第3单元 第6讲 水进出细胞的原理-【优学精研】2027年高考生物一轮总复习教用Word

该高中生物学高考复习讲义围绕水进出细胞的原理，涵盖渗透作用与细胞吸水失水、质壁分离与复原实验两大核心考点，按考情分析、必备知识、关键能力、真题训练的逻辑架构整合知识点。通过考点梳理夯实基础，方法指导突破渗透方向判断等难点，真题训练提升解题能力，体现复习的系统性和针对性。 讲义突出科学思维与探究实践，如通过设计不同浓度蔗糖溶液的质壁分离实验，引导学生分析细胞液浓度范围，培养实验分析能力，设置分层练习实现精准突破。助力学生高效掌握考点，为教师把控复习节奏提供清晰指导，提升应考能力。

第6讲　水进出细胞的原理 核心考点 考题统计 考情分析 1.渗透作用与细胞的吸水和失水 2025·重庆卷T10　 　2024·山东卷T4 2023·重庆卷T7 2022·湖南卷T10 1.命题特点：结合生活实例或实验现象，考查渗透作用原理应用。质壁分离侧重实验操作、现象观察、条件分析，结合坐标图考查动态过程理解分析能力。 2.备考重点：明确渗透方向判断依据、区分细胞壁与原生质层伸缩性差异、理解自动复原的条件，原理迁移与图像转化是关键能力 2.质壁分离与复原实验 2025·全国卷T30　 　2025·北京卷T15 2025·浙江1月选考T9 2023·江苏卷T9 2024·江苏卷T7 考点一　渗透作用与细胞的吸水和失水 必备知识·夯基 1.渗透作用原理及条件 如图为渗透装置，溶液中的溶质不能透过半透膜。 （1）渗透作用是指　水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散　过程。 （2）一段时间后，漏斗内液面上升的原因是S1溶液浓度　大于　（填“大于”“等于”或“小于”）S2溶液浓度，单位时间内由烧杯通过半透膜向漏斗扩散的水分子数　多于　（填“多于”“等于”或“少于”）由漏斗通过半透膜向烧杯扩散的水分子数。 （3）在达到渗透平衡后，存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度　大于　（填“大于”“等于”或“小于”）S2溶液浓度。 （4）若溶液中的溶质能通过半透膜，则最终S1和S2溶液液面　不存在　（填“存在”或“不存在”）高度差。 （5）渗透作用发生的条件：①要有　半透膜　；②半透膜两侧溶液要有　浓度差　。 2.动物细胞的吸水和失水（以哺乳动物的红细胞为例） （1）原理：　细胞膜　相当于一层“半透膜”；　细胞质　与外界溶液间具有浓度差。 （2）现象 3.植物细胞的吸水和失水（以成熟植物细胞为例） （1）原理 （2）现象 特别提醒：当在显微镜下观察到细胞处于质壁分离状态时，细胞可能正在失水、吸水、可能处于平衡状态或已死亡。 1.判断正误 （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。　〔必修1 P62正文〕（　×　） 提示：在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子进出半透膜的数量一样多。 （2）具有浓度差的溶液之间一定会发生渗透作用。　〔必修1 P62正文〕（　×　） 提示：具有浓度差的溶液之间如果没有半透膜就不会发生渗透作用。 （3）当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破。　〔必修1 P63“思考·讨论”〕（　×　） 提示：红细胞不一定会涨破；因为红细胞吸水膨胀后，细胞内的溶液浓度也会下降，如果外界溶液浓度不是很低，细胞内的溶液浓度下降后有可能与外界溶液的浓度达到平衡，此时，红细胞将不再吸水。 （4）植物细胞的原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质和细胞核。　〔必修1 P63正文〕（　×　） 提示：原生质层是指细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质，不包括细胞核。 2.规范表达 如图甲、乙、丙分别是细胞在不同浓度溶液中水分子的跨膜运输示意图（箭头大小代表水分子数的多少）。 ①若将人的成熟红细胞放入清水中，会出现图　甲　所示现象，原因是　成熟红细胞发生渗透作用，从细胞外进入细胞内的水分子多于从细胞内到细胞外的水分子，因此细胞吸水膨胀　。 ②若某叶肉细胞正处于图甲所示状态，一段时间内细胞体积增大，最终　不会　（填“会”或“不会”）涨破，原因是　植物细胞的细胞壁有支持和保护作用　。 关键能力·提升 考向一　渗透作用的原理分析及应用 1.（2025·重庆高考10题）某兴趣小组利用图1装置，分别使用等体积2.5 mol/L葡萄糖溶液和1.2 mol/L蔗糖溶液，室温下观察渗透现象。图2是两种溶液在垂直管中，一段时间内溶液高度变化，下列说法正确的是（　　） A.X表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度变化 B.t1～t3由X液面快速上升推测水分子不会从漏斗进入烧杯 C.t2～t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖 D.t5后两种溶液在垂直管中液面高度将不变 解析：C　葡萄糖分子能通过玻璃纸，蔗糖分子不能通过。开始时葡萄糖溶液和蔗糖溶液的浓度分别为2.5 mol/L和1.2 mol/L，由于葡萄糖能透过玻璃纸，最终会使两侧葡萄糖浓度相等，而蔗糖不能透过，所以开始时葡萄糖溶液一侧浓度高，水分子进入多，但随着葡萄糖透过玻璃纸，其液面会下降。蔗糖溶液一侧由于蔗糖不能透过，水分子持续进入，液面持续上升。所以X表示蔗糖溶液在垂直管中的高度变化，A错误；t1～t3时X液面快速上升，这只能说明单位时间内从烧杯进入漏斗的水分子数量多于从漏斗进入烧杯的水分子数量，并不是水分子不会从漏斗进入烧杯，B错误；因为葡萄糖能通过玻璃纸进入烧杯，葡萄糖是还原糖，所以在t2～t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖，C正确；由于葡萄糖能通过玻璃纸，最终两侧葡萄糖浓度会相等，但蔗糖不能通过玻璃纸，所以垂直管中液面高度不会不变，D错误。 2.（2025·河南新乡期末）如图为一个渗透装置，假设溶质分子或离子不能通过半透膜，实验开始时，液面a和b平齐。下列判断错误的是（　　） A.如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则液面a会下降，液面b会上升 B.如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量分数相同，则液面a会上升，液面b会下降 C.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的浓度不一定相等 D.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的渗透压一定相等 解析：D　如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则水分子运动的总趋势是由甲流向乙，液面a会下降，液面b会上升，A正确；如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量分数相同，由于蔗糖是二糖，葡萄糖是单糖，因此甲的物质的量浓度大于乙，则液面a会上升，液面b会下降，B正确；当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，由于两侧的液面高度可能不同，因此甲、乙溶液的浓度不一定相等，甲、乙溶液的渗透压也不一定相等，C正确，D错误。 考向二　动植物细胞吸水与失水分析 3.