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第6讲　物质跨膜运输的实例
1 [2024徐州模拟]黑藻是生物实验常用的材料，下列有关叙述正确的是(　　)
A. 用黑藻幼嫩的小叶观察叶绿体和线粒体，高倍镜下清晰可见
B. 用黑藻幼嫩的小叶观察细胞的质壁分离，液泡绿色逐渐加深
C. 用黑藻叶片提取叶绿体中的色素，研磨时要加入适量的SiO2、CaCO3和层析液
D. 用黑藻根尖观察有丝分裂，可能观察到长方形的细胞，有的细胞还有液泡
2 [2026河北石家庄月考]如图为渗透作用实验装置，a、b、c代表不同浓度蔗糖溶液(蔗糖不能透过半透膜)，开始时如图1，过一段时间后漏斗管内的液面不再发生变化，结果如图2，H1、H2表示漏斗管内外液面的高度差。下列说法错误的是(　　)
图1 图2
A. 开始时，三种溶液浓度关系：b＞c＞a
B. b、c液面上升过程，液面上升速度不断降低
C. 稳定后，三种溶液浓度关系：b＝c＝a
D. 稳定后，仍有水分子通过半透膜
3 [2026上海月考]某实验小组将紫色洋葱鳞片叶细胞做成临时装片，滴加一定浓度的KNO3溶液，在光学显微镜下观察细胞的变化。图1表示某时刻视野中的细胞；图2表示观察期间A细胞原生质体大小变化情况。下列说法正确的是(　　)
图1 图2
A. 图1状态下，外界溶液浓度大于细胞液浓度
B. 图1中，A细胞的吸水能力在逐渐增强
C. 图2中，de时段细胞内外达到渗透平衡，细胞液浓度等于外界溶液浓度
D. 图2中，e时细胞中K＋的含量比a时的高
4 叶绿体中的色素为脂溶性，液泡中紫红色的花青苷为水溶性。以月季成熟的紫红色叶片为材料，下列实验无法达到目的是(　　)
A. 用无水乙醇提取叶绿体中的色素
B. 用水作层析液观察花青苷的色素带
C. 用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水
D. 用光学显微镜观察表皮细胞染色体的形态和数目
5 [2026广东佛山期中]图1为洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离及复原实验流程图，图2为某同学根据该实验中某时刻观察到的图像绘制的模式图。下列叙述正确的是(　　)
图1 图2
A. B过程观察不到细胞膜及其以内部分紧贴着细胞壁
B. D过程观察到的视野中，细胞质壁分离的程度无差异
C. 在D和F过程均能观察到如图2所示的细胞
D. 实验结束时的细胞液浓度与初始时的细胞液浓度相同
6 [2024连云港模拟]下图是某同学用黑藻叶细胞观察叶绿体以及质壁分离和复原时所拍摄的显微图像。相关叙述错误的是(　　)
A. 在图示状态下，a、b处浓度大小可能为a>b、a＝b或aB. 相邻叶绿体的平均距离不断变大说明叶细胞处于质壁分离复原的过程
C. 在观察叶绿体时，不同细胞中细胞质环流的方向都相同
D. 在细胞发生质壁分离的过程中，胞质环流的速率会减慢
7 [2025盐城八校联考]将某藻类叶片放入一定浓度的溶液中，细胞的变化趋势如图所示，y为相应参数。下列叙述错误的是(　　)
A. 若y表示液泡体积，则a点时细胞吸水能力最弱
B. 若y表示液泡体积，则该溶液不可能是蔗糖溶液
C. 若y表示液泡体积，则b点时发生质壁分离复原
D. 若将藻类叶片置于清水中，细胞也不会吸水涨破
8 某同学探究“不同浓度蔗糖溶液对叶表皮细胞形态的影响”，得到如图所示结果。下列相关叙述错误的是(　　)
A. 实验主要原理是成熟的植物细胞能够发生渗透作用
B. 实验中必须先在低倍镜下找到观察对象再换成高倍镜观察
C. 叶表皮细胞浸润在蒸馏水中时，细胞会发生膨胀
D. 结果表明大多数细胞的细胞液浓度介于0.2～0.25 mmol/L 之间
9 [2025贵州贵阳模拟]将一新鲜马铃薯块茎切成形状大小相同的若干小条，均分为四组，分别浸泡在不同浓度的KNO3溶液中，30 min和4 h时测量各组小条的长度并取平均值，结果如下图所示。下列分析错误的是(　　)
A. a组小条的长度受吸水量和细胞壁伸缩性的限制
B. 4 h时，b组小条块茎细胞的细胞液浓度比实验前高
C. c组小条中的细胞在30 min后开始吸收无机盐离子
D. 根据实验结果分析，d组细胞可能由于失水过多而死亡
10 某兴趣小组利用植物细胞的质壁分离实验测定紫色洋葱鳞片叶外表皮的细胞液浓度，实验过程如下：分别撕取洋葱鳞片叶外表皮置于0.1 mol/L、0.2 mol/L……1.0 mol/L的蔗糖溶液中，浸泡一段时间后取相应浓度的蔗糖溶液滴在载玻片上制作临时装片镜检统计。下列关于实验误差的说法，错误的是(　　)
A. 若配制蔗糖溶液时，蔗糖未充分溶解即进行实验，实验结果偏大
B. 镜检时若用清水代替相应浓度的蔗糖溶液制作临时装片，实验结果偏小
C. 用相应浓度的蔗糖溶液处理洋葱表皮细胞的时间过短，实验结果偏大
D. 若使用KNO3溶液代替相应浓度的蔗糖溶液进行实验，会造成较大实验误差
11 (多选)[2024无锡期中]在观察洋葱紫色外表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中，同一视野下某细胞的变化如图所示，下列叙述正确的有(　　)
A. 原生质层包含细胞核以及液泡膜与细胞膜间的细胞质
B. 甲→乙时，会发现液泡颜色逐渐加深，体积逐渐变小
C. 该实验不存在对照
D. 乙状态时，原生质层和细胞壁发生了分离
12 (多选)[2024南通检测]用浓度为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下图。下列相关叙述正确的有(　　)
