2027届高考生物人教版一轮复习课时跟踪练6　水进出细胞的原理

**基本信息** 围绕“水进出细胞的原理”，分层设计基础题（1-8题）、提升题（9-12题）、综合题（13题），覆盖渗透作用、质壁分离等核心知识点，梯度从单一概念到实验探究，适配一轮复习巩固与科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|渗透作用、质壁分离条件等单一概念|结合典型实验装置分析（如渗透装置液面变化）| |提升层|跨膜运输方式、细胞吸水能力等综合应用|引入复杂情境（如水通道蛋白失活实验）| |综合层|实验操作与现象解释|整合实验步骤与原理（如质壁分离复原影响因素）|

课时跟踪练6　水进出细胞的原理 　(1-8题,每题4分) 1.(2026·广东江门一模)如图为某兴趣小组进行渗透作用实验的装置,所用的生物膜允许水分子通过,但蔗糖不能通过。实验开始时,甲、乙漏斗内液面持平且均高于漏斗外侧。下列说法错误的是(　　) A.甲所在一侧装置为实验组,另一侧为对照组 B.甲漏斗液面将会上升,乙漏斗液面将会下降 C.当漏斗内液面高度稳定时,仍有水分子通过生物膜 D.当渗透平衡时,甲、乙漏斗内外两侧溶液浓度相同 解析:该小组进行渗透作用实验,甲所在一侧装置的漏斗中加入了蔗糖溶液,为实验组,而乙所在一侧装置的漏斗中加入的是清水,为对照组,A正确;甲漏斗内是蔗糖溶液,浓度高于漏斗外,液面将会上升,乙漏斗内外都是清水,乙漏斗液面将会下降,最后与乙漏斗外面的清水高度齐平,B正确;当漏斗内液面高度稳定时,仍然有水分子通过生物膜,水分子进出平衡,C正确;甲漏斗中是蔗糖,蔗糖不能通过生物膜,故当渗透平衡时,甲漏斗内溶液浓度高于漏斗外侧,D错误。 答案:D 2.(2026·河南漯河模拟)生物兴趣小组的同学将紫色洋葱鳞片叶外表皮置于某溶液中,一段时间后观察,视野中没有观察到质壁分离现象。下列分析错误的是(　　) A.该溶液浓度可能比洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度低 B.该溶液可能为乙二醇溶液,细胞质壁分离后又自动复原 C.实验时间可能较短,大部分细胞还没有发生质壁分离 D.洋葱鳞片叶外表皮细胞过度失水死亡,未发生过质壁分离 解析:当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,细胞吸水不发生质壁分离,A正确;该溶液为乙二醇溶液时,由于乙二醇能进入细胞,因此细胞发生质壁分离后又自动复原,B正确;实验时间较短时,由于细胞还没有发生明显的质壁分离,因此看不到质壁分离现象,C正确;当细胞发生质壁分离失水过多时,细胞死亡后不能复原,但发生过质壁分离现象,D错误。 答案:D 3.(2026·北京石景山一模)某同学利用伊乐藻叶片完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后,继续进行“质壁分离”实验(如下图)。下列叙述正确的是(　　) A.观察叶绿体和细胞质流动时,需对细胞进行染色 B.与图甲细胞相比,图乙细胞因失水体积明显变小 C.将图乙细胞置于清水中,能复原则表明细胞未失活 D.图乙细胞中③与④的分离,与③的选择透过性无关 解析:伊乐藻叶片中叶绿体本身具有颜色,且细胞质流动也可直接观察,一般不需要对材料进行染色,A错误;处于质壁分离状态时,真正缩小的是原生质体(细胞膜及其包裹的细胞质等),细胞壁并未收缩,细胞整体体积基本不变,B错误;若将发生质壁分离的细胞重新置于清水中,可因渗透作用重新吸水而发生质壁分离复原,说明细胞仍具活性,C正确;质壁分离的实质是原生质层与细胞壁分离,实质是由于细胞膜对溶质具有选择透过性,D错误。 答案:C 4.(2026·辽宁模拟)在“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,同学们发现选用蜈蚣草作为实验材料具有独特优势:蜈蚣草叶片为单层细胞,含有无色大液泡,叶绿体数量多且体积较大。下列关于该实验的分析,错误的是(　　) A.单层细胞结构避免了切片和撕取操作对细胞造成的损伤,有利于保持细胞结构完整性 B.无色大液泡与滴加红墨水的蔗糖溶液形成鲜明对比,便于观察细胞的吸水和失水过程 C.