（2022·湖北高考3题）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 解析：B　硝酸银（AgNO3）可使水通道蛋白失去活性，从而使水分子不能以协助扩散的方式进出细胞，但能以自由扩散的方式进出细胞，因此经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会通过自由扩散缓慢吸水而膨胀，而未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会通过协助扩散和自由扩散迅速吸水膨胀，A、C正确；经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会通过自由扩散缓慢失水而变小，而未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会通过协助扩散和自由扩散迅速失水变小，B错误，D正确。 4.（2025·湖北武汉模拟）将萝卜切成长度、宽度和厚度相同的细条，测定其长度并记录，再将其分成a、b、c、d、e五组，分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，一段时间后，测量各组萝卜条的长度，实验前与实验后的长度比值为：a组1.4，b组1.2，c组1.0，d组0.8，e组0.6。下列叙述正确的是（　　） A.a组萝卜条实验前与实验后的长度比值大于1，所以表现为吸水 B.e组萝卜条实验后吸水达到平衡时，细胞液浓度一定等于外界蔗糖溶液浓度 C.萝卜条失水过程中，原生质层相当于半透膜，且细胞的吸水能力逐渐变强 D.c组萝卜条实验前与实验后的长度比值等于1，浸泡期间水分子不进出细胞 解析：C　a组萝卜条实验前与实验后的长度比值大于1，表现为失水，A错误；由于细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，当萝卜条实验后吸水达到平衡时，细胞液浓度可能依然大于外界蔗糖溶液浓度，B错误；萝卜条失水过程中，原生质层相当于半透膜，细胞液浓度逐渐增大，细胞的吸水能力逐渐变强，C正确；c组萝卜条实验前与实验后的长度比值等于1，浸泡期间水分子进出细胞的量相等，D错误。 考点二　观察植物细胞的质壁分离和复原 必备知识·夯基 1.实验原理 2.实验步骤 特别提醒：①本实验中存在两组对照实验，对照组和实验组在同一装片中先后进行，属于自身前后对照。 ②本实验选用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液。若质量浓度过高，质壁分离速度虽快，但会使细胞在短时间内失水过多而死亡，不能再进行质壁分离复原；若质量浓度过低，不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。 3.现象与结论 （1）当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞　失水　，发生　质壁分离　。 （2）发生质壁分离的细胞，当细胞液的浓度　大于　外界溶液的浓度时，细胞　吸水　，发生质壁分离复原。 1.判断正误 （1）观察植物细胞质壁分离时，在低倍镜下无法观察到质壁分离现象。　（2023·江苏卷）（　×　） （2）“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中，若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现象更明显。　（2022·浙江6月选考）（　×　） （3）1 mol·L－1NaCl溶液和1 mol·L－1蔗糖溶液的渗透压大小相等。　（2021·湖南卷）（　×　） 提示：1 mol·L－1 NaCl溶液中，含1 mol·L－1的Na＋和1 mol·L－1的Cl－，即溶质微粒浓度为2 mol·L－1，而1 mol·L－1蔗糖溶液中，溶质为蔗糖分子，不可再拆分，故1 mol·L－1 NaCl溶液的渗透压大于1 mol·L－1蔗糖溶液的渗透压。 （4）为尽快观察到质壁分离现象，应在盖玻片四周均匀滴加蔗糖溶液。　（2021·江苏卷）（　×　） 提示：应在盖玻片一侧滴加蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸引流，重复几次，洋葱细胞就会浸润在蔗糖溶液中。 （5）质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小。　