07 课时作业(七) 细胞的吸水和失水(Word练习)-【高考快车道】2027年高考生物大一轮总复习

**基本信息** 细胞的吸水和失水专项训练以渗透作用概念为起点，通过题组递进构建“概念辨析-原理应用-实验分析-综合探究”的知识逻辑链，题型覆盖选择与综合应用，强化生命观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |渗透作用|3题|概念辨析（半透膜、渗透方向）、装置分析（反渗透原理）|从渗透作用定义出发，推导半透膜特性及溶剂分子运动规律| |细胞吸水和失水|4题|动物/植物细胞差异、实验数据（质量变化）、水势曲线分析|衔接渗透作用原理，对比动植物细胞吸水机制及调节方式| |质壁分离实验分析|3题|实验材料选择、结论验证（细胞死活判断）、图像分析|应用渗透原理设计实验，理解原生质层功能及实验现象本质| |综合应用练|1题|结合抗寒机制的实验设计与分析|整合前序知识，体现探究实践与跨情境应用能力|

课时作业(七)　细胞的吸水和失水 (限时:20分钟) 题组一　渗透作用 1.渗透作用是指两种不同浓度的溶液隔以半透膜,溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象。下列相关叙述正确的是 (　) A.葡萄糖溶液中的葡萄糖通过半透膜属于渗透作用 B.在一个渗透系统中,溶剂分子透过半透膜是双向的 C.原生质层相当于一层半透膜,而细胞膜不能看成是半透膜 D.腌制果脯时,果脯变甜源于植物细胞主动吸收了糖 2.[2025·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 3.[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.渗透装置中达到渗透平衡后,纯水一侧的液面升高 B.渗透装置在达到渗透平衡过程中浓溶液吸水力增强 C.反渗透时,两侧液面持平时,施加压力等于渗透压 D.反渗透时,纯水中的水分将向浓溶液一侧流动 题组二　细胞的吸水和失水 4.下图中甲、乙、丙分别是三种哺乳动物的红细胞,研究人员将它们分别置于同一浓度的某水溶液中,并绘制出水分子的跨膜运输示意图,箭头方向表示水分子进出的方向,箭头粗细表示单位时间内水分子进出的多少。下列叙述正确的是 (　) A.在该溶液中能够发生质壁分离现象的是细胞甲 B.在高倍显微镜下,可观察到进出乙细胞的水分子数相等 C.若将甲、乙、丙细胞分别置于蒸馏水中,最终均会涨破 D.甲、乙、丙三种红细胞在该溶液中都能发生渗透作用 5.细胞在低渗溶液中会发生渗透吸水而膨胀,甚至破裂。动植物细胞存在不同的机制来解决这种危机。下列说法错误的是 (　) A.动物细胞处于等渗的外界溶液中,水分子也会进出细胞 B.动植物细胞发生渗透吸水时,相当于半透膜的结构都是细胞膜 C.在低渗溶液中,植物细胞可通过细胞壁的支持和保护作用来减缓细胞膨胀 D.在低渗溶液中,动物细胞可通过增加某种离子的运出速率来减缓细胞膨胀 6.[2025·四川巴中三模] 某兴趣小组用不同浓度(0~0.6 mol/L)的蔗糖溶液处理了一批黄瓜条,按照蔗糖溶液浓度由低到高的顺序分为1~7组,一定时间后测定黄瓜条的质量变化,处理数据后得到如图所示的结果。下列叙述错误的是 (　) A.实验后,第1~7组黄瓜细胞的细胞液浓度依次升高 B.本实验所用的黄瓜细胞的细胞液浓度在0.4~0.5 mol/L之间 C.该实验中涉及的半透膜指的是细胞膜 D.实验后,第1~7组黄瓜细胞的吸水能力依次升高 7.[2025·山东日照二模] 水势(Ψw)与细胞的吸水能力呈负相关,纯水的水势为零,溶质的存在使水势下降,即水势的绝对值增大,水势主要受溶液浓度、压力等的影响。t0时刻将成熟植物细胞(细胞液Ψw=-0.7 MPa)转移至一定浓度的蔗糖溶液中,细胞液水势的变化趋势如图所示。下列分析正确的是 (　) A.t0~t1时段,该细胞的吸水能力逐渐增强 B.t0~t1时段,细胞内外溶液的浓度差逐渐减小 C.t0~t1时段,该细胞质壁分离的程度逐渐增大 D.t1时刻后,Ψw不再增加,细胞内外渗透压相等 题组三　质壁分离与复原的实验分析 8.[2025·辽宁大连模拟] 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:蜈蚣草叶肉为单层细胞,含有无色大液泡,叶绿体数量多且体积较大。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的完整性 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 9.[2025·湖北武汉模拟] 下列说法能通过质壁分离实验证明的是 (　) A.