【备考2024】人教生物专题复习课件：第2章 细胞的基本结构和物质的运输 课时3 细胞的吸水和失水(共80张PPT)

(共80张PPT)
第二章 细胞的基本结构和物质的运输
课时3 细胞的吸水和失水
课标要求 核心考点 五年考情 核心素养对接
阐明质膜 具有选择 透过性 动植物细 胞的吸水 和失水 2022：全国卷甲T2； 2021：湖南T3、湖北T11； 2020：全国卷Ⅱ ； 2019：浙江4月T9 1.科学思维——模型建构:通
过构建渗透装置模型探索水
分进出细胞的条件。
课标要求 核心考点 五年考情 核心素养对接
阐明质膜 具有选择 透过性 探究植物 细胞的吸 水和失水 2022：湖南T10、浙江6月T1 1、江苏 ； 2021：广东T13、全国卷乙 、江苏T12、辽宁 、 重庆T20； 2020：浙江7月 、江 苏 ； 2019：江苏 ； 2018：浙江4月T17、海南T5 2.科学探究——实验分析:通
过渗透实验、质壁分离和复
原等实验培养考生科学探究
的能力。
3.社会责任——以生活实例为
命题信息，培养学生运用所
学知识解决实际问题的能
力，落实社会责任素养
续表
命题分析 预测 1.高考主要以选择题的形式考查细胞的吸水和失水，以及植物细胞质壁
分离和复原，以非选择题的形式考查较少。
2.预计2024年高考仍将延续这种考查模式，也有可能以实验装置图、曲
线图，以及教材之外的拓展知识为载体，考查渗透作用、质壁分离和
复原等相关知识
续表
考点1 动植物细胞的吸水和失水
1.渗透作用
（1）概念：指水分子（或者其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。
（2）发生条件
（3）渗透作用现象分析
半透膜两侧为不同浓度的蔗糖溶液（蔗糖不能通过半透膜），漏斗内外或半透膜两
侧起始液面高度一致。达到渗透平衡时，存在如图所示的液面差 。
①水分子整体流动方向判断：初始溶液浓度大小关系为 ________，水分子整体上
表现为通过半透膜由 流向 ，表现为漏斗内液面或右侧液面升高。
②渗透平衡时，液面高的一侧形成的静水压等于半透膜两侧溶液的渗透压差，液面
高度不再变化，此时 溶液浓度 ____ 溶液浓度。

＞
&2& （1）水分子的运输特点：无论细胞吸水还是失水，半透膜两侧水分子的移动都是双向的。
（2）渗透平衡的实质：渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。
（3）浓度的实质：渗透系统中的溶液浓度指物质的量浓度，而非质量浓度。
（4）观察指标：漏斗内液面的变化，不能用烧杯内液面的变化，因其现象不明显。
2.细胞的吸水和失水
细胞类型 动物细胞 成熟植物细胞
原理 渗透作用 条件 半透膜 ________ __________
半透膜两侧有 浓度差 细胞质 与外界溶液 间有浓度差 细胞液 与外界溶液
间有浓度差
现象 ______________________ ______________________
吸水膨胀,甚至涨破
吸水膨胀,体积略大
细胞膜
原生质层
细胞类型 动物细胞 成熟植物细胞
现象 ____________________________________ ____________________________________
_________________________ _____________________
液泡失水,可能发生 ___
_______
细胞形态不变
细胞形态不变
细胞皱缩
质
续表
壁分离
&3& （1）[必修1 P63“思考·讨论”]红细胞的细胞膜相当于半透膜，但细胞膜≠半透膜。
（2）[必修1 P63图4-2]原生质层≠原生质体。
情境应用
1.人在大量出汗或口渴时适合饮用白开水或低浓度的饮料，而不适合饮用高浓度的饮料，其原因是什么？
提示 因为过高浓度的饮料可能会使细胞进一步失水，不能达到补充体内水分的作用。
2.生病输液时，为什么要用质量分数为 的生理盐水而不用无菌水
提示 质量分数为 的生理盐水的浓度与人体细胞所处液体环境的浓度相当。因此，
输入生理盐水或用生理盐水作为药物的溶剂,可以保证人体细胞的生活环境维持在正
常的状态。如果输入无菌水将会导致细胞吸水膨胀，不能维持细胞的正常形态,导致
生命活动受到影响。
3.农业生产中施肥是常见的增产措施，但施肥过多，容易引起“烧苗”现象。引起“烧苗”现象的原因是什么？
提示 施肥过多会造成土壤溶液的浓度大于根毛细胞液的浓度，结果使根毛细胞液中的水分渗透到土壤溶液中去，这样根毛细胞会发生渗透失水，从而使植物萎蔫。
深度思考
1.温度会影响水分通过半透膜的扩散速率。如何设计实验方案进行验证？
提示 实验方案设计:准备如图所示的渗透装置三套,第一组的烧杯外用酒精灯或水浴锅加热升温;第二组在烧杯外加冰块降温;第三组作为对照。三组装置同时开始实验,并记录液面变化及时间。
