有限公司 $