判断紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的死活 B.根尖分生组织细胞能进行渗透吸水 C.水分子可以通过通道蛋白进入细胞 D.原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性小 10.[2025·广东深圳二模] 某兴趣小组将植物叶片表皮细胞依次置于甲、乙、丙三种浓度的蔗糖溶液中,一段时间后进行观察,整个实验过程植物细胞都有活性,实验结果如图。下列分析正确的是 (　) A.甲溶液中植物细胞的失水速率逐渐加快 B.转移到乙溶液中的植物细胞会发生吸水过程 C.转移到丙溶液中的植物细胞细胞液浓度与丙浓度相等 D.该实验无法确定甲、乙、丙起始浓度的相对大小 综合应用练 11.[2026·安徽合肥模拟] 为研究植物的抗寒机制及渗透吸水和失水的原理及现象,某生物兴趣小组进行了以下实验。将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞均分为两组,分别在常温与低温(4 ℃)下处理适宜时间后,再在常温下用0.3 g/mL的蔗糖溶液进行质壁分离实验,实验结果如下图。根据所学知识回答下列问题: (1)在低倍显微镜下观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离,主要观察紫色中央液泡的大小变化和　　　　　　　　。水分子穿过紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞膜进入细胞的方式为　　　　　　　　　　　　　　　。由上图可知,常温下质壁分离细胞占比达到100%时,不同细胞质壁分离的程度　　　　　　　(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。  (2)根据上述信息推断,洋葱植株通过　　　　 　　　　　　　　　　　 提高自身抗寒能力。为比较抗寒洋葱根尖成熟区的细胞液浓度和普通洋葱根尖成熟区细胞液浓度的高低,请根据上述实验方法,利用质壁分离实验的原理设计实验。实验思路:　　　　　　　　　　　　　 　　 　　。  学科网（北京）股份有限公司 $ 课时作业(七)　细胞的吸水和失水 1.B　[解析] 葡萄糖溶液中的葡萄糖通过半透膜不属于渗透作用,因为葡萄糖是溶质,并非溶剂,A错误;在一个渗透系统中,溶剂分子可以自由透过半透膜,是双向的,B正确;植物细胞的原生质层相当于半透膜,动物细胞的细胞膜也相当于半透膜,C错误;腌制果脯时,植物细胞因失水过多死亡,植物细胞死亡后,细胞膜变成全透性的,糖分才会进入植物细胞,该过程为扩散,D错误。 2.D　[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,而另一侧即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,液面将会上升再稳定,乙漏斗内外都是清水,乙漏斗液面将会下降,直到与烧杯中清水液面持平,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;甲漏斗内是蔗糖溶液,蔗糖分子不能通过生物膜,故当渗透平衡时,甲漏斗内溶液浓度仍高于漏斗外侧,D错误。 3.C　[解析] 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;渗透装置在达到渗透平衡过程中,浓溶液浓度下降,吸水力降低,B错误;两侧液面持平时,施加压力等于渗透压,两者作用效果相抵消,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。 4.C　[解析] 红细胞无细胞壁,甲、乙、丙都不能发生质壁分离现象,A错误;由题图可知,进出乙细胞的水分子数相等,但光学显微镜观察不到水分子进出细胞的过程,B错误;甲、乙、丙细胞质的浓度均高于蒸馏水,若将甲、乙、丙三种红细胞分别置于蒸馏水中,细胞会过度吸水而涨破,C正确;题图中乙细胞在该溶液中不能发生渗透作用,D错误。 5.B　[解析] 动物细胞在等渗溶液中,水分子通过细胞膜进行双向扩散,达到动态平衡,A正确;植物细胞渗透吸水时,半透膜为原生质层(包括细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质),动物细胞的半透膜是细胞膜,B错误;植物细胞的细胞壁具有支持和保护作用,能限制细胞过度吸水膨胀,C正确;动物细胞可通过主动运输排出离子,降低细胞内浓度,减少与外界溶液的渗透压差,从而减缓吸水膨胀,D正确。 