资源简介

(共71张PPT)
第4讲　水进出细胞的原理
新教材生物一轮复习
01
考点研析·重难突破

考点一　渗透作用与细胞的吸水和失水
1.渗透作用
（1）概念：水分子（或其他溶剂分子）通过 　半透膜　 的扩散。
（2）渗透作用产生的条件
（3）渗透作用现象分析
半透膜　
①若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则单位时间内由S2→S1的水分子数 　多于　 由S1→S2的，表现为S1溶液液面 　上升　 。
②若S1溶液浓度小于S2溶液浓度，则情况相反，表现为S1溶液液面下降。
③在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度 　大于　 S2溶液浓度。
Ⅱ：溶质能通过半透膜的情况
①若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则最初单位时间内由S2→S1的水分子数 　多于　 由S1→S2的，随着溶质的扩散，最终S1和S2溶液浓度相等，表现为S1溶液液面 　先上升后下降　 ，最终S1和S2溶液液面持平。
②若S1溶液浓度小于S2溶液浓度，则情况相反。
多于　
上升　
Ⅰ：溶质不能通过半透膜的情况
大于　
多
于　
先上升后下降　
2.动植物细胞的吸水和失水
（1）动物细胞的吸水和失水
②现象
（2）植物细胞的吸水和失水（以成熟植物细胞为例）
①原理
②现象

1.渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量浓度。（必修1 P62问题探讨） （　×　）
2.当外界溶液浓度低时，哺乳动物成熟红细胞一定会吸水涨破。（必修1 P63思考·讨论） （　×　）
3.红细胞吸水与失水的多少取决于红细胞内外浓度的差值。（必修1 P63思考·讨论） （　√　）
4.植物细胞内的液体环境主要指的是细胞质基质中的细胞液。（必修1 P63正文） （　×　）
5.植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核。（必修1 P63正文） （　×　）
×
×
√
×
×

1.（必修1 P63）对于动植物细胞来说，单位时间内，水分子进出细胞的数量相等时，细胞内外液体的浓度一定相等吗？为什么？
提示：不一定。对于动物细胞来说，水分子进出细胞的数量相等时，细胞内外溶液的浓度相等。但植物细胞有细胞壁的支持、保护作用，单位时间内水分子进出植物细胞的数量相等时，有可能细胞液浓度大于细胞外溶液浓度。
2.（必修1 P63 图4－1拓展）如图甲、乙、丙分别是细胞在不同浓度溶液中水分子的跨膜运输示意图（箭头大小代表水分子数的多少）。请回答下列问题：
（1）若将人的成熟红细胞放入清水中，会出现如图所示哪种现象？请分析原因。
提示：会出现图甲所示现象。将人的成熟红细胞放入清水中，由于发生渗透作用，从细胞外进入细胞内的水分子数多于从细胞内到细胞外的水分子数，因此细胞吸水。
（2）若将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3 g/mL 的蔗糖溶液中，会出现如图所示哪种现象？达到平衡时，水分子进出细胞的状况是图中哪一种？
提示：将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3 g/mL 的蔗糖溶液中，细胞外界溶液浓度较大，细胞失水，如图丙所示。达到平衡状态时，水分子进出细胞的速率相等，如图乙所示。
（3）若某叶肉细胞正处于图甲所示状态，一段时间内细胞体积增大，最终会不会涨破？为什么？
提示：细胞不会涨破。因为植物细胞有细胞壁的支持、保护。

1.影响渗透作用中液面变化的因素分析
半透膜表面积的大小 半透膜两侧的浓度差

在浓度NB＝NC＞NA，其他条件相同的情况下，半透膜的表面积越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显结果：vB＞vC，ΔhB＝ΔhC 在其他条件相同的情况下，半透膜两侧的浓度差越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显
结果：vB＞vC，ΔhB＞ΔhC
2.渗透作用实验装置的拓展应用
（1）验证渗透作用发生的条件
①具有半透膜
②半透膜两侧溶液具有浓度差
（2）比较不同溶液浓度的大小
漏斗内溶液浓度为M，烧杯内溶液浓度为N，以下为各种现象及对应的结论：

