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通用版高考生物学一轮复习
课时突破练8　水进出细胞的原理
必备知识基础练
一、单项选择题
1.研究小组将第1~5组的马铃薯条分别用质量分数为5%、10%、15%、20%、25%的蔗糖溶液处理,一段时间后测定马铃薯条的质量变化如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A.马铃薯细胞的细胞膜和液泡膜都具有选择透过性
B.马铃薯细胞液的浓度最可能在15%~20%之间
C.第4组马铃薯细胞发生了质壁分离,吸水能力弱
D.若实验长时间进行,第5组马铃薯细胞可能会死亡
2.(2025山东潍坊高三期中)研究发现,低温处理一段时间后的葫芦藓叶片细胞变得不易发生质壁分离。下列说法错误的是(　　)
A.细胞保持活性是发生质壁分离的必要条件
B.发生质壁分离的过程中,细胞液浓度逐渐增大
C.低温环境下,葫芦藓叶片细胞内结合水与自由水的比值增大
D.葫芦藓叶片细胞可通过降低细胞液渗透压来适应低温环境
3.实验小组将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的外界溶液中,测量并绘制出细胞液浓度/外界溶液浓度的值(P值)随时间的变化曲线(如图所示)。下列说法错误的是(　　)
A.实验中0~T1时段,细胞液的颜色变深,吸水能力逐渐增强
B.将该细胞置于一定浓度的蔗糖溶液中短时间也会出现示意图中的曲线
C.实验中发生质壁分离的内因是细胞壁的伸缩性小于原生质层
D.实验中液泡的颜色变化与生物膜的选择透过性有关
4.取某植物的成熟叶片,用打孔器获取叶圆片,等分成两份,分别放入质量浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中,得到甲、乙两个实验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时,检测甲、乙两组溶液的质量浓度,发现甲组中甲糖溶液的质量浓度升高。在此期间叶肉细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断,下列说法错误的是(　　)
A.甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液的质量浓度升高
B.若测得乙糖溶液的质量浓度不变,则乙组叶细胞的净吸水量为零
C.若测得乙糖溶液的质量浓度降低,则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离
D.若测得乙糖溶液的质量浓度升高,则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组
5.(2025山东枣庄模拟)反渗透又称逆渗透,是一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力,当压力超过它的渗透压时,溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。反渗透技术在生活和工业水处理中已有广泛应用,如海水和苦咸水淡化、医用和工业用水的生产、纯水和超纯水的制备、工业废水处理、食品加工浓缩、气体分离等。下列关于反渗透技术的说法,错误的是 (　　)
A.自然状态下的渗透装置,达到渗透平衡时,若半透膜两侧溶液存在高度差,则一定存在浓度差
B.若用反渗透技术处理海水,在膜的低压侧得到淡水,在高压侧得到卤水
C.反渗透技术可用于乳品、果汁的浓缩,高压泵应该安装在稀溶液侧
D.海水淡化时,反渗透膜的成分与结构会影响反渗透膜的脱盐率和水通量
6.将某植物成熟细胞置于一定浓度的K+溶液中,发现其原生质体(除去细胞壁后的细胞)相对体积变化趋势如图曲线ABCD所示。据图信息判断,下列说法正确的是(　　)
A.曲线AB段相对体积未变,说明细胞未发生渗透吸水或失水