（　×　） 提示：质壁分离过程中，细胞液浓度增大，吸水能力增大。 2.规范表达 （1）成熟植物细胞发生质壁分离的条件是　细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性；原生质层相当于一层半透膜；细胞液的浓度小于外界溶液的浓度　。 （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　。 （3）将成熟的植物细胞依次浸于蒸馏水、物质的量浓度为0.3 mol/L的蔗糖溶液和0.5 mol/L的尿素溶液中，原生质体（即植物细胞中细胞壁以内的部分）的体积随时间的变化如图，请分析曲线B变化的原因。 提示：曲线B表示细胞在0.5 mol/L的尿素溶液中：细胞先因渗透失水而发生质壁分离，后由于尿素能进入细胞，发生质壁分离后的细胞因吸水而自动复原。 关键能力·提升 考向一　考查实验原理、操作步骤和实验结果分析 1.（2024·江苏高考7题）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 解析：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0.3 g/mL蔗糖溶液替换清水，可以观察到质壁分离现象，但要观察复原现象需要重新用清水替换0.3 g/mL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。 2.（2025·广东深圳模拟）某实验小组利用乙二醇和蔗糖溶液进行质壁分离实验的探究，如图是实验过程中原生质体的相对体积随时间的变化情况。下列相关叙述正确的是（　　） A.乙二醇溶液组C点的细胞液浓度高于A点的细胞液浓度 B.0～60 s两组实验结果存在差异是因为两组实验所用溶液的浓度不同 C.要测量原生质体相对体积的大小一般选择紫色洋葱内表皮细胞 D.蔗糖溶液组BD段的原生质体的相对体积不变是因为没有水分子的流动 解析：A　乙二醇溶液组在未更换外界溶液的条件下直接发生质壁分离复原的原因是乙二醇进入细胞内，导致细胞液浓度高于外界溶液浓度，因此与A点相比，C点的细胞液浓度高，A正确；由图可知，两组实验所用溶液的浓度都是2 mol·L－1，浓度相同，造成两组0～60 s实验结果不同的原因是溶质种类不同，B错误；紫色洋葱内表皮细胞没有颜色，不利于观测，因此要测量原生质体相对体积的大小可以选择紫色洋葱外表皮细胞，C错误；BD段的原生质体的相对体积不变的原因是水分子内流与外流速度相同，即水分子进出细胞达到动态平衡，D错误。 考向二　质壁分离与复原实验的拓展应用 3.（2025·湖南长沙模拟）某学生为探究质壁分离复原实验中蔗糖溶液的最佳浓度，使用不同浓度的蔗糖溶液分别处理洋葱鳞片叶的外表皮细胞，滴加清水观察复原情况。结果如下： 分组 浓度（g/mL） 质壁分离复原程度 一 0.1 不能发生 二 0.2 逐渐开始发生，复原较慢 三 0.3 明显，能较快复原 四 0.4 较快，部分细胞不能复原 五 0.5 很快，完全分离，不能复原 下列有关叙述错误的是（　　） A.推测细胞液浓度最小是0.1 g/mL B.第二组细胞失水和吸水速率都较慢 C.浓度为0.3 g/mL接近细胞液浓度 D.浓度为0.5 g/mL时，原生质层失去选择透过性 解析：C　第一组（0.1 g/mL）中，细胞不能发生质壁分离的现象，说明细胞液浓度大于或等于0.1 g/mL，所以推测细胞液浓度最小是0.1 g/mL，A正确；第二组（0.2 g/mL）中，蔗糖溶液浓度略高于细胞液浓度，细胞缓慢失水导致质壁分离；滴加清水后，因浓度差较小，吸水速率也较慢，复原较慢，B正确；第三组（0.3 g/mL）中，质壁分离“明显，能较快复原”，说明蔗糖溶液浓度显著高于细胞液浓度，导致细胞快速失水（分离明显），滴加清水后因浓度差大，吸水速率快（较快复原）。若浓度接近细胞液，质壁分离应不明显或缓慢，C错误；第五组（0.5 g/mL）中，高浓度导致细胞过度失水死亡，原生质层失去选择透过性，无法复原，D正确。 