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第7课时　水进出细胞的原理
选择题1～8题，每小题5分，9～15题，每小题6分，共82分。
一、选择题
1．某同学设计了如图甲所示的渗透作用实验装置，实验开始时长颈漏斗内外液面齐平，记为零液面。实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势如图乙所示。下列对有关现象的分析，不正确的是(　　)
A．膀胱膜只允许水分子通过，不允许蔗糖分子通过
B．O～a段漏斗内的溶液浓度高于烧杯中的溶液浓度
C．a～b段液面不再上升的原因是膀胱膜两侧的溶液浓度相等
D．a～b段水分子进出膀胱膜的速率达到动态平衡
2．(2024·湖北沙市中学模拟)在低渗溶液中，细胞发生渗透吸水后会使细胞膨胀甚至破裂，不同的细胞用不同的机制解决这种危机。如图表示高等动物、高等植物与原生生物(如变形虫)的细胞以三种不同的机制避免渗透膨胀，据此推断，下列说法正确的是(　　)
A．机制1表示动物细胞，离子运出细胞需要转运蛋白
B．机制2表示植物细胞，细胞吸水时其吸水能力增加
C．机制3表示变形虫，若将其置于低渗溶液中，其收缩泡释放频率会减慢
D．三种细胞的边界各不相同，以达到与外界环境分隔开的目的
3．活的成熟植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象。如图a是发生质壁分离的植物细胞，图b是显微镜下观察到的某一时刻的图像。下列说法正确的是(　　)
A．图a中①②⑥共同组成原生质层
B．图b中细胞此时的细胞液浓度小于外界溶液浓度
C．在发生质壁分离的过程中，细胞的吸水能力会逐渐增强
D．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，则表示细胞已死亡
4．(2024·绵阳市南山中学质检)气孔是水分和气体进出植物叶片的通道，由叶片表皮上的保卫细胞环绕而成。保卫细胞失水会导致气孔关闭，吸水会导致气孔开放，如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．图甲气孔开放的原因是保卫细胞外侧壁的伸缩性大于内侧壁
B．图乙气孔关闭至保卫细胞液泡体积不变时，没有水分子进出液泡膜
C．当气孔开放足够大时，保卫细胞的细胞液浓度可能仍大于外界溶液浓度
D．当光照逐渐增强时，保卫细胞的细胞液可溶性糖含量升高可导致气孔开放
5．(2024·信阳联考)在“观察植物细胞的质壁分离和复原实验”中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如图所示)。下列有关叙述正确的是(　　)
A．本实验中不选用洋葱鳞片叶内表皮细胞是因为该细胞不能发生质壁分离
B．在实验操作中，共涉及三次显微镜观察，第一次用低倍镜观察，第二、三次用高倍镜观察
C．如果将蔗糖溶液换成适宜浓度的KNO3溶液，可以省略E过程
D．当质壁分离复原后，细胞液浓度等于外界溶液浓度
6．下列各项无法通过质壁分离与复原实验证明的是(　　)
A．成熟植物细胞的死活
B．原生质层比细胞壁的伸缩性大
C．成熟的植物细胞能渗透吸水
D．水分子通过通道蛋白进出细胞
7．(2024·黄冈一模)在相同条件下，先分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞，再分别用清水处理上述细胞，两次处理后都观察并统计细胞质壁分离的情况，实验结果见表。下列叙述错误的是(　　)
蔗糖溶液浓度 质壁分离细胞比例(%) C1 C2 C3 C4
蔗糖溶液处理后 52 90 98 100
清水处理后 0 0 19 75
A.为了便于观察，实验应选择洋葱鳞片叶外表皮细胞
B．各组蔗糖溶液浓度的大小关系为C1＜C2＜C3＜C4
C．C3和C4组蔗糖溶液处理后部分细胞可能已经失去活性
D．各组蔗糖溶液处理过程中，水分子不能从蔗糖溶液进入细胞液
8．(2024·重庆模拟)用物质的量浓度为2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分别浸泡某种成熟的叶肉细胞，观察其质壁分离现象，得到其原生质体体积的变化情况如图所示。下列相关分析正确的是(　　)
A．60 s时，乙二醇溶液中的叶肉细胞吸水能力大于蔗糖溶液中的叶肉细胞
B．120 s时，蔗糖溶液中的叶肉细胞的细胞液浓度小于外界溶液浓度
C．180 s时，外界乙二醇溶液浓度与叶肉细胞细胞液浓度大小相同
D．240 s时，将蔗糖溶液中的叶肉细胞置于清水中一定会发生复原现象
9．(2024·河南湘豫名校联考)如图所示为平衡时的渗透装置，单糖可以通过半透膜，而二糖不能通过半透膜，在此基础上继续实验。下列判断不正确的是(　　)
A．达到如图所示的平衡时，蔗糖溶液甲的浓度高于乙
B．若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，则平衡时m减小
C．若向漏斗中加入与甲等浓度的蔗糖溶液，则平衡时m 不变
D．向烧杯中加入少量蔗糖酶，平衡时m将增大
10．(2024·湖南，14)缢蛏是我国传统养殖的广盐性贝类之一，自身存在抵抗外界盐度胁迫的渗透调节机制。缢蛏体内游离氨基酸含量随盐度的不同而变化，如图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线。下列叙述错误的是(　　)
A．缢蛏在低盐度条件下先吸水，后失水直至趋于动态平衡
B．低盐度培养8～48 h，缢蛏通过自我调节以增加组织中的溶质含量
C．相同盐度下，游离氨基酸含量高的组织渗透压也高
D．缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关
11．(2024·山东，4)仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是(　　)
A．细胞失水过程中，细胞液浓度增大
B．干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低
C．失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离
D．干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，有利于外层细胞的光合作用
12．(2024·西安模拟)将某种植物细胞分别浸润在乙二醇溶液和蔗糖溶液中，其原生质体体积变化情况如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．ab段细胞的吸水能力持续增强
B．b点细胞壁与原生质体之间充满蔗糖溶液
C．置于乙二醇溶液中的细胞从120 s时开始吸收乙二醇
D．c点细胞液的渗透压比2 mol·L－1的乙二醇溶液渗透压低
13．研究人员用某种植物细胞为材料进行了两组实验：甲组将细胞置于一系列不同浓度的a(蔗糖或KNO3)溶液中，10分钟后测定细胞原生质体的相对体积；乙组将细胞置于某种浓度的b(蔗糖或KNO3)溶液中，每隔2分钟用显微镜观察、记录细胞原生质体的相对体积，甲、乙两组的实验结果分别如图1和图2所示。下列有关说法正确的是(　　)
A．实验取材时不可选用黑藻叶肉细胞
B．乙组实验所用溶液浓度需要小于0.16 mol·L－1，以免细胞过度失水死亡
C．甲组实验用的是KNO3溶液，乙组实验用的是蔗糖溶液
D．乙组实验过程中，8 min时细胞液的浓度应大于0.16 mol·L－1
14．(2024·湖北部分学校模拟)小液流法是测定植物组织细胞液浓度的一种实验方法，其原理是把高浓度溶液中的一小液滴放入低浓度溶液中时，液滴下沉；反之则上升。甲与乙两组试管相同且依次编号为1～6号，相同的试管编号中加入相同浓度的蔗糖溶液。在甲试管中放入待测植物材料一段时间后，从中取小液滴滴入乙试管(如图所示)，结果如表所示(注：甲试管内加入适量的甲烯蓝，甲烯蓝可使蔗糖溶液变蓝，忽略甲烯蓝对蔗糖浓度的影响)。下列相关叙述正确的是(　　)
乙组试管编号 1 2 3 4 5 6
1 mol·L－1的蔗糖溶液(mL) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
蒸馏水(mL) 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0
蓝色小液滴升降情况 下降 下降 下降 上升 上升 上升
A.据表格分析待测植物材料的细胞液浓度相当于1.5～2.0 mol·L－1的蔗糖溶液
B．假设上述实验中蓝色液滴均下降，则需适当调高外界溶液浓度
C．上述实验也可以用等浓度硝酸钾溶液代替蔗糖溶液
D．蓝色小液滴在1～3号试管中均下降，下降速度最快的是3号试管
15．科研人员将a、b两种植物的成熟叶片置于不同浓度的蔗糖溶液中，培养相同时间后检测其重量变化，结果如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A．乙浓度条件下，a、b两种植物的成熟叶片细胞处于质壁分离状态
B．五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙>戊>甲>丁>乙
C．在甲溶液中加入适量的蔗糖酶，在最初一段时间，其中的b植物成熟叶片细胞液浓度将减小
D．两种植物细胞液浓度的大小关系为a>b
二、非选择题
16．(18分)(2025·湖南部分学校联考)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。根据所学知识回答下列问题：
(1)成熟洋葱鳞片叶外表皮细胞中，相当于图1半透膜的结构是______________。一段时间内图1中漏斗内液面的变化为____________________。
(2)在低倍显微镜下观察洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离，主要观察紫色中央液泡的大小变化和____________________。水分子穿过洋葱鳞片叶外表皮细胞膜进入细胞的方式为__________________________。图2中，常温下质壁分离细胞占比达到100%时，不同细胞质壁分离的程度____________________(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。与常温相比，低温对细胞代谢、膜流动性的影响可能是____________________。