B.比较B、D两点所在时刻的植物细胞液浓度,B点等于D点
C.影响细胞吸收K+速率的因素有载体数量、细胞呼吸强度等
D.用相同浓度甘油溶液代替K+溶液,可得类似ABCE的曲线
关键能力提升练
二、不定项选择题
7.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。下列叙述正确的是(　　)
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
8.为探究低温对植物细胞质壁分离的影响,某生物兴趣小组分别取经常温(25 ℃)和低温(4 ℃)处理24 h的葫芦藓叶片,将其浸润在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中,观察并记录植物细胞的初始质壁分离平均时间、相同时间内发生质壁分离的细胞所占比例及原生质体长度与细胞长度的比值,结果如图1、图2所示。下列有关实验的分析正确的是(　　)
A.实验中细胞的质壁分离现象需在高倍显微镜下观察
B.与常温相比,低温处理后葫芦藓叶片细胞失水速率增加
C.推测低温可使细胞内的自由水减少,引起细胞液浓度升高
D.实验结果可直接说明低温导致细胞膜流动性降低
9.(2025山东泰安高三期中)将若干生理状态相同、长度为3 cm的鲜萝卜条随机均分为四组,分别置于清水a(对照组)和三种物质的量浓度相同的b、c、d溶液(实验组)中,定时测量每组萝卜条平均长度,记录结果如图所示。据图分析,下列叙述错误的是 (　　)
A.a、b、c三组萝卜条的细胞都是先发生了质壁分离,然后又发生了自动复原
B.30 min后,b、c、d三组萝卜条细胞的吸水能力均逐渐增大
C.90 min时,四组中的萝卜条的细胞液浓度都比实验前大
D.80 min后,取出d组萝卜条并置于清水中,可能观察不到质壁分离复原的现象
参考答案
1.C　马铃薯细胞的细胞膜和液泡膜属于生物膜,都有选择透过性,A项正确。蔗糖溶液浓度为15%时,马铃薯细胞吸水,蔗糖溶液浓度为20%时,马铃薯细胞失水。由此推测,蔗糖浓度在15%~20%之间的某个浓度时,马铃薯细胞既不失水也不吸水,即其细胞液的浓度最可能在15%~20%之间,B项正确。第4组马铃薯条质量减小,细胞失水发生了质壁分离,细胞液浓度增大,吸水能力增强,C项错误。第5组马铃薯条质量减小,细胞失水,若实验长时间进行,失水量多,马铃薯细胞可能会死亡,D项正确。
2.D　活细胞的植物细胞才可能发生质壁分离,可见细胞保持活性是发生质壁分离的必要条件,A项正确;发生质壁分离的过程中,细胞发生渗透失水,细胞液浓度逐渐增大,B项正确;结合水越多,细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强;低温环境下,葫芦藓叶片细胞内结合水与自由水的比值增大,C项正确;题干信息:低温处理一段时间后的葫芦藓叶片细胞变得不易发生质壁分离,可见葫芦藓叶片细胞可通过提高细胞液渗透压来适应低温环境,D项错误。
3.B　实验中0~T1时段,P<1,说明细胞液浓度<外界溶液浓度,细胞失水过程中,细胞液颜色变深,细胞浓度变大,吸水能力逐渐增强,A项正确;据图分析可知,该实验中发生了质壁分离后自动复原的现象,将该细胞置于一定浓度的蔗糖溶液中,如果蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度,会出现质壁分离,但不会发生自动复原的现象,不会出现示意图中的曲线,B项错误;实验中会发生质壁分离,该现象能证明细胞壁的伸缩性小于原生质层,C项正确;实验中液泡的颜色变化与液泡中色素的浓度有关,受细胞吸水、失水的影响,细胞的吸水与失水又与生物膜选择吸收溶质有关,D项正确。