围绕渗透作用的原理及应用分析，
考查理解能力
1.如图1所示的甲、乙、丙三个渗透装置中，三个漏斗颈的内径相等，漏斗内盛有浓度相同的蔗糖溶液，且漏斗内液面高度相同，漏斗底部均封以半透膜，置于同一个水槽的清水中。三个渗透装置半透膜的面积和所盛蔗糖溶液的体积如下表所示。图2中曲线①②③表示漏斗液面高度随时间的变化情况。则曲线①②③与甲、乙、丙三个装置的对应关系是（　　）
装置编号 甲 乙 丙
半透膜面积 S S/2 S
蔗糖溶液体积 T T 2T
A.①—丙；②—甲；③—乙
B.①—乙；②—甲；③—丙
C.①—甲；②—乙；③—丙
D.①—丙；②—乙；③—甲
解析：A　丙内蔗糖溶液的体积最大，吸水的量最大，漏斗液面高度最高，相对应的是图2中曲线①；甲、乙的蔗糖溶液体积相等，但是甲漏斗口的半透膜面积比乙的大，吸水的速率快，故甲漏斗液面高度变化要比乙的快些，对应图2中曲线②，乙漏斗对应图2中曲线③。
围绕动植物细胞吸水与失水分析，
考查实验探究能力
2.（2021·湖北高考）红细胞在高渗NaCl溶液（浓度高于生理盐水）中体积缩小，在低渗NaCl溶液（浓度低于生理盐水）中体积增大。下列有关该渗透作用机制的叙述，正确的是（　　）
A.细胞膜对Na＋和Cl－的通透性远高于水分子，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液
B.细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液
C.细胞膜对Na＋和Cl－的通透性远高于水分子，Na＋和Cl－从高渗溶液扩散至低渗溶液
D.细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－，Na＋和Cl－从高渗溶液扩散至低渗溶液
解析：B　大多数水分子以协助扩散的方式进出细胞，少数水分子以自由扩散的方式进出细胞，而Na＋和Cl－以主动运输的方式进出红细胞。自由扩散和协助扩散比主动运输更容易，故细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－，A、C错误。由于自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输，主动运输是逆浓度梯度运输，故水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液，Na＋和Cl－从低渗溶液扩散至高渗溶液，B正确，D错误。
3.将若干细胞液浓度相同的萝卜条放在不同浓度的蔗糖溶液中进行实验，在保持细胞活性的条件下，在相同实验时间后，测得在不同浓度蔗糖溶液中各组萝卜条细胞内含水量的情况如图，其中N点代表实验前萝卜条细胞内含水量。下列有关叙述正确的是（　　）
A.实验中水分子进出细胞需要消耗ATP
B.在浓度为c的蔗糖溶液中没有水分子进出细胞
C.在浓度为d的蔗糖溶液中细胞发生渗透吸水
D.在浓度为g、h的蔗糖溶液中细胞失去活性
解析：C　实验中水分进出细胞的方式是被动运输，不需要消耗能量（ATP），A错误；蔗糖溶液浓度为c时，萝卜条细胞内的含水量基本不变，说明萝卜条细胞细胞液浓度与蔗糖溶液浓度c相当，此时水分子进出细胞达到动态平衡，B错误；在浓度为d的蔗糖溶液中细胞含水量增高，细胞发生渗透吸水，C正确；在浓度为g、h的蔗糖溶液中受细胞壁限制，细胞水分子进出细胞达到动态平衡，但没有失去活性，D错误。

