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高中生物学人教2019必修一同步练习4.1 被动运输
一、单选题
1．（2022高一上·鞍山期末）下列结构不属于原生质层的是（ ）
A．细胞膜 B．细胞质 C．细胞核 D．液泡膜
【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】原生质层是指细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质，C符合题意，ABD不合题意。
故答案为：C。
【分析】植物细胞有细胞壁，成熟的植物细胞有液泡，细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。
2．（2022高一上·鞍山期末）若三个相邻的植物细胞间的水分流动方向是：A细胞同时流向B细胞和C细胞，B细胞流向C细胞，可知三个细胞的细胞液浓度关系是（ ）
A．A＜B＜C B．A＞B＞C
C．A＞B，且B＜C D．A＜B，B＞C
【答案】A
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】细胞之间发生渗透作用，水分子从低浓度溶液向高浓度溶液扩散，所以根据题意A细胞同时流向B细胞和C细胞，B细胞流向C细胞，说明A细胞液浓度最低，其次是B细胞也，最高的是C细胞液，因此A＜B＜C。
故答案为：A。
【分析】水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
3．（2022高一下·长春月考）如图在U形管中部c处装有半透膜，在a侧加入红色的细胞色素（相对分子质量为13000的蛋白质）的水溶液，b侧加入清水，并使a、b两侧液面高度一致。经过一段时间后，实验结果将是
（ ）
A．a、b两液面高度一致，b侧为无色
B．a、b两液面高度一致，b侧为红色
C．a液面低于b液面，b侧为红色
D．a液面高于b液面，b侧为无色
【答案】D
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】 由于细胞色素C（红色）是大分子物质不能通过半透膜，所以a侧浓度高，水分从b侧向a侧运输，导致a侧液面升高，b侧液面下降；同时由于红色的色素分子不能通过半透膜，所以a侧红色，b侧无色。综上分析D正确，ABC错误。
故答案为：D。
【分析】渗透作用是指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜，从低浓度向高浓度扩散的过程。
（1）条件：①是具有半透膜；②是半透膜两侧具有浓度差
（2）实质是单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水中的水分子数，导致蔗糖溶液液面上升。
（3）扩散方向：由低浓度向高浓度
（4）走出渗透作用发生的“4”个误区
①水分子的移动方向是双向移动，但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数多。
②实验中观察指标为漏斗内液面变化，但不能用烧杯液面变化作描述指标，因现象不明显。
③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。
④如果溶质分子不能透过半透膜，在达到渗透平衡时，一般两侧溶液的浓度并不相等，因为液面高的一侧形成的静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。
4．（2021高一上·大连期末）如图为渗透装置示意图，a、b分别为不同浓度的蔗糖溶液，c为半透膜（水分子可自由通过，蔗糖分子则不能）。据图判断下列叙述正确的是（ ）
A．若用3层纱布代替c，也会出现此现象
B．实验开始时，c两侧溶液的浓度大小是a>b
C．实验过程中漏斗管内的液面先上升后停止
D．当漏斗管内的液面停止上升时，水分子不再进出漏斗
【答案】C
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】A、如果c为纱布，漏斗内的蔗糖会扩散到外界溶液中，浓度差无法维持，液面不会上升，A错误；
B、看图可知：b漏斗液面上升，故实验开始时，c两侧的溶液浓度大小是b＞a，B错误；
C、实验过程中漏斗管内的溶液浓度较大，水分子进入漏斗内的多于从漏斗出来的，液面先上升，达到一定高度，当上升的液柱产生的静水压=水分子进入漏斗的渗透压时，液面不再上升，水分子进出漏斗达到动态平衡，C正确；
D、当漏斗管内的液面停止上升时，水分子进出漏斗达到动态平衡，D错误。
故选C。
【分析】水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
5．（2022高一上·松原期末）观察植物细胞质壁分离和复原实验中，证明正在发生质壁分离的是（ ）
A．液泡由小变大，紫色变浅 B．液泡由大变小，紫色变深
C．液泡由大变小，紫色变浅 D．液泡由小变大，紫色变深
【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】根据上述分析，当植物细胞正在发生质壁分离时，由于外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞会发生渗透作用失水，此时原生质层和细胞壁逐渐分离，液泡体积越来越小，而液泡中的紫色色素数量不变，所以液泡中的紫色会加深，B正确，ACD错误。
故答案为：B。
【分析】质壁分离的原理：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。
6．（2022高一上·松原期末）某一成熟植物细胞正处于如图所示状态，下列叙述正确的是（ ）
A．2、3、4、5共同构成了原生质层
B．3为细胞核，核孔不具有选择透过性
C．7为液泡，细胞液中含有蛋白质和各种色素
D．由上图不能判断细胞是否正在失水
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，不包括细胞核（3），A错误；
B、细胞核的核膜和核孔都具有选择透过性，B错误；
C、液泡中含有细胞液，细胞液中含有与花和果实相关的色素，即花青素，不是各种色素都含有，C错误；
D、上图细胞可能正在发生质壁分离，也可能正在发生质壁分离复原，所以无法判断该细胞是否正在失水，D正确。
故答案为：D。
【分析】植物细胞的吸水和失水：
细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。
原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
外界溶液浓度>细胞液浓度时，细胞失水，细胞质壁分离
外界溶液浓度<细胞液浓度时，细胞吸水，细胞质壁分离复原
外界溶液浓度=细胞液浓度时就，水分进出细胞处于动态平衡
7．（2022高一上·乾安期末）下列各项无法通过质壁分离实验证明的是（ ）
A．成熟植物细胞的死活
B．原生质层比细胞壁的伸缩性大
C．水分子可以通过通道蛋白进入细胞
D．成熟的植物细胞能进行渗透吸水
【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、成熟植物细胞放到蔗糖溶液中，若不能发生质壁分离则说明是死细胞，反之是活细胞，能通过质壁分离实验证明，A不符合题意；
B、质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，随着质壁分离复原的进行原生质层与细胞壁重新贴紧，能通过质壁分离实验证明，B不符合题意。
C、质壁分离实验无法证明水分子可以通过通道蛋白进入细胞，C符合题意；
D、质壁分离后的植物细胞放在清水中会发生复原，证明植物细胞能通过渗透作用吸收水分，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】质壁分离与复原实验的应用：