(3)(6分)根据上述信息推断，洋葱植株通过____________________________________提高自身抗寒能力。为比较抗寒洋葱根尖成熟区的细胞液浓度和普通洋葱根尖成熟区细胞液浓度的高低，请根据上述实验方法，利用质壁分离实验的原理设计实验。实验思路：_______________________________________________________________________________。
第7课时　水进出细胞的原理（解析版）
选择题1～8题，每小题5分，9～15题，每小题6分，共82分。
一、选择题
1．某同学设计了如图甲所示的渗透作用实验装置，实验开始时长颈漏斗内外液面齐平，记为零液面。实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势如图乙所示。下列对有关现象的分析，不正确的是(　　)
A．膀胱膜只允许水分子通过，不允许蔗糖分子通过
B．O～a段漏斗内的溶液浓度高于烧杯中的溶液浓度
C．a～b段液面不再上升的原因是膀胱膜两侧的溶液浓度相等
D．a～b段水分子进出膀胱膜的速率达到动态平衡
答案　C
解析　a～b段液面高度不再上升是由于液位差产生的压力使相同时间内从漏斗进入烧杯中的水与从烧杯进入漏斗内的水的量相同，渗透达到平衡，此时漏斗内溶液浓度仍然高于烧杯中的溶液浓度，C错误。
2．(2024·湖北沙市中学模拟)在低渗溶液中，细胞发生渗透吸水后会使细胞膨胀甚至破裂，不同的细胞用不同的机制解决这种危机。如图表示高等动物、高等植物与原生生物(如变形虫)的细胞以三种不同的机制避免渗透膨胀，据此推断，下列说法正确的是(　　)
A．机制1表示动物细胞，离子运出细胞需要转运蛋白
B．机制2表示植物细胞，细胞吸水时其吸水能力增加
C．机制3表示变形虫，若将其置于低渗溶液中，其收缩泡释放频率会减慢
D．三种细胞的边界各不相同，以达到与外界环境分隔开的目的
答案　A
解析　动物细胞中避免渗透膨胀需要转运蛋白将离子转运到细胞外，以减小细胞内液的渗透压，防止细胞渗透吸水涨破，故机制1可表示动物细胞，A正确；机制2可表示植物细胞，植物细胞在低浓度溶液中会吸水，吸水导致细胞液渗透压减小，吸水能力减弱，B错误；机制3可表示变形虫，其主要生活在清水池塘中，若将其置于低渗溶液中，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错误；三种细胞的边界均为细胞膜，细胞膜能够将细胞与外界环境分隔开，D错误。
3．活的成熟植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象。如图a是发生质壁分离的植物细胞，图b是显微镜下观察到的某一时刻的图像。下列说法正确的是(　　)
A．图a中①②⑥共同组成原生质层
B．图b中细胞此时的细胞液浓度小于外界溶液浓度
C．在发生质壁分离的过程中，细胞的吸水能力会逐渐增强
D．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，则表示细胞已死亡
答案　C
解析　原生质层包括②细胞膜、④液泡膜以及二者之间的⑤细胞质，A错误；图b细胞处于质壁分离状态，可能继续发生分离，也可能处于质壁分离复原状态，也可能处于平衡状态，故此时细胞液浓度不一定小于外界溶液浓度，B错误；由于K＋和NO可以进入细胞，因此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，可能是细胞先发生了质壁分离随后又发生了复原，因此不一定是细胞已死亡，D错误。
4．(2024·绵阳市南山中学质检)气孔是水分和气体进出植物叶片的通道，由叶片表皮上的保卫细胞环绕而成。保卫细胞失水会导致气孔关闭，吸水会导致气孔开放，如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．图甲气孔开放的原因是保卫细胞外侧壁的伸缩性大于内侧壁
B．图乙气孔关闭至保卫细胞液泡体积不变时，没有水分子进出液泡膜
C．当气孔开放足够大时，保卫细胞的细胞液浓度可能仍大于外界溶液浓度
D．当光照逐渐增强时，保卫细胞的细胞液可溶性糖含量升高可导致气孔开放
答案　B
解析　保卫细胞外侧壁的伸缩性大于内侧壁，会导致气孔开放，A正确；当保卫细胞液泡体积不变时，水分子进出达到动态平衡，故仍有水分子进出液泡膜，B错误；因为植物细胞有细胞壁，气孔开放足够大的时候，细胞壁的支撑作用让其不能再大，但是细胞液浓度可能大于外界溶液浓度，C正确；光照逐渐增强，细胞光合作用增强，细胞液可溶性糖含量升高可导致气孔开放，D正确。
5．(2024·信阳联考)在“观察植物细胞的质壁分离和复原实验”中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如图所示)。下列有关叙述正确的是(　　)
A．本实验中不选用洋葱鳞片叶内表皮细胞是因为该细胞不能发生质壁分离
B．在实验操作中，共涉及三次显微镜观察，第一次用低倍镜观察，第二、三次用高倍镜观察
C．如果将蔗糖溶液换成适宜浓度的KNO3溶液，可以省略E过程
D．当质壁分离复原后，细胞液浓度等于外界溶液浓度
答案　C
解析　不选用洋葱鳞片叶内表皮细胞是因为其液泡中不含色素，不易观察到质壁分离和复原现象，洋葱鳞片叶内表皮细胞是成熟的植物细胞，在高浓度的外界溶液中也能发生质壁分离，A错误；本实验三次显微镜观察都采用低倍镜观察，B错误；由于钾离子和硝酸根离子都能被植物细胞吸收，因此如果将蔗糖溶液换成适宜浓度的KNO3溶液，细胞会先发生质壁分离现象，随后自动复原，故可以省略E过程，C正确；细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，当质壁分离复原后，细胞液的浓度不一定等于外界溶液浓度，也可能高于外界溶液浓度，D错误。
6．下列各项无法通过质壁分离与复原实验证明的是(　　)
A．成熟植物细胞的死活
B．原生质层比细胞壁的伸缩性大
C．成熟的植物细胞能渗透吸水
D．水分子通过通道蛋白进出细胞
答案　D
解析　成熟植物细胞放入蔗糖溶液中，若始终不能发生质壁分离，则说明该细胞是死细胞，反之是活细胞，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，成熟的植物细胞具有大液泡，能进行渗透吸水，A、B、C不符合题意；质壁分离与复原实验不能证明水分子通过水通道蛋白进出细胞，D符合题意。
7．(2024·黄冈一模)在相同条件下，先分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞，再分别用清水处理上述细胞，两次处理后都观察并统计细胞质壁分离的情况，实验结果见表。下列叙述错误的是(　　)
蔗糖溶液浓度 质壁分离细胞比例(%) C1 C2 C3 C4
蔗糖溶液处理后 52 90 98 100
清水处理后 0 0 19 75
A.为了便于观察，实验应选择洋葱鳞片叶外表皮细胞
B．各组蔗糖溶液浓度的大小关系为C1＜C2＜C3＜C4
C．C3和C4组蔗糖溶液处理后部分细胞可能已经失去活性
D．各组蔗糖溶液处理过程中，水分子不能从蔗糖溶液进入细胞液
答案　D
解析　洋葱鳞片叶外表皮细胞中液泡呈现紫色，便于观察，A正确；分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞，质壁分离的细胞比例大小关系为C1＜C2＜C3＜C4，浓度差越大，细胞失水越多，质壁分离细胞占比越大，因此各组蔗糖溶液浓度的大小关系为C1＜C2＜C3＜C4，B正确；C3和C4组蔗糖溶液处理后，再用清水处理，仍有部分细胞处于质壁分离状态，说明该部分细胞已失去活性，C正确；水分子进出细胞是双向的，可从蔗糖溶液进入细胞液，也可从细胞液出细胞，D错误。
8．(2024·重庆模拟)用物质的量浓度为2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分别浸泡某种成熟的叶肉细胞，观察其质壁分离现象，得到其原生质体体积的变化情况如图所示。下列相关分析正确的是(　　)
A．60 s时，乙二醇溶液中的叶肉细胞吸水能力大于蔗糖溶液中的叶肉细胞
B．120 s时，蔗糖溶液中的叶肉细胞的细胞液浓度小于外界溶液浓度
C．180 s时，外界乙二醇溶液浓度与叶肉细胞细胞液浓度大小相同
D．240 s时，将蔗糖溶液中的叶肉细胞置于清水中一定会发生复原现象
答案　B
解析　60 s时，乙二醇溶液中叶肉细胞失水量小于蔗糖溶液中的叶肉细胞，蔗糖溶液中的叶肉细胞吸水能力较强，A错误；120 s时，蔗糖溶液中的叶肉细胞还在不断失水，原生质体体积缩小，叶肉细胞的细胞液浓度小于外界溶液浓度，B正确；180 s时，乙二醇溶液中的原生质体相对体积逐渐增大，说明此时叶肉细胞的细胞液浓度大于乙二醇溶液浓度，细胞吸水，原生质体相对体积增大，C错误；240 s时，蔗糖溶液中的叶肉细胞可能会因为失水过多而死亡，不再发生质壁分离后的复原现象，D错误。
9．(2024·河南湘豫名校联考)如图所示为平衡时的渗透装置，单糖可以通过半透膜，而二糖不能通过半透膜，在此基础上继续实验。下列判断不正确的是(　　)
A．达到如图所示的平衡时，蔗糖溶液甲的浓度高于乙
B．若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，则平衡时m减小
C．若向漏斗中加入与甲等浓度的蔗糖溶液，则平衡时m 不变
D．向烧杯中加入少量蔗糖酶，平衡时m将增大
答案　C
解析　达到如图所示的平衡时，由于液面高度差具有静水压，因此蔗糖溶液甲的浓度高于乙，A正确；若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，由于渗透作用液面会继续上升，上升时将漏斗的溶液稀释，渗透压下降，因此平衡时m减小，B正确；若向漏斗中加入与甲等浓度的蔗糖溶液，则漏斗中溶质增多，溶液渗透压增大，平衡时m增大，C错误；向烧杯中加入少量蔗糖酶，烧杯中蔗糖水解为单糖，由于单糖可以透过半透膜进入漏斗，使漏斗内溶质增多，平衡时m将增大，D正确。
10．(2024·湖南，14)缢蛏是我国传统养殖的广盐性贝类之一，自身存在抵抗外界盐度胁迫的渗透调节机制。缢蛏体内游离氨基酸含量随盐度的不同而变化，如图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线。下列叙述错误的是(　　)
A．缢蛏在低盐度条件下先吸水，后失水直至趋于动态平衡