题后归纳：植物细胞质壁分离及复原的拓展应用 （1）判断成熟植物细胞是活细胞还是死细胞 （2）测定细胞液浓度范围 （3）比较不同植物成熟细胞的细胞液浓度 （4）鉴别不同种类的溶液（如乙二醇溶液和蔗糖溶液） 一、命题角度练 角度一 围绕细胞的吸水和失水，考查科学思维 1.（2023·重庆高考7题）某兴趣小组利用如图装置和表中试剂探究了透析袋的透性。当a为①、b为⑤时，袋内溶液逐渐变为蓝色；当a为②、b为③时，水浴（55摄氏度）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 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 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 解析：C　当a为①、b为⑤时，袋内溶液逐渐变为蓝色，说明淀粉不能透过半透膜，碘可以透过半透膜；当a为②、b为③时，水浴（55摄氏度）后透析袋内、外均不出现砖红色，说明葡萄糖和斐林试剂均不能透过半透膜。若a为①＋②，b为③，淀粉、葡萄糖和斐林试剂不能透过半透膜，水浴后不会出现砖红色，A错误；若a为①＋②，b为⑤，碘可进入透析袋内，透析袋内出现蓝色，淀粉不能透过半透膜到达透析袋外，透析袋外的溶液不会出现蓝色，B错误；若a为①＋④，b为⑤，淀粉酶将淀粉分解，碘进入透析袋内呈现棕红色，C正确；若a为①＋④，b为③，由于斐林试剂无法进入透析袋，水浴后透析袋内不会出现砖红色，D错误。 2.（2024·山东高考4题）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 解析：B　细胞失水过程中，主要失去了细胞液中的水，细胞液浓度增大，A正确。细胞中单糖合成多糖，溶质微粒数减少，渗透压降低。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，渗透压降低速率比外层快，细胞液浓度比外层细胞低，B错误。由题意知，与外层细胞相比，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大，失水比例相同的情况下，外层细胞更容易发生质壁分离，C正确。干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，渗透压降低更明显，更容易通过渗透作用将水分渗透到外层细胞，也有利于外层细胞光合作用产物向内部薄壁细胞转移，有利于外层细胞进行光合作用，D正确。 角度二 围绕质壁分离及复原实验，考查科学探究 3.（2025·北京高考15题）“探究植物细胞的吸水和失水”实验中，在清水和0.3 g/mL蔗糖溶液中处于稳定状态的细胞如图。以下叙述错误的是（　　） A.图1，水分子通过渗透作用进出细胞 B.图1，细胞壁限制过多的水进入细胞 C.图2，细胞失去的水分子是自由水 D.与图1相比，图2中细胞液浓度小 解析：D　“探究植物细胞的吸水和失水”实验中，当细胞处于清水时，水分子通过渗透作用进出细胞，细胞壁的存在可限制过多的水进入细胞，以防细胞吸水过多涨破，A、B正确；图2细胞处于质壁分离状态，细胞失去的水分子是自由水，C正确；与图1相比，图2中细胞液浓度大，D错误。 4.（2025·浙江1月选考9题）某同学利用幼嫩的黑藻叶片完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后，继续进行“质壁分离”实验，示意图如图。下列叙述正确的是（　　） A.实验过程中叶肉细胞处于失活状态 B.①与②的分离，与①的选择透过性无关 C.与图甲相比，图乙细胞吸水能力更强 D.与图甲相比，图乙细胞体积明显变小 解析：C　“观察叶绿体和细胞质流动”实验和“质壁分离”实验都需要活细胞，死细胞不存在以上现象，A错误；出现质壁分离的现象与细胞膜的选择透过性有关，因为蔗糖难以进入细胞，而水可出入细胞，B错误；图乙细胞处于质壁分离状态，细胞液浓度比图甲的高，因此图乙细胞吸水能力更强，C正确；与图甲相比，图乙原生质体的体积减小，但由于细胞壁伸缩性较小，细胞体积无明显变化，D错误。 二、长句表达练 5.