第4章 1.被动运输 课时1 水进出细胞的原理（分层评价）（Word版）-【未来密码】2026-2027学年高中生物必修1 分子与细胞关键能力提升同步学案（人教版）

**基本信息** 分层清晰，从基础概念辨析到综合实验探究，构建“概念-应用-拓展”的知识巩固路径，适配新授课教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固|渗透作用条件、原生质层结构、质壁分离实验基础|单选为主，聚焦核心概念辨析（如第4题原生质层组成）| |综合运用|跨情境渗透分析、实验结果推理|单选+多选，考查知识迁移（如第11题蔗糖酶对渗透装置影响）| |拓广探索|装置与曲线综合分析、实验方案设计|问答形式，整合生命观念与科学思维（如第16题渗透装置与细胞状态关联）|

第四章 细胞的物质输入和输出 1. 被动运输 课时 1 水进出细胞的原理 基础巩固 1. 如图所示是一个利用 型管和麦芽糖溶液建立的渗透装置, 半透膜只允许水分子通过。实验开始时，液面 a、b 齐平。下列叙述错误的是( ) 第 1 题 A. 若最初甲浓度高于乙，则液面 a 将上升 B. 渗透平衡时, 两侧的浓度一定相等 C. 渗透平衡时, 依然有水分子通过半透膜 D. 渗透平衡后, 两侧液面高度差越大, 说明最初甲和乙的浓度差越大 【答案】 B 【解析】当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时, 液面较高一侧液面形成静水压，由于静水压的作用，两侧的浓度不相等, B 错误。 2. 下列关于渗透作用的叙述，正确的是 ( ) A. 在渗透作用中, 当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜 B. 动物细胞在蒸馏水中不能发生渗透作用 C. 具有浓度差的溶液之间一定会发生渗透作用 D. 存在半透膜，膜两侧溶液存在浓度差是发生渗透作用的必要条件 【答案】D 【解析】发生渗透作用时, 膜两侧的水分子都能向对侧运动, 只是水分子由低浓度一侧向高浓度一侧运动更快, 当半透膜两侧溶液浓度相等时, 水分子处于动态平衡状态可以通过半透膜, A 错误; 动物细胞的细胞膜相当于半透膜, 细胞质的浓度和蒸馏水存在浓度差, 故动物细胞在蒸馏水中能发生渗透作用，B错误；渗透现象发生的条件有两个:① 有半透膜；②半透膜两侧有物质的量浓度差。当半透膜两侧溶液浓度相等时,细胞处于动态平衡状态, 错误, 正确。 3. (教材改编题)将哺乳动物的红细胞平均分为 a、b、c 三组，分别置于不同浓度的氯化钠溶液中，一段时间后细胞形态如图所示。下列叙述错误的是 ( ) 第 3 题 A. a 组氯化钠溶液的浓度比 b 组低 B. a 组细胞失水量小于 c 组细胞失水量 C. 若向 a 组烧杯中加入少量葡萄糖，细胞可能先皱缩后恢复原状 D. 三组实验中, 水分通过渗透作用进出细胞 【答案】 A 【解析】a 组为正常形态红细胞，b 组为吸水胀大的红细胞，c组为失水皱缩的红细胞，由此可知，c组溶液浓度大于 a 组(等渗溶液)大于 b 组，A 错误。 4. 下列有关植物细胞中原生质层结构的表述正确的是 ( ) A. 由细胞膜和细胞核组成 B. 由细胞膜和大液泡组成 C. 由细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成 D. 由细胞膜和细胞核膜以及两层膜之间的细胞质组成 【答案】C 【解析】原生质层由细胞质膜(细胞膜)、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成，A、B、D 错误。 5. 为探究植物细胞质壁分离与复原情况, 某研究小组用图甲所示细胞进行了相关实验, 实验结果如图乙所示。下列相关叙述正确的是 ( ) 第 5 题 第 5 题 A. 图甲中的 1、2、5 构成了该细胞的原生质层 B. 细胞质壁分离所需的时间越长，在清水中复原所需的时间也越长 C. 可配制一系列浓度小于 的蔗糖溶液进一步探究细胞液浓度 D. 