2027届高考生物人教版一轮复习训练：水进出细胞的原理

**基本信息** 以质壁分离实验为核心，通过基础与综合题递进训练，构建水进出细胞原理的科学思维与探究实践体系。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础强化练|6题|实验分析与原理应用|从质壁分离现象判断（死活/伸缩性）→细胞液浓度测定→特殊溶液（KNO₃）影响，形成实验操作→现象分析→原理验证的逻辑链| |综合提升练|5题|跨情境综合与装置探究|渗透装置浓度差分析→不同细胞液浓度比较→低温对膜功能影响，实现原理应用→跨章节整合（膜结构/代谢）→实际问题解决的递进|

2027届高考生物人教版一轮复习同步训练：水进出细胞的原理 姓名： 学号： 班级： 一、基础强化练 1.（2026·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 2.（2026·广东茂名模拟）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 3.（2026·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 4.（2026·浙江绍兴模拟）某同学将初始长度和质量相同的萝卜条甲、乙放置在不同浓度的蔗糖溶液中，一段时间后，萝卜条的最终长度如图所示。下列叙述错误的是（　　） A.甲的初始细胞液浓度小于乙的 B.若蔗糖溶液浓度为a，则甲的吸水量多于乙 C.若蔗糖溶液浓度为d，则渗透平衡时甲的质量小于乙 D.根据图示可知，植物的细胞壁也具有一定的伸缩性 5.（2026·湖北荆州模拟）极端干旱条件下，沙漠植物B通过吸收海藻糖（一种二糖）防止质壁分离。研究者分别将普通植物A和沙漠植物B的细胞置于0.3 g/mL海藻糖溶液中，一段时间后，显微镜检测细胞形态如图所示。下列叙述正确的是（　　） A.甲图为沙漠植物B的细胞 B.海藻糖溶液浓度过高导致甲图细胞吸水 C.沙漠植物B的细胞可能通过主动运输吸收海藻糖 D.乙图细胞未发生质壁分离的原因是细胞已经死亡 6.（2025·山东泰安二模）气孔是水分和气体进出植物叶片的通道，保卫细胞体积变大时会导致气孔开启，体积变小会导致气孔关闭，图为不同溶液中保卫细胞的气孔开放程度变化，已知蓝光可促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K＋。据图分析错误的是（　　） A.用清水处理保卫细胞会出现甲曲线所示情况 B.用蔗糖溶液处理后的保卫细胞会出现丁曲线所示情况 C.用KNO3溶液处理保卫细胞会出现乙曲线所示情况 D.用蓝光处理保卫细胞会出现丙曲线所示情况 二、综合提升练 7.（2026·辽宁丹东期中）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 8.（2025·辽宁鞍山二模）植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是（　　） A.水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度 B.水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c C.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度 D.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度 9.探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是（　　） 　　　　　　 A B 　　　　　　 C D 10.（2025·重庆一模）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。图1中S1为蔗糖溶液，S2为清水，半透膜只允许水分子通过，初始时两液面平齐。将洋葱鳞片叶外表皮均分为两组，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，实验结果如图2。下列分析正确的是（　　） A.图1初始液面上升稳定后，将上升部分液体移除，液面将继续上升并维持原高度 B.洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞膜相当于图1的半透膜，能发生渗透作用 C.造成图2现象的原因可能是低温导致膜流动性和细胞代谢下降 D.洋葱植株可能通过降低细胞液浓度或增多自由水含量适应寒冷环境 11.如图是渗透装置，实验开始时，A、B溶液的液面是齐平的，一段时间后，达到平衡时，液面如图所示。回答下列问题。 （1）平衡时，水分子　　　　　 　　（填“能”或“不能”）通过半透膜，平衡时B溶液的物质的量浓度　　　　　　 　（填“大于”“等于”或“小于”）A溶液的物质的量浓度。   （2）某同学在观察小型循环流水景观时，发现水流需要靠水泵驱动，于是突发奇想，欲利用渗透作用原理制作流水“永动机”，该同学首先将玻璃漏斗在b点下方截断，并连接橡胶软管，使液体回流到烧杯内，但要保证橡胶软管的顶部要　　　（填“高于”或“低于”）b点的高度，在橡胶软管和玻璃管的连接处　　　（填“需要”或“不需要”）用半透膜封闭，理由是　   　 ，若要改变水流的速度可以采取的措施是　　　　　　 　　　　　　（从影响渗透作用吸水速度的角度答出一点即可）。   