A. 用较低倍的显微镜镜检乙二醇溶液中的细胞会发生质壁分离后自动复原
B. 60 s后，蔗糖溶液中细胞的细胞液浓度缓慢增大，120 s时趋于与此时的蔗糖浓度相同
C. 120 s后，乙二醇分子开始进入细胞内使细胞液浓度逐渐增大
D. 细胞失水导致原生质体相对体积发生A→B的变化，B→D水分子进出基本平衡
13 [2026山西太原期中]为探究植物细胞的吸水和失水，某生物学小组利用显微镜、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞、一定浓度的KNO3溶液和蔗糖溶液等进行相关实验。实验过程中，该小组同学观察到图1所示的实验现象，定时测量的液泡体积变化如图2所示。回答下列问题。
图1 图2
(1) 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为一个渗透系统，它的________相当于一层半透膜。当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，可观察到________现象，说明植物细胞可通过渗透作用失水。
(2) 图1中①②处的颜色分别为______、________。此时细胞液浓度与外界溶液浓度的大小关系可能是________。
A. 细胞液浓度>外界溶液浓度
B. 细胞液浓度<外界溶液浓度
C. 细胞液浓度＝外界溶液浓度
D. 不确定
(3) 图2中A溶液代表________溶液。t1时，______(填“A”或“B”)溶液中细胞的吸水能力更强；t1后A溶液对应曲线上升的主要原因是___________________
______________________________________________________________________。
第6讲　物质跨膜运输的实例
1 D　在不染色的情况下，高倍镜下不能观察到线粒体，A错误；液泡中无叶绿素，不呈绿色，B错误；用黑藻叶片提取叶绿体中的色素，研磨时要加入适量的SiO2、CaCO3和无水乙醇，层析液用于色素的分离，C错误；用黑藻根尖观察有丝分裂，可能观察到长方形的分生区细胞，有的细胞还有液泡，如成熟区细胞，D正确。
2 C　根据图2的结果H1>H2>0，可知，图1中b的浓度大于c的浓度，b的浓度和c的浓度均大于a的浓度，即三种溶液浓度关系为b＞c＞a，A正确；图2中的b、c液面在上升过程中，两漏斗内溶液的浓度与a溶液的浓度差越来越小，所以液面上升速度不断降低，B正确；根据图2的结果(H1高于H2)可知，所以稳定后图2中b的浓度大于c的浓度，C错误；图2漏斗中的水柱稳定后，仍有水分子通过半透膜，即水分子由a进入b、c和水分子由b、c进入a是相等的，处于动态平衡，D正确。
3 D　紫色洋葱鳞片叶细胞在KNO3溶液中会发生质壁分离和自动复原过程，因此图1状态可能处于质壁分离复原过程，则外界溶液浓度小于细胞液浓度，A错误；图1状态可能处于质壁分离复原过程，则细胞吸水，细胞液浓度降低，吸水能力逐渐减弱，B错误；由于细胞壁的存在，图2中de时段细胞内外达到渗透平衡时，外界溶液形成的渗透压＝细胞液形成的渗透压＋细胞壁形成的膨压，故细胞液浓度仍大于外界溶液浓度，C错误；图2中，a时为对照，之后洋葱鳞片外表皮细胞一直主动吸收KNO3，因此e时细胞中K＋的含量比a时的高，D正确。
4 D　染色体形成于细胞分裂的前期，表皮细胞已经高度分化，没有分裂能力，不能用光学显微镜观察到染色体的形态和数目，D错误。
5 C　B过程细胞处于正常状态，可观察到细胞膜及其以内部分紧贴着细胞壁，A错误；不同细胞的状态、体积大小、细胞液浓度不总是完全一致，D过程观察到的视野中细胞质壁分离的程度有差异，B错误；图2所示细胞可能正在发生质壁分离，可能达到动态平衡，也有可能正在发生质壁分离复原，在D和F过程均能观察到如图2所示的细胞，C正确；实验结束时的细胞液浓度与初始时的细胞液浓度不一定相同，D错误。
6 C　图示细胞原生质层与细胞壁分开，此时细胞有可能处于渗透平衡、正在质壁分离或正在质壁分离复原，故a、b处浓度大小可能为a＞b、a＝b或a＜b，A正确；相邻叶绿体的平均距离不断变大说明细胞吸水膨胀，即叶细胞处于质壁分离复原的过程，B正确；不同细胞中细胞质环流的方向可能不相同，C错误；在细胞发生质壁分离的过程中，细胞失水，细胞液浓度增大，胞质环流的速率会减慢，D正确。
7 A　y表示液泡体积，a点时液泡体积最小，此时细胞失水量最多，细胞液浓度最大，细胞吸水能力最强，A错误；y表示液泡体积，液泡体积先减小后增加，说明细胞发生了质壁分离以及质壁分离的自动复原，故该溶液不可能是蔗糖溶液，B正确；y表示液泡体积，液泡体积先减小后增大，说明细胞先失水，ab段细胞吸水，因此b点时发生质壁分离复原，C正确；将藻类叶片置于清水中，由于植物细胞壁的支持和保护，细胞不会吸水涨破，D正确。
8 B
9 C　a组小条吸水膨胀，但细胞壁伸缩性较小，其长度增长受细胞壁伸缩性的限制，A正确；b组马铃薯小条4 h时长度与初始时相同，这表明细胞吸水和失水达到平衡，但在这个过程中，细胞吸收了KNO3溶液中的离子，使得细胞内溶质增多，所以细胞液浓度比实验前高，B正确；c组小条在30 min时长度减小，说明细胞失水，在此时刻之前细胞已经吸收无机盐离子了，并非30 min后才开始吸收，C错误；d组溶液浓度过高，30 min和4 h时小条长度无变化，说明细胞可能因失水过多死而亡，无法发生质壁分离复原，D正确。
10 B　镜检时若用清水代替，导致刚发生质壁分离的细胞吸水，使实验结果误差偏大，B错误