B．低盐度培养8～48 h，缢蛏通过自我调节以增加组织中的溶质含量
C．相同盐度下，游离氨基酸含量高的组织渗透压也高
D．缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关
答案　B
解析　分析图中曲线，缢蛏在低盐度条件下鲜重先增大后减小，说明其先吸水后失水，最后趋于动态平衡，A正确；低盐度培养下，0～8 h缢蛏鲜重增加，说明缢蛏组织渗透压大于外界环境，导致缢蛏吸水，8 h后缢蛏鲜重减少，说明为恢复正常状态，缢蛏通过自我调节使组织中的溶质含量减少，从而降低组织渗透压，引起组织失水，B错误；组织渗透压的高低与其中的溶质含量有关，溶质越多，渗透压相对越高，因此，相同盐度下，游离氨基酸含量高的组织渗透压也高，C正确；细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为氨基酸、甘油等非糖物质，由此推测缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关，D正确。
11．(2024·山东，4)仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是(　　)
A．细胞失水过程中，细胞液浓度增大
B．干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低
C．失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离
D．干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，有利于外层细胞的光合作用
答案　B
解析　细胞失水过程中，水从细胞液流出，细胞液浓度增大，A正确；依题意“干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快”，可知外层细胞的细胞液中的单糖多，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的高，B错误；内部薄壁细胞细胞壁的伸缩性比外层细胞的细胞壁伸缩性更大，失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离，C正确；干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，使内部和外层的细胞液产生浓度梯度，水分从细胞液浓度低的内部细胞流向细胞液浓度高的外层细胞，外层细胞自由水含量增加，因而有利于外层细胞的光合作用，D正确。
12．(2024·西安模拟)将某种植物细胞分别浸润在乙二醇溶液和蔗糖溶液中，其原生质体体积变化情况如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．ab段细胞的吸水能力持续增强
B．b点细胞壁与原生质体之间充满蔗糖溶液
C．置于乙二醇溶液中的细胞从120 s时开始吸收乙二醇
D．c点细胞液的渗透压比2 mol·L－1的乙二醇溶液渗透压低
答案　C
解析　ab段细胞失水，细胞液浓度增大，细胞的吸水能力持续增强，A正确；细胞壁具有全透性，因此细胞壁与原生质体之间充满蔗糖溶液，B正确；植物细胞在实验开始时就能通过自由扩散吸收乙二醇，C错误；c点时细胞液浓度和外界溶液浓度相同，但由于细胞失水且乙二醇进入细胞，此时乙二醇浓度已经小于2 mol·L－1，所以细胞液的渗透压小于2 mol·L－1的乙二醇溶液的渗透压，D正确。
13．研究人员用某种植物细胞为材料进行了两组实验：甲组将细胞置于一系列不同浓度的a(蔗糖或KNO3)溶液中，10分钟后测定细胞原生质体的相对体积；乙组将细胞置于某种浓度的b(蔗糖或KNO3)溶液中，每隔2分钟用显微镜观察、记录细胞原生质体的相对体积，甲、乙两组的实验结果分别如图1和图2所示。下列有关说法正确的是(　　)
A．实验取材时不可选用黑藻叶肉细胞
B．乙组实验所用溶液浓度需要小于0.16 mol·L－1，以免细胞过度失水死亡
C．甲组实验用的是KNO3溶液，乙组实验用的是蔗糖溶液
D．乙组实验过程中，8 min时细胞液的浓度应大于0.16 mol·L－1
答案　D
解析　黑藻是高等植物，叶肉细胞内有中央大液泡，置于高浓度溶液中可发生质壁分离，因此该实验可以用黑藻叶肉细胞，A错误；根据甲组细胞原生质体体积的变化，可知其所处的溶液中溶质不能进入细胞，因此其外界溶液为蔗糖溶液，当原生质体相对体积与初始体积相等时，说明此时的外界溶液浓度与细胞液浓度相等，因此根据甲组实验可知，细胞液浓度为0.16 mol·L－1，乙组放在外界溶液中，原生质体相对体积先减小，说明所用溶液浓度应大于0.16 mol·L－1，B错误；根据B项分析可知，甲组实验用的是蔗糖溶液，乙组实验用的是KNO3溶液，C错误；乙组实验过程中，8 min时原生质体相对体积虽等于初始体积，但由于该过程中细胞通过主动运输吸收了K＋和NO，因此这时细胞液的浓度应大于初始的0.16 mol·L－1，D正确。
14．(2024·湖北部分学校模拟)小液流法是测定植物组织细胞液浓度的一种实验方法，其原理是把高浓度溶液中的一小液滴放入低浓度溶液中时，液滴下沉；反之则上升。甲与乙两组试管相同且依次编号为1～6号，相同的试管编号中加入相同浓度的蔗糖溶液。在甲试管中放入待测植物材料一段时间后，从中取小液滴滴入乙试管(如图所示)，结果如表所示(注：甲试管内加入适量的甲烯蓝，甲烯蓝可使蔗糖溶液变蓝，忽略甲烯蓝对蔗糖浓度的影响)。下列相关叙述正确的是(　　)
乙组试管编号 1 2 3 4 5 6
1 mol·L－1的蔗糖溶液(mL) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
蒸馏水(mL) 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0
蓝色小液滴升降情况 下降 下降 下降 上升 上升 上升
A.据表格分析待测植物材料的细胞液浓度相当于1.5～2.0 mol·L－1的蔗糖溶液
B．假设上述实验中蓝色液滴均下降，则需适当调高外界溶液浓度
C．上述实验也可以用等浓度硝酸钾溶液代替蔗糖溶液
D．蓝色小液滴在1～3号试管中均下降，下降速度最快的是3号试管
答案　B
解析　1～6号试管中蔗糖溶液的浓度逐渐升高，由于乙组3号试管中，液滴移动方向向下，乙组4号试管中，液滴移动方向向上，因每个试管中放入了蔗糖和蒸馏水，每个试管中的浓度应该用蔗糖溶液浓度除以蔗糖溶液和蒸馏水的体积之和，即10 mL，推知植物材料的细胞液浓度介于0.15～0.2 mol·L－1之间，A错误；蓝色小滴下降，说明植物细胞吸水，即所有外界溶液浓度均低于细胞液浓度，则需适当调高外界溶液浓度，B正确；硝酸钾可进入植物细胞，最后外界溶液浓度都低于细胞液浓度，即蓝色小液滴都表现出下降，无法判断植物材料的细胞液浓度，C错误；乙组试管1、2、3中蓝色小滴下降的原因是甲组1、2、3试管中待测植物的细胞液浓度大于蔗糖溶液浓度，细胞吸水，导致试管中蔗糖溶液浓度上升，蓝色小滴密度大于乙组相同编号试管内溶液的密度，由于3号试管失水少，蔗糖溶液浓度变化小，故下降最慢，D错误。
15．科研人员将a、b两种植物的成熟叶片置于不同浓度的蔗糖溶液中，培养相同时间后检测其重量变化，结果如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A．乙浓度条件下，a、b两种植物的成熟叶片细胞处于质壁分离状态
B．五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙>戊>甲>丁>乙
C．在甲溶液中加入适量的蔗糖酶，在最初一段时间，其中的b植物成熟叶片细胞液浓度将减小
D．两种植物细胞液浓度的大小关系为a>b
答案　A
解析　以b植物作为研究对象，丙浓度下细胞吸水最多，则丙的浓度最小，其次是戊，甲溶液中b植物既不吸水也不失水，与细胞液浓度相等，乙浓度下失水最多，则乙的浓度最大，因此五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙＜戊＜甲＜丁＜乙，B错误；在甲溶液中，b植物吸水和失水处于动态平衡，蔗糖酶将蔗糖分解成葡萄糖和果糖，使其浓度增大，b植物将失水，细胞液浓度变大，C错误；在丙浓度下，b植物的增加重量大于a植物，说明b植物的吸水量大于a植物，则两种植物细胞液浓度的大小关系为b>a，D错误。
二、非选择题
16．(18分)(2025·湖南部分学校联考)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。根据所学知识回答下列问题：
(1)成熟洋葱鳞片叶外表皮细胞中，相当于图1半透膜的结构是______________。一段时间内图1中漏斗内液面的变化为____________________。
(2)在低倍显微镜下观察洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离，主要观察紫色中央液泡的大小变化和____________________。水分子穿过洋葱鳞片叶外表皮细胞膜进入细胞的方式为__________________________。图2中，常温下质壁分离细胞占比达到100%时，不同细胞质壁分离的程度____________________(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。与常温相比，低温对细胞代谢、膜流动性的影响可能是____________________。
(3)(6分)根据上述信息推断，洋葱植株通过____________________________________提高自身抗寒能力。为比较抗寒洋葱根尖成熟区的细胞液浓度和普通洋葱根尖成熟区细胞液浓度的高低，请根据上述实验方法，利用质壁分离实验的原理设计实验。实验思路：_______________________________________________________________________________。
答案　(1)原生质层　先逐渐升高，后不变　(2)原生质层的位置　自由扩散和协助扩散　不一定相同　细胞代谢和膜流动性降低　(3)减少自由水含量和增大细胞液浓度　分别取抗寒洋葱根尖成熟区细胞和普通洋葱根尖成熟区细胞，制成临时装片，配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别进行处理，观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况第7课时　水进出细胞的原理
