2027届高考生物一轮复习同步练第1课时　水进出细胞的原理

**基本信息** 该同步练习按基础训练（7题）和能力提升（5题）分层，以渗透作用原理为核心，从基础实验分析到综合应用递进，适配一轮复习知识巩固与能力提升需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础训练|渗透作用原理、质壁分离实验操作及现象分析|结合鱼鳔渗透装置、洋葱细胞实验等典型情境，通过选择题强化结构与功能观，培养科学思维| |能力提升|跨细胞类型渗透机制比较、实验数据图表分析、耐盐碱水稻实际问题解决|通过原生质体体积变化曲线、不同浓度蔗糖溶液实验等图表题，提升探究实践能力，体现进化与适应观|

第1课时　水进出细胞的原理 基础训练 1．某生物实验小组制作了如下渗透装置，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 2．将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察，发现该细胞未发生质壁分离，其原因可能是该细胞(　　) ①是死细胞　②大量吸水涨破细胞　③是根尖分生区细胞　④大量失水　⑤质壁分离后又自动复原 A．①②③ B．①③⑤ C．②③⑤ D．②④⑤ 3．下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是(　　) A．与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察 B．用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察 C．用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同 D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察 4．下图为甲学生进行某实验的基本操作步骤，下列相关叙述中错误的是(　　) A．B步骤是观察细胞质的大小及细胞壁的位置 B．E步骤滴加的是清水 C．该实验是观察植物细胞的质壁分离与复原 D．实验前后的处理形成了自身对照 5．在观察某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中，依次观察到的结果示意图如下，其中①②指细胞结构。下列叙述正确的是(　　) A．甲状态时不存在水分子跨膜运输进出细胞的现象 B．甲→乙变化的原因之一是结构①的伸缩性比结构②的伸缩性大 C．乙→丙的变化是由外界溶液浓度小于细胞液浓度所致 D．细胞发生渗透作用至丙状态，一段时间后该细胞会破裂 6．将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞分别用一定浓度的甲、乙溶液处理，一段时间内，细胞的原生质体相对体积变化如图。下列说法错误的是(　　) A．a～d阶段液泡的体积逐渐减小，颜色加深 B．a～b阶段甲溶液的溶质分子可能进入细胞液 C．与a点相比，d点时洋葱表皮细胞的吸水能力大 D．处于a、c两点的洋葱表皮细胞的细胞液浓度大体相等 7．为探究茉莉酸(植物生长调节剂)对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响，将细胞分别移至不同的培养液中继续培养3天，结果如表。下列叙述错误的是(　　) 组别 培养液中另添加的成分 结果 NaCl 茉莉酸 ① ＋ － 部分细胞质壁分离 ② ＋ ＋ 细胞正常，无质壁分离 ③ － － 细胞正常，无质壁分离 注：“＋”表示有添加，添加后NaCl浓度为100 mmol·L－1，茉莉酸浓度为10－3 mg·L－1；“－”表示无添加。 A．胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水 B．质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小 C．NaCl为自变量，茉莉酸为因变量 D．茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用 能力提升 8．在无任何相反压力时，渗透吸水会使细胞膨胀甚至破裂，不同的细胞用不同的机制解决这种危机。下图表示高等动物、高等植物与原生生物细胞以三种不同的机制避免渗透膨胀，据此推断下列说法正确的是(　　) A．动物细胞避免渗透膨胀需要转运蛋白的协助 B．植物细胞吸水达到渗透平衡时，细胞内外溶液浓度相等 C．若将原生生物置于高于其细胞质浓度的溶液中，其收缩泡的伸缩频率会升高 D．三种细胞发生渗透吸水的原理均为细胞膜相当于半透膜 9．如图甲为两个渗透装置，溶液a、b为不同浓度的同种溶液(溶质不能透过半透膜)，且a溶液浓度＜b溶液浓度，c为清水，图乙为显微镜下观察到的某植物表皮细胞，下列叙述错误的是(　　) A．图甲中装置2的液面一段时间后会高于装置1的液面 B．图乙中的⑤④⑥相当于图甲中的② C．若图乙所示为某农作物的根毛细胞，此时应及时灌溉 D．图乙中的⑦与图甲中的②通透性不同 10．将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等)，取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则(　　) A．实验后，a组液泡中的溶质浓度比b组的高 B．浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的 C．a组细胞放在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组 D．使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5 mol·L－1之间 11．将细胞内液浓度相等的家兔红细胞分成甲、乙、丙三组，分别放置于a、b、c三种浓度的NaCl溶液中，水分子随之发生跨膜运输。若箭头表示水分子的进出方向，其粗细表示水分子出入的多少，下列叙述错误的是(　　) A．若将a换成同浓度的尿素溶液，则一段时间后甲组左向箭头增粗，右向箭头变细 B．