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2026全国版高中生物学突破练
突破练6
(选择题每小题3分)
基础·满分练
命题角度1　渗透作用的原理及应用
1.(2026湖南邵阳模拟)如图为常见的两套渗透装置,图中S1为0.3 mol/L的蔗糖溶液、S2为蒸馏水、S3为0.3 mol/L的葡萄糖溶液。已知葡萄糖能通过半透膜,但蔗糖不能通过半透膜;两装置半透膜面积相同,初始时液面高度一致,A装置一段时间后再加入蔗糖酶。下列叙述错误的是(　　)
A
B
A.实验刚开始时,装置A和装置B中水分子从S2侧进入另一侧的速率相同
B.装置B的现象是S3溶液液面先上升后下降,最终S3和S2溶液液面持平
C.漏斗中液面先上升,加酶后继续上升,然后开始下降
D.若不加入酶,装置A、B达到渗透平衡时,S1溶液浓度小于S3溶液浓度
2.(2025山东日照模拟)实验小组在适宜条件下将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的乙二醇溶液中,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)。下列叙述错误的是(　　)
A.t0→t1,水分子运输速率减慢,细胞的吸水能力逐渐下降
B.t1→t2,细胞持续吸水,t2时刻的细胞液浓度大于t0时刻
C.图中的t2时刻,水分子进出细胞处于动态平衡状态
D.若降低实验环境的温度,到达最大P值所需时间会变长
命题角度2　细胞失水和吸水的原理的应用
3.(2026安徽模拟)实验小组将紫色洋葱外表皮细胞置于适宜浓度的蔗糖溶液中,液泡体积的相对大小随时间的变化曲线如图所示,整个过程中细胞都维持正常活性。下列有关说法正确的是(　　)
A.与A点相比,B点的细胞吸水能力更强
B.C点时,细胞液浓度和外界溶液浓度相等
C.AB段,只有水分渗出细胞,没有水分进入细胞
D.将细胞重新置于清水中,细胞液浓度会逐渐增大
4.(2025河北衡水模拟)哺乳动物细胞在0.9% NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中,一段时间后制作临时装片,用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是(　　)
A.在高于0.9% NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离
B.在0.9% NaCl溶液中,红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞
C.在低于0.9% NaCl溶液中,红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂
D.渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散
命题角度3　质壁分离与复原实验及应用
5.(2026陕西商洛模拟)“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,在清水和0.3 g/mL蔗糖溶液中处于稳定状态的细胞如图1、图2所示,已知实验过程中细胞始终有活性。下列叙述错误的是(　　)
图1　清水
图2　蔗糖溶液
A.图1细胞发生渗透吸水,图2细胞发生渗透失水
B.图1细胞细胞液浓度升高,图2细胞细胞液浓度降低
C.图1和图2中进出细胞的水分子均是自由水
D.将图2细胞置于清水中,细胞会发生质壁分离复原
6.(2026宁夏银川模拟)某实验小组先取紫色洋葱鳞片叶外表皮制作临时装片,再先后用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液和清水浸润材料,在显微镜下观察细胞的形态及变化,分别如图甲、乙所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A.图甲中细胞发生质壁分离的条件之一是原生质层的伸缩性大于细胞壁
B.图甲中细胞质壁分离程度有所不同,说明不同细胞的初始细胞液浓度有差异
C.用清水处理后,细胞的原生质层逐渐向细胞壁贴合,细胞体积会明显增大
D.若图乙表示细胞完成质壁分离后的复原,则此时水分子进出细胞可能达到平衡状态