2.若某叶肉细胞在清水中吸水,一段时间内细胞体积增大,最终______（填“会”“不会”）
像动物细胞一样涨破,原因是__________________________________。
不会
植物细胞的细胞壁有支持和保护作用
3.用紫色洋葱鳞片叶外表皮观察质壁分离与复原时,观察不到染色体的原因是什么
提示 因为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞为高度分化的成熟细胞,已经不再进行分裂,所以看不到染色体。
1.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.虽然红细胞没有具膜细胞器，但将其放入一定浓度的外界溶液中，也能发生渗透
作用。( )
√
3.少数水分子借助水通道蛋白进出细胞，更多的水分子以自由扩散方式进出细胞。( )
×
4.渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量浓度。( )
×
5.质壁分离是指细胞质与细胞壁发生分离。( )
×
6.[2020全国卷 Ⅱ,T3B]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。( )
×
7.[2020全国卷Ⅰ,T4C改编]哺乳动物的红细胞可用于观察细胞的吸水和失水。( )
√
命题点1 渗透作用的原理和应用分析
1.[2022邢台检测]如图为常见的两种渗透装置图（图中
为 的蔗糖溶液、 为蒸馏水、 为
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，初始时半透膜
两侧液面高度一致，一段时间后向装置甲 中加入蔗糖酶。有关叙述错误的是
( )
A.实验刚刚开始时，装置甲和装置乙中水分子从 侧进入另一侧的速度一样
B.装置乙的现象是 侧液面先上升后下降，最终 和 液面持平
C.漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后下降
D.装置甲、乙达到渗透平衡时，水分子均不从 侧进入另一侧
[解析] 根据渗透作用的原理，实验刚刚开始时，由于装置甲和装置乙中半透膜两侧的溶
液浓度差相同，两装置半透膜面积相同，所以水分子从 侧进入另一侧的速度一样，A
正确；由于葡萄糖能通过半透膜，所以装置乙的现象是 侧液面先上升后下降，最终
和 液面持平，B正确；装置甲因渗透作用，水分子进入漏斗使漏斗中液面上升，加
酶后，漏斗中溶液浓度增大，液面会继续上升，但是由于蔗糖被水解为葡萄糖和果糖，
其中葡萄糖能通过半透膜，所以漏斗内溶液浓度会逐渐减小，液面开始下降，C正确；
在达到渗透平衡时，水分子的进出达到动态平衡，D错误。
√
2.[2022沧州模拟]已知葡萄糖等小分子和离子可以通过透析膜,而大分子则无法通过。
某小组做了下列模拟实验:A是葡萄糖溶液,C是淀粉溶液,B和D是蒸馏水,向D中加入适
量碘—碘化钾溶液。下列叙述正确的是( )
A.一段时间后 处取出的液体含有还原糖
B.静置 后 处的颜色变化是棕色变蓝色
C. 内 处的颜色变化是蓝色越来越浅
D.装置中发生颜色变化的原因是碘无法通过透析膜
A
[解析] 由于葡萄糖可以透过透析膜进入B,所以一段时间后B处取出的液体含有还原糖,A正确;淀粉为大分子,无法透过透析膜,静置 后,D处无淀粉,所以D处不能变为蓝色,B错误;碘—碘化钾可以通过透析膜,从D进入C,而淀粉遇碘变蓝色,所以 内C处的颜色变化是蓝色越来越深,C错误;碘可以通过透析膜,故装置中发生颜色变化的原因是碘能够通过透析膜,D错误。
命题点2 细胞的吸水和失水分析
3.[2021湖北]红细胞在高渗 溶液（浓度高于生理盐水）中体积缩小，在低渗
溶液（浓度低于生理盐水）中体积增大。下列有关该渗透作用机制的叙述，正
确的是( )
A.细胞膜对 和 的通透性远高于水分子，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液
B.细胞膜对水分子的通透性远高于 和 ，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液
C.细胞膜对 和 的通透性远高于水分子， 和 从高渗溶液扩散至低渗溶液
D.细胞膜对水分子的通透性远高于 和 ， 和 从高渗溶液扩散至低渗溶液
B
[解析] 渗透压指的是溶液中溶质微粒对水的吸引力。渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散叫渗透作用。水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液，细胞膜对水分子的通透性远高于 和 ，B正确。
