課時規范練8水進出細胞的原理(選擇題每小題3分)必備知識基礎練考點一滲透作用與細胞的吸水和失水1.(2024·江西南昌模擬)下列有關滲透作用的說法,錯誤的是()A.將完整的成熟植物活細胞放在清水中,當不再吸水時細胞內、外濃度不一定相等B.根尖成熟區表皮細胞主要通過滲透作用吸水C.成熟植物細胞的原生質層相當于一層半透膜,沒有選擇透過性D.一定范圍內的溫度改變能影響水分子通過半透膜的速率2.某同學設計的滲透裝置實驗如圖所示(開始時狀態),燒杯中盛放有蒸餾水,長頸漏斗中先裝入蔗糖溶液,一段時間后再加入蔗糖酶(微量)。圖中豬膀胱膜允許單糖通過。下列有關敘述,正確的是()A.漏斗中液面開始時先上升,加酶后即下降B.漏斗中液面先上升,加酶后繼續上升,然后下降,最后保持內、外液面基本相平C.漏斗中液面先上升,加酶后繼續上升,然后保持一定的液面差不變D.加酶后在燒杯中可檢測出的有機物僅有葡萄糖3.(2025·江蘇揚州模擬)透析袋是一種半透膜,水、葡萄糖等小分子和離子可以通過,而蔗糖、淀粉、蛋白質等無法通過。某實驗小組搭建了如圖所示的實驗裝置驗證上述結論。A是袋內溶液,燒杯中B是蒸餾水。下列敘述錯誤的是()A.若A是蛋白質溶液,B中加入蘇丹Ⅲ染液,則透析袋內不會發生紫色反應B.若A是淀粉溶液,B中加入碘液,則A會變藍C.若A是葡萄糖溶液,則透析袋的體積會先增大后減小D.若A是質量分數為10%的蔗糖溶液,B中加入質量分數為10%的葡萄糖溶液,則透析袋體積不變4.(不定項)(2025·湖南長郡中學月考)原生質體(細胞壁以內各種結構的總稱)表面積大小的變化可作為質壁分離實驗的檢測指標。用葡萄糖基本培養基和不同濃度的NaCl溶液交替處理某假單胞菌,其原生質體表面積的測定結果如圖所示。下列敘述正確的是()A.由甲組、乙組實驗結果可判斷細胞中的NaCl濃度大于0.3mol/L,小于1.0mol/LB.實驗過程中該菌原生質體表面積增加是其正常生長和吸水共同作用的結果C.乙組、丙組用NaCl溶液處理皆使細胞質壁分離,處理解除后的細胞失去活性D.若將該菌65℃水浴滅活后,再用NaCl溶液處理,原生質體表面積無變化考點二植物細胞的質壁分離及其復原5.(2024·湖北武漢模擬改編)某同學用洋蔥鱗片葉表皮作為材料制作臨時裝片,用于觀察“細胞質壁分離和復原”。下列相關說法正確的是()A.制作臨時裝片,最后需要按壓使細胞分散,便于觀察B.當細胞達到質壁分離的最終狀態時,此時水分子進出細胞達到動態平衡C.若選洋蔥內表皮細胞,則該細胞不能發生質壁分離和復原D.當質壁分離復原時,表明細胞中蔗糖濃度大于外界蔗糖濃度6.(2023·全國甲卷)探究植物細胞的吸水和失水實驗是高中學生常做的實驗。某同學用紫色洋蔥鱗片葉外表皮為材料進行實驗,探究蔗糖溶液、清水處理外表皮后,外表皮細胞原生質體和液泡的體積及細胞液濃度的變化。圖中所提到的原生質體是指植物細胞不包括細胞壁的部分。下列示意圖中能夠正確表示實驗結果的是()A.B.C.D.7.(2024·山東濟南模擬)某興趣小組用不同濃度(0~0.6mol/L)的蔗糖溶液處理了一批黃瓜條,按照蔗糖溶液濃度由低到高的順序分成7組,一定時間后測定黃瓜條的質量變化,處理數據后得到如圖所示的結果。下列敘述錯誤的是()注:黃瓜條的質量變化百分比(%)=黃瓜條質量變化/黃瓜條初始質量×100%。A.每組實驗中黃瓜條的浸泡時間屬于無關變量B.實驗后,第1~7組黃瓜細胞的細胞液濃度依次升高C.本實驗所用的黃瓜細胞的細胞液濃度在0.4~0.5mol/L之間D.實驗后,第1~7組黃瓜細胞的吸水能力依次降低8.