原生质层中的叶绿体能为渗透作用提供能量 D.质壁分离过程中,细胞液渗透压逐渐增大,细胞吸水能力逐渐增强 解析:蜈蚣草叶片是单层细胞结构,在实验操作时,不需要进行复杂的切片或撕取等可能损伤细胞的操作,能更好地维持细胞的完整性,有利于实验的进行,A正确;蜈蚣草细胞内有无色大液泡,当外界是滴加红墨水的蔗糖溶液时,液泡与外界溶液形成明显的颜色对比,便于观察细胞在吸水和失水过程中液泡体积的变化,B正确;渗透作用是水分子等溶剂分子通过半透膜的扩散,属于被动运输,不需要能量,C错误;质壁分离过程中,细胞失水,细胞液浓度逐渐增大,渗透压逐渐升高,细胞吸水能力逐渐增强,D正确。 答案:C 5.(2026·陕西宝鸡模拟)胭脂红是一种水溶性的大分子红色色素,生物学习小组利用紫色洋葱鳞片叶内表皮进行实验,观察到在不同浓度的胭脂红溶液中细胞的质壁分离情况如下表所示。下列有关的实验分析,错误的是(　　) 组别 ① ② ③ ④ ⑤ 胭脂红溶液浓度(g/mL) 0.05 0.15 0.25 0.35 0.45 质壁分离状态 - - + ++ +++ 注:“-”表示未出现质壁分离,“+”表示出现质壁分离。 A.第①组洋葱鳞片叶内表皮细胞吸水,会使胭脂红溶液浓度增大 B.第③④组洋葱鳞片叶内表皮细胞的原生质层和细胞液均为无色 C.洋葱鳞片叶内表皮细胞的细胞液浓度介于0.15~0.25 g/mL D.用蔗糖溶液代替胭脂红溶液进行实验也能观察到相同的实验现象 解析:①②组中细胞没有出现质壁分离,说明该细胞的细胞液浓度大于或等于0.15 g/mL,因此,在第①组中,该细胞吸水,细胞液浓度下降,胭脂红溶液浓度增大,A正确;③④组中,该细胞均出现质壁分离,由于胭脂红是大分子物质,不能通过细胞膜进入细胞,因此该细胞的原生质层和细胞液为无色,B正确;该细胞的细胞液浓度介于不发生质壁分离和刚发生质壁分离的两种溶液浓度之间,即0.15~0.25 g/mL,C正确;用蔗糖代替胭脂红进行实验也能使洋葱鳞片叶内表皮细胞发生质壁分离,但由于洋葱鳞片叶内表皮细胞和蔗糖溶液均为无色,因此不能观察到相同的实验现象,D错误。 答案:D 6.(2026·江西宜春模拟)血液透析膜是一种人工合成的膜材料,可将病人血液中的代谢废物如肌酐、尿素氮等尿毒症毒素透析掉(图1),模拟血液流经肾脏中一个肾单位(图2)的滤过作用,让干净的血液返回人体中。下列有关说法正确的是(　　) A.肌酐、尿素氮等代谢废物通过半透膜的扩散,属于渗透作用 B.肾小管对原尿中的大部分水分的重吸收方式主要是协助扩散 C.葡萄糖进入细胞都需要消耗能量和载体蛋白的协助 D.肾小球的毛细血管壁中的水通道蛋白构象不会发生改变 解析:渗透作用指的是水或其他溶剂分子通过半透膜的扩散,而不是溶质分子,A错误;肾小管与集合管上有大量的水通道蛋白,对水的重吸收主要是协助扩散,B正确;葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散,不消耗能量,C错误;水通道蛋白在“打开”“关闭”两种状态转换的时候构象发生改变,D错误。 答案:B 7.(2026·重庆三模)将紫色洋葱鳞片叶外表皮均分为生理状态相似的甲、乙两组,将甲、乙两组细胞分别浸泡在不同溶质的溶液中,间断测得甲、乙两组细胞的失水情况如下图所示。下列分析正确的是(　　) A.4 min时,甲组细胞吸水能力一定高于乙组细胞 B.如果乙组溶质是乙二醇,乙组胞内乙二醇浓度不会超过胞外 C.如果乙组溶质是KNO3,乙组细胞渗透压最高点在处理时间8 min时 D.如果乙组8 min加清水处理致使后续变化,乙组渗透压最高点在处理时间12 min左右 解析:4 min时,只能确定甲组细胞比乙组细胞失去了更多水,但是甲、乙溶液溶质不同,乙组可以发生质壁分离自动复原,所以乙组的溶质是可以进入细胞的,所以渗透压无法判断,故此时甲、乙两组细胞的吸水能力不确定,A错误;由实验结果可知,乙组细胞发生质壁分离后能自动复原,说明溶质可被细胞吸收,可以是乙二醇,但由于乙二醇是通过自由扩散方式被细胞吸收的,所以乙组胞内乙二醇浓度不会超过胞外,B正确;由图可知,8 min后乙组细胞已经在吸水,说明细胞渗透压最高点在6~8 min,C错误;如果乙组8 min加清水处理致使后续变化,那么12 min后细胞会继续吸水,所以乙组渗透压最高点在处理时间8 min的时候,D错误。 