6.C　[解析] 黄瓜条的质量变化百分比大于0,细胞吸水,黄瓜条的质量变化百分比小于0,细胞失水,第1、2、3、4、5组黄瓜吸水,细胞液浓度减小,且吸水量依次减少,故实验后,第1~5组的细胞液浓度依次升高,第6组和第7组黄瓜细胞失水,细胞液浓度增大,且失水量依次增加,故实验后,第6~7组的细胞液浓度依次升高,且都高于前5组,因此,实验后,第1~7组黄瓜细胞的细胞液浓度依次升高,A正确;蔗糖溶液浓度为0.4 mol/L时,黄瓜细胞吸水,蔗糖溶液浓度为0.5 mol/L,黄瓜细胞失水,故其细胞液浓度在0.4~0.5 mol/L之间,B正确;该实验中涉及的半透膜指的是原生质层(包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质),而不是细胞膜,C错误;实验后,若第6组和第7组细胞(都失水)没有死亡,由于第1~7组黄瓜细胞的细胞液浓度依次升高,所以吸水能力依次升高,D正确。 7.B　[解析] 已知水势与细胞的吸水能力呈负相关,t0~t1时段,细胞液水势逐渐增大,那么细胞的吸水能力应逐渐减弱,A错误;t0~t1时段,细胞液水势逐渐增大,说明细胞在吸水,随着细胞吸水,细胞液浓度逐渐降低,细胞内外溶液的浓度差逐渐减小,B正确;t0~t1时段,细胞在吸水,不会发生质壁分离,C错误;t1时刻后, Ψw不再增加,可能是由于细胞壁的限制,细胞不再继续吸水,但此时细胞内外渗透压不一定相等,D错误。 8.C　[解析] 蜈蚣草叶肉是单层细胞结构,在实验操作时,无须进行复杂的切片或撕取等可能损伤细胞的操作,能更好地维持细胞结构的完整性,有利于实验的进行,A正确;蜈蚣草细胞内有无色大液泡,当外界溶液为滴加红墨水的蔗糖溶液时,细胞液与外界溶液形成明显的颜色对比,便于观察细胞吸水和失水过程,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。 9.A　[解析] 可通过质壁分离实验判断紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的死活,活的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞放到一定浓度的蔗糖溶液中会发生质壁分离,若不能发生质壁分离则说明已经死亡,A符合题意;根尖分生组织细胞无大液泡,不能发生质壁分离,质壁分离实验无法证明根尖分生组织细胞能进行渗透吸水,B不符合题意;质壁分离实验仅能体现水分子能通过半透膜进行跨膜运输,但无法说明水分子具体是通过自由扩散的方式还是通过通道蛋白进入细胞的,C不符合题意;质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,D不符合题意。 10.B　[解析] 在甲溶液中,植物细胞发生质壁分离,随着细胞失水,细胞液浓度逐渐增大,与外界溶液浓度差逐渐减小,所以植物细胞的失水速率应逐渐减慢,而不是加快,A错误;从甲溶液转移到乙溶液中,植物细胞少部分处于质壁分离状态,说明大部分细胞不再处于失水状态,整体上细胞会发生吸水过程,B正确;转移到丙溶液中的植物细胞未发生质壁分离,此时细胞液浓度大于或等于丙溶液浓度,而不是一定相等,C错误;根据植物细胞在三种溶液中的质壁分离情况,在甲溶液中绝大部分发生质壁分离,在乙溶液中少部分发生质壁分离,在丙溶液中未发生质壁分离,可确定蔗糖溶液起始浓度甲>乙>丙,D错误。 11.(1)原生质层的位置　自由扩散和协助扩散　不一定相同 (2)减少自由水含量(或增大细胞液浓度)　分别取抗寒洋葱根尖成熟区的细胞和普通洋葱根尖成熟区细胞,制成临时装片,配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别进行处理,观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况 [解析] (1)观察植物细胞的质壁分离实验,吸水和失水主要发生在液泡,而原生质层伸缩性大,细胞壁伸缩性小,因此主要观察紫色中央液泡的大小变化以及原生质层与细胞壁是否发生质壁分离。水分子进出细胞的方式为自由扩散和协助扩散。不同细胞的细胞液与外界溶液的浓度差不一定相同,因此质壁分离的程度不一定相同。(2)根据题述信息可知,相比常温,低温条件下,质壁分离的细胞占比更小,原生质体与细胞长度比更大,推测植物可通过减少自由水含量(或增大细胞液浓度)来提高抗寒能力。利用质壁分离实验的原理,比较抗寒洋葱根尖成熟区的细胞液浓度和普通洋葱根尖成熟区细胞液浓度的高低,可分别取抗寒洋葱根尖成熟区的细胞和普通洋葱根尖成熟区细胞,制成临时装片,配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别进行处理,观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况。 学科网（北京）股份有限公司 $