（2025·全国卷30题节选）将某植物叶肉细胞放入一定浓度的KCl溶液中，起初细胞失水发生质壁分离，一定时间（t）后细胞开始吸水，并逐渐复原。回答下列问题： （1）细胞失水发生质壁分离，原生质层与细胞壁分离的原因是　细胞失水体积缩小，原生质层比细胞壁的伸缩性大　。 （2）一定时间（t）后细胞开始吸水的原因是　K＋和Cl－进入细胞，使细胞内渗透压高于外界溶液　。 1.（2025·河南洛阳模拟）在玻璃圆筒中装满30％的蔗糖溶液，用猪膀胱封口后，把圆筒整体浸沉在5％的蔗糖溶液中。观察发现，圆筒上的猪膀胱逐渐向外膨胀，膨胀到一定程度后不再变化。对该实验现象的合理解释是（　　） ①猪膀胱向外膨胀是因为外界的水分子通过猪膀胱进入圆筒内　②猪膀胱向外膨胀是因为猪膀胱将外界环境中的蔗糖吸收进圆筒内　③猪膀胱膨胀到一定程度后不再变化是因为通过膀胱膜进出圆筒的水分子已处于动态平衡状态　④猪膀胱膨胀到一定程度后不再变化是因为膀胱膜两侧蔗糖溶液已不存在浓度差 A.①④ B.②④ C.①③ D.②③ 解析：C　根据实验现象可知，猪膀胱具有选择透过性，且只有蔗糖分子不能通过、水分子能通过时，才会出现圆筒上的猪膀胱逐渐向外膨胀，膨胀到一定程度后不再变化的现象。猪膀胱向外膨胀，是因为玻璃圆筒内装的30％的蔗糖溶液比圆筒外5％的蔗糖溶液浓度高，水分子从外界通过猪膀胱进入圆筒内导致的，①正确，②错误；膀胱膨胀到一定程度后不再增大，是因为水分子进出猪膀胱处于动态平衡状态，玻璃圆筒内液体体积不再增大，③正确；由于猪膀胱有一定的膨胀度，迫使圆筒内水分子排出，外界蔗糖溶液吸引圆筒内水分子排出，圆筒内蔗糖溶液吸引外界环境中的水分子进入，当圆筒内外对水分子的作用力相等时，猪膀胱膨胀到一定程度不再变化，此状态下，圆筒内蔗糖溶液浓度大于外界蔗糖溶液浓度，④错误。综上，①③正确，②④错误，C正确，A、B、D错误。 2.（2025·河北廊坊三模）将相同体积的稀溶液（纯水）和浓溶液分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，达到渗透平衡状态后，在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，这一过程称为反渗透，原理如图所示。下列叙述正确的是（　　） A.渗透装置中渗透平衡后，纯水一侧的液面升高 B.渗透装置在渗透平衡过程中浓溶液吸水力增强 C.反渗透时，随浓溶液液面下降施加压力将增大 D.反渗透时，纯水中的水分将向浓溶液一侧流动 解析：C　渗透装置中达到渗透平衡后，浓溶液一侧的液面升高，浓度差引起的吸水力与高度差引起的压强抵消，A错误；渗透装置在渗透平衡过程中，浓溶液浓度下降，吸水力降低，B错误；反渗透过程中，随着浓溶液液面下降，需要施加的压力会相应增大，以维持渗透压平衡，C正确；反渗透时，浓溶液中的水分将向纯水一侧流动，D错误。 3.（2025·河北沧州一模）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黏连性 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伸缩性 解析：B　甲细胞会出现凹型质壁分离，因此甲细胞的细胞膜与细胞壁可能具有一定的黏连性，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；甲、乙细胞中原生质层的伸缩性均大于细胞壁的伸缩性，D正确。 4.（2025·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外表皮细胞的细胞液浓度低 B.该溶液可能为KNO3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.洋葱外表皮细胞过度失水死亡，未发生过质壁分离 解析：D　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KNO3溶液时，由于KNO3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。 5.（2025·广东开学考试）如图表示实验小组滴加某种溶液X后观察植物细胞质壁分离和复原过程图。