发生质壁分离的内在因素是细胞壁的伸缩性小于细胞膜的伸缩性 【答案】C 【解析】图甲中 1 是液泡膜、2 是细胞质, 4 是细胞膜, 细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层，A 错误；由图乙最后两组可知，0.15g/mL 蔗糖溶液比0.20g/mL 蔗糖溶液中质壁分离所需的时间长,但在清水中复原所需的时间相同，B错误；从图乙可知，0.05g/mL 蔗糖溶液处理细胞，细胞会发生质壁分离，说明细胞液浓度小于0.05g/mL， 所以可配制一系列浓度小于 的蔗糖溶液进一步探究细胞液浓度，C正确；发生质壁分离的内在因素是细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，D 错误。 6. 下列关于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离及其复原实验的叙述，错误的是( ) A. 原生质层由细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质构成 B. 第一次镜检观察的目的是确定液泡的大小和原生质层的位置 C. 分别在低倍镜和高倍镜下观察质壁分离和质壁分离复原 D. 若第三次镜检观察不到质壁分离复原, 原因可能是原生质层失去选择透过性 【答案】C 【解析】原生质层包括细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质, A 正确; 第一次显微镜观察, 主要是观察紫色液泡的大小以及原生质层的位置, B 正确; 质壁分离及质壁分离复原实验在低倍镜下观察即可, C 错误; 若第三次镜检观察不到质壁分离复原, 原因可能是失水过多死亡, 原生质层失去选择透过性, D 正确。 7. 某研究小组用一系列不同浓度的蔗糖溶液制作洋葱鳞片叶内表皮(细胞含无色大液泡)临时装片，通过观察细胞的形态变化来测定其细胞液浓度。下列关于该实验的叙述，正确的是 ( ) A. 镜检某一浓度蔗糖溶液处理的装片，视野中所有细胞呈质壁分离状态 B. 撕取鳞片叶内表皮，在室温下经 10%盐酸处理后使细胞彼此更容易分开 C. 若选择相同的鳞片叶内表皮细胞和不同浓度的蔗糖溶液进行多组实验，则各组中质壁分离程度最大的鳞片叶内表皮细胞此时所处的蔗糖溶液浓度最高 D. 可用台盼蓝染料染色后观察洋葱鳞片叶内表皮细胞的质壁分离现象 【答案】C 【解析】洋葱鳞片叶内表皮细胞的细胞液浓度存在个体差异, 当蔗糖溶液浓度处于部分细胞的细胞液浓度<蔗糖浓度<另一部分细胞的细胞液浓度时,会出现部分细胞质壁分离、部分细胞不分离的情况，A 错误；10%盐酸会破坏细胞的原生质层结构并导致细胞死亡，而质壁分离实验依赖活细胞的选择透过性, 死细胞无法发生质壁分离, 因此盐酸处理后的细胞不能用于实验, B 错误; 质壁分离程度最大意味着细胞失水最多，因为是相同的鳞片叶表皮细胞，所以此时失水最多的细胞的细胞液浓度最高，该细胞所处的蔗糖溶液浓度也就最高，C 正确；洋葱鳞片叶内表皮细胞虽无色，但可通过观察液泡体积的变化来判断质壁分离现象，不需要台盼蓝染料染色，台盼蓝染料主要用于鉴别细胞的死活，D错误。 8. 在观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离及复原实验中, 某同学分别在不同时间对同一观察部位进行显微拍摄，获得甲、乙两个图像。下列相关叙述中错误的是 ( ) 第 8 题 A. 发生图甲 乙的原因之一是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性 B. 若将细胞置于清水中，能观察到由乙的动态过程 C. 图乙细胞的细胞液吸水能力大于图甲细胞的细胞液 D. 图乙中细胞液紫色程度小于图甲 【答案】D 【解析】甲一乙细胞发生质壁分离, 质壁分离的外因是外界溶液浓度>细胞液浓度;内因:原生质层相当于一层半透膜,原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性, 正确; 若将细胞置于清水中，细胞会吸水，能观察到由乙一甲(质壁分离复原)的过程，B正确；图乙细胞失水，其细胞液浓度大于图甲的细胞液浓度，因此图乙细胞的细胞液吸水能力大于图甲细胞的细胞液，C正确；图乙细胞失水，细胞液紫色程度加深， 因此图乙中细胞液紫色程度大于图甲，D错误。 