课标要求 1.活动：通过模拟实验探究膜的透性。2.活动：探究植物细胞的吸水和失水。
考情分析 质壁分离及复原实验及其应用 2024·湖南·T14　2024·山东·T4　2023·全国甲·T4　 2022·全国甲·T2　2022·湖南·T10　2021·湖南·T3　 2021·广东·T13　2021·重庆·T20　2021·湖北·T11　 2020·全国 Ⅱ·T5
考点一　渗透作用
[提醒]　渗透平衡≠两侧溶液浓度相等：渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，而两侧溶液的浓度并不一定相同，两侧的液面高度也不一定相同。
渗透装置的变式分析：渗透平衡时液面高度分析
(1)半透膜只允许水分子通过
(2)S1和S2是两种不同的溶质且只有水和S1能通过半透膜
考向一　渗透作用的原理及应用分析
1.(2025·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
答案　D
解析　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。
2．(2024·河南联考)如图为渗透作用的“U”型装置示意图。实验开始时，一侧加入高浓度溶液，一侧加入低浓度溶液，两侧液面等高，半透膜允许单糖通过。据图分析，下列叙述正确的是(　　)
A．若向U型管两侧加入蔗糖溶液，由于高浓度一侧渗透压大，故高浓度一侧的液面上升
B．若向U型管两侧加入葡萄糖溶液，由于葡萄糖分子可透过半透膜，故两侧液面始终等高
C．若向U型管两侧加入麦芽糖溶液，当达到渗透平衡时，半透膜两侧水分子不再移动
D．若向U型管两侧加入蔗糖溶液，最终液面停止变化时，半透膜两侧溶液浓度一致
答案　A
解析　若U型管两侧加入蔗糖溶液，两边为同一种溶质分子，则高浓度一侧渗透压大，大量水分子进入高浓度一侧，使液面上升，A正确；若U型管两侧加入葡萄糖溶液，水分子和葡萄糖分子都可透过半透膜，但由于水分子较小，相比葡萄糖分子更快开始移动，故刚开始时高浓度一侧溶质微粒数目多，渗透压大，对水的吸引力大，液面先上升，低浓度溶液一侧液面下降，随着葡萄糖分子从高浓度溶液通过半透膜进入低浓度溶液中，最终两侧溶液的浓度相等，液面也等高，B错误；达到渗透平衡时，半透膜两侧水分子还会继续移动，只是进出平衡，C错误；若U型管两侧加入蔗糖溶液，高浓度一侧的液面先上升，由于存在液位差，液面停止上升，半透膜两侧蔗糖溶液浓度不相等，D错误。
考点二　动物细胞、植物细胞的吸水和失水
1．动物细胞的吸水和失水
2．成熟植物细胞的吸水和失水
(1)成熟植物细胞的结构
(2)探究植物细胞的吸水和失水
(1)1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等(2021·湖南，3D)(　×　)
提示　NaCl溶液中含有钠离子和氯离子，而蔗糖溶液中只含有蔗糖分子，故NaCl溶液的渗透压高于蔗糖溶液的。
(2)质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低(2021·湖南，3C)(　√　)
(3)观察植物细胞吸水和失水时，可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮(2021·全国乙，2D)(　√　)
(4)质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小(2020·山东，3C)(　×　)
提示　质壁分离过程中，细胞液浓度增大，吸水能力增大。
(5)可以用大蒜根尖分生区细胞作实验材料来观察细胞的质壁分离与复原(2020·全国 Ⅰ，4A)(　×　)
提示　根尖分生区细胞没有大液泡，不适合作此实验材料。
质壁分离与复原的应用
我国盐碱地总面积约为15亿亩，对其进行开发利用能提高农业产能。过去的思路主要是治理盐碱地使其适应作物，如今科研人员提出要向选育更多适应盐碱地的耐盐碱作物的方向转变。请思考以下问题：
1．盐碱地上大多数作物很难生长，主要原因是什么？
提示　土壤盐分过多，土壤溶液浓度大于植物根部细胞的细胞液浓度，大多数作物因无法从土壤中获取充足的水分而难以生长。
2．在植物细胞发生质壁分离的过程中，请比较外界溶液、细胞质基质、细胞液的浓度大小。
提示　外界溶液浓度＞细胞质基质浓度＞细胞液浓度。
3．现有普通植物和耐盐碱植物若干，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－1的KNO3溶液分别处理两组植物细胞，结果如图1所示。请回答下列有关问题：
(1)应选择根尖的成熟区(填“成熟区”“伸长区”“分生区”或“根冠”)细胞进行上述实验。图1中A→B段，Ⅰ组植物的吸水能力逐渐升高，此时，在细胞壁和原生质体之间充满了KNO3溶液。A→C段Ⅰ组植物细胞发生了什么现象？在这个过程中细胞大小如何变化？
提示　Ⅰ组植物细胞发生了质壁分离与质壁分离的复原。在这个过程中细胞大小基本不变。
(2)实验过程中并未添加清水，Ⅱ组植物原生质体体积逐渐增大的原因可能是什么？
提示　Ⅱ组植物细胞液浓度大于外界溶液浓度，水分子透过原生质层进入细胞液，细胞发生渗透吸水。
(3)请比较大小：质壁分离结束且达到渗透平衡时，细胞液浓度＝外界溶液浓度；质壁分离复原结束且达到渗透平衡时，细胞液浓度≥外界溶液浓度。
(4)该兴趣小组继续探究了该耐盐碱植物的细胞液浓度，实验结果如图2，请你根据实验结果尝试写出他们的实验思路。
提示　配制一系列浓度范围在0.3～0.6 g·mL－1的蔗糖溶液，将Ⅱ组植物细胞进行合理分组，分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，其他条件相同且适宜，培养一段时间后观察现象并记录。
1．质壁分离及复原实验分析
(1)从细胞角度分析：死细胞、动物细胞不发生质壁分离及复原现象；未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不能用来做该实验；细菌一般也能发生质壁分离，但现象不明显。
(2)从溶液角度分析：在一定浓度的溶液中(溶质不能透过膜)，只会发生质壁分离现象，只有再用清水或低渗溶液处理，方可复原。但是在如KNO3、甘油、尿素、乙二醇(溶质可快速进入细胞)等溶液中可发生质壁分离，并能自动复原。
2．质壁分离与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)
考向二　质壁分离与复原实验
3．(2024·江苏，7)有同学以紫色洋葱为实验材料，进行“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验。下列相关叙述合理的是(　　)
A．制作临时装片时，先将撕下的表皮放在载玻片上，再滴一滴清水，盖上盖玻片
B．用低倍镜观察刚制成的临时装片，可见细胞多呈长条形，细胞核位于细胞中央
C．用吸水纸引流使0.3 g/mL蔗糖溶液替换清水，可先后观察到质壁分离和复原现象
D．通过观察紫色中央液泡体积大小变化，可推测表皮细胞是处于吸水还是失水状态
答案　D
解析　在洁净的载玻片上滴一滴清水，将撕下的表皮放在水滴中展平，盖上盖玻片，制成临时装片，A错误；成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间，细胞核位于边缘位置，B错误；在0.3 g/mL蔗糖溶液中植物细胞发生质壁分离，但如果不重新用清水处理，观察不到质壁分离复原现象，C错误。
4．(2023·全国甲，4)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(　　)
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，细胞液浓度升高，用清水处理之后，细胞吸水，原生质体和液泡的体积会增大，细胞液浓度降低，A、B错误；随着所用蔗糖溶液浓度的升高，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，细胞液浓度升高，C正确，D错误。
考向三　质壁分离与复原的应用
5．(2021·广东，13)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
答案　A
解析　通过分析可知，①处理后细胞吸水量少于③处理后细胞，说明保卫细胞细胞液浓度①处理后>③处理后，A错误；②处理后细胞失水，故质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中，B正确；滴加③后细胞大量吸水，故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞，C正确。
6．(2022·湖南，10)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
答案　A
解析　分析甲组结果可知，随着培养时间的延长，与0时(原生质体表面积大约为0.5 μm2)相比，原生质体表面积逐渐增大，说明细胞吸水，甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中浓度>0.3 mol/L NaCl，但不一定是细胞内NaCl浓度≥0.3 mol/L，A错误；分析乙、丙组结果可知，与0时(原生质体表面积大约分别为0.6 μm2、0.75 μm2)相比，乙、丙组原生质体表面积均有下降，说明乙、丙组NaCl处理皆使细胞发生质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原，B正确；该菌的正常生长，细胞由小变大可导致原生质体表面积增加，该菌吸水也会导致原生质体表面积增加，C正确；若将该菌先65 ℃水浴灭活，细胞死亡，原生质层失去选择透过性，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化，D正确。
过教材
下列关于水进出细胞的原理的叙述，正确的是(　　)
A．渗透作用发生需要半透膜，该过程中水由高浓度溶液一侧向低浓度溶液一侧流动
B．渗透平衡时，半透膜两侧没有水分子的进出
C．红细胞的细胞膜相当于渗透装置的半透膜