11 BD　原生质层包含液泡膜、细胞膜及其两层膜之间的细胞质，细胞核不属于原生质层，A错误；本实验选择的是洋葱紫色外表皮细胞，甲→乙时，发现液泡体积逐渐变小，液泡颜色逐渐加深，B正确；该实验存在自身前后对照，C错误。
12 ABD　据图所示，在浓度为2 mol/L的乙二醇溶液中，原生质体的体积先变小后变大，说明发生了质壁分离后自动复原，该过程可以用较低倍的显微镜观察到，A正确；60 s后原生质体体积缓慢减小，此时细胞的细胞液浓度缓慢增大，120 s时，原生质体体积基本不变，此时细胞水分子进出相对平衡，说明120 s时细胞液浓度趋于与此时的蔗糖浓度相同，B正确；在植物细胞放入浓度为2 mol/L的乙二醇溶液时，乙二醇分子就已经开始进入细胞内使细胞液浓度逐渐增大，而不是在120 s后，C错误；据图所示，A→B原生质体体积变小，是由于外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，B→D原生质体体积基本不变，此时水分子进出基本平衡，D正确。
13 (1) 原生质层　质壁分离　(2) 无色　紫色　D　(3) KNO3　A　K＋和NO通过主动运输进入细胞，使细胞液浓度增大，细胞吸水(共37张PPT)
第2单元
细胞的代谢
第6讲　物质跨膜运输的实例
内容索引
核心体系
学习目标
活动方案
名卷优选
学 习 目 标
1．概述渗透作用的原理。2.说明植物细胞发生质壁分离和复原实验的原理。3．学会观察植物细胞质壁分离和复原实验的方法。4．举例说明植物细胞质壁分离和复原的实际应用。
核 心 体 系
活 动 方 案
下图甲、丙是两个典型的渗透装置，图乙是一个成熟的植物细胞。请回答下列问题。
活动一　说明植物细胞质壁分离及复原实验的原理
甲
乙
丙
(1) 图乙中与图甲a、b、c对应的结构分别是什么？写出序号和名称。
【答案】 与图甲中a对应的为①细胞液，与b对应的为⑥原生质层，与c对应的是外界溶液。
(2) 为什么常选用紫色洋葱鳞片叶外表皮作实验材料？如果选择紫色洋葱鳞片叶内表皮，可以采取什么办法？根尖分生区能否作为该实验的材料？为什么？
【答案】 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液中含有色素，使液泡呈现紫色，更有利于观察。如果选择洋葱鳞片叶内表皮细胞进行观察，可适当调低视野的亮度，或采用特殊的染料进行染色。不可以，因为根尖分生区细胞中没有大液泡，质壁分离不明显。
(3) 图甲中，当漏斗中的液面平衡静止后，此时是否有水分子进出半透膜？
【答案】 有，进出半透膜的水分子数相等。
(4) 根据图丙渗透作用的现象分析。
Ⅰ： 若溶质不能通过半透膜
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________由S1→S2的，表现为S1溶液液面________。
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________。
③在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面高度差Δh，则S1溶液浓度________S2溶液浓度。
多于
上升
下降
大于
Ⅱ： 溶质能通过半透膜的情况
④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________由S1→S2的，随着溶质的扩散，最终S1和S2溶液浓度________，表现为S1溶液液面________________，最终S1和S2溶液液面持平。
多于
相等
先上升后下降
(5) 归纳质壁分离和复原的条件：
①外因：
当外界溶液浓度大于________浓度时，细胞失水，发生__________现象。
当外界溶液浓度小于______浓度时，细胞吸水，发生_____________现象。
②内因(质壁分离的直接原因)：
原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性______。
(6) 设计并进行质壁分离与复原实验的目的是什么？
【答案】 证明植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。
细胞液
质壁分离
细胞液
质壁分离复原
大
下图是观察植物细胞质壁分离和复原现象的实验过程示意图。请回答下列问题。
活动二　学会观察植物细胞的质壁分离和复原，分析实验现象
(1) 图示步骤只需要使用低倍镜观察的有____________(填字母)。
(2) c步骤使用的是0.3 g/mL的蔗糖溶液进行处理，具体的操作是________________________________________________________________________。
b、d、f
从盖玻片的一侧滴入0.3 g/mL的蔗糖溶液，用吸水纸从另一侧吸引，重复几次
(3) b步骤是否可以省略？为什么？
【答案】 不可以，第一次显微观察是为了获得实验前的现象，以便于和实验中的现象变化进行前后对照。
(4) 若质壁分离后的细胞不能复原，可能的原因有哪些？
【答案】 浓度差过大，导致细胞过度失水而死亡；细胞处于质壁分离的时间过长。
(5) 处于适宜浓度的KNO3溶液中的细胞在发生质壁分离后会发生自动复原现象，为什么？此过程涉及哪些跨膜运输方式？
(6) 处于质壁分离状态的细胞，其原生质层与细胞壁之间存在的溶液是____________，这是因为细胞壁具有________性，外界溶液中的水及溶质分子都能通过。
蔗糖溶液
全透