答案:B 8.(2026·浙江绍兴模拟)某同学将初始长度和质量相同的萝卜条甲、乙放置在不同浓度的蔗糖溶液中,一段时间后,萝卜条的最终长度如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.甲的初始细胞液浓度小于乙 B.若蔗糖溶液浓度为a,则甲的吸水量多于乙 C.若蔗糖溶液浓度为d,则渗透平衡时甲的重量小于乙 D.根据图示可知,植物的细胞壁也具有一定的伸缩性 解析:根据图示可知,当萝卜条处于初始长度时,细胞液浓度和外界溶液浓度相等,乙对应浓度为c,甲对应浓度为b,因此甲的初始细胞液浓度小于乙,A正确;当蔗糖溶液浓度为a时,细胞吸水,由于甲的细胞液浓度小于乙,因此甲的吸水量少于乙,B错误;蔗糖溶液浓度为d时,细胞失水,甲的失水量多于乙,渗透平衡时甲萝卜条的重量小于乙,C正确;萝卜条的长度会发生变化,说明细胞壁也具有一定的伸缩性,D正确。 答案:B 　(9-12题,每题5分) 9.(2026·广东惠州一模)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,经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中仍会膨胀。下列叙述正确的是(　　) A.经AgNO3处理后的红细胞在低渗蔗糖溶液中仍会膨胀与水的自由扩散有关 B.相比未经处理时,经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中膨胀得更快 C.将低渗蔗糖溶液换成等质量浓度的葡萄糖溶液,实验后膨胀速度相同 D.经AgNO3处理后的马铃薯细胞在低渗蔗糖溶液中不再膨胀时,其内外渗透压相同 解析:硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性,经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中仍会膨胀,因为水分子还可以通过自由扩散进出细胞,A正确;水分子可以通过水分子通道蛋白进入细胞,也可以直接以自由扩散方式进入细胞,相比未经处理时,经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中膨胀得慢,B错误;将低渗蔗糖溶液换成等质量浓度的葡萄糖溶液,葡萄糖的分子量更小,物质的量浓度更大,实验后膨胀速度更慢,C错误;植物细胞有细胞壁,经AgNO3处理后的马铃薯细胞在低渗蔗糖溶液中不再膨胀时,细胞内的渗透压仍大于外界溶液渗透压,细胞吸水的动力与细胞壁对内侧的膨压抵消,水分子进出细胞相等,D错误。 答案:A 10.(2026·山西晋城三模)将完全相同的紫色牵牛花花瓣细胞分别浸润在甲、乙、丙3种溶液中,测得的细胞膜与细胞壁之间的距离(L)随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.甲、乙、丙溶液浓度的大小关系为甲>乙>丙 B.由t0到t1过程中,甲溶液中细胞的吸水能力逐渐增加 C.a点到b点的过程中,乙溶液中细胞的细胞液浓度大于外界溶液浓度 D.丙溶液中,细胞溶液与外界溶液之间没有水分子的交换 解析:细胞膜与细胞壁之间的距离(L)越大,说明细胞失水越多,外界溶液浓度越高。从图中可知,在相同时间内,甲溶液中细胞的L值最大,乙次之,丙最小,所以甲、乙、丙溶液浓度的大小关系为甲>乙>丙,A正确;由t0到t1过程中,甲溶液中细胞不断失水,细胞液浓度逐渐增大,细胞的吸水能力就会逐渐增加,B正确;a点到b点的过程中,乙溶液中细胞的细胞膜与细胞壁之间的距离在减小,说明细胞在吸水,细胞吸水时,细胞液浓度大于外界溶液浓度,C正确;丙溶液中,细胞膜与细胞壁之间的距离基本不变,说明细胞处于动态平衡状态,水分子进出达到平衡,D错误。 答案:D 11.(2026·陕西汉中二模)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,实验结果如下图。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.T1和T2组经清水处理后,发生质壁分离的细胞均复原 C.