4.[2021湖南]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. 溶液和 蔗糖溶液的渗透压大小相等
D
[解析] 施肥过多会导致土壤溶液浓度高于植物根细胞液泡中细胞液浓度，细胞失水，
发生质壁分离，A正确；细胞壁伸缩性较小，而原生质层伸缩性较大，质壁分离过
程中，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，细胞不断吸
水，细胞液的浓度下降，细胞的吸水能力逐渐降低，C正确；每升 的
溶液（ 在水中可电离出 和 ）含有 的溶质，而每升 的蔗
糖溶液只含有 的溶质，渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，
因此， 的 溶液渗透压大于 的蔗糖溶液，D错误。
[设问拓展型]植物细胞质壁分离与复原过程中，液泡体积的变化情况是( )
A
[解析] 当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水引起质壁分离，所以液泡体积逐渐变小；而质壁分离复原过程与质壁分离相反，液泡体积逐渐变大。因此植物细胞质壁分离和复原的过程中，液泡体积先变小后变大，A正确。
考点2 探究植物细胞的吸水和失水
1.实验的原理和过程
（1）实验原理
（2）实验过程
2.细胞能否发生质壁分离和复原的判断
（1）从细胞角度分析判断依据：活的且有 ________________的细胞。
①死细胞、动物细胞不发生质壁分离。
②成熟且具有 ________的植物细胞易发生质壁分离，而未成熟的植物细胞（如
根尖分生区细胞等）不具有大液泡，则不易发生质壁分离。
大液泡和细胞壁
大液泡
（2）从溶液角度分析判断依据：能保持细胞活性，且外界溶液浓度明显大于细胞液
浓度时。
①若溶质不能穿膜，只发生质壁分离。
②若溶质可穿膜，则发生 ______________________，如甘油、尿素、 溶
液等。
③若外界溶液浓度过高，则质壁分离现象明显，但细胞可能会因过度失水而死亡，
从而观察不到质壁分离复原现象。
④盐酸、酒精、醋酸等能杀死细胞，使原生质层失去 ______________________，
不能作为质壁分离实验的溶液。
质壁分离后可自动复原
选择透过性或生物活性
把握两点规避植物细胞质壁分离与复原过程中的有关问题
1.细胞吸水能力变化的判定
细胞吸水能力的增大或减小与外界溶液浓度没有直接关系，而与自身细胞液浓度变化有直接关系。细胞失水后细胞液浓度增大，细胞吸水能力增强;细胞吸水后细胞液浓度减小，细胞吸水能力减弱。
2.细胞吸收溶质分子或离子的时间和方式判定
若细胞能吸收某种溶质分子或离子，则从其置于外界溶液后就开始吸收了，而不是
到达平衡状态时才开始;细胞吸收溶质分子或离子的方式可能不同，如甘油、尿素等
物质以自由扩散的方式被吸收， 、 等一般以主动运输的方式被吸收。
3.质壁分离与复原实验的拓展应用
（1）判断成熟植物细胞的死活
（2）测定细胞液的浓度范围
（3）比较不同植物细胞的细胞液浓度的大小
（4）比较未知浓度溶液的浓度大小
（5）检测溶质能否进行跨膜运输
深度思考
1.为什么质壁分离实验常选择紫色洋葱鳞片叶外表皮作为实验材料？
提示 因为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，便于实验现象的观察。
2.本实验无另外设置的对照组，为什么还叫对照实验？
提示 本实验中，实验组和对照组在同一装片中先后进行，属于自身对照。
3.质壁分离实验为什么要选用成熟植物细胞？
提示 因为成熟植物细胞具有中央大液泡，质壁分离现象明显。
4.为什么紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在一定浓度的 溶液中发生质壁分离后能自
动复原？
提示 因为 、 都可被细胞主动转运到细胞内,使细胞液浓度升高,细胞渗透吸水而发生自动复原。
1.活的、成熟的植物细胞能发生质壁分离和复原。( )
√
2.质壁分离是指细胞质与细胞壁发生分离。( )
×
3.发生质壁分离的细胞,细胞壁与原生质层之间的液体是清水。( )
×
4.[2021全国卷乙，T2D]观察植物细胞吸水和失水时，可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞
片叶外表皮。( )
√
5.[2020山东，T3C]质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小。( )
×
6.[2020江苏，T25B改编]用 蔗糖溶液处理的紫色洋葱鳞片叶外表皮装片，
紫色的液泡逐渐变小，颜色逐渐变深。( )
√