(7) 下图表示处于质壁分离状态的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，此时c处的液体是什么？c处溶液浓度是否一定大于b处？理由是什么？
【答案】 外界溶液。不一定，不能确定此植物细胞正在吸水、失水还是处于动态平衡之中。
(8) 若(7)图中细胞为黑藻细胞，则此时b、c、d处的颜色分别为？
【答案】 b为无色，c为无色，d为绿色。
植物细胞质壁分离和复原实验可以用于鉴定细胞是否存活和粗略测定细胞液的浓度。某校生物学兴趣小组利用“小液流法”估测黑藻叶片细胞的细胞液浓度，实验步骤和结果如下。
实验步骤：
①配制具有一定浓度梯度的蔗糖溶液。
②取12支干燥洁净的带塞试管，分成甲、乙两组，每组试管依次编为1～6号。向甲、乙两组相同编号的试管中加入相同浓度的蔗糖溶液 4 mL，迅速塞紧试管，备用。
活动三　举例说明植物细胞质壁分离及复原的应用
③取大小相似的黑藻叶片60片，随机均分为6组，分别加入甲组的6支试管中，并塞紧试管。放置20 min，期间多次摇动试管。再向甲组每支试管中均加入微量甲晞蓝粉末(忽略对蔗糖浓度的影响)，充分摇匀。
④将乙组蔗糖溶液摇匀，用弯头毛细吸管从甲组试管中吸取少量蓝色溶液，插入乙组相同编号试管内的溶液中部，从毛细吸管一端轻轻挤出1小滴蓝色溶液(如下图所示)。观察蓝色小滴的升降情况，并做好记录。
甲组　　乙组
实验结果：
乙组试管编号 1 2 3 4 5 6
加入的蔗糖溶液浓度/(mol/L) 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
蓝色小滴升降情况 ↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑
请回答下列问题。
(1) 步骤②中，装有不同浓度蔗糖溶液的试管要及时塞紧的目的是什么？步骤③不同试管中加入的黑藻叶片的大小和数量要相同，这属于对实验中什么变量的控制？
【答案】 防止因水分蒸发而导致蔗糖溶液浓度发生改变。无关变量。
(2) 乙组试管1、2、3中蓝色小滴均下降，原因是什么？其中的蓝色小滴下降最慢的是哪支试管中的？
【答案】 甲组1、2、3试管中黑藻叶片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。3号。
(3) 取出甲组6支试管中的黑藻叶片进行显微观察，可发现哪支试管中的黑藻叶片细胞内叶绿体分布最密集？
【答案】 6号。
(4) 根据实验结果可估测黑藻叶片细胞的细胞液浓度介于__________ ____________之间。若要使估测结果更准确，则实验思路是什么？
【答案】 在0.15～0.20 mol/L之间缩小浓度梯度，继续进行上述实验，蓝色小滴不移动时试管中的蔗糖溶液浓度与黑藻叶片细胞液浓度相当。
(5) 除测定细胞液浓度范围外，你还能说出几种质壁分离和复原实验的拓展应用吗？
【答案】 判断成熟植物细胞的死活、比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度、鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)。
0.15～0.20 mol/L
名 卷 优 选
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1．[2025 四川模拟]为探究温度对淀粉酶活性的影响，某同学进行了如下图所示的实验，图示均为反应前状态。所用半透膜只允许水分子通过，下列叙述错误的是(　 　)
A．U形管两侧均需加入等量等浓度的淀粉溶液
B．U形管右侧需加入与淀粉酶溶液等渗等量的淀粉溶液
C．通过观察U形管两侧的液面差来确定反应速率
D．实验结束后还需通过加斐林试剂来确定酶活性
D
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【解析】 该实验的目的是探究温度对淀粉酶活性的影响，淀粉溶液的量和浓度属于无关变量，应保持相同且适宜，所以U形管两侧均需加入等量等浓度的淀粉溶液，A正确；为保证单一变量，U形管右侧需加入与淀粉酶溶液等渗等量的淀粉溶液，以排除体积差异对实验结果的影响，B正确；淀粉酶能催化淀粉水解，使左侧溶液中溶质分子数增多，渗透压升高，水分子更多地会从右侧进入左侧，导致左侧液面升高，可通过观察U形管两侧的液面差来确定反应速率，C正确；斐林试剂可与还原糖在水浴加热的情况下产生砖红色沉淀，淀粉酶会催化淀粉分解产生还原糖，本实验可以通过比较U形管两侧液面差来确定相应温度下淀粉酶的活性，无需使用斐林试剂，D错误。
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2．下图1和2是两个渗透装置，装置初期U型槽内的液面均相等。下列有关渗透作用的叙述，正确的是(　 　)
A．氧气和二氧化碳等气体分子通过细胞膜的扩散不属于渗透作用
B．图1中，若仅水能透过半透膜，甲、乙分别是等质量分数浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液，则一段时间后，乙液面高于甲液面
C．图2中，若仅蔗糖不能透过半透膜，则一段时间后，乙液面高于甲液面
D．图2中，若蔗糖和尿素都不能透过半透膜，则一段时间后，乙液面低于甲液面
图1
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A