质壁分离复原过程中,中央液泡颜色逐渐变浅,吸水能力逐渐增强 D.T1、T2、T3和T4组实验表明不同洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞液有差异 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;观察图中T1和T2组,经清水处理后,质壁分离的细胞比例都变为0,这表明发生质壁分离的细胞均复原,B正确;质壁分离复原过程中,细胞吸水,中央液泡的溶质浓度降低,颜色逐渐变浅,同时细胞液浓度降低,吸水能力逐渐减弱,C错误;在不同浓度的蔗糖溶液处理下,T1、T2、T3和T4组中发生质壁分离和质壁分离复原的细胞比例不同,这说明不同洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞液有差异,对不同浓度蔗糖溶液的反应不同,D正确。 答案:C 12.(2026·山东潍坊一模)玉米根的横切面如图所示。水和无机盐在根部通过细胞间隙或胞间连丝运输,经过内皮层时因凯氏带阻隔只能跨膜转运,最终沿导管向地上部分运输。内皮层细胞膜的Na+-H+反向运输体将Na+逆浓度运入木质部,以维持木质部高渗透压,该反向运输体不直接消耗ATP。下列说法正确的是(　　) A.内皮层细胞利用通道蛋白将H+排入木质部 B.Na+的浓度从表皮到木质部的各层细胞依次上升 C.若叶片的蒸腾作用停止,水分无法从根部向上运输 D.玉米根部遭受水淹时,植株吸水量会下降 解析:题意显示,内皮层细胞膜的Na+-H+反向运输体将Na+逆浓度运入木质部,同时将H+顺浓度梯度运入内皮层细胞,据此推测,内皮层细胞将H+排入木质部是逆浓度梯度进行的,需要载体蛋白,A错误;根据题意可知,木质部高渗透压环境有利于吸水,但不能说明Na+的浓度从表皮到木质部的各层细胞依次上升,只能说明根部渗透压从表皮到木质部的各层细胞依次上升,B错误;蒸腾作用提供了植物吸水和运水的动力,此外细胞代谢活动也能促进水分的吸收,据此可知,若叶片的蒸腾作用停止,水分也会从根部向上运输,只不过运输缓慢,C错误;玉米根部遭受水淹时,呼吸受阻,细胞代谢产生的能量减少,无机盐的吸收减弱,不能维持根部细胞的高渗透压,因而植株吸水量会下降,D正确。 答案: D 13.(8分)(2026·江苏扬州模拟)在“植物细胞的质壁分离与复原”实验中,甲、乙两个小组分别利用洋葱鳞片叶内表皮和外表皮细胞进行实验。下图①~⑥是实验的操作步骤,图⑦、图⑧是小组观察到的实验现象。请回答下列问题。 (1)利用洋葱鳞片叶外表皮细胞进行实验时,步骤③~④在滴加蔗糖溶液的过程中,显微镜下不可能观察到的现象是　　　　。  A.液泡在缩小　　　　 B.细胞壁与原生质层分离 C.液泡颜色变浅 D.细胞大小几乎不变 (2)某学生在步骤⑥观察时,若发现细胞不能复原,最可能的原因是　 。  (3)甲组同学将伊红(伊红是植物细胞不吸收的红色染料)加入一定浓度的蔗糖溶液中进行实验,观察到的实验现象最可能是图　　　　(填“⑦”或“⑧”),这体现了细胞膜的功能特性是具有　　　　　　。  (4)若图⑧中细胞正在发生质壁分离,则原生质层和细胞壁之间充满着　　　　。  解析:(1)利用洋葱鳞片叶外表皮细胞进行实验时,步骤③~④在滴加蔗糖溶液的过程中,由于蔗糖溶液的浓度大于细胞液浓度,植物细胞会发生失水,出现质壁分离现象,细胞壁与原生质层分离,液泡在缩小,液泡颜色变深,细胞大小几乎不变,故选C。(2)该实验是先用0.3 g/mL的蔗糖溶液处理,观察质壁分离现象,后用清水处理观察质壁分离复原现象,若发现细胞不能复原,最可能的原因是细胞失水时间过长,细胞已经失活。(3)伊红是植物细胞不吸收的红色染料,不能通过原生质层,但可以通过具有全透性的细胞壁,即原生质层和细胞壁之间为红色,原生质层内无色,故观察到的实验现象最可能的是图⑦;这体现了细胞膜的功能特性是具有选择透过性。(4)由于植物细胞壁具有全透性,若图⑧中细胞正在发生质壁分离,则原生质层和细胞壁之间充满着蔗糖溶液。 答案:(1)C　(2)失水时间过长,细胞已经失活　(3)⑦　选择透过性　(4)外界溶液(或蔗糖溶液) 学科网（北京）股份有限公司 $