微专题6 细胞的吸水和失水及其相关实验探究-【高考领航】2027年高考生物一轮复习微专题速练

**基本信息** 聚焦细胞吸水失水原理及实验探究，通过装置分析、现象判断、结果推导等题型构建“原理-实验-应用”逻辑链，强化科学思维与探究实践能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |原理理解|2题（1、4）|渗透装置分析与图表解读|渗透作用条件→水分子跨膜运输| |实验分析|5题（2、3、5、6、7）|质壁分离现象判断与材料选择|实验现象→结构与功能观| |综合应用|2题（8、9）|实验结果推导与方案设计|实验变量控制→科学探究方法|

微专题6　细胞的吸水和失水及 其相关实验探究 1．A　因为S1会从右侧透过半透膜进入左侧，所以不论开始时S1和S2哪侧物质的量浓度高，平衡时都是右侧低于左侧，A错误，B、C正确；达到渗透平衡时水分子依旧移动，且左侧的物质的量浓度大于右侧，D正确。 2．B　根据题意分析可知，生理状态相同的叶片的细胞液浓度是相同的，甲的浓度＞细胞液浓度，乙的浓度＝细胞液浓度，丙的浓度＜细胞液浓度，则实验前甲的浓度＞乙的浓度＞丙的浓度，A正确；乙的浓度不变是因为细胞内细胞液浓度与乙的浓度相等，B错误；细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于自由扩散，C正确；甲、丙的浓度变化是由渗透作用引起的，是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的，D正确。 3．B　①是细胞质，其中含有线粒体等细胞器，A正确。图中细胞可能处于质壁分离平衡状态，此时②(液泡)中液体的渗透压等于外界溶液的渗透压；也有可能还在进行质壁分离，此时②(液泡)中液体的渗透压小于外界溶液的渗透压；也有可能处于质壁分离复原的过程，此时②(液泡)中液体的渗透压大于外界溶液的渗透压，B错误。紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色大液泡，在高浓度外界溶液中能发生质壁分离，且容易观察，C正确。该细胞处于质壁分离状态，可能已经过度失水死亡，因此若滴加清水，该细胞不一定发生质壁分离复原现象，D正确。 4．A　渗透压由单位体积溶液中溶质微粒的数目决定，2 mol·L－1的乙二醇溶液和2 mol·L－1的蔗糖溶液的渗透压相等，A正确；a点之前比值不变是因为失水较少，外界溶液浓度比细胞液高，水分子进出不平衡，B错误；b点前表皮细胞失水增加，渗透压增大，吸水能力逐渐增大，C错误；c点前乙二醇开始进入细胞，D错误。 5．D　用于观察“细胞质壁分离和复原”时，细胞需要保持活性，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低倍镜观察即可，可以不转到高倍镜，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，只是现象不明显，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。 6．C　原生质体长度与细胞长度的比值越大，细胞失水越少，液泡的颜色越浅，A正确；在一定时间内，M值越小，植物细胞的吸水能力越强，因此在一定时间内，M值与植物细胞的吸水能力成反比，B正确；植物细胞壁也有一定的伸缩性，细胞发生质壁分离的过程中，细胞壁也会发生轻微的伸缩，C错误；实验中，外界蔗糖溶液浓度过高会造成细胞失水过多而死亡，D正确。 7．A　以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为观察植物细胞质壁分离材料时，正在发生质壁分离的细胞因失水体积减小，故紫色区域缩小，颜色变深，A正确；选用洋葱鳞片叶内表皮细胞进行实验时，用0.3 g/mL 的蔗糖溶液处理玻片标本也能观察到质壁分离现象，只是该类细胞现象不明显，B错误；黑藻成熟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，C错误；正在发生质壁分离的细胞，细胞液的浓度增加，使得细胞的吸水能力逐渐增强，D错误。 8．解析：(1)植物细胞的吸水和失水是通过渗透作用完成的，渗透作用的发生条件是具有半透膜，半透膜两侧溶液存在浓度差。(2)西葫芦条的质量变化百分比大于0时细胞吸水，西葫芦条的质量变化百分比小于0时细胞失水，第1、2、3、4和5组西葫芦条细胞吸水，第6和7组西葫芦条细胞失水，液泡体积变小。由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。(3)蔗糖溶液浓度为0.4 mol·L－1时，西葫芦条细胞吸水；蔗糖溶液浓度为0.5 mol·L－1时，西葫芦条细胞失水，其细胞液浓度在0.4～0.5 mol·L－1之间。当细胞吸水时，由于细胞壁的伸缩性很小，故细胞体积基本不变，即细胞吸水时，西葫芦条细胞中原生质体长度/细胞长度＝1，细胞吸水对应的实验组为第1、2、3、4、5组。(4)第1、2、3、4、5组西葫芦条细胞吸水量依次减少，细胞液浓度减小量依次减少；第6、7组西葫芦细胞失水量依次增加，细胞液浓度依次升高。整个实验过程中细胞都有活性，第6、7组的细胞液浓度依次升高，且都高于前5组，因此实验结束后，第1～7组西葫芦条细胞的细胞液浓度依次升高。若增加一组实验，使蔗糖溶液浓度为2.0 mol·L－1，西葫芦条细胞可能失水过多而死亡，原生质层失去选择透过性，将西葫芦条放在清水中，一段时间后，西葫芦条细胞不能发生质壁分离复原现象。 答案：(1)西葫芦条成熟细胞具有的原生质层相当于半透膜；原生质层外侧的外界溶液和细胞液之间存在浓度差　(2)原生质层伸缩性大于细胞壁的伸缩性 (3)0.4～0.5 mol·L－1　1、2、3、4、5　(4)升高　蔗糖溶液浓度过大，西葫芦条细胞失水过多已死亡 9．解析：(1)水分子跨膜运输的方式有自由扩散、协助扩散，水分子更多的是借助膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。(2)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞发生失水导致体积缩小，且原生质层比细胞壁的伸缩性大，细胞会发生质壁分离现象。