7.(2026江苏扬州模拟)有关“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验的叙述,正确的是(　　)
A.滴加KNO3溶液时不能在载物台上操作,以防止KNO3溶液污染载物台和镜头
B.撕取的表皮如果稍带叶肉细胞应重新撕取,因为显微镜只能观察单层细胞的标本
C.洋葱鳞片叶表皮细胞有中央大液泡,因此可以只用低倍镜观察质壁分离和复原
D.体积分数为70%的乙醇能使洋葱鳞片叶表皮细胞迅速质壁分离后自动复原
8.(2025广东广州质检)耐盐碱水稻是指能在盐浓度0.3%以上的盐碱地生长的水稻品种。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,研究小组使用0.3 g/mL的KNO3溶液分别处理普通水稻和耐盐碱水稻细胞,结果如图所示。下列分析错误的是(　　)
A.0~1 h期间Ⅰ组水稻细胞液浓度小于外界溶液浓度,发生了质壁分离
B.1~3 h期间Ⅰ组水稻细胞开始吸收K+和N,细胞吸水能力逐渐增强
C.Ⅱ组水稻细胞原生质体体积没有变小,因此可判断其为耐盐碱水稻
D.可用浓度大于0.3 g/mL的KNO3溶液进一步探究水稻的耐盐碱能力
能力·高分练
9.(2026重庆模拟)某校生物兴趣小组将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实验前质量与实验后质量之比,结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.甲浓度条件下,A植物细胞的吸水能力随时间的延长而增大
B.乙、丙浓度条件下,实验结束时A、B两种植物的细胞液浓度大致相等
C.实验前两种叶片细胞液浓度的大小关系为B>A
D.五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙<乙<甲<戊<丁
10.(6分)(2025全国卷)将某植物叶肉细胞放入一定浓度的KCl溶液中,起初细胞失水发生质壁分离,一定时间(t)后细胞开始吸水,并逐渐复原。回答下列问题。
(1)植物细胞与外界溶液进行水分交换时,水分子跨膜运输的两种方式是________________________。
(2)细胞失水发生质壁分离,原生质层与细胞壁分离的原因是____________。
(3)一定时间(t)后细胞开始吸水的原因是______________________________。
参考答案
基础·满分练
1.D　根据渗透作用的原理,实验刚刚开始时,由于装置A和装置B中半透膜两侧的溶液浓度差相同,所以水分子从S2侧进入另一侧的速度相同,A项正确。由于葡萄糖能通过半透膜,所以装置B的现象是S3溶液液面先上升后下降,最终S3和S2溶液液面持平,B项正确。水分子进入漏斗使液面上升,加酶后,蔗糖被蔗糖酶催化分解为葡萄糖和果糖,漏斗中溶液浓度增大,液面会继续上升,但是由于葡萄糖能透过半透膜,烧杯中溶液浓度增大,S1与S2溶液的浓度差减小,故漏斗中液面开始下降,C项正确。若不加入酶,装置A达到渗透平衡后,由于漏斗中溶液存在重力势能,水分子进出半透膜速率相等,但装置A中漏斗内的蔗糖不可能进入烧杯中,所以S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度,由于葡萄糖能通过半透膜,装置B达到渗透平衡时,S2溶液浓度等于S3溶液浓度,最终,若不加入酶,装置A、B达到渗透平衡时,S1溶液浓度大于S3溶液浓度,D项错误。
2.A　t0→t1细胞液浓度与该溶液浓度的比值(P值)小于1,但该值在慢慢向1靠近,说明外界溶液浓度大,细胞失水,但水分子运输速率减慢,同时细胞的吸水能力逐渐上升,A项错误。t1→t2,细胞液浓度与该溶液浓度的比值(P值)大于1,说明细胞液浓度大于外界溶液浓度,细胞吸水,但由于乙二醇进入细胞中,所以t2时刻的细胞液浓度大于t0时刻,B项正确。t2时P值不再变化,说明水分子进出细胞处于动态平衡状态,C项正确。温度会影响酶的活性以及膜的流动性等,若降低实验环境的温度,到达最大P值所需时间会变长,D项正确。
3.A　与A点相比,B点时细胞失水更多,细胞液浓度更大,所以吸水能力更强,A项正确。在C点时,液泡相对体积不变,可能是细胞液失水导致浓度达到与外界溶液浓度相等,或者细胞由于体积限制无法再失水,但细胞液浓度仍低于外界溶液浓度,B项错误。AB段细胞在失水,但水分进出细胞是双向的,只是渗出细胞的水分多于渗入细胞的水分,C项错误。将细胞重新置于清水中,细胞吸水,细胞液浓度会逐渐减小,D项错误。