2027届高考生物人教版一轮复习同步训练：水进出细胞的原理 姓名： 学号： 班级： 一、基础强化练 1.（2026·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 答案：A 解析：可根据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蔗糖溶液中会发生质壁分离，若不能发生质壁分离则说明细胞已经死亡；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；质壁分离实验无法证明水分子可以通过通道蛋白进入细胞；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。 2.（2026·广东茂名模拟）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 答案：C 解析：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；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；记录刚好发生和尚未发生质壁分离时的蔗糖浓度，据此推算出细胞液浓度介于这两个浓度之间；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。 3.（2026·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 答案：D 解析：当细胞失水过多死亡后，不能发生质壁分离的复原，但已经发生过质壁分离现象。 4.（2026·浙江绍兴模拟）某同学将初始长度和质量相同的萝卜条甲、乙放置在不同浓度的蔗糖溶液中，一段时间后，萝卜条的最终长度如图所示。下列叙述错误的是（　　） A.甲的初始细胞液浓度小于乙的 B.若蔗糖溶液浓度为a，则甲的吸水量多于乙 C.若蔗糖溶液浓度为d，则渗透平衡时甲的质量小于乙 D.根据图示可知，植物的细胞壁也具有一定的伸缩性 答案：B 解析：根据图示可知，当萝卜条处于初始长度时，细胞液浓度和外界溶液浓度相等，乙对应浓度为c，甲对应浓度为b，因此甲的初始细胞液浓度小于乙的；当蔗糖溶液浓度为a时，细胞吸水，由于甲的细胞液浓度小于乙，因此甲的吸水量少于乙；蔗糖溶液浓度为d时，细胞失水，甲的失水量多于乙，渗透平衡时甲萝卜条的质量小于乙；萝卜条的长度会发生变化，说明细胞壁也具有一定的伸缩性。 5.（2026·湖北荆州模拟）极端干旱条件下，沙漠植物B通过吸收海藻糖（一种二糖）防止质壁分离。研究者分别将普通植物A和沙漠植物B的细胞置于0.3 g/mL海藻糖溶液中，一段时间后，显微镜检测细胞形态如图所示。下列叙述正确的是（　　） A.甲图为沙漠植物B的细胞 B.海藻糖溶液浓度过高导致甲图细胞吸水 C.沙漠植物B的细胞可能通过主动运输吸收海藻糖 D.乙图细胞未发生质壁分离的原因是细胞已经死亡 答案：C 解析：乙图细胞未发生质壁分离（或分离程度较轻），甲图细胞发生明显质壁分离。由题目可知沙漠植物B能通过吸收海藻糖防止质壁分离，因此乙图应为沙漠植物B的细胞（能吸收海藻糖防止质壁分离），甲图应为普通植物A的细胞（不能有效吸收海藻糖而发生质壁分离）；甲为普通植物A，在0.3 g/mL海藻糖溶液中发生质壁分离，说明海藻糖溶液浓度过高导致甲图细胞失水；二糖通常需要主动运输被细胞吸收，沙漠植物B的细胞可能通过主动运输吸收海藻糖。 6.（2025·山东泰安二模）气孔是水分和气体进出植物叶片的通道，保卫细胞体积变大时会导致气孔开启，体积变小会导致气孔关闭，图为不同溶液中保卫细胞的气孔开放程度变化，已知蓝光可促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K＋。据图分析错误的是（　　） A.用清水处理保卫细胞会出现甲曲线所示情况 B.用蔗糖溶液处理后的保卫细胞会出现丁曲线所示情况 C.用KNO3溶液处理保卫细胞会出现乙曲线所示情况 D.用蓝光处理保卫细胞会出现丙曲线所示情况 答案：D 解析：用清水处理保卫细胞，保卫细胞吸水，体积变大，会导致气孔开启，随着吸水增多，气孔开放程度变大，可能会出现甲曲线所示情况；如果在蔗糖等渗溶液中，保卫细胞既不吸水也不失水，气孔开放程度不变，可能会出现丁曲线所示情况；用KNO3溶液处理保卫细胞，保卫细胞可能先失水，后由于K＋、N进入细胞内，保卫细胞的细胞液浓度增大，导致保卫细胞又吸水，即这个过程气孔开放程度先下降后增加，可能会出现乙曲线所示情况；蓝光可促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K＋，用蓝光处理保卫细胞，保卫细胞吸收K＋，细胞液浓度逐渐升高，气孔开放程度不会下降，不可能会出现丙曲线所示情况。 二、综合提升练 7.（2026·辽宁丹东期中）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 答案：D 解析：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；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的物质的量浓度，则液面a会上升，液面b会下降；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。 8.