(2024·內蒙古模擬)將處于高滲溶液中的某植物的葉表皮細胞轉移到低滲溶液中,細胞體積與膨壓(細胞吸水膨脹時對細胞壁產生的壓力)和滲透壓的關系如圖所示。下列敘述正確的是()A.圖中曲線A表示膨壓,曲線B表示滲透壓B.該植物的葉表皮細胞在V2時的吸水能力比在V1時強C.在V3時,該植物的葉表皮細胞處于質壁分離狀態D.該植物的葉表皮細胞是具有液泡的活細胞9.某實驗小組利用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞進行實驗,探究不同種類外界溶液對細胞的影響,實驗結果如下表所示。下列相關敘述錯誤的是()實驗組5min再過5min滴加清水5min①0.3g/mL蔗糖溶液質壁分離無變化質壁分離復原②0.5g/mL蔗糖溶液質壁分離無變化無變化③0.3g/mL乙二醇溶液質壁分離質壁分離復原無變化④0.5g/mL鹽酸溶液無變化無變化無變化A.實驗組①中滴加清水后質壁分離復原是由水分進入細胞導致的B.實驗組②前5min紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的液泡顏色逐漸加深C.實驗組③在5min之后隨著吸水能力的增大細胞發生質壁分離復原D.實驗組④實驗過程中細胞始終無變化可能是鹽酸破壞了細胞膜結構關鍵能力提升練10.(2024·重慶三模)植物細胞液泡中的花青素是一種天然酸堿指示劑,鉬酸鈉遇花青素會發生反應呈現綠色。科研人員以紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞和鉬酸鈉溶液作為實驗材料,探究鉬酸鈉跨膜運輸的方式,獲得如下實驗結果。下列有關實驗分析正確的是()實驗處理液泡出現綠色的時間/s甲組:呼吸酶抑制劑50乙組:自然狀態下23A.向甲組中加入適量的呼吸酶抑制劑體現了“加法原理”B.當甲、乙兩組的表皮細胞呈現綠色后即可進行光合作用C.鉬酸鈉進入液泡需要通道蛋白的協助D.實驗中有可能觀察到細胞質壁分離及自動復原現象11.(2024·安徽模擬)為探究低溫對植物細胞質壁分離的影響,某生物興趣小組分別取經常溫(25℃)和低溫(4℃)處理24h的葫蘆蘚葉片,將其浸潤在質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中,觀察并記錄葫蘆蘚葉片細胞的初始質壁分離平均時間、相同時間內發生質壁分離的細胞所占比例及原生質體長度與細胞長度的比值,結果如圖1、圖2所示。下列有關實驗的分析,正確的是()A.實驗中細胞的質壁分離現象需在高倍顯微鏡下觀察B.與常溫相比,低溫處理后葫蘆蘚葉片細胞失水速率增加C.推測低溫可使細胞內的自由水減少,引起細胞液濃度升高D.實驗結果可直接說明低溫導致細胞膜流動性降低12.(不定項)(2024·河北模擬)研究人員用某種植物細胞作為材料進行了兩組實驗:甲組將細胞置于物質a(蔗糖或KNO3)配制的一系列不同濃度的溶液中,10min后測定細胞原生質體的相對體積;乙組將細胞置于某種濃度的b(蔗糖或KNO3)溶液中,每隔2min用顯微鏡觀察、記錄細胞原生質體的體積,甲、乙兩組實驗結果分別如圖1和圖2所示。下列有關說法不正確的是()圖1圖2A.本實驗的選材不可選用黑藻葉肉細胞B.乙組實驗過程中,4min時細胞吸水能力比2min時弱C.甲組實驗用的是KNO3溶液,乙組實驗用的是蔗糖溶液D.乙組實驗過程中,8min時細胞液的濃度應大于初始細胞液濃度13.(不定項)(2024·山東濱州模擬)將紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞放于某種無機鹽溶液中,其質壁分離程度隨時間的變化情況如圖所示。