9. 某同学将洋葱鳞片叶内表皮浸润在滴加有伊红 (不能被植物细胞吸收) 的 的蔗糖溶液中观察质壁分离现象，结果如图所示。下列叙述错误的是( ) 第 9 题 A. 从盖玻片一侧滴加蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸引流 B. 细胞的大小不同导致细胞质壁分离的程度不同 C. 细胞中被染成红色的是原生质层与细胞壁之间的空隙 D. 质壁分离复原后，细胞内外渗透压不一定相等 【答案】B 【解析】在进行质壁分离实验时, 为了使细胞浸润在蔗糖溶液中，需要从盖玻片的一侧滴加蔗糖溶液，并在盖玻片的另一侧用吸水纸引流, A 正确; 细胞质壁分离的程度主要取决于细胞液的浓度与外界溶液的浓度差, 细胞的大小并不是决定细胞质壁分离程度的主要因素, 故在同一实验条件下 (即外界溶液浓度相同), 不同大小的细胞可能会因为细胞液的浓度不同而表现出不同的质壁分离程度, B 错误; 由于细胞壁是全透性的，原生质层具有选择透过性，因此细胞中被染成红色的是原生质层与细胞壁之间的空隙，C正确；质壁分离的细胞复原后，由于细胞壁的存在，水分子进出细胞达到平衡时，细胞液的渗透压可能大于或等于外界溶液的渗透压，故质壁分离复原后，细胞内外渗透压不一定相等，D 正确。 10. 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 随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是 ( ) 第 10 题 A. 甲、乙、丙溶液浓度的大小关系为甲> 乙＞丙 B. 由 到 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, 细胞溶液与外界溶液之间没有水分子的交换 【答案】D 【解析】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 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 到 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, 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，此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。 综合运用 11. 某同学为验证膜的通透性 (单糖能透过、二糖不能透过)设计了如图所示的渗透装置，实验开始时烧杯内的液面和长颈漏斗内的液面齐平。等一段时间后，在漏斗中加入蔗糖酶。 下列叙述错误的是 ( ) 第 11 题 A. 未加蔗糖酶时, 稳定后半透膜两侧仍有浓度差 B. 漏斗中液面先上升，加蔗糖酶后继续上升，然后下降 C. 加蔗糖酶后，当漏斗液面高度不再变化， 半透膜两侧仍有高度差 D. 加蔗糖酶后可以在烧杯中检测出葡萄糖、 果糖和蔗糖酶 【答案】 D 【解析】未加蔗糖酶时,蔗糖不能透过半透膜,稳定后烧杯中仍为水，所以稳定后半透膜两侧仍有浓度差，A 正确；漏斗中液面开始时先上升，加入蔗糖酶后，发生水解反应，生成很多葡萄糖和果糖, 漏斗中溶质分子变多, 而单糖分子进入烧杯需要一定的时间，所以液面会继续上升，然后再下降，B 正确; 加蔗糖酶后, 蔗糖分解产生的葡萄糖会通过半透膜, 因此, 膜两侧的葡萄糖溶液浓度相等, 但漏斗中有酶的存在, 不能透过半透膜, 因此漏斗中还是略高, 即半透膜两侧仍有高度差, C 正确; 加酶后可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖, 而蔗糖酶是蛋白质, 不能透过半透膜, 故在烧杯中不会检测出蔗糖酶，D 错误。 12. 图甲是显微镜下观察到的某一时刻的细胞图像，图乙表示一种渗透作用装置，图丙是另一种渗透装置, 一段时间后液面上升的高度为 。 这两个装置所用的半透膜都不能让蔗糖分子通过, 但可以让葡萄糖分子和水分子通过。