第2单元 第6课时 水进出细胞的原理(课时作业Word)-【高考领航】2027年高考生物大一轮复习学案

**基本信息** 聚焦水进出细胞原理，通过基础辨析、实验分析及综合应用题型，构建“概念-实验-应用”逻辑链条，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| |----|-----------|----------|----------| |基础原理|1-4题|半透膜选择、渗透条件分析|从渗透作用概念出发，推导温度、浓度对水分子扩散的影响| |实验分析|5-7、9题|质壁分离实验操作与结果判断|结合原生质层特性，建立细胞液浓度测定的实验逻辑| |综合应用|8、10-11题|反渗透技术、动态吸水失水曲线分析|拓展渗透原理在实际中的应用，体现结构与功能观|

限时规范训练(6)　水进出细胞的原理 (建议用时：20分钟　满分：40分) (选择题1～10题每题3分，共30分) 1．(2026·江苏苏州模拟)为了探究温度是否影响水分子通过半透膜的扩散速率，通过设计模拟实验观察U型管液面高度变化，下列设计正确的是(　　) A．必须使用细胞膜进行实验 B．半透膜两侧溶液浓度必须不同 C．半透膜两侧物质都不能通过半透膜 D．各实验组的温度必须不同 解析：D　本实验需要用到半透膜利用渗透装置进行实验，半透膜可以是生物膜(如细胞膜)，也可以是物理性的膜(如玻璃纸)，A错误；若半透膜一侧溶质分子能通过半透膜，那进行实验时半透膜两侧溶液的初始浓度可以相同，B错误；半透膜两侧物质也可以通过半透膜，C错误；本实验是探究温度是否影响水分子通过半透膜的扩散速率，自变量是温度，因此各实验组的温度必须不同，D正确。 2．(2026·湖北武汉模拟)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1，一段时间后出现图2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．在图2的溶液①中加入清水，鱼鳔体积可能会增大 解析：D　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1，一段时间后出现图2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，B错误；水分子以自由扩散进出半透膜，既有溶液②→溶液①，也有溶液①→溶液②，C错误；在图2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。 3．(2026·河北秦皇岛模拟)如图1、2表示渗透作用实验，开始时如图1，过一段时间后结果如图2。图3是细胞在某浓度溶液中水分子的跨膜运输示意图，下列说法正确的是(　　) A．图1开始时A中水分子扩散到B的速率小于扩散到C的速率 B．图2所示平衡状态时B、C中漏斗内外溶液渗透压会相等 C．细胞处于图3过程时细胞的吸水力会越来越大 D．洋葱表皮细胞放在清水中较长时间后，细胞体积几乎不变 解析：D　根据图2中液面的高度差(H1＞H2)可知，B中蔗糖溶液的浓度应大于C中蔗糖溶液的浓度，因此图1开始时A中水分子扩散到B的速率应大于扩散到C的速率，A错误；图2渗透平衡时，漏斗内是蔗糖溶液，烧杯内是清水，因此图2所示平衡状态时，B、C中漏斗内溶液渗透压会大于漏斗外的溶液(清水)渗透压，B错误；由图3可知，水分子进入细胞的速率大于水分子出细胞的速率，随着水分子进入细胞，细胞内的渗透压减小，细胞的吸水力逐渐减小，C错误；洋葱表皮细胞的最外层是细胞壁，细胞壁的伸缩性较小，因此洋葱表皮细胞放在清水中较长时间后，由于细胞壁的限制，细胞不会无限吸水，细胞体积几乎不变，D正确。 4．(2026·安徽阜阳模拟)将人成熟的红细胞置于盛有0.9%氯化钠溶液的烧杯中，细胞形态没有发生改变。下列有关分析正确的是(　　) A．在光学显微镜下能观察到水分子进出成熟红细胞 B．