判断细胞的吸水、失水的两种方法
（1）通过比较细胞外溶液和细胞液的浓度大小来判断：当细胞外溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；当细胞外溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水；当细胞外溶液浓度与细胞液的浓度相等时，细胞失水量和吸水量相等，水分进出细胞处于动态平衡。
（2）根据重量或长度变化（如萝卜条）来判断：若重量增加或长度变长，则吸水；反之则失水。
考点二　探究植物细胞的吸水和失水
1.实验原理
2.实验步骤
3.现象与结论
4.质壁分离和复原实验的拓展应用
（1）判断成熟植物细胞的死活
（2）测定细胞液浓度范围
（3）比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度
（4）比较未知浓度溶液的浓度大小
（5）鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）

1.将0.3 g/mL的蔗糖溶液换成一定浓度的KNO3溶液，细胞为什么发生质壁分离后能自动复原？
提示：K＋、N都可转运到细胞内，使细胞液浓度升高，细胞渗透吸水而发生自动复原。
2.将成熟的植物细胞依次浸于蒸馏水、物质的量浓度为 0.3 mol/L 的蔗糖溶液和0.5 mol/L的尿素溶液中，原生质体（即植物细胞中细胞壁以内的部分）的体积随时间的变化如图，请分析各曲线变化的原因。
提示：曲线A表示细胞在蒸馏水中：细胞略膨胀，但是由于细胞壁的存在，原生质体的体积不能无限膨胀。曲线B表示细胞在0.5 mol/L的尿素溶液中：细胞先因渗透失水而发生质壁分离，后由于尿素能进入细胞，使得质壁分离后的细胞因吸水而自动复原。曲线C表示细胞在0.3 mol/L的蔗糖溶液中：蔗糖不能进入细胞，因此质壁分离后细胞不能发生自动复原。

围绕实验原理、步骤和结果观察，
考查科学探究能力
1.（2022·浙江6月选考）观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中，用显微镜观察到的结果如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A.由实验结果推知，甲图细胞是有活性的
B.与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较低
C.丙图细胞的体积将持续增大，最终涨破
D.若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现象更明显
解析：A　根据实验结果可知，该细胞能够发生质壁分离，说明甲图细胞具有活性，A正确；甲图细胞发生质壁分离，细胞失水，细胞液浓度增大，即乙图细胞的细胞液浓度大于甲图细胞的，B错误；由于有细胞壁的支持和保护，丙图细胞的体积不会持续增大，也不会涨破，C错误；由于根尖分生区细胞不具有大液泡，不能发生质壁分离，故不能作为观察质壁分离及质壁分离复原的实验材料，D错误。
2.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（　　）
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
解析：A　渗透压由单位体积内溶质微粒的含量决定，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。

　质壁分离及复原发生的条件
（1）从细胞角度分析
①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞（如根尖分生区细胞）不发生质壁分离及复原现象。
②具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离及复原现象。
（2）从溶液角度分析
①在一定浓度（溶质不能透过半透膜）的溶液中只会发生质壁分离现象，不能发生自动复原现象（只有用清水或低渗溶液处理，才可复原）。
②在一定浓度（溶质可透过半透膜）的溶液（如KNO3、甘油、尿素、乙二醇等）中可发生质壁分离，并能自动复原，因为K＋、N、尿素、乙二醇等可转运到细胞内，使细胞液浓度升高，细胞渗透吸水而发生自动复原。
③在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原现象。
④盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适合做质壁分离实验的溶液。
借助实验拓展应用，考查创新应用能力
3.（2022·湖南高考）原生质体（细胞除细胞壁以外的部分）表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌，其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A.甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L
B.乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原
C.该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加
D.若将该菌先65 ℃水浴灭活后，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化
解析：A　甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，说明假单胞菌细胞内液的渗透压大于外界NaCl溶液的渗透压，而细胞内液的渗透压不仅仅是由NaCl引起，A错误；乙、丙组中，用NaCl处理时原生质体表面积均低于初始值，说明细胞发生质壁分离，而处理解除后原生质体表面积均高于初始值，说明细胞发生质壁分离复原，B正确；由题意及题图可知，细胞在吸水和正常生长时原生质体表面积都会增加，C正确；细菌灭活后，细胞膜失去选择透过性，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积将不发生变化，D正确。
02
真题体验·感悟高考