7.[2019海南，T7B]需在高倍镜下才能观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离。
( )
×
命题点1 质壁分离与复原实验的原理和过程分析
1.[2022浙江6月]“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
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，最终涨破
D.若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现象更明显
[解析] 甲图细胞能够发生质壁分离及复原，因此其是活的植物细胞，A正确；乙图细胞已经发生失水，液泡体积变小，其细胞液浓度高于甲图细胞的，B错误；植物细胞存在细胞壁，不会吸水涨破，C错误；根尖分生区细胞还未成熟，既没有中央大液泡，也无颜色，不能用来观察质壁分离现象，D错误。
[图像改变型]若将观察到的其中某个细胞原生质体大小变化情况绘制成了曲线（如
图）。下列叙述正确的是（注：细胞原生质体的初始大小相对值记为1）( )
D
A. 段，由于失水过多，细胞可能已经死亡
B. 段，水分子的运动方向是从细胞外进入细胞内
C. 段，细胞液浓度等于外界溶液浓度
D. 时液泡的颜色比 时浅
[解析] 由图可知， 段以后细胞原生质体体积增加，说明细胞没有死亡，A错误； 段，细胞原生质体体积增大，故水分子从细胞外进入细胞内的多于从细胞内运出细胞外的，B错误； 段，细胞原生质体的大小大于其初始大小，说明细胞吸水，外界溶液浓度低于细胞液浓度，C错误； 点时细胞原生质体大小的相对值大于 点的，说明细胞吸水，则液泡的颜色比 时的浅，D正确。
命题点2 质壁分离与复原实验的拓展和应用分析
2.[2022全国卷甲]植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将 、 、 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 未发生变化；②细胞 体积增大；
③细胞 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 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 细胞 细胞
C.水分交换平衡时，细胞 的细胞液浓度大于细胞 的细胞液浓度
D.水分交换平衡时，细胞 的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度
C
[解析] 由“①细胞 未发生变化”可推出细胞 在该蔗糖溶液中的吸水量等于失水量，即
水分交换前，细胞 的细胞液浓度与外界蔗糖溶液的浓度相等；由“②细胞 体积增大”
可推出细胞 在该蔗糖溶液中的吸水量大于失水量，即水分交换前，细胞 的细胞液浓
度大于外界蔗糖溶液的浓度；由“③细胞 发生了质壁分离”可推出细胞 在该蔗糖溶液
中的失水量大于吸水量，即水分交换前，细胞 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 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 细胞 细胞 ，B项合理；水
分交换平衡时，细胞 和细胞 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 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 的细胞
液浓度小于细胞 的细胞液浓度，C项不合理、D项合理。
[条件改变型]若要探究该植物不同部位的成熟细胞的细胞液浓度是否存在差异，某
学习小组分别从该植物三个不同部位（甲、乙、丙）取出少量成熟细胞，同时浸入
的蔗糖溶液中，测定实验时间 内细胞原生质体体积的变化情况如图所示
（曲线最后一段均水平）。下列分析错误的是( )&10&
A.同一植物不同部位细胞的细胞液的浓度存在差异，且其细胞液浓度的大小为丙＞
乙＞甲
B.甲通过渗透作用失水，而丙、乙通过渗透作用吸水且丙的吸水量大于乙
C.在时间 时，甲、乙、丙细胞的水分进出达到平衡状态
D.甲细胞因失水过多死亡，乙、丙细胞则保持生命活力
√
[解析] 由题意和图示分析可知，乙、丙细胞原生质体体积增大，所以其细胞液浓度
大于蔗糖溶液浓度，丙体积增大稍大于乙细胞，可推知丙细胞的细胞液浓度较大；
甲细胞原生质体体积减小，所以其细胞液浓度小于蔗糖浓度，可判断甲细胞液浓
度＜乙细胞液浓度＜丙细胞液的浓度，A正确；根据细胞原生质体体积随时间的变化，
丙和乙是吸水膨胀，乙吸水量较丙少，甲是渗透失水，B正确；在时间 时，甲、乙、
丙细胞的体积处于相对恒定状态，说明水分进出达到平衡状态，C正确；因蔗糖溶液