下列推測不正確的是()A.t1時刻與t3時刻的洋蔥鱗片葉外表皮細胞中的溶質含量相等B.t2時刻,洋蔥鱗片葉外表皮細胞開始吸收溶液中的無機鹽離子C.在實驗過程中,洋蔥鱗片葉外表皮細胞液泡的顏色先變深后變淺D.t4時刻之后,洋蔥鱗片葉外表皮細胞繼續吸水直至細胞漲破14.(14分)(2025·湖南部分學校月考)為研究植物的抗寒機制及滲透吸水和失水的原理及現象,某生物興趣小組進行了以下實驗。圖1中S1為蔗糖溶液,S2為清水,半透膜只允許水分子通過,初始時兩液面平齊。將洋蔥鱗片葉外表皮均分為兩組,分別在常溫與低溫(4℃)下處理適宜時間后,再在常溫下用質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液進行質壁分離實驗,實驗結果如圖2。根據所學知識回答下列問題。圖1圖2(1)成熟洋蔥鱗片葉外表皮細胞中,相當于圖1半透膜的結構是。一段時間內圖1中漏斗內液面的變化為

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(2)在低倍顯微鏡下觀察洋蔥鱗片葉外表皮細胞的質壁分離,主要觀察紫色中央液泡的大小變化和。水分子通過洋蔥鱗片葉外表皮細胞膜進入細胞的方式為。圖2中,常溫下質壁分離細胞占比達到100%時,不同細胞質壁分離的程度(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。與常溫相比,低溫對細胞代謝、膜流動性的影響可能是。

(3)根據上述信息推斷,洋蔥植株通過提高自身抗寒能力。為比較抗寒洋蔥根尖成熟區的細胞液濃度和普通洋蔥根尖成熟區的細胞液濃度的高低,請根據上述實驗方法,利用質壁分離實驗的原理設計實驗。實驗思路:

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參考答案課時規范練8水進出細胞的原理必備知識基礎練1.C解析將成熟植物活細胞放在清水中,當細胞不再吸水時,細胞內、外溶液濃度不一定相等,可能因為細胞壁的束縛導致細胞液濃度仍高于外界溶液濃度,A項正確;根尖成熟區表皮細胞有大液泡,主要通過滲透作用吸水,B項正確;成熟植物細胞的原生質層具有選擇透過性,相當于一層半透膜,C項錯誤;一定范圍內的溫度改變能影響水分子通過半透膜的速率,如低溫能影響分子的運動,D項正確。2.B解析長頸漏斗中有蔗糖溶液,滲透壓較高,液面上升,加酶后蔗糖水解為單糖(葡萄糖和果糖),溶液中溶質微粒數目增多,滲透壓更高,液面繼續上升,但是單糖分子可以通過豬膀胱膜進入燒杯中,使內、外溶液的滲透壓相等,漏斗中液面下降至內、外液面基本相平,B項正確。3.D解析蘇丹Ⅲ染液不能檢測蛋白質,蛋白質和雙縮脲試劑發生紫色反應,且蘇丹Ⅲ染液為大分子不能透過半透膜,所以若A是蛋白質溶液,B中加入蘇丹Ⅲ染液,則透析袋內不會發生紫色反應,A項正確;若A是淀粉溶液,B中加入碘液,碘可透過半透膜,與淀粉發生反應,則A會變藍,B項正確;若A是葡萄糖溶液,B中為蒸餾水,剛開始時A濃度>B濃度,因此水分子更多進入A中,即透析袋的體積會增大,葡萄糖會透過半透膜,一段時間后A中濃度下降,B中濃度上升,水分子又會更多進入B中,即透析袋的體積會減小,C項正確;若A是質量分數為10%的蔗糖溶液,B中為蒸餾水,再加入質量分數為10%的葡萄糖溶液,葡萄糖會通過半透膜,而蔗糖分子不能通過半透膜,最終透析袋兩側出現濃度差,則透析袋體積會發生改變,D項錯誤。