下列叙述错误的是 ( ) 第 12 题 第 12 题 A. 若图甲是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，则此时细胞液浓度大于或等于外界溶液浓度 B. 图乙中，若 为 葡萄糖溶液， 为清水，则平衡后 A 侧液面与 B 侧液面一样高 C. 图丙中,若每次平衡后都将产生的水柱 移走，那么随着时间的推移， 将会越来越小 D. 图丙中,如果 均为蔗糖溶液,则开始时浓度大小关系为 ,达到平衡后 【答案】A 【解析】若图甲是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，由于不知道该细胞是正在继续发生质壁分离还是复原, 还是达到了动态平衡, 因此不能确定此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系，细胞液浓度大于、小于或等于外界溶液浓度都有可能，A 错误；图乙中，若 A 为 葡萄糖溶液, B为清水，由于葡萄糖分子能透过半透膜，则液面会出现左侧先升高，然后右侧液面升高，最后两侧液面相平，B正确；图丙中，若每次平衡后都将产生的水柱 移走，则半透膜两侧的浓度差会逐渐减少，随着时间的推移， 将会越来越小， 正确；图丙中开始时漏斗内液面上升，可推测 ，但由于漏斗内液柱压力的作用，当液面不再上升时，由于浓度差和液柱压力的作用相等，水分进出平衡,因此 小于 正确。 13. 将家兔红细胞甲、乙、丙(细胞内部溶液浓度相等)分别置于三种不同浓度(a、b、c)的溶液中, 水分子的跨膜运输示意图如图所示 (箭头方向表示水分子的进出，箭头粗细表示水分子出入的多少)。下列说法正确的是( ) 第 13 题 A. 据图可知，甲、乙、丙三个细胞所处的初始溶液浓度为 B. 甲、乙、丙三个细胞均发生了渗透作用 C. 光学显微镜下可以观察到乙细胞有水分子进出 D. 一段时间后，丙细胞必然会吸水涨破 【答案】 A 【解析】甲细胞进入细胞的水分子少于出细胞的水分子, 因此甲细胞处于高浓度溶液中, 细胞渗透作用发生的条件是具有半透膜和半透膜两侧的溶液具有浓度差, 甲细胞和丙细胞与外界溶液存在浓度差, 能发生渗透作用, B 错误; 光学显微镜下可观察到细胞体积的变化，不能观察到水分子的进出, C 错误; 丙细胞处于低渗溶液中, 细胞吸水膨胀, 但不一定会涨破, D 错误。 14. (教材改编题)(多选)用物质的量浓度为 的乙二醇溶液和 的蔗糖溶液分别浸泡某种含大液泡的植物细胞， 观察质壁分离现象，得到其原生质体体积变化情况如图所示。下列相关分析不合理的有( ) 第 14 题 A. 段,水从原生质体渗出,细胞吸水能力逐渐减弱 B. 后,处于蔗糖溶液中的细胞内外渗透压平衡, 没有水分子进出 C. 后,处于乙二醇溶液中的原生质体体积逐渐增大，与乙二醇能较快进入细胞有关 D. 时乙二醇溶液中的乙二醇开始进入细胞，细胞开始发生质壁分离复原 【答案】 【解析】 细胞发生质壁分离,水从原生质体渗出,细胞液浓度变大,细胞吸水能力逐渐增强, 错误; 后, 处于蔗糖溶液中的细胞内外渗透压平衡, 进出细胞的水分子数目相等, B 错误;120 s 后, 处于乙二醇溶液中的原生质体体积逐渐增大, 这是因为乙二醇能较快进入细胞使细胞液浓度增大,细胞吸水, C 正确;120 s 前乙二醇溶液中的乙二醇就开始进入细胞，D 错误。 15. (多选) 下列关于“探究植物细胞的吸水和失水”实验的叙述，错误的有 ( ) A. 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离及其复原实验中, 正常情况下, 第二次镜检能够观察到原生质层和细胞壁之间呈紫色 B. 带有少量叶肉细胞的外表皮仍可用于实验 C. 观察质壁分离时, 先观察液泡位置后取下盖玻片滴加蔗糖溶液，再观察液泡大小变化 D. 