D．当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破
E．植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成，成熟植物细胞在等浓度溶液中，水分子依然可通过原生质层
F．质壁分离与复原实验中，吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染显微镜镜头
G．质壁分离的过程中植物细胞吸收水分的能力逐渐增强
H．植物细胞不会吸水涨破与结构细胞壁有关
I．发生质壁分离的黑藻叶肉细胞液泡的颜色较初始状态深
J．若外界溶液是甘油溶液，发生质壁分离细胞的液泡体积可能将变大
K．果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞主动吸收糖分的结果
答案　CGHJ
解析　渗透的方向是水由低浓度一侧向高浓度一侧流动，A错误；达到渗透平衡时，半透膜两侧水分子的进出速率相等，而不是没有进出，B错误；红细胞不一定会涨破，因为红细胞吸水膨胀后，细胞质的浓度也会下降，如果外界溶液浓度不是很低，细胞质的浓度下降后有可能与外界溶液的浓度相等，此时，红细胞将不再吸水，D错误；植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成，E错误；吸水纸的主要作用是吸引液体在盖玻片下移动，使植物细胞浸润在所滴加的液体中，F错误；黑藻叶肉细胞液泡的细胞液是无色的，I错误；果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞失水过多而死亡，糖分进入细胞的结果，K错误。(共96张PPT)
水进出细胞的原理
生物
大
一
轮
复
习
第7课时
课标要求
1.活动：通过模拟实验探究膜的透性。
2.活动：探究植物细胞的吸水和失水。
考情分析
质壁分离及复原实验及其应用 2024·湖南·T14　2024·山东·T4　2023·全国甲·T4　
2022·全国甲·T2　2022·湖南·T10　2021·湖南·T3　
2021·广东·T13　2021·重庆·T20　2021·湖北·T11　
2020·全国 Ⅱ·T5
内容索引
课时精练
考点一　渗透作用
考点二　动物细胞、植物细胞的吸水和失水
渗透作用
< 考点一 >
必备知识
整合
水
溶剂
半透膜
浓度差
多
少
低
高
渗透平衡≠两侧溶液浓度相等：渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，而两侧溶液的浓度并不一定相同，两侧的液面高度也不一定相同。
提醒
渗透装置的变式分析：渗透平衡时液面高度分析
(1)半透膜只允许水分子通过
关键能力
提升
液面不变
右侧液面升高
左侧液面高于右侧
(2)S1和S2是两种不同的溶质且只有水和S1能通过半透膜
S1液面先升高，随
S1液面始终低于
后S2液面升高，最终高于S1液面
S2液面
考向一　渗透作用的原理及应用分析
1.(2025·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
√
迁移应用
评价
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。
2.(2024·河南联考)如图为渗透作用的“U”型装置示意图。实验开始时，一侧加入高浓度溶液，一侧加入低浓度溶液，两侧液面等高，半透膜允许单糖通过。据图分析，下列叙述正确的是
A.若向U型管两侧加入蔗糖溶液，由于高浓度
一侧渗透压大，故高浓度一侧的液面上升
B.若向U型管两侧加入葡萄糖溶液，由于葡萄
糖分子可透过半透膜，故两侧液面始终等高
C.若向U型管两侧加入麦芽糖溶液，当达到渗透平衡时，半透膜两侧水分子不
再移动
D.若向U型管两侧加入蔗糖溶液，最终液面停止变化时，半透膜两侧溶液浓度
一致
√
若U型管两侧加入蔗糖溶液，两边为同一种溶质分子，则高浓度一侧渗透压大，大量水分子进入高浓度一侧，使液面上升，A正确；
若U型管两侧加入葡萄糖溶液，水分子和葡萄糖
分子都可透过半透膜，但由于水分子较小，相比葡萄糖分子更快开始移动，故刚开始时高浓度一侧溶质微粒数目多，渗透压大，对水的吸引力大，液面先上升，低浓度溶液一侧液面下降，随着葡萄糖分子从高浓度溶液通过半透膜进入低浓度溶液中，最终两侧溶液的浓度相等，液面也等高，B错误；
返回
达到渗透平衡时，半透膜两侧水分子还会继续移动，只是进出平衡，C错误；
若U型管两侧加入蔗糖溶液，高浓度一侧的液面先上升，由于存在液位差，液面停止上升，半透膜两侧蔗糖溶液浓度不相等，D错误。
动物细胞、植物细胞的吸水和失水
< 考点二 >
必备知识
整合
1.动物细胞的吸水和失水
细胞膜
细胞质
2.成熟植物细胞的吸水和失水
(1)成熟植物细胞的结构
伸缩性
细胞膜
细胞质
液泡膜
细胞液
(2)探究植物细胞的吸水和失水
胞壁
逐渐
分离
清水
逐渐
贴近
变小
变大
细
(1)1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等
(2021·湖南，3D)(　　)
提示　NaCl溶液中含有钠离子和氯离子，而蔗糖溶液中只含有蔗糖分子，故NaCl溶液的渗透压高于蔗糖溶液的。
×
判断正误
(2)质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低
(2021·湖南，3C)(　　)
(3)观察植物细胞吸水和失水时，可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮(2021·全国乙，2D)(　　)
(4)质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小
(2020·山东，3C)(　　)
提示　质壁分离过程中，细胞液浓度增大，吸水能力增大。
√
×
判断正误
√
(5)可以用大蒜根尖分生区细胞作实验材料来观察细胞的质壁分离与复原(2020·全国 Ⅰ，4A)(　　)
提示　根尖分生区细胞没有大液泡，不适合作此实验材料。
×
判断正误
质壁分离与复原的应用
我国盐碱地总面积约为15亿亩，对其进行开发利用能提高农业产能。过去的思路主要是治理盐碱地使其适应作物，如今科研人员提出要向选育更多适应盐碱地的耐盐碱作物的方向转变。请思考以下问题：
1.盐碱地上大多数作物很难生长，主要原因是什么？
关键能力
提升
提示　土壤盐分过多，土壤溶液浓度大于植物根部细胞的细胞液浓度，大多数作物因无法从土壤中获取充足的水分而难以生长。
2.在植物细胞发生质壁分离的过程中，请比较外界溶液、细胞质基质、细胞液的浓度大小。
提示　外界溶液浓度＞细胞质基质浓度＞细胞液浓度。
3.现有普通植物和耐盐碱植物若干，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－1的KNO3溶液分别处理两组植物细胞，结果如图1所示。请回答下列有关问题：
(1)应选择根尖的 (填“成熟区”“伸长区”“分生区”或“根冠”)细胞进行上述实验。图1中A→B段，Ⅰ组植物的吸水能力 ，此时，在细胞壁和原生质体之间充满了 。A→C段Ⅰ组植物细胞发生了什么现象？在这个过程中细胞大小如何变化？
成熟区
逐渐升高
KNO3溶液
提示　Ⅰ组植物细胞发生了质壁分离与质壁分离的复原。在这个过程中细胞大小基本不变。
(2)实验过程中并未添加清水，Ⅱ组植物原生质体体积逐渐增大的原因可能是什么？
提示　Ⅱ组植物细胞液浓度大于外界溶液浓度，水分子透过原生质层进入细胞液，细胞发生渗透吸水。
(3)请比较大小：质壁分离结束且达到渗透平衡时，细胞液浓度 外界溶液浓度；质壁分离复原结束且达到渗透平衡时，细胞液浓度 外界溶液浓度。
＝
≥
(4)该兴趣小组继续探究了该耐盐碱植物的细胞液浓度，实验结果如图2，请你根据实验结果尝试写出他们的实验思路。
提示　配制一系列浓度范围在0.3～0.6 g·mL－1的蔗糖溶液，将Ⅱ组植物细胞进行合理分组，分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，其他条件相同且适宜，培养一段时间后观察现象并记录。
1.质壁分离及复原实验分析
(1)从细胞角度分析：死细胞、动物细胞不发生质壁分离及复原现象；未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不能用来做该实验；细菌一般也能发生质壁分离，但现象不明显。
(2)从溶液角度分析：在一定浓度的溶液中(溶质不能透过膜)，只会发生质壁分离现象，只有再用清水或低渗溶液处理，方可复原。但是在如KNO3、甘油、尿素、乙二醇(溶质可快速进入细胞)等溶液中可发生质壁分离，并能自动复原。
归纳总结
2.质壁分离与复原实验的拓展应用
(1)判断成熟植物细胞的死活
归纳总结
(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
归纳总结
(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)
归纳总结
考向二　质壁分离与复原实验
3.(2024·江苏，7)有同学以紫色洋葱为实验材料，进行“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验。下列相关叙述合理的是
A.制作临时装片时，先将撕下的表皮放在载玻片上，再滴一滴清水，盖上盖玻片
B.用低倍镜观察刚制成的临时装片，可见细胞多呈长条形，细胞核位于细胞中央
C.用吸水纸引流使0.3 g/mL蔗糖溶液替换清水，可先后观察到质壁分离和复原
现象
D.通过观察紫色中央液泡体积大小变化，可推测表皮细胞是处于吸水还是失水
状态
√
迁移应用
评价
在洁净的载玻片上滴一滴清水，将撕下的表皮放在水滴中展平，盖上盖玻片，制成临时装片，A错误；
成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间，细胞核位于边缘位置，B错误；
在0.3 g/mL蔗糖溶液中植物细胞发生质壁分离，但如果不重新用清水处理，观察不到质壁分离复原现象，C错误。
4.(2023·全国甲，4)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
√
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，细胞液浓度升高，用清水处理之后，细胞吸水，原生质体和液泡的体积会增大，细胞液浓度降低，A、B错误；