氯化钠溶液中的Na＋和Cl－不能通过成熟红细胞的细胞膜 C．水分子可以进出成熟红细胞，但需要消耗能量 D．若向烧杯中加入少量葡萄糖，则细胞可能会皱缩后再恢复原状 解析：D　水分子通过自由扩散进出细胞，其运动在光学显微镜下无法直接观察到，A错误；处于等渗状态时，离子流动的净量为零，并不是不能通过细胞膜，B错误；水分子通过被动运输进出细胞，不需要消耗能量，C错误；若向烧杯中加入少量葡萄糖，则由于外界溶液浓度较高，细胞可能先发生失水，而后由于葡萄糖进入细胞使得细胞质浓度增大，从而引发细胞吸水，D正确。 5．(2026·贵州铜仁模拟)将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中，一段时间后，细胞状态如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A．a中是蔗糖溶液 B．原生质层相当于半透膜 C．细胞壁的伸缩性小于原生质层 D．a的浓度小于b的浓度 解析：D　据题图可知，图中a表示原生质层与细胞壁之间的空隙，由于细胞壁具有全透性，因此里面填充的是蔗糖溶液，A正确；细胞液与外界溶液之间可能存在浓度差，而两液体之间的原生质层则由于其选择透过性相当于半透膜，B正确；成熟植物细胞的细胞壁的伸缩性比原生质层小，这是能观察到质壁分离现象的原因之一，C正确；据题干信息可知，将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中，一段时间后，细胞状态如图所示，图中细胞可能正在发生质壁分离，也可能质壁分离达到平衡状态，故a的浓度可能大于b的浓度，或a的浓度等于b的浓度，D错误。 6．(2026·广东广州模拟)细胞液中物质的浓度对于维持细胞的生命活动非常重要。某小组用紫色洋葱鳞片叶表皮细胞为实验材料，测定该细胞的细胞液浓度与多少质量分数的蔗糖溶液相当。下列实验操作正确的是(　　) A．仅能用紫色洋葱鳞片叶内表皮制成临时装片 B．仅配制质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液 C．记录刚好发生和尚未发生质壁分离时的蔗糖溶液浓度 D．在高倍镜下观察液泡大小和原生质层的位置 解析：C　紫色洋葱鳞片叶外表皮和内表皮细胞中都含有大液泡，都可制成临时装片，A错误；要测定该细胞的细胞液浓度时，需要配制一系列质量浓度的蔗糖溶液，B错误；记录刚好发生和尚未发生质壁分离时的蔗糖溶液浓度，据此推算出细胞液浓度介于这两个浓度之间，C正确；该实验，只需要在低倍镜下观察液泡大小和原生质层的位置，D错误。 7．(2026·河北石家庄模拟)某同学用洋葱鳞片叶表皮作为材料制作临时装片，用于观察“细胞质壁分离和复原”。下列相关说法正确的是(　　) A．制作临时装片，最后需要按压使细胞分散，便于观察 B．在低倍镜下看到清晰的物像后，需转换成高倍镜进一步观察 C．若选洋葱内表皮细胞，则细胞不能发生质壁分离和复原 D．当细胞达到质壁分离的最终状态时，仍有水分子进出细胞 解析：D　用于观察“细胞质壁分离和复原”时，细胞需要保持活的状态，制作临时装片时，不需要按压装片，而且因为没有解离，即使按压装片也不会使细胞分散，A错误；质壁分离与复原实验在低倍镜下观察即可，B错误；若选洋葱内表皮细胞，该细胞也含有大液泡，也能发生质壁分离和复原，只是细胞液不呈紫色，不便于观察，C错误；当细胞达到质壁分离的最终状态时，此时水分子进出细胞达到动态平衡，仍有水分子进出细胞，D正确。 8．(2026·重庆沙坪坝检测)反渗透技术通过施加适当强度的外界压力，使溶剂逆着自然渗透的方向从半透膜一侧向另一侧作反向渗透。反渗透技术常用于海水淡化、家庭净水等，下列叙述正确的是(　　) A．自然渗透作用下，水分子从淡水侧向海水侧单向运动 B．海水淡化过程中，应对淡水侧施加压力 C．半透膜的筛选机理与细胞膜、原生质层等一致 D．