4.BD解析甲組假單胞菌用NaCl溶液處理后,原生質體表面積不斷增大,說明細胞不斷吸水,因此細胞液濃度大于0.3mol/L,但細胞中的NaCl濃度不一定大于0.3mol/L,同理乙組假單胞菌用NaCl溶液處理后,原生質體表面積減小,說明細胞失水,細胞液濃度小于1.0mol/L,但細胞中的NaCl濃度不一定小于1.0mol/L,A項錯誤;該菌的正常生長會使細胞體積增大,可以導致原生質體表面積增加,該菌吸水也會導致原生質體表面積增加,B項正確;由圖可知,乙組和丙組用NaCl溶液處理后,原生質體表面積減小,說明細胞失水,進行質壁分離,處理解除后(置于葡萄糖溶液中)細胞可發生質壁分離復原,說明細胞仍有活性,C項錯誤;若將該菌先用65℃水浴滅活后,細胞死亡,失去選擇透過性,因此再用NaCl溶液處理,原生質體表面積無變化,D項正確。5.B解析制作洋蔥鱗片葉表皮臨時裝片時,不需要按壓裝片,而且即使按壓裝片也不會使細胞分散,A項錯誤;當細胞達到質壁分離的最終狀態時,此時水分子進出細胞達到動態平衡,B項正確;若選洋蔥內表皮細胞,該細胞也含有大液泡,也能發生質壁分離和復原,C項錯誤;當質壁分離復原時,表明細胞中細胞液濃度(不是蔗糖濃度,而且外面的蔗糖也不能通過細胞膜)大于外界蔗糖濃度,D項錯誤。6.C解析用30%蔗糖溶液處理紫色洋蔥鱗片葉外表皮,細胞失水,隨著時間的延長,原生質體和液泡的體積均減小,用清水處理后,細胞吸水,原生質體和液泡的體積均逐漸恢復,A項錯誤;用30%蔗糖溶液處理紫色洋蔥鱗片葉外表皮,細胞失水,隨著時間的延長,細胞液濃度升高,用清水處理后,細胞吸水,細胞液濃度降低,B項錯誤;當蔗糖溶液濃度小于紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液濃度時,隨著蔗糖溶液濃度的增加,細胞吸水,由于有細胞壁的阻礙,原生質體和液泡的體積均略微增加;當蔗糖溶液濃度大于紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液濃度時,隨著蔗糖溶液濃度的增加,細胞失水,原生質體和液泡的體積均逐漸減小,C項正確;當蔗糖溶液濃度小于紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液濃度時,隨著蔗糖溶液濃度的增加,細胞吸水,細胞液濃度略微降低;當蔗糖溶液濃度大于紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液濃度時,隨著蔗糖溶液濃度的增加,細胞失水,細胞液濃度增加,D項錯誤。7.D解析每組實驗中黃瓜條的浸泡時間如果不一樣,可能會影響實驗結果的準確性,浸泡時間屬于無關變量,必須相同且適宜,A項正確;由題圖可知,1~5組黃瓜細胞吸水量依次下降,6~7組細胞失水,7組失水量多于6組,則實驗后第1~7組黃瓜細胞的細胞液濃度依次升高,B項正確;蔗糖溶液濃度為0.4mol/L時,黃瓜細胞吸水,濃度為0.5mol/L時,黃瓜細胞失水,故本實驗所用的黃瓜細胞的細胞液濃度在0.4~0.5mol/L之間,C項正確;實驗后,第1~7組黃瓜細胞的細胞液濃度依次升高,所以在黃瓜細胞未死亡的情況下,實驗后第1~7組黃瓜細胞的吸水能力依次升高,D項錯誤。