4.D　由题干可知,甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍,且甲、乙两组溶液的质量浓度相等,故甲糖溶液的物质的量浓度低于乙糖溶液,即甲糖溶液的渗透压小于乙糖溶液。甲糖溶液的质量浓度升高,说明叶细胞吸收了甲糖溶液中的水分,A项正确。若测得乙糖溶液的质量浓度不变,则说明乙糖溶液和叶细胞的水分进出达到平衡,B项正确。若测得乙糖溶液的质量浓度降低,则说明乙糖溶液的浓度高于细胞液浓度,叶肉细胞失水,发生质壁分离,C项正确。若测得乙糖溶液的质量浓度升高,则说明乙糖溶液的浓度低于细胞液浓度,叶细胞吸水,但由于甲糖溶液的渗透压低于乙糖溶液,故叶细胞的净吸水量乙组小于甲组,D项错误。
5.C　渗透平衡时,若半透膜两侧溶液存在高度差,则一定存在浓度差,浓度差来维持高度差,A项正确;海水淡化过程中采用反渗透技术,只允许水通过,半透膜阻止其他离子、无机盐等通过,故在膜的低压侧得到淡水,在高压侧得到卤水,B项正确;乳品、果汁的浓缩过程中,高压泵应该安装在乳品或果汁侧,才能达到浓缩的目的,C项错误;反渗透膜脱盐率和水通量与其成分和结构密切相关,D项正确。
6.C　曲线AB段相对体积未变,说明细胞吸水速率和失水速率相等,A项错误;该植物成熟细胞在发生质壁分离并复原的过程中,会通过主动运输持续吸收K+,故B、D两点所在时刻的植物细胞液浓度不一定相等,B项错误;植物细胞吸收钾离子的方式一般为主动运输,需要载体蛋白和消耗细胞呼吸提供的能量,因此影响细胞吸收K+速率的因素有载体数量、细胞呼吸强度等,C项正确;甘油可通过自由扩散进入细胞,将成熟植物细胞置于较高浓度的甘油中先发生质壁分离随后会复原,因此用相同浓度甘油溶液代替K+溶液,可得类似ABCD的曲线,D项错误。
7.BCD　由题图可知,蔗糖溶液①处理保卫细胞后,细胞的气孔开度稍变大,说明蔗糖溶液①的浓度略小于保卫细胞的细胞液浓度,保卫细胞由初始状态经过蔗糖溶液③处理后,细胞的气孔开度变大明显,说明细胞吸水较多,保卫细胞的细胞液浓度下降明显,因此③处理后保卫细胞细胞液浓度<①处理后保卫细胞细胞液浓度,A项错误,C项正确。用蔗糖溶液②处理细胞后,细胞的气孔开度变小,说明细胞失水,可观察到质壁分离现象,B项正确。由以上分析可知,蔗糖溶液①可以近似为保卫细胞的等渗溶液,蔗糖溶液②为保卫细胞的高渗溶液,蔗糖溶液③则为保卫细胞的低渗溶液,故三种蔗糖溶液的浓度高低为②>①>③,D项正确。
8.C　植物细胞的质壁分离现象在低倍显微镜下就可观察到,A项错误;葫芦藓叶片在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中会发生质壁分离,与常温相比,低温处理后植物细胞的初始质壁分离平均时间变长,说明低温处理后葫芦藓叶片细胞失水速率降低,B项错误;低温处理相同时间后发生质壁分离的细胞所占比例远低于常温处理的,且低温处理后质壁分离的细胞原生质体长度与细胞长度的比值大于常温处理的,说明低温处理的叶片细胞质壁分离程度显著低于常温处理下的,因此低温处理后细胞失水减少,而细胞失水能力与细胞液浓度大小呈负相关,再结合植物细胞中自由水比例降低可避免气温下降导致结冰而损害自身可推测,低温处理导致植物细胞中自由水减少,细胞液浓度升高,C项正确;实验结果只能说明温度会影响植物细胞的质壁分离,并不能直接说明低温对细胞膜流动性的影响,D项错误。
9.ABC　清水组萝卜条细胞发生了渗透吸水,甘油溶液和葡萄糖溶液组萝卜条先渗透失水后渗透吸水,即b、c组萝卜条的细胞都是先发生了质壁分离,然后又发生了自动复原,A项错误。30~40 min,b组萝卜条长度不断增加,说明细胞吸水;c组萝卜条长度继续减小,说明继续失水,细胞的吸水能力逐渐增大;d组萝卜条长度基本不变,说明水分子进出平衡,细胞吸水能力不变,B项错误。90 min时,a组萝卜条的细胞液浓度小于实验前,C项错误。80 min后,d组萝卜可能失水过多而死亡,取出d组萝卜条并置于清水中,可能观察不到质壁分离复原的现象,D项正确。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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