及时移走淡水有利于反渗透作用的持续进行 解析：D　自然渗透作用下，水分子从浓度低的溶液向浓度高的溶液扩散，但并非单向运动，而是双向的，只是从淡水侧向海水侧运动的更多，A错误；海水淡化过程中，应对高浓度的海水侧施加压力，以实现反渗透，B错误；半透膜的筛选机理为孔径大小筛选，与有活性的生物膜具有选择透过性不同，C错误；及时移走淡水可避免淡水侧液面过高带来压力，有利于反渗透作用的持续进行， D正确。 9．(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组洋葱内表皮细胞吸水，会使胭脂红溶液浓度增大 B．第③④组洋葱内表皮细胞的原生质层和细胞液均为无色 C．洋葱内表皮细胞的细胞液浓度介于0.15～0.25 g/mL之间 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：D　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之间，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。 10．(2026·山西晋城模拟)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，细胞液与外界溶液之间没有水分子的交换 解析：D　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。细胞液浓度增大，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。但动态平衡时，细胞液与外界溶液之间仍有水分子的交换，只是水分子进出达到平衡，D错误。 11．(10分)(2025·四川眉山一模)下图为某种植物幼苗(大小、长势相同)均分为甲、乙两组后，在两种不同浓度的KNO3溶液中培养时鲜重的变化情况(其他条件相同且不变)。回答下列问题： (1)成熟的植物细胞能发生渗透作用，是因为具有相当于半透膜的____________，该结构在功能上具有的特点是______________。 (2)两组幼苗在6 h都发生了萎蔫现象，这是由于一方面叶片蒸腾作用散失了水分，另一方面可能是由于外界KNO3溶液浓度____________(填“大于”“等于”或“小于”)根细胞细胞液浓度，导致根细胞____________，此时两组幼苗的根细胞可能都发生了_____________现象。 (3)乙组KNO3溶液浓度______________甲组KNO3溶液浓度(填“大于”“等于”或“小于”)，作出该判断的依据是______________________。 (4)甲组幼苗在12 h又逐渐恢复至处理前的鲜重水平，导致这种变化的原因是_________________________。 解析：(1)成熟植物细胞发生渗透作用，是因为具有相当于半透膜的原生质层(由细胞膜、液泡膜及两层膜之间细胞质组成)，原生质层功能特点是具有选择透过性。(2)6 h时幼苗鲜重下降，因外界KNO3溶液浓度大于根细胞细胞液浓度，根细胞渗透失水，此时根细胞发生质壁分离现象(植物细胞失水，原生质层与细胞壁分离)。(3)乙组幼苗鲜重下降幅度比甲组大，说明乙组细胞失水更多，即乙组KNO3溶液浓度大于甲组，依据是在前6 h乙组鲜重下降幅度大于甲组且不能恢复到处理前水平，说明乙组KNO3溶液浓度大于甲组，从而导致乙组幼苗渗透失水多于甲组。(4)甲组幼苗在12 h恢复鲜重，是因为甲组幼苗根细胞不断吸收K＋和，导致细胞液浓度大于外界KNO3溶液浓度，进而促使根细胞吸水。 答案：(1)原生质层　选择透过性　(2)大于　渗透失水　质壁分离　(3)大于　在前6 h乙组鲜重下降幅度大于甲组且不能恢复到处理前水平，说明乙组KNO3溶液浓度大于甲组，从而导致乙组幼苗渗透失水多于甲组　 (4)甲组幼苗根细胞不断吸收K＋和，导致细胞液浓度大于外界KNO3溶液浓度，进而促使根细胞吸水 学科网（北京）股份有限公司 $