从科学思维角度，考查细胞的吸水
和失水
1.（2022·全国甲卷）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
解析：C　由“①细胞a未发生变化”可推出，细胞a在该蔗糖溶液中的吸水量等于失水量，即水分交换前，细胞a的细胞液浓度与外界蔗糖溶液的浓度相等；由“②细胞b体积增大”可推出，细胞b在该蔗糖溶液中的吸水量大于失水量，即水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度；由“③细胞c发生了质壁分离”可推出，细胞c在该蔗糖溶液中的失水量大于吸水量，即水分交换前，细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度。综合上述分析可以推出，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，A合理；水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b＞细胞a＞细胞c，B合理；水分交换平衡时，细胞 a和细胞c的细胞液浓度都与各自所处的外界蔗糖溶液的浓度相等，由于细胞c发生了质壁分离，有水进入蔗糖溶液中，故水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C不合理，D合理。
从科学探究角度，考查质壁分离及
复原实验
2.（2021·广东高考）保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，如图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是（　　）
A.比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后＞①处理后
B.质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中
C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞
D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②＞①＞③
解析：A　蔗糖分子属于二糖，不能进入保卫细胞，在清水中，保卫细胞因渗透吸水导致气孔开放，据题图可知，滴加蔗糖溶液①，保卫细胞气孔张开程度几乎与初始状态一样，推测蔗糖溶液①的浓度近似等于保卫细胞细胞液浓度，滴加蔗糖溶液②，保卫细胞气孔关闭，推测蔗糖溶液②的浓度高于保卫细胞细胞液浓度，故质壁分离最可能出现在滴加蔗糖溶液②后观察的视野中，B正确；滴加蔗糖溶液③，保卫细胞气孔张开比初始状态更大，推测蔗糖溶液③的浓度低于保卫细胞的细胞液浓度，滴加蔗糖溶液③后有更多的水分子进入保卫细胞，故蔗糖溶液③处理后的保卫细胞细胞液浓度＜蔗糖溶液①处理后的保卫细胞细胞液浓度，A错误，C正确；由以上分析可知，3种蔗糖溶液浓度高低为②＞①＞③，D正确。
3.（2021·重庆高考）在相同条件下，分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞，观察其质壁分离，再用清水处理后观察其质壁分离复原，实验结果如图。下列叙述错误的是（　　）
A.T1组经蔗糖溶液处理后，有52%的细胞原生质层的收缩程度大于细胞壁
B.各组蔗糖溶液中，水分子不能从蔗糖溶液进入细胞液
C.T1和T2组经清水处理后发生质壁分离的细胞均复原
D.T3和T4组若持续用清水处理，质壁分离的细胞比例可能下降
解析：B　由柱形图可知，T1组经蔗糖溶液处理后，有52%的细胞发生质壁分离，即有52%的细胞原生质层的收缩程度大于细胞壁，A正确；各组蔗糖溶液中，水分子可以从蔗糖溶液进入细胞液，只是少于水分子从细胞液进入蔗糖溶液，B错误；T1和T2组部分细胞能发生质壁分离，说明质壁分离的细胞是活细胞，若经清水处理后发生质壁分离的细胞均复原，C正确；T3和T4组若持续用清水处理，质壁分离复原的细胞逐渐增多，质壁分离的细胞比例可能下降，D正确。
03
课后作业·巩固提升