（1）判断细胞的死活；
（2）测定细胞液浓度范围；
（3）比较不同植物细胞的细胞液浓度；
（4）比较未知浓度溶液的浓度大小。
（5）验证原生质体层和细胞壁的伸缩性大小
（6）鉴定不同种类的溶液(如一定浓度的KNO3和蔗糖溶液)
8．（2021高一上·辽源期末）下列最适合用于探究植物细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系的实验材料是（ ）
A．炒熟的洋葱 B．白萝卜块根
C．根尖成熟区 D．紫色洋葱外表皮
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、炒熟的洋葱细胞死亡，不能进行质壁分离，A错误；
B、白萝卜细胞的液泡中不含色素，不是观察质壁分离现象的立项材料，B错误；
C、成熟的根尖细胞液泡中不含色素，不是观察质壁分离现象的立项材料， C错误；
D、紫色洋葱鳞片叶外表皮含有中央大液泡，并且液泡中含有色素，是观察质壁分离的立项材料，D正确。
故答案为：D。
【分析】植物细胞有细胞壁，成熟的植物细胞有液泡，细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。有大液泡（成熟）的活的植物细胞，才能发生质壁分离；动物细胞、无大液泡的或死的植物细胞不能发生质壁分离。植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，发生质壁分离的细胞会发生质壁分离复原。
9．（2021高三上·汕头期末）下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是（ ）
A．与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察
B．用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同
C．用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察
【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、质壁分离需要观察原生质层的收缩情况，与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察，A正确；
B、不同细胞细胞液的浓度不相同，在相同外界溶液中的质壁分离情况也不同，所以用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同，B正确；
C、用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在便于观察原生质层的收缩情况，C错误；
D、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于观察原生质层的收缩情况，有利于实验现象的观察，D正确。
故答案为： C。
【分析】植物细胞有细胞壁，成熟的植物细胞有液泡，细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。有大液泡（成熟）的活的植物细胞，才能发生质壁分离；动物细胞、无大液泡的或死的植物细胞不能发生质壁分离。植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，发生质壁分离的细胞会发生质壁分离复原。
10．（2021高一上·成都期末）将人体口腔上皮细胞置于下列溶液中会出现失水皱缩现象的是（ ）
A．健那绿溶液 B．生理盐水 C．蒸馏水 D．3%NaCl溶液
【答案】D
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】A、能维持人体口腔上皮细胞正常形态的溶液是生理盐水，生理盐水是0.9%的NaCl溶液，溶液浓度高于生理盐水的浓度即会发生失水皱缩。健那绿溶液是由生理盐水配置的，A不符合题意；
B、生理盐水能维持细胞形态，B不符合题意；
C、蒸馏水会让细胞吸水涨破，不是皱缩，C不符合题意；
D、3%NaCl溶液会导致人体口腔上皮细胞失水皱缩，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
11．（2021高一上·成都期末）将紫色洋葱鳞片叶外表皮作为实验材料观察细胞失水与吸水时，不能作为观测指标的是（ ）
A．中央液泡的大小 B．细胞大小
C．中央液泡的颜色 D．原生质层的位置
【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】洋葱鳞片叶外表皮细胞无论是发生吸水还是失水，由于细胞壁的存在以及其伸缩性很小，细胞大小均基本不变，因此细胞大小不能作为观测指标。中央液泡的大小、液泡内颜色的深浅、原生质层的位置均可以用来判断细胞是否发生吸水或失水，B正确。
故答案为：B。
【分析】1、植物细胞有细胞壁，成熟的植物细胞有液泡，细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。
2、植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。
12．（2022·浙江）“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．由实验结果推知，甲图细胞是有活性的
B．与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较低
C．丙图细胞的体积将持续增大，最终胀破
D．若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现象更明显
【答案】A
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、由图可知，图甲的细胞可以发生质壁分离，有活性的细胞才能发生质壁分离，故有实验结果可知，图甲中的细胞是有活性的，A正确；
B、图甲细胞质壁分离后成为了乙细胞，质壁分离过程细胞失水细胞液浓度升高，则与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较高，B错误；
C、乙图中的细胞吸水之后成为丙图中的细胞，由于植物细胞具有细胞壁，所以细胞体积不会持续增大，也不会涨破，C错误；
D、根尖分生区细胞中央大液泡，不适合作为观察质壁分离的材料，D错误。
故答案为：A。
【分析】植物细胞有细胞壁，成熟的植物细胞有液泡，细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。有大液泡（成熟）的活的植物细胞，才能发生质壁分离；动物细胞、无大液泡的或死的植物细胞不能发生质壁分离。植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，发生质壁分离的细胞会发生质壁分离复原。
13．（2022·全国甲卷）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c
C．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
【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、由题意可知，水分交换前三个试管中蔗糖浓度相同，水分交换达到平衡时细胞b体积增大，即平衡时细胞b发生了吸水过程，则水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，A合理；
B、由题意可知，水分交换前三个试管中蔗糖浓度相同，水分交换达到平衡时细胞a未发生变化，细胞b体积增大，细胞c发生了质壁分离，即水分交换过程中细胞a既未吸水也未失水，细胞b吸水，细胞c失水，则水分交换前，细胞a的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度，故水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c，B合理；
C、由题意可知，水分交换前三个试管中蔗糖浓度相同，水分交换达到平衡时细胞a未发生变化，细胞c发生了质壁分离，即水分交换过程中细胞a既未吸水也未失水，细胞c失水，即细胞a试管中蔗糖溶液浓度不变，细胞c试管中蔗糖溶液吸水浓度下降，水分交换达到平衡时细胞内外溶液浓度相同，即水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C不合理；
D、由题意可知，水分交换前三个试管中蔗糖浓度相同，水分交换达到平衡时细胞c发生了质壁分离，即水分交换过程中细胞c失水，则水分交换前细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度，D合理。
故答案为：C。
【分析】水分子运输方式是自由扩散，其动力是浓度差，且总是由从低浓度溶液向高浓度溶液运输，渗透作用发生的原理是：（1）具有半透膜；（2）半透膜两侧的溶液具有浓度差。植物细胞有细胞壁，成熟的植物细胞有液泡，细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。有大液泡（成熟）的活的植物细胞，才能发生质壁分离；动物细胞、无大液泡的或死的植物细胞不能发生质壁分离。植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。在质壁分离的过程中，表皮细胞液泡逐渐缩小，浓度升高，吸水能力增强。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，发生质壁分离的细胞会发生质壁分离复原。
14．（2022高一下·湖州期中）将同一部位的紫色洋葱外表皮细胞分别浸在甲、乙、丙3种溶液中，测得质膜与细胞壁间平均距离变化如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．实验开始时，甲、乙溶液的浓度均小于洋葱表皮细胞液浓度
B．实验中丙溶液的变化曲线表明该细胞已经死亡
C．实验过程中，丙溶液中没有水分子进出洋葱表皮细胞
D．t2时刻与t0时刻相比，浸在甲、乙溶液中的表皮细胞液浓度都有所上升
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、根据分析，实验开始时，甲、乙溶液的浓度均大于洋葱表皮细胞的细胞液浓度，细胞失水而发生质壁分离，A错误；
BC、丙曲线表示细胞放在一个低渗溶液中或等渗溶液中，水分子进入细胞的比出细胞的更多，表现为细胞吸水或水分子进出大致相等，处于动态平衡，所以质膜与细胞壁之间的距离没有变化，而不是细胞死亡，BC错误；
D、实验结束时，甲溶液中的洋葱表皮细胞由于失水，细胞液浓度增大，乙溶液中的洋葱表皮细胞由于吸收了溶质分子，因此表皮细胞细胞液浓度都有所增大，D正确。
故答案为：D。
【分析】（1）原生质层（细胞膜、液泡膜、两层膜之间细胞质）相当于半透膜。
①当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞将失水，原生质层和细胞壁都会收缩，但原生质层伸缩性比细胞壁大，所以原生质层就会与细胞壁分开，发生“质壁分离”。
②反之，当外界溶液的浓度小于细胞液浓度时，细胞将吸水，原生质层会慢慢恢复原来状态，使细胞发生“质壁分离复原”。
（2）壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因细胞壁是全透性且有水分子通过原生质层渗出来。
15．（2022高一下·嫩江月考）将洋葱外表皮细胞放入一定浓度的某种溶液中，洋葱外表皮细胞紫色液泡的体积随时间变化如图，有关叙述正确的是（ ）
A．与a点相比，c点对应时刻细胞液的浓度较大
B．如果放入的是0.3g/ml的蔗糖溶液，也可以得到上图类似曲线
C．如果放入的是KNO3溶液，那么从b点开始，细胞主动吸收KNO3
D．从a点到b点对应时刻，细胞不断失水，细胞液的浓度不断上升，细胞吸水能力越来越弱
【答案】A
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、有曲线图可知，洋葱外表皮细胞发生了质壁分离和复原的过程，bc过程中细胞吸收了溶液中的某些物质，a和c出的细胞体积相似，但c处的浓度高于a处的浓度，A正确；
B、 放入的是0.3g/ml的蔗糖溶液只会发生质壁分离，B错误；
C、如果放入的是KNO3溶液，从a→c细胞都主动吸收KNO3 ，C错误；
D、 从a点到b点对应时刻，细胞不断失水，细胞液的浓度不断上升，细胞吸水能力越来越强，D错误；
故答案为：A
【分析】（1）质壁分离和质壁分离复原中水分子移动是双向的，结果是双向水分子运动的差别所导致的。质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因细胞壁是全透性且有水分子通过原生质层渗出来。
（2）试剂的选择：一般选用质量浓度为 0.3g/mL 的蔗糖溶液，因为试剂浓度影响细胞发生质壁分离的速度，试剂浓度越高发生质壁分离的速度越快，过高时细胞因过度失水而死亡。在 0.3g/mL 的蔗糖溶液中，细胞发生质壁分离和复原的速度较慢，便于观察变化过程，且短时间内对细胞的伤害较小。若用尿素、乙二醇、NaCl 、 KNO3 做实验会出现自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。
二、实验探究题
16．（2021高一上·洮南月考）图中的甲、乙图是渗透装置示意图，丙图是根毛细胞示意图，请根据甲、乙、丙三图回答下列问题：(甲图是发生渗透作用的初始状态，乙图是发生了较长时间的渗透作用之后，漏斗内外的水分子达到平衡时的状态。甲图中：①为清水，②为0.3 g/mL的蔗糖溶液，③为半透膜)
（1）比较甲图中①和②处溶液浓度的大小① ②（填“＞”
“＜”“＝”）
（2）丙图中④的名称为 ，甲图中的③相当于丙图中的 （填序号）
（3）若把根毛细胞放入0.3 g/mL的蔗糖溶液中，它将出现 ，再放入清水中，它又出现 。
（4）若把根毛细胞放入0.9 g/mL的蔗糖溶液中，过一段时间再放入清水中后，此时根毛细胞与上题中放入清水中的变化一样吗？ 为什么？
【答案】（1）<
（2）原生质层；④
（3）质壁分离；质壁分离复原
（4）不一样；由于之前蔗糖溶液浓度过高，根毛细胞失水过多，已经导致根毛细胞死亡，不能出现质壁分离后的复原现象
【知识点】质壁分离和复原；渗透作用
【解析】【解答】分析图甲和乙，①表示烧杯中的液体，②表示漏斗中的液体，③表示半透膜；漏斗液面上升了，说明漏斗内溶液浓度高。分析图丙，①表示细胞膜，②表示细胞质，③表示液泡膜，④表示原生质层。
(1)根据甲图是发生渗透作用的初始状态，甲图中①为清水，②为0.3 g/mL的蔗糖溶液，③为半透膜，比较甲图中①和②处溶液浓度的大小，则①清水＜②0.3 g/mL的蔗糖溶液。
(2)丙图中④表示原生质层；甲图中的③表示半透膜，③相当于丙图中的④。
(3)根毛细胞是成熟的植物细胞，若把根毛细胞放入0.3 g/mL的蔗糖溶液中，它将出现质壁分离，再放入清水中，它又出现质壁分离复原现象。
(4)若把根毛细胞放入0.9 g/mL的蔗糖溶液中，过一段时间再放入清水中后，由于之前蔗糖溶液浓度过高，根毛细胞失水过多，已经导致根毛细胞死亡，不能出现质壁分离后的复原现象，故此时根毛细胞与上题中放入清水中的变化不一样。
【分析】1、渗透作用：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。
2、发生渗透作用的条件：具半透膜，两侧溶液具有浓度差。
3、原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质，相当于半透膜。
4、植物细胞通过渗透作用吸水和失水。
植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。
质壁分离复原的原理：当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，紧贴细胞壁，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
17．（2021高一上·双鸭山期末）成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象，如图a是发生质壁分离的洋葱鱗片叶外表皮细胞。请回答下列问题：
（1）图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和 的分离，后者的结构包括 (填编号)、液泡膜以及二者之间的细胞质。
（2）若将正常的洋葱鱗片叶外表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中，一段时间后发生的现象是 ；若将其置于1mol/L的KNO3溶液中，发生的现象是 。
（3）如图b是某同学在观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是 。
（4）将形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段，分别放在不同浓度的蔗糖溶液(甲-戊)中，一段时间后，取出红心萝卜的幼根称重，结果如图c所示，据图分析：
①红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度 (填“高”或“低”)。
②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后红心萝卜A的细胞液浓度会 (填“升高”或“降低”)。
③甲-戊蔗糖溶液中，浓度最大的是 。
【答案】（1）原生质层；2
（2）质壁分离；质壁分离后又自动复原
（3）细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度
（4）高；降低；乙
【知识点】质壁分离和复原；动、植物细胞的亚显微结构
【解析】【解答】（1）图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和原生质层的分离；后者的结构包括2细胞膜、4液泡膜以及二者之间的细胞质。
（2）若将正常的洋葱鱗片叶外表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中，由于蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，蔗糖不能通过细胞膜进入细胞内，故一段时间后发生的现象是质壁分离；若将其置于1mol/L的KNO3溶液中，刚开始由于KNO3溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，发生质壁分离现象，后来由于KNO3溶液能通过细胞膜进入细胞内，细胞液浓度增加，发生质壁分离后又自动复原的现象。
（3）如图b是某同学在观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞处于质壁分离的状态，细胞可能继续失水分离、也可能处于吸水质壁分离复原状态，所以此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系有细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度三种可能。
（4）①在丙溶液中，相同浓度的溶液，但萝卜条A的重量变化大于萝卜条B，说明A吸水多，故萝卜条A细胞液浓度高于萝卜条B细胞液浓度。
②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后萝卜条A吸水，其细胞液浓度降低。
③甲-戊蔗糖溶液中，乙溶液处理后质量减少最多，故细胞失水最多，浓度最大的是乙溶液。
【分析】分析图a：1是细胞壁，2是细胞膜，3是细胞核，4是液泡，5是细胞质，6是外界溶液，7是细胞液。
1、当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞就通过渗透作用失水，植物细胞就发生质壁分离的现象。将已经发生质壁分离的植物细胞放到清水中，此时细胞液的浓度高于外界清水，植物细胞吸水，发生质壁分离复原现象。
2、观察质壁分离时，如果所用溶液为一定浓度的葡萄糖、硝酸钾、氯化钠、尿素、乙二醇等，因细胞主动或被动吸收溶质而使细胞液浓度增大，发生质壁分离的植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。
18．（2021高一上·东莞月考）研究发现，水分子存在两种跨膜运输机制：一种是自由扩散，另一种是通过水通道蛋白的协助扩散。某兴趣小组为探究肾小管上皮细胞的吸水方式，进行了如下实验。
步 骤 相关操作
① 实验分组：甲组：肾小管上皮细胞+生理盐水配制的 HgCl2溶液 乙组：肾小管上皮细胞+X
② 将甲、乙两组制成装片，在盖玻片一侧滴清水，另一侧用吸水纸吸引，重复多次，显微镜观察
③ 统计一段时间内的细胞破裂数目
（注：Hg2+能显著抑制水通道蛋白的活性） 请回答下列问题：
（1）人的肾小管上皮细胞吸水或失水取决于细胞内外溶液的 。当外界溶液的浓 度 （高于或低于）细胞内溶液的浓度时，细胞会吸水膨胀甚至破裂。
（2）步骤①中“X”应为 。
（3）实验结果及结论分析： 若甲组和乙组破裂的细胞数目基本相同，说明水进入肾小管上皮细胞的主要方式是 ；若甲组破裂的细胞数目明显少于乙组，说明水进入肾小管上皮细胞的主要方式是 。
（4）水通道蛋白的合成需要 (请填写 2 种细胞器)的参与。
（5）若提取出肾小管上皮细胞生物膜成分中的磷脂，将其铺在空气水界面上，测得磷脂占有面积为 S，请预测：细胞膜表面积 （大于、小于、等于）S/2。
【答案】（1）浓度差；低于
（2）等量的生理盐水
（3）自由扩散；协助扩散
（4）核糖体 线粒体
（5）小于
【知识点】细胞的生物膜系统；被动运输
【解析】【解答】(1)、人的肾小管上皮细胞吸水或失水取决于细胞内外溶液的浓度差。当外界溶液的浓度低于细胞内溶液的浓度时，细胞会吸水膨胀甚至破裂。
(2)、由题意可知，HgCl2溶液中Hg2+能显著抑制水通道蛋白的活性，所以甲组中水通过水通道蛋白的协助扩散被抑制，因此乙组作为对照，不能抑制水通道蛋白的活性，所以乙组中X是等量的生理盐水。
(3)、因为甲组中，Hg2+能显著抑制水通道蛋白的活性，若甲组和乙组破裂的细胞数目基本相同，说明水跨膜不需要通道蛋白，进而可知水进入肾小管上皮细胞的主要方式是自由扩散；若甲组破裂少于乙组，说明水跨膜需要通道蛋白，进而可知水进入肾小管上皮细胞的主要方式是协助扩散。
(4)、水通道蛋白是在核糖体上合成，通过内质网和高尔基体的加工运输到细胞膜上的，该过程还需要线粒体提供能量。
(5)、肾小管上皮细胞的膜成分中的磷脂占据面积为S，由于该细胞中含有细胞膜、核膜和细胞器膜，且生物膜的基本骨架是磷脂双分子层，因此肾小管上皮细胞表面积的值会小于S/2。
【分析】1、水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
2、物质运输方式：
(1)、被动运输：分为自由扩散和协助扩散。①自由扩散：顺相对含量梯度运输；不需要载体；不需要消耗能量。②协助扩散：顺相对含量梯度运输；需要载体参与；不需要消耗能量。
(2)、主动运输：能逆相对含量梯度运输；需要载体；需要消耗能量。
(3)、胞吞胞吐：物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，从细胞外进或出细胞内的过程。
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高中生物学人教2019必修一同步练习4.1 被动运输
一、单选题
1．（2022高一上·鞍山期末）下列结构不属于原生质层的是（ ）
A．细胞膜 B．细胞质 C．细胞核 D．液泡膜
2．（2022高一上·鞍山期末）若三个相邻的植物细胞间的水分流动方向是：A细胞同时流向B细胞和C细胞，B细胞流向C细胞，可知三个细胞的细胞液浓度关系是（ ）
A．A＜B＜C B．A＞B＞C
C．A＞B，且B＜C D．A＜B，B＞C
3．（2022高一下·长春月考）如图在U形管中部c处装有半透膜，在a侧加入红色的细胞色素（相对分子质量为13000的蛋白质）的水溶液，b侧加入清水，并使a、b两侧液面高度一致。经过一段时间后，实验结果将是
（ ）
A．a、b两液面高度一致，b侧为无色
B．a、b两液面高度一致，b侧为红色
C．a液面低于b液面，b侧为红色
D．a液面高于b液面，b侧为无色
4．（2021高一上·大连期末）如图为渗透装置示意图，a、b分别为不同浓度的蔗糖溶液，c为半透膜（水分子可自由通过，蔗糖分子则不能）。据图判断下列叙述正确的是（ ）
A．若用3层纱布代替c，也会出现此现象
B．实验开始时，c两侧溶液的浓度大小是a>b
C．实验过程中漏斗管内的液面先上升后停止
D．当漏斗管内的液面停止上升时，水分子不再进出漏斗
5．（2022高一上·松原期末）观察植物细胞质壁分离和复原实验中，证明正在发生质壁分离的是（ ）
A．液泡由小变大，紫色变浅 B．液泡由大变小，紫色变深
C．液泡由大变小，紫色变浅 D．液泡由小变大，紫色变深
6．（2022高一上·松原期末）某一成熟植物细胞正处于如图所示状态，下列叙述正确的是（ ）
A．2、3、4、5共同构成了原生质层
B．3为细胞核，核孔不具有选择透过性
C．7为液泡，细胞液中含有蛋白质和各种色素
D．由上图不能判断细胞是否正在失水
7．（2022高一上·乾安期末）下列各项无法通过质壁分离实验证明的是（ ）
A．成熟植物细胞的死活
B．原生质层比细胞壁的伸缩性大
C．水分子可以通过通道蛋白进入细胞
D．成熟的植物细胞能进行渗透吸水
8．（2021高一上·辽源期末）下列最适合用于探究植物细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系的实验材料是（ ）
A．炒熟的洋葱 B．白萝卜块根
C．根尖成熟区 D．紫色洋葱外表皮
9．（2021高三上·汕头期末）下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是（ ）
A．与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察
B．用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同
C．用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察
10．（2021高一上·成都期末）将人体口腔上皮细胞置于下列溶液中会出现失水皱缩现象的是（ ）
A．健那绿溶液 B．生理盐水 C．蒸馏水 D．3%NaCl溶液
11．（2021高一上·成都期末）将紫色洋葱鳞片叶外表皮作为实验材料观察细胞失水与吸水时，不能作为观测指标的是（ ）
A．中央液泡的大小 B．细胞大小
C．中央液泡的颜色 D．原生质层的位置
12．（2022·浙江）“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．由实验结果推知，甲图细胞是有活性的
B．与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较低
C．丙图细胞的体积将持续增大，最终胀破
D．若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现象更明显
13．（2022·全国甲卷）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c
C．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
14．（2022高一下·湖州期中）将同一部位的紫色洋葱外表皮细胞分别浸在甲、乙、丙3种溶液中，测得质膜与细胞壁间平均距离变化如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．实验开始时，甲、乙溶液的浓度均小于洋葱表皮细胞液浓度
B．实验中丙溶液的变化曲线表明该细胞已经死亡
C．实验过程中，丙溶液中没有水分子进出洋葱表皮细胞
D．t2时刻与t0时刻相比，浸在甲、乙溶液中的表皮细胞液浓度都有所上升
15．（2022高一下·嫩江月考）将洋葱外表皮细胞放入一定浓度的某种溶液中，洋葱外表皮细胞紫色液泡的体积随时间变化如图，有关叙述正确的是（ ）
A．与a点相比，c点对应时刻细胞液的浓度较大
B．如果放入的是0.3g/ml的蔗糖溶液，也可以得到上图类似曲线
C．如果放入的是KNO3溶液，那么从b点开始，细胞主动吸收KNO3
D．从a点到b点对应时刻，细胞不断失水，细胞液的浓度不断上升，细胞吸水能力越来越弱
二、实验探究题
16．（2021高一上·洮南月考）图中的甲、乙图是渗透装置示意图，丙图是根毛细胞示意图，请根据甲、乙、丙三图回答下列问题：(甲图是发生渗透作用的初始状态，乙图是发生了较长时间的渗透作用之后，漏斗内外的水分子达到平衡时的状态。甲图中：①为清水，②为0.3 g/mL的蔗糖溶液，③为半透膜)
（1）比较甲图中①和②处溶液浓度的大小① ②（填“＞”
“＜”“＝”）
（2）丙图中④的名称为 ，甲图中的③相当于丙图中的 （填序号）
（3）若把根毛细胞放入0.3 g/mL的蔗糖溶液中，它将出现 ，再放入清水中，它又出现 。
（4）若把根毛细胞放入0.9 g/mL的蔗糖溶液中，过一段时间再放入清水中后，此时根毛细胞与上题中放入清水中的变化一样吗？ 为什么？
17．（2021高一上·双鸭山期末）成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象，如图a是发生质壁分离的洋葱鱗片叶外表皮细胞。请回答下列问题：
（1）图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和 的分离，后者的结构包括 (填编号)、液泡膜以及二者之间的细胞质。
（2）若将正常的洋葱鱗片叶外表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中，一段时间后发生的现象是 ；若将其置于1mol/L的KNO3溶液中，发生的现象是 。
（3）如图b是某同学在观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是 。
（4）将形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段，分别放在不同浓度的蔗糖溶液(甲-戊)中，一段时间后，取出红心萝卜的幼根称重，结果如图c所示，据图分析：
①红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度 (填“高”或“低”)。
②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后红心萝卜A的细胞液浓度会 (填“升高”或“降低”)。
③甲-戊蔗糖溶液中，浓度最大的是 。
18．（2021高一上·东莞月考）研究发现，水分子存在两种跨膜运输机制：一种是自由扩散，另一种是通过水通道蛋白的协助扩散。某兴趣小组为探究肾小管上皮细胞的吸水方式，进行了如下实验。
步 骤 相关操作
① 实验分组：甲组：肾小管上皮细胞+生理盐水配制的 HgCl2溶液 乙组：肾小管上皮细胞+X
② 将甲、乙两组制成装片，在盖玻片一侧滴清水，另一侧用吸水纸吸引，重复多次，显微镜观察
③ 统计一段时间内的细胞破裂数目
（注：Hg2+能显著抑制水通道蛋白的活性） 请回答下列问题：
（1）人的肾小管上皮细胞吸水或失水取决于细胞内外溶液的 。当外界溶液的浓 度 （高于或低于）细胞内溶液的浓度时，细胞会吸水膨胀甚至破裂。
（2）步骤①中“X”应为 。
（3）实验结果及结论分析： 若甲组和乙组破裂的细胞数目基本相同，说明水进入肾小管上皮细胞的主要方式是 ；若甲组破裂的细胞数目明显少于乙组，说明水进入肾小管上皮细胞的主要方式是 。
（4）水通道蛋白的合成需要 (请填写 2 种细胞器)的参与。
（5）若提取出肾小管上皮细胞生物膜成分中的磷脂，将其铺在空气水界面上，测得磷脂占有面积为 S，请预测：细胞膜表面积 （大于、小于、等于）S/2。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】原生质层是指细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质，C符合题意，ABD不合题意。
故答案为：C。
【分析】植物细胞有细胞壁，成熟的植物细胞有液泡，细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。
2．【答案】A
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】细胞之间发生渗透作用，水分子从低浓度溶液向高浓度溶液扩散，所以根据题意A细胞同时流向B细胞和C细胞，B细胞流向C细胞，说明A细胞液浓度最低，其次是B细胞也，最高的是C细胞液，因此A＜B＜C。
故答案为：A。
【分析】水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
3．【答案】D
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】 由于细胞色素C（红色）是大分子物质不能通过半透膜，所以a侧浓度高，水分从b侧向a侧运输，导致a侧液面升高，b侧液面下降；同时由于红色的色素分子不能通过半透膜，所以a侧红色，b侧无色。综上分析D正确，ABC错误。
故答案为：D。
【分析】渗透作用是指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜，从低浓度向高浓度扩散的过程。
（1）条件：①是具有半透膜；②是半透膜两侧具有浓度差
（2）实质是单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水中的水分子数，导致蔗糖溶液液面上升。
（3）扩散方向：由低浓度向高浓度
（4）走出渗透作用发生的“4”个误区
①水分子的移动方向是双向移动，但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数多。
②实验中观察指标为漏斗内液面变化，但不能用烧杯液面变化作描述指标，因现象不明显。
③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。
④如果溶质分子不能透过半透膜，在达到渗透平衡时，一般两侧溶液的浓度并不相等，因为液面高的一侧形成的静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。
4．【答案】C
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】A、如果c为纱布，漏斗内的蔗糖会扩散到外界溶液中，浓度差无法维持，液面不会上升，A错误；
B、看图可知：b漏斗液面上升，故实验开始时，c两侧的溶液浓度大小是b＞a，B错误；
C、实验过程中漏斗管内的溶液浓度较大，水分子进入漏斗内的多于从漏斗出来的，液面先上升，达到一定高度，当上升的液柱产生的静水压=水分子进入漏斗的渗透压时，液面不再上升，水分子进出漏斗达到动态平衡，C正确；
D、当漏斗管内的液面停止上升时，水分子进出漏斗达到动态平衡，D错误。
故选C。
【分析】水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
5．【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】根据上述分析，当植物细胞正在发生质壁分离时，由于外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞会发生渗透作用失水，此时原生质层和细胞壁逐渐分离，液泡体积越来越小，而液泡中的紫色色素数量不变，所以液泡中的紫色会加深，B正确，ACD错误。
故答案为：B。
【分析】质壁分离的原理：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。
6．【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，不包括细胞核（3），A错误；
B、细胞核的核膜和核孔都具有选择透过性，B错误；
C、液泡中含有细胞液，细胞液中含有与花和果实相关的色素，即花青素，不是各种色素都含有，C错误；
D、上图细胞可能正在发生质壁分离，也可能正在发生质壁分离复原，所以无法判断该细胞是否正在失水，D正确。
故答案为：D。
【分析】植物细胞的吸水和失水：
细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。
原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
外界溶液浓度>细胞液浓度时，细胞失水，细胞质壁分离
外界溶液浓度<细胞液浓度时，细胞吸水，细胞质壁分离复原
外界溶液浓度=细胞液浓度时就，水分进出细胞处于动态平衡
7．【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、成熟植物细胞放到蔗糖溶液中，若不能发生质壁分离则说明是死细胞，反之是活细胞，能通过质壁分离实验证明，A不符合题意；
B、质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，随着质壁分离复原的进行原生质层与细胞壁重新贴紧，能通过质壁分离实验证明，B不符合题意。
C、质壁分离实验无法证明水分子可以通过通道蛋白进入细胞，C符合题意；
D、质壁分离后的植物细胞放在清水中会发生复原，证明植物细胞能通过渗透作用吸收水分，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】质壁分离与复原实验的应用：
（1）判断细胞的死活；
（2）测定细胞液浓度范围；
（3）比较不同植物细胞的细胞液浓度；
（4）比较未知浓度溶液的浓度大小。
（5）验证原生质体层和细胞壁的伸缩性大小
（6）鉴定不同种类的溶液(如一定浓度的KNO3和蔗糖溶液)
8．【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、炒熟的洋葱细胞死亡，不能进行质壁分离，A错误；
B、白萝卜细胞的液泡中不含色素，不是观察质壁分离现象的立项材料，B错误；
C、成熟的根尖细胞液泡中不含色素，不是观察质壁分离现象的立项材料， C错误；
D、紫色洋葱鳞片叶外表皮含有中央大液泡，并且液泡中含有色素，是观察质壁分离的立项材料，D正确。
故答案为：D。
【分析】植物细胞有细胞壁，成熟的植物细胞有液泡，细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。有大液泡（成熟）的活的植物细胞，才能发生质壁分离；动物细胞、无大液泡的或死的植物细胞不能发生质壁分离。植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，发生质壁分离的细胞会发生质壁分离复原。
9．【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、质壁分离需要观察原生质层的收缩情况，与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察，A正确；
B、不同细胞细胞液的浓度不相同，在相同外界溶液中的质壁分离情况也不同，所以用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同，B正确；
C、用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在便于观察原生质层的收缩情况，C错误；
D、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于观察原生质层的收缩情况，有利于实验现象的观察，D正确。
故答案为： C。
【分析】植物细胞有细胞壁，成熟的植物细胞有液泡，细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。有大液泡（成熟）的活的植物细胞，才能发生质壁分离；动物细胞、无大液泡的或死的植物细胞不能发生质壁分离。植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，发生质壁分离的细胞会发生质壁分离复原。
10．【答案】D
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】A、能维持人体口腔上皮细胞正常形态的溶液是生理盐水，生理盐水是0.9%的NaCl溶液，溶液浓度高于生理盐水的浓度即会发生失水皱缩。健那绿溶液是由生理盐水配置的，A不符合题意；
B、生理盐水能维持细胞形态，B不符合题意；
C、蒸馏水会让细胞吸水涨破，不是皱缩，C不符合题意；
D、3%NaCl溶液会导致人体口腔上皮细胞失水皱缩，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
11．【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】洋葱鳞片叶外表皮细胞无论是发生吸水还是失水，由于细胞壁的存在以及其伸缩性很小，细胞大小均基本不变，因此细胞大小不能作为观测指标。中央液泡的大小、液泡内颜色的深浅、原生质层的位置均可以用来判断细胞是否发生吸水或失水，B正确。
故答案为：B。
【分析】1、植物细胞有细胞壁，成熟的植物细胞有液泡，细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。
2、植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。
12．【答案】A
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、由图可知，图甲的细胞可以发生质壁分离，有活性的细胞才能发生质壁分离，故有实验结果可知，图甲中的细胞是有活性的，A正确；
B、图甲细胞质壁分离后成为了乙细胞，质壁分离过程细胞失水细胞液浓度升高，则与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较高，B错误；
C、乙图中的细胞吸水之后成为丙图中的细胞，由于植物细胞具有细胞壁，所以细胞体积不会持续增大，也不会涨破，C错误；
D、根尖分生区细胞中央大液泡，不适合作为观察质壁分离的材料，D错误。
故答案为：A。
【分析】植物细胞有细胞壁，成熟的植物细胞有液泡，细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。有大液泡（成熟）的活的植物细胞，才能发生质壁分离；动物细胞、无大液泡的或死的植物细胞不能发生质壁分离。植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，发生质壁分离的细胞会发生质壁分离复原。
13．【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、由题意可知，水分交换前三个试管中蔗糖浓度相同，水分交换达到平衡时细胞b体积增大，即平衡时细胞b发生了吸水过程，则水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，A合理；
B、由题意可知，水分交换前三个试管中蔗糖浓度相同，水分交换达到平衡时细胞a未发生变化，细胞b体积增大，细胞c发生了质壁分离，即水分交换过程中细胞a既未吸水也未失水，细胞b吸水，细胞c失水，则水分交换前，细胞a的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度，故水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c，B合理；
C、由题意可知，水分交换前三个试管中蔗糖浓度相同，水分交换达到平衡时细胞a未发生变化，细胞c发生了质壁分离，即水分交换过程中细胞a既未吸水也未失水，细胞c失水，即细胞a试管中蔗糖溶液浓度不变，细胞c试管中蔗糖溶液吸水浓度下降，水分交换达到平衡时细胞内外溶液浓度相同，即水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C不合理；
D、由题意可知，水分交换前三个试管中蔗糖浓度相同，水分交换达到平衡时细胞c发生了质壁分离，即水分交换过程中细胞c失水，则水分交换前细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度，D合理。
故答案为：C。
【分析】水分子运输方式是自由扩散，其动力是浓度差，且总是由从低浓度溶液向高浓度溶液运输，渗透作用发生的原理是：（1）具有半透膜；（2）半透膜两侧的溶液具有浓度差。植物细胞有细胞壁，成熟的植物细胞有液泡，细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。有大液泡（成熟）的活的植物细胞，才能发生质壁分离；动物细胞、无大液泡的或死的植物细胞不能发生质壁分离。植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。在质壁分离的过程中，表皮细胞液泡逐渐缩小，浓度升高，吸水能力增强。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，发生质壁分离的细胞会发生质壁分离复原。
14．【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、根据分析，实验开始时，甲、乙溶液的浓度均大于洋葱表皮细胞的细胞液浓度，细胞失水而发生质壁分离，A错误；
BC、丙曲线表示细胞放在一个低渗溶液中或等渗溶液中，水分子进入细胞的比出细胞的更多，表现为细胞吸水或水分子进出大致相等，处于动态平衡，所以质膜与细胞壁之间的距离没有变化，而不是细胞死亡，BC错误；
D、实验结束时，甲溶液中的洋葱表皮细胞由于失水，细胞液浓度增大，乙溶液中的洋葱表皮细胞由于吸收了溶质分子，因此表皮细胞细胞液浓度都有所增大，D正确。
故答案为：D。
【分析】（1）原生质层（细胞膜、液泡膜、两层膜之间细胞质）相当于半透膜。
①当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞将失水，原生质层和细胞壁都会收缩，但原生质层伸缩性比细胞壁大，所以原生质层就会与细胞壁分开，发生“质壁分离”。
②反之，当外界溶液的浓度小于细胞液浓度时，细胞将吸水，原生质层会慢慢恢复原来状态，使细胞发生“质壁分离复原”。
（2）壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因细胞壁是全透性且有水分子通过原生质层渗出来。
15．【答案】A
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、有曲线图可知，洋葱外表皮细胞发生了质壁分离和复原的过程，bc过程中细胞吸收了溶液中的某些物质，a和c出的细胞体积相似，但c处的浓度高于a处的浓度，A正确；
B、 放入的是0.3g/ml的蔗糖溶液只会发生质壁分离，B错误；
C、如果放入的是KNO3溶液，从a→c细胞都主动吸收KNO3 ，C错误；
D、 从a点到b点对应时刻，细胞不断失水，细胞液的浓度不断上升，细胞吸水能力越来越强，D错误；
故答案为：A
【分析】（1）质壁分离和质壁分离复原中水分子移动是双向的，结果是双向水分子运动的差别所导致的。质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因细胞壁是全透性且有水分子通过原生质层渗出来。
（2）试剂的选择：一般选用质量浓度为 0.3g/mL 的蔗糖溶液，因为试剂浓度影响细胞发生质壁分离的速度，试剂浓度越高发生质壁分离的速度越快，过高时细胞因过度失水而死亡。在 0.3g/mL 的蔗糖溶液中，细胞发生质壁分离和复原的速度较慢，便于观察变化过程，且短时间内对细胞的伤害较小。若用尿素、乙二醇、NaCl 、 KNO3 做实验会出现自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。
16．【答案】（1）<
（2）原生质层；④
（3）质壁分离；质壁分离复原
（4）不一样；由于之前蔗糖溶液浓度过高，根毛细胞失水过多，已经导致根毛细胞死亡，不能出现质壁分离后的复原现象
【知识点】质壁分离和复原；渗透作用
【解析】【解答】分析图甲和乙，①表示烧杯中的液体，②表示漏斗中的液体，③表示半透膜；漏斗液面上升了，说明漏斗内溶液浓度高。分析图丙，①表示细胞膜，②表示细胞质，③表示液泡膜，④表示原生质层。
(1)根据甲图是发生渗透作用的初始状态，甲图中①为清水，②为0.3 g/mL的蔗糖溶液，③为半透膜，比较甲图中①和②处溶液浓度的大小，则①清水＜②0.3 g/mL的蔗糖溶液。
(2)丙图中④表示原生质层；甲图中的③表示半透膜，③相当于丙图中的④。
(3)根毛细胞是成熟的植物细胞，若把根毛细胞放入0.3 g/mL的蔗糖溶液中，它将出现质壁分离，再放入清水中，它又出现质壁分离复原现象。
(4)若把根毛细胞放入0.9 g/mL的蔗糖溶液中，过一段时间再放入清水中后，由于之前蔗糖溶液浓度过高，根毛细胞失水过多，已经导致根毛细胞死亡，不能出现质壁分离后的复原现象，故此时根毛细胞与上题中放入清水中的变化不一样。
【分析】1、渗透作用：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。
2、发生渗透作用的条件：具半透膜，两侧溶液具有浓度差。
3、原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质，相当于半透膜。
4、植物细胞通过渗透作用吸水和失水。
植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。
质壁分离复原的原理：当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，紧贴细胞壁，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
17．【答案】（1）原生质层；2
（2）质壁分离；质壁分离后又自动复原
（3）细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度
（4）高；降低；乙
【知识点】质壁分离和复原；动、植物细胞的亚显微结构
【解析】【解答】（1）图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和原生质层的分离；后者的结构包括2细胞膜、4液泡膜以及二者之间的细胞质。
（2）若将正常的洋葱鱗片叶外表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中，由于蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，蔗糖不能通过细胞膜进入细胞内，故一段时间后发生的现象是质壁分离；若将其置于1mol/L的KNO3溶液中，刚开始由于KNO3溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，发生质壁分离现象，后来由于KNO3溶液能通过细胞膜进入细胞内，细胞液浓度增加，发生质壁分离后又自动复原的现象。
（3）如图b是某同学在观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞处于质壁分离的状态，细胞可能继续失水分离、也可能处于吸水质壁分离复原状态，所以此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系有细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度三种可能。
（4）①在丙溶液中，相同浓度的溶液，但萝卜条A的重量变化大于萝卜条B，说明A吸水多，故萝卜条A细胞液浓度高于萝卜条B细胞液浓度。
②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后萝卜条A吸水，其细胞液浓度降低。
③甲-戊蔗糖溶液中，乙溶液处理后质量减少最多，故细胞失水最多，浓度最大的是乙溶液。
【分析】分析图a：1是细胞壁，2是细胞膜，3是细胞核，4是液泡，5是细胞质，6是外界溶液，7是细胞液。
1、当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞就通过渗透作用失水，植物细胞就发生质壁分离的现象。将已经发生质壁分离的植物细胞放到清水中，此时细胞液的浓度高于外界清水，植物细胞吸水，发生质壁分离复原现象。
2、观察质壁分离时，如果所用溶液为一定浓度的葡萄糖、硝酸钾、氯化钠、尿素、乙二醇等，因细胞主动或被动吸收溶质而使细胞液浓度增大，发生质壁分离的植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。
18．【答案】（1）浓度差；低于
（2）等量的生理盐水
（3）自由扩散；协助扩散
（4）核糖体 线粒体
（5）小于
【知识点】细胞的生物膜系统；被动运输
【解析】【解答】(1)、人的肾小管上皮细胞吸水或失水取决于细胞内外溶液的浓度差。当外界溶液的浓度低于细胞内溶液的浓度时，细胞会吸水膨胀甚至破裂。
(2)、由题意可知，HgCl2溶液中Hg2+能显著抑制水通道蛋白的活性，所以甲组中水通过水通道蛋白的协助扩散被抑制，因此乙组作为对照，不能抑制水通道蛋白的活性，所以乙组中X是等量的生理盐水。
(3)、因为甲组中，Hg2+能显著抑制水通道蛋白的活性，若甲组和乙组破裂的细胞数目基本相同，说明水跨膜不需要通道蛋白，进而可知水进入肾小管上皮细胞的主要方式是自由扩散；若甲组破裂少于乙组，说明水跨膜需要通道蛋白，进而可知水进入肾小管上皮细胞的主要方式是协助扩散。
(4)、水通道蛋白是在核糖体上合成，通过内质网和高尔基体的加工运输到细胞膜上的，该过程还需要线粒体提供能量。
(5)、肾小管上皮细胞的膜成分中的磷脂占据面积为S，由于该细胞中含有细胞膜、核膜和细胞器膜，且生物膜的基本骨架是磷脂双分子层，因此肾小管上皮细胞表面积的值会小于S/2。
【分析】1、水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
2、物质运输方式：
(1)、被动运输：分为自由扩散和协助扩散。①自由扩散：顺相对含量梯度运输；不需要载体；不需要消耗能量。②协助扩散：顺相对含量梯度运输；需要载体参与；不需要消耗能量。
(2)、主动运输：能逆相对含量梯度运输；需要载体；需要消耗能量。
(3)、胞吞胞吐：物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，从细胞外进或出细胞内的过程。
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