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【解析】 水分子等溶剂分子通过半透膜的扩散才是渗透作用，氧气和二氧化碳等气体分子通过细胞膜的扩散不属于渗透作用，A正确；图1中，若仅水能透过半透膜，等质量分数浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液，前者单位体积内水分子的数量少，若仅水能透过半透膜，水分子向甲侧扩散较多，一段时间后，乙液面低于甲液面，B错误；图2中，若仅蔗糖不能透过半透膜，尿素能透过半透膜，则一段时间后，甲侧溶液渗透压最终大于乙侧，乙液面低于甲液面，C错误；图2中，若蔗糖和尿素都不能透过半透膜，则甲侧溶液渗透压小于乙侧，一段时间后，乙液面高于甲液面，D错误。
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3．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。下列表述正确的是(　 　)
1
A．该细胞可能是某种植物的种子细胞
B．ab段曲线表明细胞的吸水能力逐渐下降，c点细胞液浓度大于a点
C．bc段表明该细胞开始从外界环境中吸收乙二醇
D．用一定浓度的尿素溶液，可得到类似乙二醇溶液的结果
D
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1
【解析】 种子细胞无大液泡，不能发生质壁分离，A错误；ab段原生质体体积变小，细胞的吸水能力逐渐增强，c点细胞发生质壁分离复原，细胞液浓度大于a点，B错误；细胞从一开始就从外界吸收乙二醇，只是b点开始，细胞液浓度大于外界溶液浓度，C错误。
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4．[2026扬州月考]为探究植物细胞质壁分离与复原情况，某研究小组用图1所示细胞进行了相关实验，实验结果如图2所示。下列相关叙述正确的是(　 　)
1
图1
图2
C
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A．图1中的1、4及它们之间的所有结构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0.05 g/mL的蔗糖溶液进一步探究细胞液浓度
D．图示细胞质壁分离后复原的过程中，细胞吸水能力越来越强
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【解析】 图1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2中最后两组可知，0.15 g/mL蔗糖溶液比0.20 g/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2可知， 0.05 g/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0.05 g/mL，所以可配制一系列浓度小于0.05 g/mL的蔗糖溶液进一步探究细胞液浓度，C正确；细胞发生质壁分离，说明细胞失水，细胞液浓度变大，细胞吸水能力增强，细胞吸水能力越强，质壁分离复原用的时间就越短。从图2可知，前三组随着蔗糖浓度的增大，质壁分离后复原时间逐渐缩短，细胞吸水能力逐渐增强，后两组蔗糖浓度增大，质壁分离后复原时间却相同，说明吸水能力相当，D错误。
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5．(多选)把蚕豆植株放在湿润的空气中照光一段时间后，取蚕豆叶下表皮制作临时装片，先在清水中观察，然后用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液取代清水，继续观察，结果如下图所示。下列对此现象的推断合理的有(　 　)
A．蔗糖溶液中的保卫细胞失水导致气孔关闭
B．清水中的保卫细胞失水导致气孔开放
C．蔗糖进入保卫细胞后，细胞吸水导致气孔关闭
D．清水中的保卫细胞不会出现质壁分离和自动复原现象
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AD
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1
【解析】 由题图可以看出，在蔗糖溶液中，保卫细胞因失水导致气孔关闭，A正确；清水中的保卫细胞吸水，气孔开放，B错误；在蔗糖溶液中细胞失水，导致气孔关闭，但原生质层具有选择透过性，蔗糖不能进入细胞，C错误；清水中的保卫细胞吸水，没有发生质壁分离，也不会出现质壁分离自动复原现象，D正确。
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6．按下列步骤进行质壁分离实验。请回答下列相关问题。
步骤一：在洁净的载玻片中央加一滴清水，取一片藓类小叶，盖上盖玻片。
步骤二：从盖玻片一侧滴入0.3 g/mL的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次，使盖玻片下面的藓类小叶浸润在 0.3 g/mL的蔗糖溶液中。
步骤三：在显微镜下观察，结果如下图所示。
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6
(1) 图中A、B处的颜色分别是______________。
(2) 如果上述实验步骤二从盖玻片的一侧滴入的是加有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的0.3 g/mL的蔗糖溶液，则在显微镜下观察到A、B处颜色分别是______________。