一、选择题
1.如图甲为两个渗透装置，溶液a、b为
不同浓度的同种溶液（溶质不能透过半
透膜），且a溶液浓度＜b溶液浓度，c为
清水，图乙为显微镜下观察到的某植物表皮细胞，下列叙述错误的是（　　）
A.图甲中装置2的液面一段时间后会高于装置1的液面
B.图乙中的⑤④⑥相当于图甲中的②
C.若图乙所示为某农作物的根毛细胞，此时应及时灌溉
D.图乙中的⑦与图甲中的②通透性不同
解析：B　根据题干“a溶液浓度＜b溶液浓度，c为清水且溶质不能透过半透膜”可知，一段时间后装置2的液面高于装置1的液面，A正确；图乙细胞中含有大液泡，因此可以构成渗透系统，其中原生质层相当于图甲中的②半透膜，图乙中⑥为细胞膜，⑦为液泡膜，以及两者之间的细胞质⑧共同构成原生质层，B错误；若图乙所示为某农作物根毛细胞，上述图中细胞发生了质壁分离，表明土壤渗透压高、缺水，应及时灌溉，C正确；图乙中的⑦为液泡膜，具有选择透过性，图甲中的②没有选择透过性，只要颗粒大小小于膜上的孔均可以通过，D正确。
2.将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察，发现该细胞未发生质壁分离，其原因可能是该细胞（　　）
①是死细胞　②大量吸水涨破细胞　③是根尖分生区细胞　④大量失水　⑤质壁分离后又自动复原
A.①②③ B.①③⑤
C.②③⑤ D.②④⑤
3. 如图分别表示高等动植物细胞及原生动物细胞以三种不同的机制避免渗透膨胀示意图。下列叙述正确的是（　　）
A.动物细胞将离子排出不需要借助载体蛋白
B.植物细胞吸水达到渗透平衡时，水分子不再进出细胞
C.若将原生动物置于低渗溶液中，其收缩泡的伸缩频率会加快
D.三种细胞发生渗透吸水，均以细胞膜充当发生渗透所需的半透膜
解析：C　动物细胞排出离子的方式为主动运输或协助扩散，两者均需要载体蛋白，A错误；植物细胞吸水达到渗透平衡时，水分子进出达到平衡，B错误；原生动物生活在低渗溶液中，会通过收缩泡将多余的水排到细胞外，其收缩泡的伸缩频率会加快，C正确；动物细胞的细胞膜相当于半透膜，而植物细胞的半透膜是原生质层，包括细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质，D错误。
4.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
解析：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。
5.关于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离和复原的实验现象，下列说法错误的是（　　）
实验组 一段时间后 再过一段时间 滴加清水
① 0.3 g/mL蔗糖溶液 质壁分离 无变化 a
② 0.5 g/mL蔗糖溶液 b 无变化 无变化
③ 1 mol/LKNO3溶液 质壁分离 c 基本无变化
A.a为质壁分离复原，在低倍镜下即可观察到
B.b为质壁分离，且质壁分离的速度比①组快
C.c为质壁分离自动复原，①③组对比说明细胞膜有选择透过性
D.③组滴加清水后基本无变化的原因是细胞失水死亡
解析：D　a加入清水，细胞吸水，发生质壁分离的复原，在低倍镜下即可观察到，A正确；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在0.5 g/mL蔗糖溶液，细胞失水，发生b质壁分离，而且②组浓度高于①组，则质壁分离的速度比①组快，B正确；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在1 mol/L KNO3溶液，细胞失水，发生质壁分离，但由于细胞吸收钾离子和硝酸根离子，细胞吸水，发生c质壁分离自动复原，①组细胞不能吸收蔗糖，③组细胞能吸收钾离子和硝酸根离子，对比说明细胞膜有选择透过性，C正确；③组滴加清水后基本无变化，原因是由于细胞壁的伸缩性较小，使复原的细胞不能无限吸水，故会导致细胞体积基本无变化，而不是细胞失水死亡，D错误。