8.D解析將處于高滲溶液中的某植物的葉表皮細胞轉移到低滲溶液中,細胞吸水膨脹,隨著細胞體積增大,對細胞壁產生的壓力增大,細胞滲透壓減小,因此曲線A表示滲透壓,曲線B表示膨壓,A項錯誤;與V=1.0相比,V1和V2都處于吸水狀態,且與V1時相比,該植物的葉表皮細胞在V2時,細胞吸水更多,細胞體積更大,滲透壓更小,因此吸水能力低于V1時,B項錯誤;將處于高滲溶液中的某植物的葉表皮細胞轉移到低滲溶液中,細胞吸水,不會出現質壁分離現象,質壁分離是由細胞失水造成的,C項錯誤;該細胞在此過程吸水,原生質層相當于半透膜,原生質層是由細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質組成的,因此推測該植物的葉表皮細胞是具有液泡的活細胞,D項正確。9.C解析實驗組①中滴加清水后質壁分離復原是由水分通過滲透作用進入細胞導致的,A項正確;實驗組②前5min出現了質壁分離的現象,細胞失水,紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的液泡顏色逐漸加深,B項正確;實驗組③在前5min發生質壁分離,此時吸水能力最強,5min后吸水能力逐漸減弱,C項錯誤;實驗組④實驗過程中細胞始終無變化可能是鹽酸破壞了細胞膜結構,導致細胞死亡,D項正確。關鍵能力提升練10.D解析向甲組中加入適量的呼吸酶抑制劑可抑制細胞呼吸減少ATP的生成,屬于“減法原理”,A項錯誤;花青素不能吸收光能用于光合作用,在紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞中沒有葉綠體,不能進行光合作用,B項錯誤;甲組加入呼吸酶抑制劑,出現綠色的時間變長,說明鉬酸鈉進入液泡需要消耗能量,因此該跨膜運輸過程為主動運輸,需要載體蛋白的協助,C項錯誤;將紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞放在濃度較高的鉬酸鈉溶液中時可能會觀察到質壁分離現象,由于細胞可以通過主動運輸吸收鉬酸鈉,所以也可能觀察到質壁分離自動復原現象,D項正確。11.C解析植物細胞的質壁分離現象在低倍顯微鏡下就可觀察到,A項錯誤;葫蘆蘚葉片在質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中會發生質壁分離,與常溫相比,低溫處理后葫蘆蘚葉片細胞的初始質壁分離平均時間變長,說明低溫處理后葫蘆蘚葉片細胞失水速率降低,B項錯誤;低溫處理相同時間后發生質壁分離的葫蘆蘚葉片細胞所占比例遠低于常溫處理的,且低溫處理后質壁分離的細胞原生質體長度與細胞長度的比值大于常溫處理的,說明低溫處理的葉片細胞質壁分離程度顯著低于常溫處理下的,因此低溫處理后葉片細胞失水減少,而細胞失水能力與細胞液濃度大小呈負相關,再結合植物細胞中自由水比例降低可避免氣溫下降導致結冰而損害自身可推測,低溫處理導致植物細胞中自由水減少,細胞液濃度升高,C項正確;實驗結果只能說明溫度會影響植物細胞的質壁分離,并不能直接說明低溫對細胞膜流動性的影響,D項錯誤。12.ABC解析黑藻葉肉細胞內有中央大液泡,置于高濃度溶液中可發生質壁分離,因此該實驗可以用黑藻葉肉細胞,A項錯誤;分析圖2可知,4min時乙組植物細胞原生質體體積較2min時小,細胞液濃度更大,因此吸水能力更強,B項錯誤;分析圖1可知,物質濃度越高,甲組植物細胞原生質體體積越小,說明甲組細胞用的是蔗糖溶液,分析圖2可知,隨時間的延長,乙組植物細胞原生質體的體積先變小,之后逐漸恢復甚至變大,說明乙組細胞用的是KNO3溶液,C項錯誤;乙組實驗過程中,8min時細胞體積雖基本等于初始體積,但由于該過程細胞通過主動運輸吸收了K+和NO3-,因此這時細胞液的濃度大于初始的細胞液濃度13.ABD解析圖中細胞發生了質壁分離及自動復原,其中溶質進入細胞導致細胞液濃度增大,從而吸收水分,因此t3時刻的洋蔥鱗片葉外表