4.C　在高于0.9% NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩,但其没有细胞壁,不会发生质壁分离,A项错误。在0.9% NaCl溶液中,红细胞形态未变是由于此时水分子进出细胞的量达到动态平衡,B项错误。渗透作用是指水分子从溶液浓度较低处向溶液浓度较高处进行的扩散,D项错误。
5.B　图1细胞处于清水中,细胞液浓度大于清水浓度,根据渗透作用原理,水分子会从清水(低浓度)向细胞液(高浓度)扩散,所以细胞发生渗透吸水;图2细胞处于0.3 g/mL蔗糖溶液中,蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度,水分子会从细胞液(低浓度)向蔗糖溶液(高浓度)扩散,细胞发生渗透失水,A项正确。图1细胞发生渗透吸水,细胞液中的水分增多,细胞液浓度会降低;图2细胞发生渗透失水,细胞液中的水分减少,细胞液浓度会升高,B项错误。在渗透作用中,进出细胞的水分子都是自由水,因为结合水不能自由移动,无法参与渗透过程,C项正确。图2细胞处于蔗糖溶液中发生了质壁分离,由于实验过程中细胞始终有活性,将其置于清水中,细胞液浓度大于清水浓度,细胞会发生渗透吸水,从而出现质壁分离复原现象,D项正确。
6.C　细胞能够发生质壁分离的条件之一是原生质层的伸缩性大于细胞壁,A项正确。由图可知,图甲细胞发生质壁分离,且质壁分离的程度有差异,说明不同细胞的初始细胞液浓度有所不同,B项正确。将质壁分离后的细胞置于清水后,细胞会吸水,细胞质壁分离逐步复原,由于细胞壁的存在,细胞体积不会明显变大,C项错误。图乙表示清水浸润后细胞已完成质壁分离的复原,由于细胞壁的束缚不能继续吸水,此时水分子进出细胞可能达到平衡,D项正确。
7.C　滴加KNO3溶液时可以在载物台上操作,以方便观察质壁分离和质壁分离复原过程,A项错误。用镊子撕取的表皮,若带有少量的叶肉细胞仍可用于实验,但应避免细胞重叠,B项错误。洋葱鳞片叶表皮细胞有中央大液泡,质壁分离和复原现象在低倍镜下即可清晰观察(液泡大小、原生质层位置变化易分辨),无需高倍镜,C项正确。体积分数为70%的乙醇浓度过高,会使洋葱鳞片叶细胞失水过多而死亡,不会发生质壁分离复原,D项错误。
8.B　0~1 h期间Ⅰ组水稻原生质体体积的相对值减小,说明细胞失水,此时细胞液浓度小于外界溶液浓度,发生了质壁分离,A项正确。Ⅰ组水稻细胞在0~1 h时,已开始吸收K+和N,B项错误。在0.3 g/mL的KNO3溶液中,Ⅱ组水稻的原生质体体积增大,说明Ⅱ组水稻可以从外界环境中吸收水分,属于耐盐碱水稻,C项正确。若需进一步探究水稻的耐盐碱能力,可用浓度大于0.3 g/mL的KNO3溶液进行实验,D项正确。
能力·高分练
9.D　在甲浓度条件下,A植物的实验前质量与实验后质量之比小于1,说明A植物细胞吸水。细胞吸水后,细胞液浓度减小,吸水能力减弱,A项错误。在乙、丙浓度条件下,A、B两种植物的实验前质量与实验后质量之比大致相等,但这并不意味着两种植物的细胞液浓度大致相等。该比值只能反映植物细胞在该蔗糖溶液中的失水或吸水情况,不能直接得出细胞液浓度相等的结论,B项错误。当蔗糖溶液浓度为甲时,A植物细胞吸水,B植物细胞失水,说明实验前A植物细胞液浓度大于B植物,即A>B,C项错误。实验前质量与实验后质量之比大于1,说明植物细胞失水,且比值越大,失水越多,蔗糖溶液浓度越高;比值小于1,说明植物细胞吸水。所以五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙<乙<甲<戊<丁,D项正确。
10.(1)自由扩散、协助扩散
(2)细胞失水体积缩小,原生质层比细胞壁的伸缩性大
(3)K+和Cl-进入细胞,使细胞内渗透压高于外界溶液
解析 (1)水分子跨膜运输的方式有自由扩散、协助扩散,水分子更多的是借助膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。(2)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞发生失水导致体积缩小,且原生质层比细胞壁的伸缩性大,因此细胞会发生质壁分离现象。(3)KCl会电离出K+和Cl-,K+和Cl-通过主动运输进入细胞,使细胞内渗透压高于外界溶液,细胞吸水。
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