随着所用蔗糖溶液浓度的升高，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，细胞液浓度升高，C正确，D错误。
考向三　质壁分离与复原的应用
5.(2021·广东，13)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
√
通过分析可知，①处理后细胞吸水量少于③处理后细胞，说明保卫细胞细胞液浓度①处理后>③处理后，A错误；
②处理后细胞失水，故质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中，B正确；
滴加③后细胞大量吸水，故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞，C正确。
6.(2022·湖南，10)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
√
分析甲组结果可知，随着培养时间的延长，与0时(原生质体表面积大约为0.5 μm2)相比，原生质体表面积逐渐增大，说明细胞吸水，甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中浓度>0.3 mol/L NaCl，但不一定是细胞内NaCl浓度≥0.3 mol/L，A错误；
分析乙、丙组结果可知，与0时(原生质体表面积大约分别为0.6 μm2、0.75 μm2)相比，乙、丙组原生质体表面积均有下降，说明乙、丙组NaCl处理皆使细胞发生质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原，B正确；
该菌的正常生长，细胞由小变大可导致原生质体表面积增加，该菌吸水也会导致原生质体表面积增加，C正确；
若将该菌先65 ℃水浴灭活，细胞死亡，原生质层失去选择透过性，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化，D正确。
过教材
下列关于水进出细胞的原理的叙述，正确的是
A.渗透作用发生需要半透膜，该过程中水由高浓度溶液一侧向低浓度溶
液一侧流动
B.渗透平衡时，半透膜两侧没有水分子的进出
C.红细胞的细胞膜相当于渗透装置的半透膜
D.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破
E.植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成，成熟植物细胞在等浓度
溶液中，水分子依然可通过原生质层
√
F.质壁分离与复原实验中，吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液
体，以免污染显微镜镜头
G.质壁分离的过程中植物细胞吸收水分的能力逐渐增强
H.植物细胞不会吸水涨破与结构细胞壁有关
I.发生质壁分离的黑藻叶肉细胞液泡的颜色较初始状态深
J.若外界溶液是甘油溶液，发生质壁分离细胞的液泡体积可能将变大
K.果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞主动吸收糖分的结果
√
√
√
渗透的方向是水由低浓度一侧向高浓度一侧流动，A错误；
达到渗透平衡时，半透膜两侧水分子的进出速率相等，而不是没有进出，B错误；
红细胞不一定会涨破，因为红细胞吸水膨胀后，细胞质的浓度也会下降，如果外界溶液浓度不是很低，细胞质的浓度下降后有可能与外界溶液的浓度相等，此时，红细胞将不再吸水，D错误；
植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成，E错误；
吸水纸的主要作用是吸引液体在盖玻片下移动，使植物细胞浸润在所滴加的液体中，F错误；
黑藻叶肉细胞液泡的细胞液是无色的，I错误；
果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞失水过多而死亡，糖分进入细胞的结果，K错误。
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课时精练
对一对
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答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C A C B C D D B
题号 9 10 11 12 13 14 15
答案 C B B C D B A
(1)原生质层　先逐渐升高，后不变
(2)原生质层的位置　自由扩散和协助扩散　不一定相同　细胞代谢和膜流动性降低
(3)减少自由水含量和增大细胞液浓度　分别取抗寒洋葱根尖成熟区细胞和普通洋葱根尖成熟区细胞，制成临时装片，配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别进行处理，观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况
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答案
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一、选择题
1.某同学设计了如图甲所示的渗透作用实验装置，实验开始时长颈漏斗内外液面齐平，记为零液面。实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势如图乙所示。下列对有关现象的分析，不正确的是
A.膀胱膜只允许水分子通过，
不允许蔗糖分子通过
B.O～a段漏斗内的溶液浓度
高于烧杯中的溶液浓度
C.a～b段液面不再上升的原因是膀胱膜两侧的溶液浓度相等
D.a～b段水分子进出膀胱膜的速率达到动态平衡
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a～b段液面高度不再上升是由于液位差产生的压力使相同时间内从漏斗进入烧杯中的水与从烧杯进入漏斗内的水的量相同，渗透达到平衡，此时漏斗内溶液浓度仍然高于烧杯中的溶液浓度，C错误。
2.(2024·湖北沙市中学模拟)在低渗溶液中，细胞发生渗透吸水后会使细胞膨胀甚至破裂，不同的细胞用不同的机制解决这种危机。如图表示高等动物、高等植物与原生生物(如变形虫)的细胞以三种不同的机制避免渗透膨胀，据此推断，下列说法正确的是
A.机制1表示动物细胞，离子运出细胞需
要转运蛋白
B.机制2表示植物细胞，细胞吸水时其吸
水能力增加
C.机制3表示变形虫，若将其置于低渗溶液中，其收缩泡释放频率会减慢
D.三种细胞的边界各不相同，以达到与外界环境分隔开的目的
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动物细胞中避免渗透膨胀需要转运蛋白将离子转运到细胞外，以减小细胞内液的渗透压，防止细胞渗透吸水涨破，故机制1可表示动物细胞，A正确；
机制2可表示植物细胞，植物细胞在低浓度溶液中会吸水，吸水导致细胞液渗透压减小，吸水能力减弱，B错误；
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机制3可表示变形虫，其主要生活在清水池塘中，若将其置于低渗溶液中，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错误；
三种细胞的边界均为细胞膜，细胞膜能够将细胞与外界环境分隔开，D错误。
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答案
3.活的成熟植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象。如图a是发生质壁分离的植物细胞，图b是显微镜下观察到的某一时刻的图像。下列说法正确的是
A.图a中①②⑥共同组成原生质层
B.图b中细胞此时的细胞液浓度小
于外界溶液浓度
C.在发生质壁分离的过程中，细胞的吸水能力会逐渐增强
D.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，则表示细胞已死亡
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离，也可能处于质壁分离复原状态，也可能处于平衡状态，故此时细胞液浓度不一定小于外界溶液浓度，B错误；
由于K＋和 可以进入细胞，因此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，可能是细胞先发生了质壁分离随后又发生了复原，因此不一定是细胞已死亡，D错误。
原生质层包括②细胞膜、④液泡膜以及二者之间的⑤细胞质，A错误；
图b细胞处于质壁分离状态，可能继续发生分
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4.(2024·绵阳市南山中学质检)气孔是水分和气体进出植物叶片的通道，由叶片表皮上的保卫细胞环绕而成。保卫细胞失水会导致气孔关闭，吸水会导致气孔开放，如图所示。下列叙述错误的是
A.图甲气孔开放的原因是保卫细胞外侧壁的
伸缩性大于内侧壁
B.图乙气孔关闭至保卫细胞液泡体积不变时，
没有水分子进出液泡膜
C.当气孔开放足够大时，保卫细胞的细胞液浓度可能仍大于外界溶液浓度
D.当光照逐渐增强时，保卫细胞的细胞液可溶性糖含量升高可导致气孔开放
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因为植物细胞有细胞壁，气孔开放足够大的时候，细胞壁的支撑作用让其不能再大，但是细胞液浓度可能大于外界溶液浓度，C正确；
光照逐渐增强，细胞光合作用增强，细胞液可溶性糖含量升高可导致气孔开放，D正确。
保卫细胞外侧壁的伸缩性大于内侧壁，会导致气孔开放，A正确；
当保卫细胞液泡体积不变时，水分子进出达到动态平衡，故仍有水分子进出液泡膜，B错误；
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5.(2024·信阳联考)在“观察植物细胞的质壁分离和复原实验”中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如图所示)。下列有关叙述正确的是