下列叙述错误的是（　　） A.溶液X可能是适宜浓度的尿素溶液 B.实验过程中细胞体积基本不变 C.②过程细胞开始从外界吸收溶质分子 D.①和②过程都可在低倍镜下观察 解析：C　尿素分子可被细胞吸收，导致细胞液浓度升高，发生质壁分离后自动复原，A正确；实验过程中细胞体积基本不变，B正确；②过程为质壁分离复原阶段，细胞在质壁分离过程中（①阶段）已开始吸收溶质分子，C错误；质壁分离和复原现象在低倍镜下即可清晰观察，D正确。 6.（2025·河北邢台模拟）下面是浸润在蔗糖溶液中的萝卜组织切条在实验前后长度之比随蔗糖溶液浓度变化的柱形图，实验中各组萝卜组织切条的初始状况一致，且蔗糖一般不能进入活细胞。下列相关叙述不正确的是（　　） A.第②组的实验中，萝卜细胞的液泡颜色越来越浅，其吸水能力在逐渐减弱 B.第④组的萝卜细胞在此时状态下，用清水处理可以使之发生质壁分离复原 C.第⑥组实验中，可能有蔗糖分子进入细胞 D.由图可分析出，萝卜细胞中初始蔗糖浓度在0.4 mol/L与0.5 mol/L之间 解析：D　第②组细胞实验前长度与实验后长度的比值小于1，细胞吸水，细胞液浓度变小，液泡颜色变浅，其吸水能力减弱，A正确；第④组细胞实验前长度与实验后长度的比值大于1，发生了质壁分离，此时用清水处理，外界溶液浓度小于细胞液浓度，会导致细胞吸水而发生质壁分离复原，B正确；第⑥组细胞可能因为失水过多而死亡，此时细胞膜失去了选择透过性，所以可能有蔗糖分子进入细胞，C正确；由图可以看出，萝卜细胞的细胞液初始浓度在0.4 mol/L与0.5 mol/L之间，但分析不出细胞中的蔗糖浓度，D错误。 7.（2025·山东烟台期末）室温条件下，将紫色洋葱鳞片叶外表皮置于一定浓度的某溶液中，其原生质层对细胞壁的压力随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A.细胞失水只发生在t0～t1，吸水只发生在t2～t3压力 B.t1时刻细胞液的浓度最大，细胞液颜色最深 C.与t0时刻相比，t3时刻对应的细胞液浓度可能较高 D.若溶液为KNO3溶液，细胞从t2时开始吸收K＋和N 解析：C　在t0～t2时间段，细胞压力逐渐减小，说明细胞在失水；t2～t3时间段，细胞压力逐渐增大，说明细胞在吸水。所以细胞失水不是只发生在t0～t1，吸水也不是只发生在t2～t3，A错误；t1时刻之后细胞仍在失水，所以t1时刻不是细胞液浓度最大、颜色最深的时刻，B错误；由于细胞在失水和吸水过程中，可能会有溶质进入细胞，所以与t0时刻相比，t3时刻对应的细胞液浓度可能较高，C正确；若溶液为KNO3溶液，细胞从t0时就开始吸收K＋和N，而不是从t2时开始，D错误。 8.（2025·河北衡水模拟）研究人员用某种植物细胞为材料进行了两组实验：甲组将细胞置于一系列不同浓度的a（蔗糖或KNO3）溶液中，10分钟后测定细胞原生质体的相对体积；乙组将细胞置于某种浓度的b（蔗糖或KNO3）溶液中，每隔2分钟用显微镜观察、记录细胞原生质体的相对体积，甲、乙两组的实验结果分别如图1和图2所示。下列有关说法正确的是（　　） A.实验取材时不可选用黑藻叶肉细胞 B.乙组实验所用溶液浓度需要小于0.16 mol·L－1，以免细胞过度失水死亡 C.甲组实验用的是KNO3溶液，乙组实验用的是蔗糖溶液 D.乙组实验过程中，8 min时细胞液的浓度应大于0.16 mol·L－1 解析：D　黑藻是高等植物，叶肉细胞内有中央大液泡，置于高浓度溶液中可发生质壁分离，因此该实验可以用黑藻叶肉细胞，A错误；根据甲组细胞原生质体体积的变化，可知其所处的溶液中溶质不能进入细胞，因此其外界溶液为蔗糖溶液，当原生质体体积与初始体积相等时，说明此时的外界溶液浓度与细胞液浓度相等，因此根据甲组实验可知细胞液浓度为0.16 mol/L，乙组放在外界溶液中，原生质体体积先减少，说明所用溶液应大于0.16 mol/L，B、C错误；乙组实验过程中，8 min时细胞体积虽等于初始体积，但由于该过程细胞通过主动运输吸收了K＋和N，因此这时细胞液的浓度大于初始的0.16 mol/L，D正确。 9.