浓度大于甲细胞的细胞液浓度，使细胞失水，导致原生质体体积减小，但不能判断
其是否已导致植物细胞发生渗透失水而死亡，D错误。
1.[2022湖南]原生质体（细胞除细胞壁以外的部分）表面积大小的变化可作为质壁分离
实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和 溶液交替处理某假单孢菌，其原生质体
表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A
A.甲组 处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中
浓度
B.乙、丙组 处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即
可发生质壁分离复原
C.该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加
D.若将该菌先 水浴灭活后，再用 溶液处理，原生质
体表面积无变化
[解析] 甲组 处理不会引起质壁分离，说明细胞中的溶质浓度（而不是细胞中的
浓度） ，A错误；由题图可知，乙、丙组用 处理皆可使细胞
发生质壁分离，乙、丙组用相应浓度的 处理后再用葡萄糖培养基处理，细胞发
生质壁分离复原，说明乙、丙组的细胞没有死亡， 处理解除后乙、丙组细胞都
能发生质壁分离复原，B正确；该菌的正常生长和吸水都可使原生质体表面积增加，
C正确；将该菌用 水浴灭活后，其细胞膜失去了选择透过性，再用 溶液处
理，原生质体表面积不会发生变化，D正确。
2.[2021重庆]在相同条件下，分别用不同浓度的蔗糖溶液
处理洋葱鳞片叶表皮细胞，观察其质壁分离，再用清水
处理后观察其质壁分离复原，实验结果如图。下列叙述
错误的是( )
B
A. 组经蔗糖溶液处理后，有 的细胞原生质层的收
缩程度大于细胞壁
B.各组蔗糖溶液中，水分子不能从蔗糖溶液进入细胞液
C. 和 组经清水处理后，发生质壁分离的细胞均复原
D. 和 组若持续用清水处理，质壁分离的细胞比例可
能下降
[解析] 分析题图， 组用蔗糖溶液处理后发生质壁分离的细胞比例为 ，说明有 的细胞原生质层的收缩程度大于细胞壁，A正确；水分子可以从外界环境进入细胞，也可以从细胞进入外界环境，B错误； 和 组经清水处理后，质壁分离的细胞比例为0，说明发生质壁分离的细胞均复原，C正确；若 和 组发生质壁分离的细胞均存活，则持续用清水处理，质壁分离的细胞比例下降，D正确。
3.[2020全国卷Ⅱ]取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放
入浓度（单位为 ）相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组（甲
糖的相对分子质量约为乙糖的2倍）。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液
浓度，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。
据此判断下列说法错误的是( )
A.甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高
B.若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零
C.若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离
D.若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组
D
[解析] 甲、乙两组糖溶液的质量浓度（单位为 ）相同，但甲糖的相对分子质
量大于乙糖，所以甲、乙两组糖溶液的物质的量浓度不同（甲＜乙），将相同的叶
细胞浸入两种不同物质的量浓度的溶液中，在吸水和失水的表现上可能不同。据题
意可推测，甲糖溶液浓度低于叶细胞的细胞液浓度，叶细胞吸水导致甲糖溶液浓度
升高，A正确；若测得乙糖溶液浓度不变，则乙糖溶液浓度等于叶细胞的细胞液浓
度，水分子进出乙组叶细胞的量相等，叶细胞净吸水量为零，B正确；若测得乙糖溶
液浓度降低，则乙糖溶液浓度高于叶细胞的细胞液浓度，乙组叶肉细胞可能会发生
渗透失水而表现为质壁分离，C正确；若测得乙糖溶液浓度升高，则甲、乙浓度均小
于叶细胞的细胞液浓度，两组细胞均吸水，但由于甲糖溶液的物质的量浓度小于乙
糖溶液的，所以乙组叶细胞的净吸水量小于甲组叶细胞的，D错误。
一、选择题
1.在如图所示的装置中，A、B、C中均为一定浓度的蔗糖溶
液，溶液之间均用半透膜隔开，一段时间后达到渗透平衡形
成一定的高度差，如图所示， ，在达到平衡后，A、
B、C中蔗糖溶液的浓度大小关系为( )