黑藻叶片用于质壁分离实验时，可看到液泡膜内的叶绿体更加密集、绿色加深 【答案】ACD 【解析】正常情况下, 第二次镜检能够观察到原生质层和细胞壁之间呈外界溶液的颜色，一般无色，A 错误；叶肉细胞有原生质层和大液泡，所以可以发生质壁分离，且细胞质中还含有叶绿体，所以即使带有叶肉细胞，也不影响实验结果, B 正确; 观察质壁分离时, 先观察液泡位置后, 正确的操作是从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸引流，然后再观察液泡大小变化，C错误；叶绿体位于细胞质中，没有在液泡中，D错误。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 题号 13 14 15 答案 拓广探索 16. 成熟的植物细胞具有中央大液泡，可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。如图甲所示为渗透装置吸水示意图，图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系，图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态 (此时细胞有活性)。请回答下列问题: 第 16 题 (1)由图甲漏斗液面上升可知，实验初始时两侧浓度大小是 _____b。由图乙可知，漏斗中溶液吸水速率在_____，最终液面不再上升。当液面不再上升时, 因为漏斗内液柱有压力作用， 两侧浓度大小是 a_____b。 (2)图丙中的③④⑤组成的结构名称是_____，该结构相当于图甲中的结构_____(填字母)。结构②中充满着外界溶液，此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是_____。 A. 细胞液>外界溶液 B. 细胞液<外界溶液 C. 细胞液=外界溶液 D. 都有可能 (3)A、B 两个研究性兴趣小组分别利用洋葱鳞片叶内表皮和外表皮细胞进行植物细胞吸水和失水的探究实验。图丁、图戊是兴趣小组观察到的实验现象。请回答下列问题: 第 16 题 ① 图丁、图戊植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是 。 ② A 组将伊红(伊红是植物细胞不吸收的红色染料)加入一定浓度的蔗糖溶液中进行实验，观察到的实验现象最可能的是图_____，这体现了细胞膜的功能特性:_____。 ③ 将洋葱鳞片叶内表皮细胞置于一定浓度的 溶液中,发现其体积变化趋势如图己曲线 ABCD 所示。据图所给信息回答下列问题: 第 16 题 与图中过程发生相关的具膜细胞器有_____。发生图示过程所需的一定浓度的外界溶液的溶质有_____。 A. 麦芽糖 B. 尿素 C. 淀粉 D. 甘油 若将已经发生质壁分离的洋葱鳞片叶内表皮细胞滴加清水后，液泡逐渐变大，此过程中细胞的吸水能力_____。 【答案】(1)小于(或<)下降(或减慢)小于(或<)(2)①原生质层 ② c D (3)① 外界溶液的浓度大于细胞液的浓度 ②丁 选择透过性 ③液泡、线粒体 BD 逐渐减小 【解析】()据图甲分析，漏斗液面上升水分从低浓度溶液流向高浓度溶液，故 a 小于 b 。据图乙曲线分析，漏斗液面上升高度随时间推移越来越小，故漏斗中吸水的速率在下降，液面不再上升时半透膜两侧压力相等，渗透作用平衡，但是 a 仍然小于 b。(2)细胞的原生质层(③细胞膜、④细胞质、⑤液泡膜)相当图甲的 c 半透膜。结构②是细胞壁和原生质层的间隙, 充满外界溶液, 图丙细胞原生质层和细胞壁分离可能处于质壁分离状态或者复原状态, 也可能处于渗透平衡状态。 (3)① 植物细胞要发生质壁分离的外在条件是外界溶液浓度要大于细胞液浓度。② A 组将伊红(伊红是植物细胞不吸收的红色染料)，加人一定浓度的蔗糖溶液中进行实验，此时细胞液泡中是无色的，而细胞壁与原生质层之间是红色的, 这体现了细胞膜的选择透过性, 即不能让伊红进入到细胞内。③ 将洋葱鳞片叶内表皮细胞放至一定浓度的 溶液中时,其体积变化趋势为先减小后增大,即完成了质壁分离及其复原, 与图中过程发生相关的具膜细胞器有液泡和线粒体。能发生质壁分离复原, 意味着细胞可以吸收溶质，尿素与甘油可以被吸收，麦芽糖和淀粉不能被吸收。 在质壁分离复原的过程中，液泡逐渐吸水增大，渗透压减少， 此过程中细胞的吸水能力逐渐减小。 学科网（北京）股份有限公司 $