（2025·辽宁鞍山二模）植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是（　　） A.水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度 B.水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c C.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度 D.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度 答案：C 解析：由于细胞b在水分交换达到平衡时细胞的体积增大，说明细胞吸水，则水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度；水分交换前，细胞a的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度，因此水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c；由题意可知，水分交换达到平衡时，细胞a未发生变化，说明其细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等；水分交换达到平衡时，虽然细胞c细胞液浓度与外界溶液浓度相同，但细胞c失水后外界蔗糖溶液的浓度减小，因此，水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度。 9.探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是（　　） 　　　　　　 A B 　　　　　　 C D 答案：C 解析：用30%蔗糖溶液处理之后，细胞失水，原生质体和液泡的体积都会减小，细胞液浓度上升；用清水处理之后，细胞吸水，原生质体和液泡体积会扩大，细胞液浓度下降；随着所用蔗糖溶液浓度上升，当蔗糖溶液浓度超过细胞液浓度之后，细胞就会开始失水，原生质体和液泡的体积减小，细胞液浓度上升。 10.（2025·重庆一模）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。图1中S1为蔗糖溶液，S2为清水，半透膜只允许水分子通过，初始时两液面平齐。将洋葱鳞片叶外表皮均分为两组，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，实验结果如图2。下列分析正确的是（　　） A.图1初始液面上升稳定后，将上升部分液体移除，液面将继续上升并维持原高度 B.洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞膜相当于图1的半透膜，能发生渗透作用 C.造成图2现象的原因可能是低温导致膜流动性和细胞代谢下降 D.洋葱植株可能通过降低细胞液浓度或增多自由水含量适应寒冷环境 答案：C 解析：图1初始液面上升稳定后，将上升部分液体移除，半透膜两侧仍然有浓度差，液面将继续上升，但浓度差变小，不能维持原高度；洋葱鳞片叶外表皮细胞的原生质层相当于图1的半透膜，能发生渗透作用；低温会影响酶活性以及分子的运动，因此造成图2现象的原因可能是低温导致膜流动性和细胞代谢下降；根据图2结果可知，与常温相比，低温条件下质壁分离细胞占比更小，而且原生质体与细胞长度比更大，说明低温条件下，失水的细胞数目更少以及细胞失去的水更少，可推测其细胞液浓度更高，即洋葱植株通过升高细胞液浓度或减少自由水含量来适应寒冷环境。 11.如图是渗透装置，实验开始时，A、B溶液的液面是齐平的，一段时间后，达到平衡时，液面如图所示。回答下列问题。 （1）平衡时，水分子　　　　　 　　（填“能”或“不能”）通过半透膜，平衡时B溶液的物质的量浓度　　　　　　 　（填“大于”“等于”或“小于”）A溶液的物质的量浓度。   （2）某同学在观察小型循环流水景观时，发现水流需要靠水泵驱动，于是突发奇想，欲利用渗透作用原理制作流水“永动机”，该同学首先将玻璃漏斗在b点下方截断，并连接橡胶软管，使液体回流到烧杯内，但要保证橡胶软管的顶部要　　　（填“高于”或“低于”）b点的高度，在橡胶软管和玻璃管的连接处　　　（填“需要”或“不需要”）用半透膜封闭，理由是　   　 ，若要改变水流的速度可以采取的措施是　　　　　　 　　　　　　（从影响渗透作用吸水速度的角度答出一点即可）。   答案：（1）能　大于 （2）低于　需要　若不用半透膜封闭，B溶液的溶质会随水流进入A溶液，两种溶液的浓度差会缩小直到水流停止流动，不能达到“永动”的目的　改变A、B溶液的浓度差 解析：（1）平衡时，水分子进出半透膜达到动态平衡。渗透平衡时，液面高的一侧形成的静水压会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散，故平衡时B溶液的物质的量浓度大于A溶液的物质的量浓度。（2）橡胶软管的顶部要低于b点的高度，才能保证漏斗中的液体能通过橡胶软管流入A溶液中，在橡胶软管和玻璃管的连接处需要用半透膜封闭，若不用半透膜封闭，B溶液的溶质会随水流进入A溶液，两种溶液的浓度差会缩小直到水停止流动，不能达到“永动”的目的。A、B溶液的浓度差越大，水流的速度越快；A、B溶液的浓度差越小，水流的速度越慢，因此若要改变水流的速度可以采取的措施是改变A、B溶液的浓度差。 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