(3)KCl会电离出K＋和Cl－，K＋和Cl－进入细胞，使细胞内渗透压高于外界溶液，细胞吸水。 答案：(1)自由扩散、协助扩散　(2)细胞失水体积缩小，原生质层比细胞壁的伸缩性大　(3)K＋和Cl－进入细胞，使细胞内渗透压高于外界溶液 学科网（北京）股份有限公司 $ 微专题6　细胞的吸水和失水及其相关实验探究 1．如图为U形渗透装置，S1和S2是两种不同的溶质，起始时两侧液面高度相同，只有水和S1能透过半透膜，经过一段时间达到渗透平衡，下列说法错误的是(　　) A．若开始时S1的物质的量浓度大于S2的，平衡时右侧高于左侧 B．若开始时S1的物质的量浓度小于S2的，平衡时右侧低于左侧 C．不论开始时S1和S2哪侧物质的量浓度高，平衡时都是右侧低于左侧 D．达到渗透平衡时水分子依旧移动，且左侧的物质的量浓度大于右侧 2．取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干，去除大的叶脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中，一定时间后测得甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进出细胞，则关于这一实验结果。下列说法不正确的是(　　) A．实验前，甲的浓度＞乙的浓度＞丙的浓度 B．乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等 C．实验中，细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于自由扩散 D．甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的 3．如图为“探究植物细胞的吸水和失水”实验观察到的某一状态图。下列有关叙述错误的是(　　) A．①中含有线粒体等细胞器 B．此时，②中液体的渗透压高于外界溶液的渗透压 C．该实验常用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作材料 D．若滴加清水，该细胞不一定发生质壁分离复原现象 4．用2 mol·L－1的乙二醇溶液和2 mol·L－1的蔗糖溶液分别浸泡取自同一部位的植物表皮。每隔相同时间在显微镜下测量视野中若干个细胞的长度x和原生质体长度y(如图1)，并计算x/y的平均值，得到图2所示结果。对结果曲线分析中正确的是(　　) 　 图1　　 　　　　　　图2 A．2 mol·L－1的乙二醇溶液和2 mol·L－1的蔗糖溶液的渗透压相等 B．a点之前比值不变说明表皮细胞水分子进出平衡 C．b点前表皮细胞的吸水能力逐渐减小 D．c点时乙二醇开始进入细胞，细胞开始发生质壁分离复原 5．(2026·河北石家庄模拟)某同学用洋葱鳞片叶外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 6．(2026·黑龙江哈尔滨模拟)原生质体长度与细胞长度的比值(M值)可在一定程度上反映细胞质壁分离程度。下列有关植物细胞质壁分离与复原实验的叙述，错误的是(　　) A．原生质体长度与细胞长度的比值越大，液泡的颜色越浅 B．在一定时间内，M值与植物细胞的吸水能力成反比 C．细胞发生质壁分离的过程中，细胞壁不发生收缩 D．实验中，外界蔗糖溶液浓度过高会造成细胞失水死亡 7．(2026·山东聊城模拟)某研究性学习小组在探究植物细胞的吸水和失水时，选择了以下三种实验材料：①紫色洋葱鳞片叶外表皮；②洋葱鳞片叶内表皮；③黑藻成熟叶片。下列叙述正确的是(　　) A．选用①进行实验时，正在发生质壁分离的细胞，其紫色区域逐渐缩小 B．选用②进行实验时，用0.3 g/mL的蔗糖溶液处理玻片标本观察不到质壁分离现象 C．选用③进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察 D．选用①②③进行实验时，正在发生质壁分离的细胞，其吸水能力逐渐减弱 8．(2026·广东汕头模拟)如图为不同浓度蔗糖溶液中西葫芦条的质量变化百分比，分别对应实验第1～7组，整个过程中细胞始终有活性。西葫芦条的质量变化百分比(%)＝西葫芦条质量变化/西葫芦条初始质量×100%；正常情况下，西葫芦条细胞的原生质体长度/细胞长度＝1。根据所学知识回答下列问题： (1)该实验中西葫芦条细胞能发生渗透作用的条件为_______________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出两点)。 (2)实验中第6、7组的西葫芦条细胞发生失水导致质壁分离现象，质壁分离的内因是_______________________________________________________。 (3)根据实验结果判断，本实验所用西葫芦条的细胞液浓度在________________之间。西葫芦条细胞的原生质体长度/细胞长度＝1的实验可能对应第________________组。 (4)实验结束后，从第1组到第7组西葫芦条细胞的细胞液浓度变化趋势是____________(填“升高”“降低”或“不变”)。若增加一组实验，使蔗糖溶液浓度为2.0 mol·L－1，处理一段时间后，将西葫芦条放在清水中，西葫芦细胞不能发生质壁分离复原现象，原因可能是_____________________________________ _________________________________________________________。 9．(2025·新课标卷，30)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)植物细胞与外界溶液进行水分交换时，水分子跨膜运输的两种方式是________________。 (2)细胞失水发生质壁分离，原生质层与细胞壁分离的原因是_____________ _______________________________________________________________。 (3)一定时间(t)后细胞开始吸水的原因是___________________________。 学科网（北京）股份有限公司 $