（2025·江苏徐州一模）某生物兴趣小组为探究植物细胞质壁分离与复原现象，选用三种不同的植物材料进行实验并记录相关数据，结果如表所示。下列相关说法正确的是（　　） 实验材料 细胞液初始 浓度（mol/L） 蔗糖溶液 浓度（mol/L） 质壁分离现象 质壁分离 复原情况 紫色洋葱鳞片叶外表皮 0.3 0.45 明显 滴加清水后能复原 紫色洋葱鳞片叶内表皮 0.25 0.35 较不明显 菠菜叶肉细胞 0.2 0.3 有 A.三种材料中，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离速度最快 B.蔗糖溶液浓度为0.3 mol/L时菠菜叶肉细胞不发生渗透作用 C.可用台盼蓝染液染色后观察紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞的质壁分离现象 D.若质壁分离后滴加清水不能复原说明细胞液浓度大于外界溶液浓度 解析：A　紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液初始浓度（0.3 mol/L）与蔗糖溶液浓度（0.45 mol/L）的差值为0.15 mol/L，是三种材料中浓度差最大的，浓度差越大，渗透失水速度越快，质壁分离现象越明显，因此其分离速度最快，A正确；菠菜叶肉细胞的细胞液浓度为0.2 mol/L，蔗糖溶液浓度为0.3 mol/L时，细胞液浓度小于外界溶液浓度，仍会发生渗透作用（细胞失水），B错误；台盼蓝染液用于鉴别死细胞（被染成蓝色），而质壁分离的细胞是活细胞，台盼蓝无法进入，无法显示质壁分离现象，C错误；质壁分离后滴加清水不能复原，说明细胞可能因过度失水死亡，细胞膜失去选择透过性，D错误。 10.（2025·江西新余模拟）某科研小组利用洋葱鳞片叶进行“探究植物细胞的吸水和失水”实验后，尝试对实验进行改进，改用黑藻叶片取代紫色洋葱鳞片叶进行实验。回答下列问题： （1）一般选用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料，原因是　紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞为成熟的植物细胞，有大液泡且细胞液呈紫色，便于观察　。 黑藻叶片能取代紫色洋葱鳞片叶的原因是　黑藻叶片和紫色洋葱鳞片叶都是成熟的植物细胞，且含有色素　。 （2）质壁分离指的是　原生质层　和细胞壁的分离。将黑藻叶片细胞置于0.3 g/mL蔗糖溶液后，视野中细胞壁与细胞膜之间的无色区域内的物质是　蔗糖溶液　。 （3）若将已经发生质壁分离的黑藻叶片置于清水中，观察到绿色区域逐渐变大，此过程中细胞的吸水能力　逐渐减弱　（填“逐渐增强”“逐渐减弱”或“不变”）；若将已经发生质壁分离的黑藻叶片置于清水中，但不能发生质壁分离复原，最可能的原因是　细胞失水过多而死亡　。 （4）若要探究紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度范围，实验的基本思路是　配制一系列不同质量分数的蔗糖溶液（浓度梯度）；将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞分别放入各浓度蔗糖溶液中，一段时间后显微镜观察质壁分离情况；记录未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度，细胞液浓度介于二者之间，可通过缩小浓度梯度重复实验提高精确度　。 解析：（2）质壁分离，“质”表示原生质层，“壁”表示细胞壁。细胞壁具有全透性，蔗糖可以通过细胞壁，但是细胞膜具有选择透过性，因此视野中细胞壁与细胞膜之间的无色区域内的物质是蔗糖溶液。 （3）将已发生质壁分离的黑藻叶片置于清水中，细胞液浓度大于清水浓度，细胞会吸水，且吸水能力逐渐减弱，绿色区域逐渐变大。若将已经发生质壁分离的黑藻叶片置于清水中，但不能发生质壁分离复原，最可能的原因是黑藻叶片在质壁分离时，外界溶液浓度较大，细胞失水过多而死亡。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $