2026年三维设计一轮高中总复习生物-第8讲　水进出细胞的原理

第8讲水进出细胞的原理考点一渗透作用与细胞的吸水和失水1.渗透作用及其现象分析（1）概念：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用。（2）渗透装置①液面上升的原因：单位时间由烧杯中通过半透膜进入漏斗中的水分子数＞单位时间由漏斗中通过半透膜进入烧杯中的水分子数。②液面不会一直上升的原因：液面上升到一定程度就会产生一个静水压（图中Δh），当该压力和漏斗中的吸水能力相等时液面不再上升。（3）渗透作用发生的条件①具有半透膜。②半透膜两侧的溶液存在浓度差。【思考】渗透与扩散有怎样的区别和联系？提示：渗透作用必须通过半透膜，扩散则不一定需要；扩散适用于各种物质，渗透仅指溶剂分子。渗透是一种特殊的扩散。2.动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原理②现象【教材拾遗】（必修1P63思考·讨论）红细胞的细胞膜相当于半透膜。习惯上说的半透膜是无生命的物理性薄膜，物质能否通过取决于微粒的大小；选择透过性膜是具有活性的生物膜，其对不同物质的通过性不仅取决于分子大小，还与细胞的需求有关。1.（必修1P62正文）在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜。（×）2.（必修1P63正文）细胞膜和核膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。（×）3.（必修1P63正文）植物细胞内的液体环境主要指的是细胞质基质中的细胞液。（×）4.（必修1P62正文）具有浓度差的溶液之间一定会发生渗透作用。（×）5.（必修1P64探究·实践）植物细胞放在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，都能发生质壁分离现象。（×）【探究】渗透作用与细胞的吸水和失水1.A、B图分别表示渗透作用装置，据图回答下列问题：（1）图A中渗透达到平衡，半透膜两侧有（填“有”或“没有”）水分子的进出。（2）图A中，若S1、S2中溶质不能通过半透膜，则Δh不变时，S1、S2溶液浓度的大小关系为S1＞S2（填“＞”“＜”或“＝”）。（3）在图B所示的U形玻璃管内，左右管内分别装入质量分数相等的葡萄糖、麦芽糖溶液。初始时两管中液面相平。①一段时间后，两管中液面的变化为左管液面先升高后降低，右管液面先降低后升高，最后达到如图B的状态，此时，左管葡萄糖的质量分数大于（填“大于”“等于”或“小于”）右管葡萄糖的质量分数。②液面高度稳定后再同时向两管内加入等量的麦芽糖酶，两管中液面的变化分别为左管液面先降低后升高，右管液面先升高后降低，最后达到稳定状态时，两管液面相平。2.如图甲、乙、丙分别表示细胞在不同浓度溶液中水分子的跨膜运输示意图（箭头大小代表水分子数的多少）。（1）若将人的成熟红细胞放入清水中，会出现哪幅图中的现象？并分析原因。提示：会出现图甲所示的现象。将人的成熟红细胞放入清水中，由于发生渗透作用，从细胞外进入细胞内的水分子多于从细胞内到细胞外的水分子，因此细胞吸水。（2）若将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，会出现哪幅图中的现象？达到平衡时，水分子进出细胞的状况又与哪幅相同？提示：将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，细胞外界溶液浓度较大，细胞失水，如图丙所示；达到平衡状态时，水分子进出细胞的速率相等，与图乙所示相同。【归纳总结】1.渗透作用与渗透系统（1）水分子是双向移动的，但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。（2）达到渗透平衡时仍然有水分子透过半透膜，这时的水分子由烧杯扩散到漏斗与由漏斗扩散到烧杯的数目是相等的。（3）若渗透平衡后，半透膜两侧液面仍存在液面差，则半透膜两侧溶液就还存在浓度差。（4）渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，实质是指渗透压，如质量分数为10％的葡萄糖溶液和质量分数为10％的蔗糖溶液的质量浓度相等，但质量分数为10％的蔗糖溶液的渗透压比质量分数为10％的葡萄糖溶液的小，故通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动的水分子数多。2.动植物细胞的吸水与失水对动植物细胞来说，单位时间内，水分子进出细胞的数量相等时，细胞内外液体的浓度不一定相等。对动物细胞来说，水分子进出细胞的数量相等时，细胞内外溶液的浓度相等；但植物细胞的细胞壁有支持、保护作用，当单位时间内水分子进出植物细胞数量相等时，有可能细胞内溶液浓度大于细胞外溶液浓度。1.将人的红细胞分别置于相同体积不同浓度的a、b、c溶液中，发现a溶液体积不变，b溶液体积增大，c溶液体积减小，放置红细胞前三种溶液的浓度关系是（）A.a＞b＞cB.b＞a＞cC.c＞a＞b D.c＞b＞a解析：B将人的红细胞分别置于相同体积不同浓度的a、b、c溶液中，发现a溶液体积不变，说明a溶液的浓度与红细胞细胞质的浓度相当；b溶液体积增大，说明红细胞在其中发生了失水现象，即b溶液浓度大于红细胞细胞质的浓度；c溶液体积减小说明红细胞在其中发生了吸水过程，即c溶液的浓度小于红细胞细胞质的浓度，即放置红细胞前三种溶液的浓度关系是b＞a＞c，B正确。2.（2024·四川广安模拟）为研究成熟植物细胞的渗透现象，设计简易渗透装置如图甲所示。将洋葱表皮细胞浸入某种浓度的蔗糖溶液或清水中所发生的变化如图乙所示。下列相关叙述中错误的是（）A.图甲中，达到渗透平衡时，S1和S2溶液浓度的大小关系是S1＞S2B.图乙中左侧细胞的吸水能力比右侧细胞弱C.图乙中相当于图甲中半透膜的是③④⑤D.图乙所示细胞中②处的液体是清水解析：D渗透平衡时S1溶液的浓度仍然大于S2，A正确；图乙中左侧细胞到右侧细胞表示质壁分离过程，质壁分离过程中，细胞逐渐失水，细胞液浓度逐渐变大，细胞吸水能力逐渐变强，因此左侧细胞的吸水能力比右侧细胞弱，B正确；图乙中相当于图甲中半透膜结构的是原生质层，由③④⑤组成，即由细胞膜、细胞质和液泡膜构成，C正确；细胞壁具有全透性，图乙中②表示外界溶液，即蔗糖溶液或清水，D错误。方法技巧渗透作用实验装置的拓展应用（1）验证渗透作用发生的条件①具有半透膜②半透膜两侧溶液具有浓度差（2）比较不同溶液浓度的大小漏斗内溶液浓度为M，烧杯内溶液浓度为N，以下为各种现象及对应的结论：考点二活动：观察植物细胞的质壁分离和复原1.实验原理（1）内因①成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。②原生质层比细胞壁的伸缩性大。（2）外因细胞液和外界溶液存在浓度差，细胞能渗透吸水和失水。2.实验材料：紫色的洋葱鳞片叶外表皮细胞。3.实验步骤及现象4.实验结论（1）当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞失水，发生质壁分离。（2）发生质壁分离的细胞，当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。【探究】植物细胞的质壁分离和复原洋葱是绿色开花植物，其鳞茎粗大，近球形，储藏着大量的营养物质，是我国主要栽培的蔬菜品种。某同学进行“植物细胞的吸水与失水”实验。所用材料为紫色的洋葱鳞片叶外表皮，试剂是蔗糖溶液和清水。实验步骤如图1所示，图2是在蔗糖溶液中观察到的洋葱鳞片叶外表皮细胞的结构示意图。（1）实验时一定要选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吗？为什么选此细胞？提示：不一定。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，便于观察。（2）图1中B步骤主要观察洋葱鳞片叶外表皮细胞中的大小以及原生质层的位置，原生质层对应图2中的（填数字）。图1中F步骤观察时发现质壁分离不能复原，原因可能是。提示：（紫色）大液泡2、4、5蔗糖溶液浓度过高，细胞失水过多而死亡（3）若外界溶液浓度相同，用紫色洋葱鳞片叶外表皮的不同部位观察到的质壁分离程度可能不同，原因是。提示：紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不一定相同（4）若图2表示洋葱鳞片叶外表皮细胞正处于质壁分离过程中，在显微镜下可观察到的现象是。提示：7的紫色变深（中央液泡变小），原生质层变小，逐渐与细胞壁分离（5）该实验无独立的对照组，为什么还叫对照实验？提示：该实验中，实验组和对照组在同一装片中先后进行，属于自身对照。【归纳总结】1.植物细胞的质壁分离和复原涉及的对照类型实验中涉及的对照类型为自身对照，自身对照指对照组和实验组在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照（如图）。2.质壁分离及复原发生的条件（1）从细胞角度分析①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞（如根尖分生区细胞）均不发生质壁分离及复原现象。②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。（2）从溶液角度分析①在一定浓度（溶质不能透过半透膜）的溶液中只会发生质壁分离现象，不能发生自动复原现象（只有用清水或低渗溶液处理，才可复原）。②在一定浓度（溶质可透过半透膜）的溶液（如甘油、尿素、乙二醇等）中可发生质壁分离现象，并能自动复原，因为尿素、乙二醇等可转运到细胞内，使细胞液浓度升高，细胞因渗透吸水而发生自动复原。③在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原现象。④盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适合做质壁分离实验的溶液。1.“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中，用显微镜观察到的结果如图所示。下列叙述正确的是（）A.甲、乙、丙不能在同一个细胞内依次发生B.与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较低C.由实验结果推知，甲图细胞是有活性的D.该实验只是观察了质壁分离和复原现象，没有设计对照实验解析：C能发生质壁分离的细胞应为活的植物细胞，据图分析，甲到乙的过程中，细胞发生质壁分离，乙到丙的过程中，细胞发生质壁分离的复原，甲、乙、丙可以在同一个细胞内依次发生，A错误，C正确；乙图所示细胞发生质壁分离，该过程中细胞失水，故与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较高，B错误；该实验不仅观察了质壁分离与复原的现象，还观察了正常状态下的细胞，该实验存在前后自身对照，D错误。2.某实验小组利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞进行实验，探究不同种类外界溶液对细胞的影响，实验结果如下表所示。下列相关叙述错误的是（）实验组5分钟再过5分钟滴加清水5分钟①0.3g/mL蔗糖溶液质壁分离无变化质壁分离复原②0.5g/mL蔗糖溶液质壁分离无变化无变化③0.3g/mL乙二醇溶液质壁分离质壁分离复原无变化④0.5g/mL盐酸溶液无变化无变化无变化A.实验组①中滴加清水后质壁分离复原是由水分进入细胞导致的B.实验组②前5分钟洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡颜色逐渐加深C.实验组③在5分钟之后随着吸水能力的增大细胞发生质壁分离复原D.实验组④实验过程中细胞始终无变化可能是盐酸破坏了细胞膜结构解析：C实验组①中滴加清水后质壁分离复原是由于水分通过渗透作用进入细胞，导致原生质层吸水，A正确；实验组②前5分钟出现了质壁分离的现象，细胞失水，洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡颜色逐渐加深，B正确；实验组③在前5分钟发生质壁分离，此时吸水能力最强，5分钟后吸水能力逐渐减弱，C错误；实验组④实验过程中细胞始终无变化可能是盐酸破坏了细胞膜结构，导致细胞死亡，D正确。3.某兴趣小组用不同浓度（0～0.6mol/L）的蔗糖溶液处理了一批黄瓜条，按照蔗糖溶液浓度由低到高的顺序分成7组，一定时间后测定黄瓜条的质量变化，处理数据后得到如图所示的结果。下列叙述错误的是（）注：黄瓜条的质量变化百分比（％）＝黄瓜条质量变化/黄瓜条初始质量×100％。A.每组实验中黄瓜条的浸泡时间属于无关变量B.实验后，第1～7组黄瓜细胞的细胞液浓度依次升高C.本实验所用的黄瓜细胞的细胞液中溶质的浓度在0.4～0.5mol/L之间D.实验后，第1～7组黄瓜细胞的吸水能力依次降低解析：D每组实验中黄瓜条的浸泡时间如果不一样，可能会影响实验结果的准确性，浸泡时间属于无关变量，必须相同且适宜，A正确；结合图像分析可知，1～5组黄瓜细胞吸水量依次下降，6～7组细胞失水，7组失水量多于6组，则实验后第1～7组黄瓜细胞的细胞液浓度依次升高，B正确；蔗糖溶液浓度为0.4mol/L时，黄瓜细胞吸水，浓度为0.5mol/L时，黄瓜细胞失水，故本实验所用的黄瓜细胞的细胞液中溶质的浓度在0.4～0.5mol/L之间，C正确；实验后，第1～7组黄瓜细胞的细胞液浓度依次升高，所以在黄瓜细胞未死亡的情况下，实验后第1～7组黄瓜细胞的吸水能力依次升高，D错误。【归纳总结】植物细胞质壁分离及复原的拓展应用（1）判断成熟植物细胞是活细胞还是死细胞（2）测定细胞液浓度范围（3）比较不同植物成熟细胞的细胞液浓度（4）鉴别不同种类的溶液（如乙二醇溶液和蔗糖溶液）角度一从科学思维的角度，考查细胞的吸水和失水1.（2023·全国甲卷4题）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（）解析：C用30％蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮，细胞失水，随着时间的延长，原生质体和液泡的体积均减小，用清水处理后，细胞吸水，原生质体和液泡的体积均逐渐恢复，A错误。用30％蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮，细胞失水，随着时间的延长，细胞液浓度升高，用清水处理后，细胞吸水，细胞液浓度降低，B错误。当蔗糖溶液浓度小于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，随着蔗糖溶液浓度的增加，细胞吸水，由于有细胞壁的阻碍，原生质体和液泡的体积均略微增加；当蔗糖溶液浓度大于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，随着蔗糖溶液浓度的增加，细胞失水，原生质体和液泡的体积均逐渐减小，C正确。当蔗糖溶液浓度小于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，随着蔗糖溶液浓度的增加，细胞吸水，细胞液浓度略微降低；当蔗糖溶液浓度大于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，随着蔗糖溶液浓度的增加，细胞失水，细胞液浓度增加，D错误。2.（2022·全国甲卷2题）植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是（）A.水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度B.水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b＞细胞a＞细胞cC.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度D.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度解析：C由“①细胞a未发生变化”可推出细胞a在该蔗糖溶液中的吸水量等于失水量，即水分交换前，细胞a的细胞液浓度与外界蔗糖溶液的浓度相等；由“②细胞b体积增大”可推出细胞b在该蔗糖溶液中的吸水量大于失水量，即水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度；由“③细胞c发生了质壁分离”可推出细胞c在该蔗糖溶液中的失水量大于吸水量，即水分交换前，细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度。综合上述分析可以推出，水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，A项合理；水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b＞细胞a＞细胞c，B项合理；水分交换平衡时，细胞a和细胞c的细胞液浓度都与各自所处的外界蔗糖溶液的浓度相等，由于细胞c发生了质壁分离，有水进入蔗糖溶液中，故水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C项不合理，D项合理。3.（2021·广东高考13题）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解析：A蔗糖分子属于二糖，不能进入保卫细胞，在清水中，保卫细胞因渗透吸水导致气孔开放，据题图可知，滴加蔗糖溶液①，保卫细胞气孔张开程度几乎与初始状态一样，推测蔗糖溶液①的浓度近似等于保卫细胞细胞液浓度，滴加蔗糖溶液②，保卫细胞气孔关闭，推测蔗糖溶液②的浓度高于保卫细胞细胞液浓度，故质壁分离最可能出现在滴加蔗糖溶液②后观察的视野中，B正确；滴加蔗糖溶液③，保卫细胞气孔张开比初始状态更大，推测蔗糖溶液③的浓度低于保卫细胞的细胞液浓度，滴加蔗糖溶液③后有更多的水分子进入保卫细胞，故蔗糖溶液③处理后的保卫细胞细胞液浓度＜蔗糖溶液①处理后的保卫细胞细胞液浓度，A错误，C正确；由以上分析可知，3种蔗糖溶液浓度高低为②＞①＞③，D正确。角度二从科学探究与社会责任的角度，考查质壁分离及复原实验4.（2023·重庆高考7题）某兴趣小组利用如图装置和表中试剂探究了透析袋的透性。当a为①、b为⑤时，袋内溶液逐渐变为蓝色；当a为②、b为③时，水浴（55摄氏度）后透析袋内、外均不出现砖红色。下列叙述正确的是（）编号试剂①质量分数为3％的可溶性淀粉②质量分数为5％的葡萄糖溶液③斐林试剂④淀粉酶溶液⑤碘溶液A.若a为①＋②，b为③，水浴后透析袋外最终会出现砖红色B.若a为①＋②，b为⑤，透析袋外的溶液最终会出现蓝色C.若a为①＋④，b为⑤，透析袋内的溶液最终会出现棕红色D.若a为①＋④，b为③，水浴后透析袋内最终会出现砖红色解析：C当a为①、b为⑤时，袋内溶液逐渐变为蓝色，说明淀粉不能透过半透膜，碘可以透过半透膜；当a为②、b为③时，水浴（55摄氏度）后透析袋内、外均不出现砖红色，说明葡萄糖和斐林试剂均不能透过半透膜。若a为①＋②，b为③，淀粉、葡萄糖和斐林试剂不能透过半透膜，水浴后不会出现砖红色，A错误；若a为①＋②，b为⑤，碘可进入透析袋内，透析袋内出现蓝色，淀粉不能透过半透膜到达透析袋外，透析袋外的溶液不会出现蓝色，B错误；若a为①＋④，b为⑤，淀粉酶将淀粉分解，碘进入透析袋内呈现棕红色，C正确；若a为①＋④，b为③，由于斐林试剂无法进入透析袋，水浴后透析袋内不会出现砖红色，D错误。5.（2021·湖南高考3题）质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。下列叙述错误的是（）A.施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关B.质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部脱离细胞壁C.质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低D.1mol/LNaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等解析：D对农作物施肥过多，根细胞外液浓度过高，会导致质壁分离，引起“烧苗”，A正确；质壁分离过程中，原生质层（由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质构成）与细胞壁分离，细胞膜可局部或全部脱离细胞壁，B正确；质壁分离复原过程中，细胞液浓度逐渐降低，细胞的吸水能力逐渐降低，C正确；1mol/LNaCl溶液中，含1mol/L的Na＋和1mol/L的Cl－，即溶质微粒浓度为2mol/L，而1mol/L蔗糖的溶质为蔗糖分子，不可再拆分，故1mol/LNaCl溶液的渗透压大于1mol/L蔗糖溶液的渗透压，D错误。（1）探究人体红细胞因失水而发生的形态变化时，可用肉眼直接观察。 （经典高考题）（×）（2）给玉米施肥过多时，会因根系水分外流引起“烧苗”现象。 （经典高考题）（√）一、选择题1.如图实验装置，半透膜允许单糖透过，烧杯和倒置的长颈漏斗中分别装入不同浓度的蔗糖溶液，实验开始时漏斗内外液面相平，达到渗透平衡时液面差为Δh，下列说法错误的是（）A.把Δh段内的液体吸出后，重新平衡时Δh将减小B.若此时在漏斗管内加入少量蔗糖酶（对实验的影响忽略不计），则漏斗管内液面先上升后又下降，重新平衡时，Δh＝0C.若向漏斗中滴入清水，则重新平衡时Δh将增大D.内外液面达到平衡时，水分子从S1到S2与从S2到S1的扩散速率相等解析：C若吸出漏斗管内Δh以内的液体，漏斗内的蔗糖溶液浓度下降，则重新平衡时，Δh将减小，A正确；若在漏斗管内加入少量蔗糖酶，蔗糖分解为单糖，漏斗内溶液浓度会先上升，由于半透膜允许单糖通过，继而漏斗内溶液浓度会下降，则漏斗液面将先上升后下降，最终Δh＝0，B正确；若向漏斗中滴入清水，漏斗内的浓度降低，渗透压下降，则重新平衡时Δh将减小，C错误；内外液面达到平衡时，水分子从S1到S2与从S2到S1的扩散速率相等，处于动态平衡，D正确。2.（2024·贵州清镇模拟）下列有关细胞吸水和失水叙述正确的是（）A.植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成B.当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞一定会发生质壁分离C.渗透实验中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜D.细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性，但有毒物质仍能进入细胞解析：D植物细胞的原生质层由细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质组成，A错误；当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞不一定会发生质壁分离，如死细胞、动物细胞不会发生质壁分离，根尖分生区细胞不含大液泡，也不会发生质壁分离，B错误；渗透实验中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子仍然通过半透膜，这时进出的水分子达到动态平衡，C错误；细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性，但有毒物质仍能进入细胞，说明细胞膜的控制作用是相对的，D正确。3.下列关于渗透作用和物质跨膜运输的说法，正确的是（）A.渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是物质的量浓度B.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，半透膜两侧溶液中的水分子不再相互扩散C.成熟的哺乳动物红细胞放入一定浓度的外界溶液中，也能发生渗透作用和质壁分离D.成熟的植物细胞在发生质壁分离的过程中，细胞吸水能力逐渐减弱解析：A当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，此时在单位时间内经半透膜出入的水分子数相等，B错误；质壁分离现象是植物特有的，动物细胞因为没有细胞壁所以不存在质壁分离现象，C错误；成熟植物细胞发生质壁分离的过程中，细胞液浓度逐渐增大，细胞吸水能力逐渐增强，D错误。4.浓盐水有防止霉变，杀菌能力的原因是（）A.盐水的营养物质少，细菌很快就死亡B.在浓盐水中细菌失水死亡C.浓盐水含大量的Cl－，细菌毒素失去活性D.浓盐水含大量的Na＋，细菌毒素失去活性解析：B当外界溶液浓度过高时（即浓盐水浓度很高），细菌会因过度失水而死亡，从而达到杀菌防腐的目的，B正确。5.某同学用洋葱鳞片叶外表皮作为材料制作临时装片，用于观察“细胞质壁分离和复原”。下列相关说法正确的是（）A.制作临时装片，最后需要按压使细胞分散，便于观察B.在低倍镜下看到清晰的物像后，需转换成高倍镜进一步观察C.若选洋葱内表皮细胞，则细胞不能发生质壁分离和复原D.当细胞达到质壁分离的最终状态时，仍有水分子进出细胞解析：D制作临时装片时，不需要按压装片，而且因为没有解离，即使按压装片也不会使细胞分散，A错误；质壁分离与复原实验低倍镜观察即可，B错误；若选洋葱内表皮细胞，该细胞也含有大液泡，也能发生质壁分离和复原，只是现象不易观察，C错误；当细胞达到质壁分离的最终状态时，水分子进出细胞达到动态平衡，此时仍有水分子进出细胞，D正确。6.将某种植物的成熟细胞放在一定浓度的蔗糖溶液中一段时间后发生了如图甲所示的变化；S代表两种结构间的平均距离，S与时间的关系如图乙所示。下列分析不正确的是（）A.由图甲可以看出原生质层的伸缩性远大于细胞壁的伸缩性B.用黑藻叶片也可以进行该实验，叶绿体的存在有利于实验现象的观察C.图乙中在O～t时间段内，随时间的延长细胞吸水能力逐渐减小D.若S在逐渐减小，说明此时细胞液浓度大于蔗糖溶液的浓度解析：C由图甲可以看出原生质层的伸缩性远大于细胞壁的伸缩性，A正确；观察质壁分离时，黑藻的叶绿体可以显示原生质层的位置，方便观察质壁分离现象，B正确；O～t阶段，原生质层与细胞壁的距离逐渐增大，表明细胞失水，原生质层收缩，细胞液的浓度在逐渐增大，细胞的吸水能力逐渐增强，C错误；若S逐渐缩小，表明细胞吸水，质壁分离复原，则此时细胞液浓度大于蔗糖溶液浓度，D正确。7.（2024·山东青岛模拟）植物细胞质壁分离程度可用原生质层长度（B）与细胞长度（A）的比值（B/A）表示。某同学用同一浓度的蔗糖溶液对4种不同植物细胞处理后，得到结果如表所示。由此可推测（）细胞细胞Ⅰ细胞Ⅱ细胞Ⅲ细胞ⅣB/A110.850.78A.处理前细胞Ⅰ的细胞液浓度等于细胞Ⅱ的细胞液浓度B.处理前细胞Ⅲ的细胞液浓度大于细胞Ⅳ的细胞液浓度C.实验中B/A的值越小，植物细胞的吸水能力越弱D.一段时间后，细胞Ⅲ和细胞Ⅳ的B/A值会逐渐增加到1解析：B植物不同，其细胞原本的渗透压不同，因此处理前细胞Ⅰ的细胞液浓度和细胞Ⅱ的细胞液浓度不一定相同，A错误；同一浓度的蔗糖溶液，处理不同细胞，结果质壁分离程度不同，由表可知，比值越大，说明发生质壁分离的程度越小，因此处理前细胞Ⅲ的细胞液浓度大于细胞Ⅳ的细胞液浓度，B正确；实验中B/A的值越小，植物细胞渗透压越高，植物细胞的吸水能力越强，C错误；一段时间后，细胞Ⅲ和细胞Ⅳ的B/A值会逐渐趋于稳定，蔗糖不能透过细胞膜进入细胞，故不会发生质壁分离的复原，D错误。8.（2024·山东聊城模拟）某研究性学习小组在探究植物细胞的吸水和失水时，选择了以下三种实验材料：①紫色洋葱鳞片叶外表皮；②洋葱鳞片叶内表皮；③黑藻成熟叶片。下列叙述正确的是（）A.选用①进行实验时，正在发生质壁分离的细胞，其紫色区域逐渐缩小B.选用②进行实验时，用0.3g/mL的蔗糖溶液处理玻片标本观察不到质壁分离现象C.选用③进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察D.选用①②③进行实验时，正在发生质壁分离的细胞，其吸水能力逐渐减弱解析：A以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为观察植物细胞质壁分离材料时，正在发生质壁分离的细胞，细胞因失水体积减小，故紫色区域缩小，颜色变深，A正确；选用洋葱鳞片叶内表皮细胞进行实验时，用0.3g/mL的蔗糖溶液处理玻片标本也能观察到质壁分离现象，只是该类细胞中不含色素，现象不易观察，B错误；黑藻成熟叶片的叶肉细胞中液泡呈无色，叶绿体的存在使原生质层呈绿色，有利于实验现象的观察，C错误；正在发生质壁分离的细胞，细胞液的浓度逐渐增加，使得细胞的吸水能力逐渐增强，D错误。9.（2024·河北秦皇岛模拟）为探究细胞吸水能力与液泡相对体积的关系，科研人员利用紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞和不同浓度的蔗糖溶液进行了实验，测得细胞吸水能力与液泡相对体积（正常状态下液泡体积记为1.0）的关系如图所示。下列相关叙述不正确的是（）A.a点细胞吸收的水多于b点B.与b点相比，a点细胞原生质体的体积较小C.c→d过程，细胞体积没有显著增加D.d点细胞液的渗透压低于a、b点解析：Aa点液泡相对体积小于b点且二者均小于1.0，说明处于a、b点的细胞失水，发生质壁分离，原生质体的体积减小，且a点细胞失水多于b点，与b点相比，a点细胞的原生质体体积较小，A错误，B正确；c→d过程，液泡相对体积从1.0逐渐增大，说明在此过程中细胞吸水，但由于细胞壁的存在，植物细胞的体积不会显著增加，C正确；细胞液的渗透压越高，细胞吸水能力越强，故d点细胞液的渗透压低于a、b点，D正确。二、非选择题10.图示装置构成一个渗透系统，A为初始状态，B为平衡状态，回答下列问题：（1）质壁分离及复原实验可验证植物细胞也是一个渗透系统，以紫色洋葱外表皮细胞为实验材料制成临时装片后，为使表皮细胞浸润在蔗糖溶液中，操作方法是从盖玻片的一侧滴加（质量浓度为0.3g/mL的）蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸引。一段时间后，观察到质壁分离现象，说明表皮细胞液浓度小于（填“等于”“小于”或“大于”）外界溶液浓度。（2）发生渗透作用时，植物细胞中原生质层的功能相当于图中半透膜，图B中水柱不再上升是因为随着h值增大，静水压也增大，置于清水中洋葱表皮细胞起相同作