(3) 如果将上述实验步骤二中浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中的藓类小叶的装片，放在80 ℃条件下处理一段时间(装片中的藓类小叶保持在 0.3 g/mL的蔗糖溶液中)。在显微镜下清晰地观察到细胞结构后，为更准确地判断A处颜色，对显微镜的操作方法是________________、_____________。如果A处呈绿色，可能的原因是____________________ __________________________________________。
1
无色、绿色
红色、绿色
改变光圈大小
调节反光镜
高温下细胞膜、叶绿体膜失去选择透过性，叶绿素等色素进入A处
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Thank you for watching第6讲　物质跨膜运输的实例
学习目标　1. 概述渗透作用的原理。2.说明植物细胞发生质壁分离和复原实验的原理。3. 学会观察植物细胞质壁分离和复原实验的方法。4. 举例说明植物细胞质壁分离和复原的实际应用。
核心体系
活动方案
活动一 说明植物细胞质壁分离及复原实验的原理
下图甲、丙是两个典型的渗透装置，图乙是一个成熟的植物细胞。请回答下列问题。
甲 乙 丙
(1) 图乙中与图甲a、b、c对应的结构分别是什么？写出序号和名称。
(2) 为什么常选用紫色洋葱鳞片叶外表皮作实验材料？如果选择紫色洋葱鳞片叶内表皮，可以采取什么办法？根尖分生区能否作为该实验的材料？为什么？
(3) 图甲中，当漏斗中的液面平衡静止后，此时是否有水分子进出半透膜？
(4) 根据图丙渗透作用的现象分析。
Ⅰ： 若溶质不能通过半透膜
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________由S1→S2的，表现为S1溶液液面________。
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__________。
③在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面高度差Δh，则S1溶液浓度________S2溶液浓度。
Ⅱ： 溶质能通过半透膜的情况
④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________由S1→S2的，随着溶质的扩散，最终S1和S2溶液浓度________，表现为S1溶液液面______________，最终S1和S2溶液液面持平。
(5) 归纳质壁分离和复原的条件：
①外因：
当外界溶液浓度大于________浓度时，细胞失水，发生______________现象。
当外界溶液浓度小于________浓度时，细胞吸水，发生______________现象。
②内因(质壁分离的直接原因)：
原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性________。
(6) 设计并进行质壁分离与复原实验的目的是什么？
活动二 学会观察植物细胞的质壁分离和复原，分析实验现象
下图是观察植物细胞质壁分离和复原现象的实验过程示意图。请回答下列问题。
a　　　　b　　　　c　　 　d 　　　　e　　　　f
(1) 图示步骤只需要使用低倍镜观察的有______(填字母)。
(2) c步骤使用的是0.3 g/mL的蔗糖溶液进行处理，具体的操作是___________
_____________________________。
(3) b步骤是否可以省略？为什么？
(4) 若质壁分离后的细胞不能复原，可能的原因有哪些？
(5) 处于适宜浓度的KNO3溶液中的细胞在发生质壁分离后会发生自动复原现象，为什么？此过程涉及哪些跨膜运输方式？
(6) 处于质壁分离状态的细胞，其原生质层与细胞壁之间存在的溶液是________，这是因为细胞壁具有________性，外界溶液中的水及溶质分子都能通过。
(7) 下图表示处于质壁分离状态的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，此时c处的液体是什么？c处溶液浓度是否一定大于b处？理由是什么？
(8) 若(7)图中细胞为黑藻细胞，则此时b、c、d处的颜色分别为？
活动三 举例说明植物细胞质壁分离及复原的应用
植物细胞质壁分离和复原实验可以用于鉴定细胞是否存活和粗略测定细胞液的浓度。某校生物学兴趣小组利用“小液流法”估测黑藻叶片细胞的细胞液浓度，实验步骤和结果如下。
实验步骤：
①配制具有一定浓度梯度的蔗糖溶液。
②取12支干燥洁净的带塞试管，分成甲、乙两组，每组试管依次编为1～6号。向甲、乙两组相同编号的试管中加入相同浓度的蔗糖溶液4 mL，迅速塞紧试管，备用。
③取大小相似的黑藻叶片60片，随机均分为6组，分别加入甲组的6支试管中，并塞紧试管。放置20 min，期间多次摇动试管。再向甲组每支试管中均加入微量甲晞蓝粉末(忽略对蔗糖浓度的影响)，充分摇匀。
④将乙组蔗糖溶液摇匀，用弯头毛细吸管从甲组试管中吸取少量蓝色溶液，插入乙组相同编号试管内的溶液中部，从毛细吸管一端轻轻挤出1小滴蓝色溶液(如下图所示)。观察蓝色小滴的升降情况，并做好记录。
甲组　　　　乙组　　
实验结果：
乙组试管编号 1 2 3 4 5 6