6. 将洋葱鳞片叶内表皮细胞置于混有红墨水的一定浓度的蔗糖溶液中，持续观察某细胞在不同时段的形态变化如图所示。下列相关分析正确的是（　　）
A.实验表明，细胞壁具有全透性且没有伸缩性
B.图乙细胞的吸水能力大于图甲细胞的吸水能力
C.图丙细胞的细胞液浓度一定小于外界蔗糖溶液浓度
D.一段时间后，可观察到图丙细胞发生质壁分离自动复原现象
解析：B　实验表明，细胞壁具有全透性且伸缩性很小，A错误；图甲细胞处于正常状态，图乙细胞处于失水状态，因此图乙细胞的吸水能力大于图甲细胞的吸水能力，B正确；如果图丙细胞处于质壁分离过程中，图丙细胞的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液浓度；如果图丙细胞处于质壁分离停止时，图丙细胞的细胞液浓度小于或等于外界蔗糖溶液浓度，C错误；蔗糖分子不能进入细胞，因此一段时间后，不能观察到图丙细胞发生质壁分离自动复原现象，D错误。
7. 图甲是人成熟的红细胞处在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞的体积（V）与初始体积（V0）之比的变化曲线；图乙是某植物细胞在一定浓度的KNO3溶液中细胞失水量的变化情况，有关叙述错误的是（　　）
A.图甲中150 mmol·L－1 NaCl溶液不影响人成熟的红细胞的功能
B.图甲中显示可用小于100 mmol·L－1 NaCl溶液处理人成熟的红细胞来获得细胞膜
C.图乙中Oa段，细胞的吸水能力逐渐增强
D.图乙中细胞最终恢复到原始的细胞体积
解析：D　图甲中，在150 mmol·L－1 NaCl溶液中红细胞体积与初始体积之比等于1.0，说明该溶液浓度与红细胞细胞内液浓度相等，不影响红细胞的功能，A正确；图甲中红细胞在100 mmol·L－1 NaCl溶液中会吸水破裂，因此，用小于该浓度的NaCl溶液处理人成熟的红细胞可制备细胞膜，B正确；图乙中Oa段细胞的失水量逐渐增大，则细胞液浓度逐渐增大，因此，细胞的吸水能力逐渐增强，C正确；据图可知，b点时细胞恢复到原始的细胞体积，之后能继续吸水，由于细胞壁的存在且细胞壁具有一定的伸缩性，细胞体积不会无限增大，最终细胞体积略大于原始的细胞体积，D错误。
8.（不定项）某实验小组以洋葱鳞片叶为实验材料，将相同的洋葱鳞片叶外表皮细胞置于三种不同浓度的KNO3溶液中，细胞发生质壁分离和质壁分离复原所需的时间如表所示。下列相关叙述不正确的是（　　）
组别 KNO3溶液浓度 质壁分离时间（s） 质壁分离复原时间（s）
甲 C1 90 550
乙 C2 120 320
丙 C3 45 未发生复原
A.根据实验结果可知，KNO3溶液浓度的大小关系为C3＜C1＜C2
B.质壁分离复原后，甲、乙组细胞的细胞液浓度和外界KNO3溶液浓度相等
C.丙组细胞质壁分离后未发生复原的原因可能是失水过多导致细胞死亡
9.（不定项）图甲中的A为1 mol·L－1的葡萄糖
溶液，B为1 mol·L－1的乳酸溶液（呈分子状态）
，图乙表示人的红细胞膜的结构示意图及葡萄
糖和乳酸的跨膜运输情况。下列说法正确的是
（　　）
A.若图甲半透膜为只含磷脂分子的半透膜，则液面不再发生变化时，A侧液面与B侧液面等高