据图可知，三种溶液浓度的大小关系为a>b>c C．当甲组细胞水分子的进出达到动态平衡后，细胞内部液体浓度甲>乙 D．水分子进出家兔红细胞的跨膜运输方式主要为协助扩散 12．袁隆平院士曾说，实现耐盐碱水稻种植1亿亩的目标是他的第三个梦想。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公斤以上的水稻品种。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，某生物兴趣小组使用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。 第1课时　水进出细胞的原理参考答案 基础训练 1．某生物实验小组制作了如下渗透装置，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 答案：D 解析：鱼鳔相当于半透膜，将鱼鳔换成纱布，纱布是全透的，没有半透膜，不能出现题中的结果，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，溶液②为蔗糖溶液，不符合题意，B错误；水分子是通过扩散进出半透膜的，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．将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察，发现该细胞未发生质壁分离，其原因可能是该细胞(　　) ①是死细胞　②大量吸水涨破细胞　③是根尖分生区细胞　④大量失水　⑤质壁分离后又自动复原 A．①②③ B．①③⑤ C．②③⑤ D．②④⑤ 答案：B 3．下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是(　　) A．与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察 B．用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察 C．用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同 D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察 答案：B 解析：红色花瓣细胞的液泡呈红色，比白色花瓣更便于观察质壁分离现象，A正确；黑藻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，B错误；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都相同，用相同浓度的外界溶液进行质壁分离实验时观察到的质壁分离程度可能不同，C正确；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡含有色素，呈紫色，有利于实验现象的观察，D正确。 4．下图为甲学生进行某实验的基本操作步骤，下列相关叙述中错误的是(　　) A．B步骤是观察细胞质的大小及细胞壁的位置 B．E步骤滴加的是清水 C．该实验是观察植物细胞的质壁分离与复原 D．实验前后的处理形成了自身对照 答案：A 解析：步骤B是在显微镜下观察液泡的大小和原生质层的位置；步骤C是进行质壁分离处理的实验操作；步骤E是进行质壁分离复原处理的实验操作，一侧滴加的是清水，另外一侧用吸水纸引流，使得细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入到液泡中，液泡逐渐变大，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，即发生了质壁分离复原；步骤D、F分别是观察质壁分离和质壁分离复原的现象，与步骤B观察的现象形成前后对照，故选A。 5．在观察某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中，依次观察到的结果示意图如下，其中①②指细胞结构。下列叙述正确的是(　　) A．甲状态时不存在水分子跨膜运输进出细胞的现象 B．甲→乙变化的原因之一是结构①的伸缩性比结构②的伸缩性大 C．乙→丙的变化是由外界溶液浓度小于细胞液浓度所致 D．细胞发生渗透作用至丙状态，一段时间后该细胞会破裂 答案：C 解析：甲状态时，水分子仍然通过跨膜运输进出细胞，A错误；甲→乙变化表明细胞正在发生质壁分离，其内在的原因之一是结构①所示的细胞壁的伸缩性比原生质层的伸缩性小，B错误；乙→丙变化表示细胞在发生质壁分离复原，其变化的原因是外界溶液浓度小于细胞液浓度，细胞吸水，C正确；细胞发生渗透作用至丙状态，因细胞壁的支持和保护作用，一段时间后该细胞不会破裂，D错误。 6．将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞分别用一定浓度的甲、乙溶液处理，一段时间内，细胞的原生质体相对体积变化如图。下列说法错误的是(　　) A．a～d阶段液泡的体积逐渐减小，颜色加深 B．a～b阶段甲溶液的溶质分子可能进入细胞液 C．与a点相比，d点时洋葱表皮细胞的吸水能力大 D．处于a、c两点的洋葱表皮细胞的细胞液浓度大体相等 答案：D 解析：a～c段洋葱表皮细胞不断从甲溶液中吸收溶质分子，而a、c两点洋葱表皮细胞原生质体的相对体积相同，所以两者的细胞液浓度不同，D错误。 7．为探究茉莉酸(植物生长调节剂)对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响，将细胞分别移至不同的培养液中继续培养3天，结果如表。下列叙述错误的是(　　) 组别 培养液中另添加的成分 结果 NaCl 茉莉酸 ① ＋ － 部分细胞质壁分离 ② ＋ ＋ 细胞正常，无质壁分离 ③ － － 细胞正常，无质壁分离 注：“＋”表示有添加，添加后NaCl浓度为100 mmol·L－1，茉莉酸浓度为10－3 mg·L－1；“－”表示无添加。 A．胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水 B．质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小 C．