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A.本实验中不选用洋葱鳞片叶内表皮细胞是因为该细胞不能发生质壁分离
B.在实验操作中，共涉及三次显微镜观察，第一次用低倍镜观察，第二、三次
用高倍镜观察
C.如果将蔗糖溶液换成适宜浓度的KNO3溶液，可以省略E过程
D.当质壁分离复原后，细胞液浓度等于外界溶液浓度
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不选用洋葱鳞片叶内表皮细胞是因为其液泡中不含色素，不易观察到质壁分离和复原现象，洋葱鳞片叶内表皮细胞是成熟的植物细胞，在高浓度的外界溶液中也能发生质壁分离，A错误；
本实验三次显微镜观察都采用低倍镜观察，B错误；
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由于钾离子和硝酸根离子都能被植物细胞吸收，因此如果将蔗糖溶液换成适宜浓度的KNO3溶液，细胞会先发生质壁分离现象，随后自动复原，故可以省略E过程，C正确；
细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，当质壁分离复原后，细胞液的浓度不一定等于外界溶液浓度，也可能高于外界溶液浓度，D错误。
6.下列各项无法通过质壁分离与复原实验证明的是
A.成熟植物细胞的死活
B.原生质层比细胞壁的伸缩性大
C.成熟的植物细胞能渗透吸水
D.水分子通过通道蛋白进出细胞
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成熟植物细胞放入蔗糖溶液中，若始终不能发生质壁分离，则说明该细胞是死细胞，反之是活细胞，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，成熟的植物细胞具有大液泡，能进行渗透吸水，A、B、C不符合题意；
质壁分离与复原实验不能证明水分子通过水通道蛋白进出细胞，D符合题意。
7.(2024·黄冈一模)在相同条件下，先分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞，再分别用清水处理上述细胞，两次处理后都观察并统计细胞质壁分离的情况，实验结果见表。下列叙述错误的是
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蔗糖溶液浓度 质壁分离细胞比例(%) C1 C2 C3 C4
蔗糖溶液处理后 52 90 98 100
清水处理后 0 0 19 75
A.为了便于观察，实验应选择洋葱鳞片叶外表皮细胞
B.各组蔗糖溶液浓度的大小关系为C1＜C2＜C3＜C4
C.C3和C4组蔗糖溶液处理后部分细胞可能已经失去活性
D.各组蔗糖溶液处理过程中，水分子不能从蔗糖溶液进入细胞液
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蔗糖溶液浓度 质壁分离细胞比例(%) C1 C2 C3 C4
蔗糖溶液处理后 52 90 98 100
清水处理后 0 0 19 75
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洋葱鳞片叶外表皮细胞中液泡呈现紫色，便于观察，A正确；
分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞，质壁分离的细胞比例大小关系为C1＜C2＜C3＜C4，浓度差越大，细胞失水越多，质壁分离细胞占比越大，因此各组蔗糖溶液浓度的大小关系为C1＜C2＜C3＜C4，B正确；
C3和C4组蔗糖溶液处理后，再用清水处理，仍有部分细胞处于质壁分离状态，说明该部分细胞已失去活性，C正确；
水分子进出细胞是双向的，可从蔗糖溶液进入细胞液，也可从细胞液出细胞，D错误。
答案
8.(2024·重庆模拟)用物质的量浓度为2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分别浸泡某种成熟的叶肉细胞，观察其质壁分离现象，得到其原生质体体积的变化情况如图所示。下列相关分析正确的是
A.60 s时，乙二醇溶液中的叶肉细胞吸
水能力大于蔗糖溶液中的叶肉细胞
B.120 s时，蔗糖溶液中的叶肉细胞的细
胞液浓度小于外界溶液浓度
C.180 s时，外界乙二醇溶液浓度与叶肉细胞细胞液浓度大小相同
D.240 s时，将蔗糖溶液中的叶肉细胞置于清水中一定会发生复原现象
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60 s时，乙二醇溶液中叶肉细胞失水量小于蔗糖溶液中的叶肉细胞，蔗糖溶液中的叶肉细胞吸水能力较强，A错误；
120 s时，蔗糖溶液中的叶肉细胞还在
不断失水，原生质体体积缩小，叶肉细胞的细胞液浓度小于外界溶液浓度，B正确；
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180 s时，乙二醇溶液中的原生质体相对体积逐渐增大，说明此时叶肉细胞的细胞液浓度大于乙二醇溶液浓度，细胞吸水，原生质体相对体积增大，C错误；
240 s时，蔗糖溶液中的叶肉细胞可能会因为失水过多而死亡，不再发生质壁分离后的复原现象，D错误。
9.(2024·河南湘豫名校联考)如图所示为平衡时的渗透装置，单糖可以通过半透膜，而二糖不能通过半透膜，在此基础上继续实验。下列判断不正确的是
A.达到如图所示的平衡时，蔗糖溶液甲的浓度
高于乙
B.若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，则平衡
时m减小
C.若向漏斗中加入与甲等浓度的蔗糖溶液，则平衡时m 不变
D.向烧杯中加入少量蔗糖酶，平衡时m将增大
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若向漏斗中加入与甲等浓度的蔗糖溶液，则漏斗中溶质增多，溶液渗透压增大，平衡时m增大，C错误；
向烧杯中加入少量蔗糖酶，烧杯中蔗糖水解为单糖，由于单糖可以透过半透膜进入漏斗，使漏斗内溶质增多，平衡时m将增大，D正确。
达到如图所示的平衡时，由于液面高度差具有静水压，因此蔗糖溶液甲的浓度高于乙，A正确；
若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，由于渗透作用液面会继续上升，上升时将漏斗的溶液稀释，渗透压下降，因此平衡时m减小，B正确；
10.(2024·湖南，14)缢蛏是我国传统养殖的广盐性贝类之一，自身存在抵抗外界盐度胁迫的渗透调节机制。缢蛏体内游离氨基酸含量随盐度的不同而变化，如图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线。下列叙述错误的是
A.缢蛏在低盐度条件下先吸水，后失水直至趋于
动态平衡
B.低盐度培养8～48 h，缢蛏通过自我调节以增加
组织中的溶质含量
C.相同盐度下，游离氨基酸含量高的组织渗透压也高
D.缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关
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分析图中曲线，缢蛏在低盐度条件下鲜重先增大后减小，说明其先吸水后失水，最后趋于动态平衡，A正确；
低盐度培养下，0～8 h缢蛏鲜重增加，说明缢
蛏组织渗透压大于外界环境，导致缢蛏吸水，8 h后缢蛏鲜重减少，说明为恢复正常状态，缢蛏通过自我调节使组织中的溶质含量减少，从而降低组织渗透压，引起组织失水，B错误；
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组织渗透压的高低与其中的溶质含量有关，溶质越多，渗透压相对越高，因此，相同盐度下，游离氨基酸含量高的组织渗透压也高，C正确；
细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为氨基酸、甘油等非糖物质，由此推测缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关，D正确。
11.(2024·山东，4)仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是
A.细胞失水过程中，细胞液浓度增大
B.干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低
C.失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离
D.干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，有利于外层细胞的光
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细胞失水过程中，水从细胞液流出，细胞液浓度增大，A正确；
依题意“干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快”，可知外层细胞的细胞液中的单糖多，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的高，B错误；
内部薄壁细胞细胞壁的伸缩性比外层细胞的细胞壁伸缩性更大，失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离，C正确；
干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，使内部和外层的细胞液产生浓度梯度，水分从细胞液浓度低的内部细胞流向细胞液浓度高的外层细胞，外层细胞自由水含量增加，因而有利于外层细胞的光合作用，D正确。
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12.(2024·西安模拟)将某种植物细胞分别浸润在乙二醇溶液和蔗糖溶液中，其原生质体体积变化情况如图所示。下列说法错误的是
A.ab段细胞的吸水能力持续增强
B.b点细胞壁与原生质体之间充满蔗糖溶液
C.置于乙二醇溶液中的细胞从120 s时开始吸
收乙二醇
D.c点细胞液的渗透压比2 mol·L－1的乙二醇溶
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植物细胞在实验开始时就能通过自由扩散吸收乙二醇，C错误；