B.若图甲半透膜上只含有图乙中的蛋白质①，则液面不再发生变化时，A侧液面低于B侧液面
C.若图甲半透膜上只含有图乙中的蛋白质②，则液面不再发生变化时，A侧液面高于B侧液面
D.某些药物大分子不容易被细胞吸收，若用人工膜包裹后再注射则更容易进入细胞，此实例可说明细胞膜的磷脂分子具有流动性
解析：ABD　如图甲所示，A为1 mol·L－1的葡萄糖溶液，B为1 mol·L－1的乳酸溶液，溶质分子数相等，水分子数也相等，葡萄糖分子和乳酸分子都不能通过只含磷脂分子的半透膜，因此，如果半透膜为只含磷脂分子的半透膜，则液面不再变化时，A侧液面等于B侧液面，A正确；图乙中的蛋白质①是运输葡萄糖的载体，如果在图甲所示半透膜上只含有图乙的蛋白质①，则A侧葡萄糖可向B侧运输，导致A侧溶液浓度下降，B侧溶液浓度上升，则水分子由A侧运输到B侧比较多，则A侧液面将低于B侧液面，B正确；图乙中的蛋白质②是运输乳酸的载体，如果图甲半透膜上只含有图乙中的蛋白质②，乳酸运输需要消耗能量，由于缺少能量，因此乳酸不能从B侧向A侧运输，则两侧溶液浓度仍相同，A侧液面等于B侧液面，C错误；人工膜包裹大分子后，容易进入细胞，说明细胞膜的磷脂分子具有一定的流动性，D正确。
二、非选择题
10.袁隆平院士曾说，实现耐盐碱水稻种植1亿亩的目标是他的第三个梦想。耐盐碱水稻是指能在盐（碱）浓度为0.3%以上的盐碱地生长、亩产量在300公斤以上的水稻品种。现有普通水稻和耐盐碱水稻若干，由于标签损坏无法辨认类型，某生物兴趣小组使用0.3 g/mL的KNO3溶液分别处理两组水稻细胞，结果如图1，请回答相关问题：
（1）该实验通过观察原生质体体积相对值进行比较，故所选水稻细胞必须含有的细胞器是 　　　 。图1中Ⅱ组水稻的曲线不能无限上升是受限于 　　　　　 。
解析：（1）根据图1分析可知，Ⅰ组水稻发生了质壁分离和复原，说明所选水稻细胞为成熟的细胞，含有大液泡。由于植物细胞壁伸缩性有限，因此Ⅱ组水稻不能无限吸水，故曲线不能无限制上升。
答案：（1）液泡　细胞壁（的伸缩性）　
（2）A→B段，Ⅰ组水稻的吸水能力 　　　　　　 ，此时，在细胞壁和原生质体之间充满了 　　　　　　　　 。
解析：（2）A→B段，Ⅰ组水稻发生质壁分离，细胞液浓度增大，吸水能力逐渐升高。由于细胞壁具有全透性，故此时在细胞壁和原生质体之间充满了KNO3溶液。
答案：（2）逐渐升高　KNO3溶液　
（3）实验过程中并未添加清水， Ⅰ 组水稻原生质体体积的变化是由于细胞能通过主动吸收 　　　　 ，从而使得细胞液的浓度变得比外界溶液浓度 　　　　 。
解析：（3）由于细胞能通过主动吸收K＋和N，使细胞液浓度高于外界溶液浓度，细胞吸水，因此细胞会发生质壁分离的复原。
答案：（3）K＋和N　高　
（4）某同学想探究耐盐碱水稻的耐盐碱能力，可选用 　　　　 组水稻进行合理分组，配置一系列浓度大于0.3 g·mL－1的KNO3溶液进行实验观察。若1 h后观察到的实验结果如图2，分析可知，该品系的耐盐碱水稻适合种植在盐浓度低于 　　　　 的土壤中。
解析：（4）根据图1分析可知，Ⅱ组为耐盐碱水稻，因此欲探究耐盐碱水稻的耐盐碱能力，可选用Ⅱ组水稻进行合理分组。据图2 可知，细胞在0.4 g·mL－1的KNO3溶液中未发生质壁分离，而在0.45 g·mL－1的KNO3溶液中发生质壁分离。因此若要其正常生长，需要将该品系的耐盐碱水稻种植在盐浓度低于 0.45 g·mL－1的土壤中。
答案：（4）Ⅱ　0.45 g·mL－1
11. 盐地碱蓬能生活在靠近海滩或者海水与淡水汇合的河口地区，其能在盐胁迫逆境中正常生长，与其根细胞独特的转运机制有关。如图是盐地碱蓬根细胞参与抵抗盐胁迫的示意图（HKT1、AKT1、SOS1和NHX均为转运蛋白）。请回答问题：
（1）大多数植物难以在盐碱地上生长，主要原因是 　　　　　　　　　　　 ，导致植物无法从土壤中获得充足的水分。液泡中能储存较高浓度的某些特定物质，这体现了液泡膜具有 　　　　　　　　 的特性，该特性主要与液泡膜上的 　　　　　　　　 有关。
解析：（1）盐碱地土壤盐分过多，土壤溶液浓度大，甚至大于植物根部细胞细胞液浓度，植物无法从土壤中获取充足的水分甚至萎蔫，故盐碱地上大多数植物很难生长。液泡中能储存较高浓度的某些特定物质，这体现了液泡膜具有选择透过性，该特性主要与液泡膜上的载体蛋白的种类和数量有关。
答案：（1）土壤溶液浓度大，甚至大于植物根部细胞细胞液浓度　选择透过性　载体蛋白的种类和数量　
（2）在高盐胁迫下，当盐浸入到根周围的环境时，Na＋借助通道蛋白HKT1以 　　　　　　　　 方式大量进入根部细胞，同时抑制了K＋进入细胞，导致细胞中Na＋、K＋的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常合成。盐地 碱蓬的根细胞会借助Ca2＋调节Na＋、K＋转运蛋白的功能，进而调节细胞中Na＋、 K＋的比例。由此推测，细胞质基质中的Ca2＋对HKT1和AKT1的作用依次为 　　　　 、 　　　　 （填“激活”或“抑制”），使细胞内的蛋白质合成恢复正常。另外，一部分离子被运入液泡内，通过调节细胞液的渗透压促进根细胞 　　　　 ，从而降低细胞内盐浓度。
解析：（2）在高盐胁迫下，当盐浸入到根周围的环境时，Na＋顺浓度梯度借助通道蛋白HKT1进入根部细胞的方式为协助扩散，蛋白质合成受影响是由于Na＋大量进入细胞，K＋进入细胞受抑制，导致细胞中Na＋、K＋的比例异常，使细胞内的酶失活而引起。HKT1能协助Na＋进入细胞，AKT1能协助K＋进入细胞。要使胞内的蛋白质合成恢复正常，需细胞质基质中的Ca2＋抑制HKT1运输Na＋，激活 AKT1运输K＋，使细胞中Na＋、K＋的比例恢复正常。同时，一部分离子被运入液泡内，导致细胞液的渗透压升高，促进根细胞吸水，从而降低细胞内盐的浓度。
答案：（2）协助扩散　抑制　激活　吸水　
（3）盐地碱蓬根细胞的细胞质基质与细胞液、细胞膜外的pH不同。这种差异主要由H＋－ATP泵以 　　　　　　 方式将H＋转运到 　　　　 来维持的。这种H＋分布特点为图中的 　　　　　　　 蛋白运输Na＋提供了动力。
解析：（3）据图可知，耐盐植物根细胞的细胞质基质中pH为7.5，而细胞膜外和液泡膜内pH均为5.5，细胞质基质中H＋含量比细胞膜外和液泡膜内低，要维持浓度差，则主要由H＋－ATP泵以主动运输方式将H＋转运到液泡来维持的。H＋借助转运蛋白SOS1顺浓度梯度从细胞膜外运输到细胞质基质形成的势能，为Na＋从细胞质基质运输到细胞膜外提供了动力。H＋借助转运蛋白NHX顺浓度梯度从液泡内运输到细胞质基质形成的势能，为Na＋从细胞质基质运输到液泡内提供了动力。
答案：（3）主动运输　液泡　SOS1和NHX　
（4）根据植物抗盐胁迫的机制，农业生产上促进盐化土壤中耐盐作物增产的措施有 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （答出两点）。
解析：（4）根据植物抗盐胁迫的机制，农业生产上促进盐化土壤中耐盐作物增产的措施有：①通过灌溉降低土壤溶液浓度，促进植物吸水，②增施钙肥，避免高盐胁迫抑制植物生长，促进盐化土壤中耐盐作物的增产。
答案：（4）①通过灌溉降低土壤溶液浓度；②增施钙肥

展开更多......

收起↑