NaCl为自变量，茉莉酸为因变量 D．茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用 答案：C 解析：由于细胞液浓度小于环境溶液的浓度细胞通过渗透作用失水，液泡因为其中的水分减少而体积变小，B正确；由表格信息可知，实验的自变量为是否加入NaCl和茉莉酸，因变量是细胞是否发生质壁分离，C错误；由①②组实验可以看出，茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用，D正确。 能力提升 8．在无任何相反压力时，渗透吸水会使细胞膨胀甚至破裂，不同的细胞用不同的机制解决这种危机。下图表示高等动物、高等植物与原生生物细胞以三种不同的机制避免渗透膨胀，据此推断下列说法正确的是(　　) A．动物细胞避免渗透膨胀需要转运蛋白的协助 B．植物细胞吸水达到渗透平衡时，细胞内外溶液浓度相等 C．若将原生生物置于高于其细胞质浓度的溶液中，其收缩泡的伸缩频率会升高 D．三种细胞发生渗透吸水的原理均为细胞膜相当于半透膜 答案：A 解析：动物细胞避免渗透膨胀需要转运蛋白将离子运输到细胞外，以减小细胞内液的渗透压，防止细胞渗透吸水涨破，A正确；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，B错误；原生生物生活在低渗溶液中，会通过收缩泡将多余的水排到细胞外，若将原生生物置于高于其细胞质浓度的溶液中，其收缩泡的伸缩频率会降低，C错误；动物细胞和原生生物发生渗透吸水的原理均为细胞膜相当于半透膜，而植物细胞发生渗透吸水的原理是原生质层相当于半透膜，D错误。 9．如图甲为两个渗透装置，溶液a、b为不同浓度的同种溶液(溶质不能透过半透膜)，且a溶液浓度＜b溶液浓度，c为清水，图乙为显微镜下观察到的某植物表皮细胞，下列叙述错误的是(　　) A．图甲中装置2的液面一段时间后会高于装置1的液面 B．图乙中的⑤④⑥相当于图甲中的② C．若图乙所示为某农作物的根毛细胞，此时应及时灌溉 D．图乙中的⑦与图甲中的②通透性不同 答案：B 解析：根据题干“a溶液浓度＜b溶液浓度，c为清水”可推断一段时间后装置2的液面高于装置1的液面，A正确；图乙细胞中含有大液泡，因此可以构成渗透系统，其中原生质层相当于图甲中的②半透膜，图乙中⑥为细胞膜，⑦为液泡膜，以及两者之间的细胞质即⑧共同构成原生质层，B错误；若图乙所示为某农作物根毛细胞，此时图中细胞发生了质壁分离，应及时灌溉，C正确；图乙中的⑦具有选择透过性，图甲中的②没有选择透过性，D正确。 10．将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等)，取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则(　　) A．实验后，a组液泡中的溶质浓度比b组的高 B．浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的 C．a组细胞放在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组 D．使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5 mol·L－1之间 答案：D 解析：纵坐标是，比值为1时，细胞既不吸水也不失水，比值小于1时，比值越小，细胞吸水越多，比值大于1时，比值越大，细胞失水越多，所以a、b、c三组吸水且吸水程度a＞b＞c，d、e、f三组失水且失水程度f＝e＞d。由分析可知，a组细胞吸水比b组多，所以实验后a组液泡中的溶质浓度低于b组，A错误；f组细胞失水，b组细胞吸水，B错误；水进出细胞的方式是被动运输，不消耗能量，C错误；c、d两组之间存在比值为1的数值，此时浓度为0.4～0.5 mol·L－1之间，D正确。 11．将细胞内液浓度相等的家兔红细胞分成甲、乙、丙三组，分别放置于a、b、c三种浓度的NaCl溶液中，水分子随之发生跨膜运输。若箭头表示水分子的进出方向，其粗细表示水分子出入的多少，下列叙述错误的是(　　) A．若将a换成同浓度的尿素溶液，则一段时间后甲组左向箭头增粗，右向箭头变细 B．据图可知，三种溶液浓度的大小关系为a>b>c C．当甲组细胞水分子的进出达到动态平衡后，细胞内部液体浓度甲>乙 D．水分子进出家兔红细胞的跨膜运输方式主要为协助扩散 答案：A 解析：当外界溶液为尿素溶液时，尿素分子会在细胞膜上的载体蛋白的帮助下进入细胞内部，一段时间后细胞内液渗透压升高而吸水，因此一段时间后，失水变少，吸水增多，A错误；根据水分子进出的多少可知，甲组水分子出细胞最多，乙组水分子进出细胞相等，丙组水分子进细胞最多，所以三种溶液浓度的大小关系为a>b>c，B正确；因为甲组红细胞失水多于吸水，乙组失水与吸水差不多，所以甲组红细胞失水多，则内部液体浓度高于乙组红细胞，C正确。 12．袁隆平院士曾说，实现耐盐碱水稻种植1亿亩的目标是他的第三个梦想。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公斤以上的水稻品种。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，某生物兴趣小组使用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。 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　0.4 g·mL－1 解析：(1)根据图1分析可知，Ⅰ组水稻发生了质壁分离和复原，说明所选水稻细胞为成熟的细胞，含有大液泡。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吸收K＋和NO，使细胞液浓度高于外界溶液浓度，细胞吸水，因此细胞会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，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0.4 g·mL－1的土壤中。 学科网（北京）股份有限公司 $