c点时细胞液浓度和外界溶液浓度相同，但由于细胞失水且乙二醇进入细胞，此时乙二醇浓度已经小于2 mol·L－1，所以细胞液的渗透压小于2 mol·L－1的乙二醇溶液的渗透压，D正确。
ab段细胞失水，细胞液浓度增大，细胞的吸水能力持续增强，A正确；
细胞壁具有全透性，因此细胞壁与原生质体之间充满蔗糖溶液，B正确；
13.研究人员用某种植物细胞为材料进行了两组实验：甲组将细胞置于一系列不同浓度的a(蔗糖或KNO3)溶液中，10分钟后测定细胞原生质体的相对体积；乙组将细胞置于某种浓度的b(蔗糖或KNO3)溶液中，每隔2分钟用显微镜观察、记录细胞原生质体的相对体积，甲、乙两组的实验结果分别如图1和图2所示。下列有关说法正确的是
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答案
A.实验取材时不可选用黑藻叶肉细胞
B.乙组实验所用溶液浓度需要小于0.16 mol·L－1，以免细胞过度失水死亡
C.甲组实验用的是KNO3溶液，乙组实验用的是蔗糖溶液
D.乙组实验过程中，8 min时细胞液的浓度应大于0.16 mol·L－1
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答案
明此时的外界溶液浓度与细胞液浓度相等，因此根据甲组实验可知，细胞液浓度为0.16 mol·L－1，乙组放在外界溶液中，原生质体相对体积先减小，说明所用溶液浓度应大于0.16 mol·L－1，B错误；
黑藻是高等植物，叶肉细胞内有中央大液泡，置于高浓度溶液中可发生质壁分离，因此该实验可以用黑藻叶肉细胞，A错误；
根据甲组细胞原生质体体积的变化，可知其所处的溶液中溶质不能进入细胞，因此其外界溶液为蔗糖溶液，当原生质体相对体积与初始体积相等时，说
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答案
根据B项分析可知，甲组实验用的是蔗糖溶液，乙组实验用的是KNO3溶液，C错误；
乙组实验过程中，8 min时原生质体相对体积虽等于初始体积，但由于该过程中细胞通过主动运输吸收了K＋和 ，因此这时细胞液的浓度应大于初始的0.16 mol·L－1，D正确。
14.(2024·湖北部分学校模拟)小液流法是测定植物组织细胞液浓度的一种实验方法，其原理是把高浓度溶液中的一小液滴放入低浓度溶液中时，液滴下沉；反之则上升。甲与乙两组试管相同且依次编号为1～6号，相同的试管编号中加入相同浓度的蔗糖溶液。在甲试管中放入待测植物材料一段时间后，从中取小液滴滴入乙试管(如图所示)，结果如表所示(注：甲试管内加入适量的甲烯蓝，甲烯蓝可使蔗糖溶液变蓝，忽略甲烯蓝对蔗糖浓度的影响)。下列相关叙述正确的是
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乙组试管编号 1 2 3 4 5 6
1 mol·L－1的蔗糖溶液(mL) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
蒸馏水(mL) 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0
蓝色小液滴升降情况 下降 下降 下降 上升 上升 上升
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答案
乙组试管编号 1 2 3 4 5 6
1 mol·L－1的蔗糖溶液(mL) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
蒸馏水(mL) 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0
蓝色小液滴升降情况 下降 下降 下降 上升 上升 上升
A.据表格分析待测植物材料的细胞液浓度相当于1.5～2.0 mol·L－1的蔗糖溶液
B.假设上述实验中蓝色液滴均下降，则需适当调高外界溶液浓度
C.上述实验也可以用等浓度硝酸钾溶液代替蔗糖溶液
D.蓝色小液滴在1～3号试管中均下降，下降速度最快的是3号试管
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答案
1～6号试管中蔗糖溶液的浓度逐渐升高，由于乙组3号试管中，液滴移动方向向下，乙组4号试管中，液滴移动方向向上，因每个试管中放入了蔗糖和蒸馏水，每个试管中的浓度应该用蔗糖溶液浓度除以蔗糖溶液和蒸馏水的体积之和，即10 mL，推知植物材料的细胞液浓度介于0.15～0.2 mol·L－1之间，A错误；
乙组试管编号 1 2 3 4 5 6
1 mol·L－1的蔗糖溶液(mL) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
蒸馏水(mL) 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0
蓝色小液滴升降情况 下降 下降 下降 上升 上升 上升
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蓝色小滴下降，说明植物细胞吸水，即所有外界溶液浓度均低于细胞液浓度，则需适当调高外界溶液浓度，B正确；
硝酸钾可进入植物细胞，最后外界溶液浓度都低于细胞液浓度，即蓝色小液滴都表现出下降，无法判断植物材料的细胞液浓度，C错误；
乙组试管编号 1 2 3 4 5 6
1 mol·L－1的蔗糖溶液(mL) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
蒸馏水(mL) 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0
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答案
乙组试管1、2、3中蓝色小滴下降的原因是甲组1、2、3试管中待测植物的细胞液浓度大于蔗糖溶液浓度，细胞吸水，导致试管中蔗糖溶液浓度上升，蓝色小滴密度大于乙组相同编号试管内溶液的密度，由于3号试管失水少，蔗糖溶液浓度变化小，故下降最慢，D错误。
乙组试管编号 1 2 3 4 5 6
1 mol·L－1的蔗糖溶液(mL) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
蒸馏水(mL) 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0
蓝色小液滴升降情况 下降 下降 下降 上升 上升 上升
15.科研人员将a、b两种植物的成熟叶片置于不同浓度的蔗糖溶液中，培养相同时间后检测其重量变化，结果如图所示。下列相关叙述正确的是
A.乙浓度条件下，a、b两种植物的成熟叶片细胞处于质壁分离状态
B.五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙>戊>甲>
丁>乙
C.在甲溶液中加入适量的蔗糖酶，在最初一段时
间，其中的b植物成熟叶片细胞液浓度将减小
D.两种植物细胞液浓度的大小关系为a>b
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答案
以b植物作为研究对象，丙浓度下细胞吸水最多，则丙的浓度最小，其次是戊，甲溶液中b植物既不吸水也不失水，与细胞液浓度相等，乙浓度下失水最多，则乙的浓度最大，因此五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙＜戊＜甲＜丁＜乙，B错误；
在甲溶液中，b植物吸水和失水处于动态平衡，蔗糖酶将蔗糖分解成葡萄糖和果糖，使其浓度增大，b植物将失水，细胞液浓度变大，C错误；
在丙浓度下，b植物的增加重量大于a植物，说明b植物的吸水量大于a植物，则两种植物细胞液浓度的大小关系为b>a，D错误。
二、非选择题
16.(2025·湖南部分学校联考)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。根据所学知识回答下列问题：
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答案
(1)成熟洋葱鳞片叶外表皮细胞中，相当于图1半透膜的结构是_________。一段时间内图1中漏斗内液面的变化为____________________。
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答案
原生质层
先逐渐升高，后不变
(2)在低倍显微镜下观察洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离，主要观察紫色中央液泡的大小变化和________________。水分子穿过洋葱鳞片叶外表皮细胞膜进入细胞的方式为___________________。图2中，常温下质壁分离细胞占比达到100%时，不同细胞质壁分离的程度____________ (填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。与常温相比，低温对细胞代谢、膜流动性的影响可能是________________________。
原生质层的位置
自由扩散和协助扩散
不一定相同
细胞代谢和膜流动性降低
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答案
(3)根据上述信息推断，洋葱植株通过_______________________________提高自身抗寒能力。为比较抗寒洋葱根尖成熟区的细胞液浓度和普通洋葱根尖成熟区细胞液浓度的高低，请根据上述实验方法，利用质壁分离实验的原理设计实验。实验思路：______________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________。
减少自由水含量和增大细胞液浓度
分别取抗寒洋葱根尖成熟区细胞和普通洋葱根尖成熟区细胞，制成临时装片，配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别进行处理，观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况
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