加入的蔗糖溶液浓度/(mol/L) 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
蓝色小滴升降情况 ↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑
请回答下列问题。
(1) 步骤②中，装有不同浓度蔗糖溶液的试管要及时塞紧的目的是什么？步骤③不同试管中加入的黑藻叶片的大小和数量要相同，这属于对实验中什么变量的控制？
(2) 乙组试管1、2、3中蓝色小滴均下降，原因是什么？其中的蓝色小滴下降最慢的是哪支试管中的？
(3) 取出甲组6支试管中的黑藻叶片进行显微观察，可发现哪支试管中的黑藻叶片细胞内叶绿体分布最密集？
(4) 根据实验结果可估测黑藻叶片细胞的细胞液浓度介于____________之间。若要使估测结果更准确，则实验思路是什么？
(5) 除测定细胞液浓度范围外，你还能说出几种质壁分离和复原实验的拓展应用吗？
名卷优选
1. [2025 四川模拟]为探究温度对淀粉酶活性的影响，某同学进行了如下图所示的实验，图示均为反应前状态。所用半透膜只允许水分子通过，下列叙述错误的是(　　)
A. U形管两侧均需加入等量等浓度的淀粉溶液
B. U形管右侧需加入与淀粉酶溶液等渗等量的淀粉溶液
C. 通过观察U形管两侧的液面差来确定反应速率
D. 实验结束后还需通过加斐林试剂来确定酶活性
2. 下图1和2是两个渗透装置，装置初期U型槽内的液面均相等。下列有关渗透作用的叙述，正确的是(　　)
图1 图2
A. 氧气和二氧化碳等气体分子通过细胞膜的扩散不属于渗透作用
B. 图1中，若仅水能透过半透膜，甲、乙分别是等质量分数浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液，则一段时间后，乙液面高于甲液面
C. 图2中，若仅蔗糖不能透过半透膜，则一段时间后，乙液面高于甲液面
D. 图2中，若蔗糖和尿素都不能透过半透膜，则一段时间后，乙液面低于甲液面
3. 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。下列表述正确的是(　　)
A. 该细胞可能是某种植物的种子细胞
B. ab段曲线表明细胞的吸水能力逐渐下降，c点细胞液浓度大于a点
C. bc段表明该细胞开始从外界环境中吸收乙二醇
D. 用一定浓度的尿素溶液，可得到类似乙二醇溶液的结果
4. [2026扬州月考]为探究植物细胞质壁分离与复原情况，某研究小组用图1所示细胞进行了相关实验，实验结果如图2所示。下列相关叙述正确的是(　　)
图1 图2
A. 图1中的1、4及它们之间的所有结构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0.05 g/mL的蔗糖溶液进一步探究细胞液浓度
D. 图示细胞质壁分离后复原的过程中，细胞吸水能力越来越强
5. (多选)把蚕豆植株放在湿润的空气中照光一段时间后，取蚕豆叶下表皮制作临时装片，先在清水中观察，然后用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液取代清水，继续观察，结果如下图所示。下列对此现象的推断合理的有(　　)
A. 蔗糖溶液中的保卫细胞失水导致气孔关闭
B. 清水中的保卫细胞失水导致气孔开放
C. 蔗糖进入保卫细胞后，细胞吸水导致气孔关闭
D. 清水中的保卫细胞不会出现质壁分离和自动复原现象
6. 按下列步骤进行质壁分离实验。请回答下列相关问题。
步骤一：在洁净的载玻片中央加一滴清水，取一片藓类小叶，盖上盖玻片。
步骤二：从盖玻片一侧滴入0.3 g/mL的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次，使盖玻片下面的藓类小叶浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中。
步骤三：在显微镜下观察，结果如下图所示。
(1) 图中A、B处的颜色分别是__________________。
(2) 如果上述实验步骤二从盖玻片的一侧滴入的是加有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的0.3 g/mL的蔗糖溶液，则在显微镜下观察到A、B处颜色分别是____________。
(3) 如果将上述实验步骤二中浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中的藓类小叶的装片，放在80 ℃条件下处理一段时间(装片中的藓类小叶保持在 0.3 g/mL的蔗糖溶液中)。在显微镜下清晰地观察到细胞结构后，为更准确地判断A处颜色，对显微镜的操作方法是_______、________。如果A处呈绿色，可能的原因是________
______________________________________________________________________。
第6讲　物质跨膜运输的实例
【活动方案】
活动一　
(1) 与图甲中a对应的为①细胞液，与b对应的为⑥原生质层，与c对应的是外界溶液。
(2) 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液中含有色素，使液泡呈现紫色，更有利于观察。如果选择洋葱鳞片叶内表皮细胞进行观察，可适当调低视野的亮度，或采用特殊的染料进行染色。不可以，因为根尖分生区细胞中没有大液泡，质壁分离不明显。
(3) 有，进出半透膜的水分子数相等。
(4) ①多于　上升　②下降　③大于　④多于　相等　先上升后下降
(5) ①细胞液　质壁分离　细胞液　质壁分离复原　②大
(6) 证明植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。
活动二　
(1) b、d、f
(2) 从盖玻片的一侧滴入0.3 g/mL的蔗糖溶液，用吸水纸从另一侧吸引，重复几次
(3) 不可以，第一次显微观察是为了获得实验前的现象，以便于和实验中的现象变化进行前后对照。
(4) 浓度差过大，导致细胞过度失水而死亡；细胞处于质壁分离的时间过长。
(5) K＋和NO可主动运输进入细胞，从而使细胞液浓度增大，所以细胞先发生质壁分离后又自动复原。主动运输、被动运输(自由扩散、协助扩散)。
(6) 蔗糖溶液　全透
(7) 外界溶液。不一定，不能确定此植物细胞正在吸水、失水还是处于动态平衡之中。
(8) b为无色，c为无色，d为绿色。
活动三　
(1) 防止因水分蒸发而导致蔗糖溶液浓度发生改变。无关变量。
(2) 甲组1、2、3试管中黑藻叶片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。3号。
(3) 6号。
(4) 0.15～0.20 mol/L　在0.15～0.20 mol/L之间缩小浓度梯度，继续进行上述实验，蓝色小滴不移动时试管中的蔗糖溶液浓度与黑藻叶片细胞液浓度相当。
(5) 判断成熟植物细胞的死活、比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度、鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)。
1 并非所有细胞都可以发生质壁分离。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。死细胞、没有细胞壁的细胞(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 滴加蔗糖溶液或质壁分离操作滴加清水时，应在载物台上操作。该实验在低倍镜下观察即可，可有效防止蔗糖溶液污染物镜镜头；该实验也可以先用低倍镜观察，再用高倍镜观察，注意规范操作。
3 选用的蔗糖溶液浓度要适宜。过低，不足以引起质壁分离或质壁分离所需时间过长；过高，可能造成植物细胞失水过多、过快而死亡。
【名卷优选】
1 D　该实验的目的是探究温度对淀粉酶活性的影响，淀粉溶液的量和浓度属于无关变量，应保持相同且适宜，所以U形管两侧均需加入等量等浓度的淀粉溶液，A正确；为保证单一变量，U形管右侧需加入与淀粉酶溶液等渗等量的淀粉溶液，以排除体积差异对实验结果的影响，B正确；淀粉酶能催化淀粉水解，使左侧溶液中溶质分子数增多，渗透压升高，水分子更多地会从右侧进入左侧，导致左侧液面升高，可通过观察U形管两侧的液面差来确定反应速率，C正确；斐林试剂可与还原糖在水浴加热的情况下产生砖红色沉淀，淀粉酶会催化淀粉分解产生还原糖，本实验可以通过比较U形管两侧液面差来确定相应温度下淀粉酶的活性，无需使用斐林试剂，D错误。
2 A　水分子等溶剂分子通过半透膜的扩散才是渗透作用，氧气和二氧化碳等气体分子通过细胞膜的扩散不属于渗透作用，A正确；图1中，若仅水能透过半透膜，等质量分数浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液，前者单位体积内水分子的数量少，若仅水能透过半透膜，水分子向甲侧扩散较多，一段时间后，乙液面低于甲液面，B错误；图2中，若仅蔗糖不能透过半透膜，尿素能透过半透膜，则一段时间后，甲侧溶液渗透压最终大于乙侧，乙液面低于甲液面，C错误；图2中，若蔗糖和尿素都不能透过半透膜，则甲侧溶液渗透压小于乙侧，一段时间后，乙液面高于甲液面，D错误。
3 D　种子细胞无大液泡，不能发生质壁分离，A错误；ab段原生质体体积变小，细胞的吸水能力逐渐增强，c点细胞发生质壁分离复原，细胞液浓度大于a点，B错误；细胞从一开始就从外界吸收乙二醇，只是b点开始，细胞液浓度大于外界溶液浓度，C错误。
4 C　图1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2中最后两组可知，0.15 g/mL蔗糖溶液比0.20 g/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2可知，0.05 g/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0.05 g/mL，所以可配制一系列浓度小于0.05 g/mL的蔗糖溶液进一步探究细胞液浓度，C正确；细胞发生质壁分离，说明细胞失水，细胞液浓度变大，细胞吸水能力增强，细胞吸水能力越强，质壁分离复原用的时间就越短。从图2可知，前三组随着蔗糖浓度的增大，质壁分离后复原时间逐渐缩短，细胞吸水能力逐渐增强，后两组蔗糖浓度增大，质壁分离后复原时间却相同，说明吸水能力相当，D错误。
5 AD　由题图可以看出，在蔗糖溶液中，保卫细胞因失水导致气孔关闭，A正确；清水中的保卫细胞吸水，气孔开放，B错误；在蔗糖溶液中细胞失水，导致气孔关闭，但原生质层具有选择透过性，蔗糖不能进入细胞，C错误；清水中的保卫细胞吸水，没有发生质壁分离，也不会出现质壁分离自动复原现象，D正确。
6 (1) 无色、绿色
(2) 红色、绿色　
(3) 改变光圈大小　调节反光镜　高温下细胞膜、叶绿体膜失去选择透过性，叶绿素等色素进入A处

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