C
A. B.
C. D.无法确定
[解析] 达到渗透平衡后，在单位时间内，水分子通过半透膜从A到B及从B到A扩散的速率相等，由于影响水分子扩散速率的因素有两个，即溶液的浓度和水柱 形成的静水压，故A中溶液浓度大于B中溶液浓度。同理可知，C中溶液浓度大于B中溶液浓度。又由于水柱 形成的静水压比水柱 形成的静水压小，故可推知A中溶液浓度大于C中溶液浓度。因此，在达到平衡后，A、B、C中蔗糖溶液的浓度大小关系为 ，C正确。
2.[2023漳州模拟]用盐腌制的蔬菜可以保存较长时间而不腐败变质，这可能是因为
( )
A.蔬菜细胞渗透失水过多而死亡，不能为微生物生长繁殖提供足够营养
B.蔬菜细胞吸收盐分过多而死亡，不能为微生物生长繁殖提供足够营养
C.微生物细胞渗透失水过多，难以生长繁殖
D.微生物细胞吸收盐分过多，难以生长繁殖
C
[解析] 用盐腌制蔬菜的原理是微生物在高浓度溶液中大量失水死亡，从而抑制微生物的生长和繁殖以达到保鲜的目的，C符合题意。
3.哺乳动物细胞在质量分数为 的 溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞
置于不同浓度 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.在高于质量分数为 的 溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离
B.在质量分数为 的 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.在低于质量分数为 的 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
C
[解析] 在高于质量分数为 的 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错误；在质量分数为 的 溶液中，红细胞形态未变，此时水分子进出细胞达到动态平衡，B错误；在低于质量分数为 的 溶液中，红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至破裂，C正确；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错误。
4.[2022湘豫名校联考]下列有关紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吸水和失水的叙述，错误
的是( )
A.植物细胞的原生质层相当于渗透装置的半透膜
B.植物细胞通过渗透作用吸水或失水时，水分子都是双向运输的
C.随着质壁分离过程的发生，植物细胞的吸水能力逐渐增强
D.若实验时发现细胞质壁分离后无法复原，则可能是因为所用蔗糖溶液浓度过低导致细胞死亡
D
[解析] 因植物细胞的细胞膜和液泡膜都具有选择透过性，故成熟的植物细胞的原生质层相当于渗透装置的半透膜，A正确；发生渗透作用时，水分子双向通过半透膜，若水分子双向通过半透膜的速率不同，则细胞表现为吸水或失水，B正确；随质壁分离过程的发生，植物细胞液浓度越来越大，其吸水能力越来越强，C正确；若实验时发现细胞质壁分离后无法复原，则可能是因为蔗糖溶液浓度过高导致细胞失水过多而死亡，D错误。
5.[2023贵阳模拟]某同学在探究“植物细胞的吸水和
失水”的实验过程中，在光学显微镜下观察到如图所
示结果。下列相关叙述正确的是( )
B
A.从图甲→图乙的过程中，细胞颜色加深，吸水能力减弱
B.实验结果说明原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
C.图乙中①处的液体浓度等于实验中所配制的蔗糖溶液浓度
D.将图乙所示细胞放入清水中，细胞可恢复到图甲的状态直至破裂
[解析] 从图甲→图乙的过程中，细胞发生渗透失水，细胞液浓度增大，细胞的颜色加深，吸水能力增强，A错误；由于从图甲→图乙过程中细胞发生渗透失水，故图乙中①处的液体浓度比实验中配制的蔗糖溶液浓度低，C错误；植物细胞外面有细胞壁的保护，将植物细胞放入清水中，植物细胞不会吸水涨破，D错误。
6.[2023周口一调]下图为植物细胞质壁分离及
复原实验模式图，据图分析，下列说法正确
的是( )
A
A.质壁分离过程中，①是②的对照组;复原过
程中，②是①的对照组
B.实验可选用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，不
能选用紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞
C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮进行实验时，若观察到 处变为紫色，说明细胞膜破裂
D.用黑藻叶细胞进行实验时，可观察到 、<、 处分别为无色、无色、绿色
[解析] 质壁分离实验过程中，利用的是自身对照，故①是②的对照组；质壁分离复
原过程中，②是①的对照组，A正确。实验一般选用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，
一般不选用紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞，因为其没有紫色的大液泡，不易观察质壁
分离和复原的状态，但并不是不可用，B错误。用紫色洋葱鳞片叶外表皮进行实验时，
若观察到 处变为紫色，说明液泡膜破裂，C错误。用黑藻叶细胞进行实验时，由于
叶肉细胞内含有叶绿体，即 处有叶绿体，故 处为绿色； 处为外界蔗糖溶液，为
无色； 处为细胞液，为无色，D错误。
二、非选择题
7.[2022天津滨海新区质检，10分]如图为研究渗透作用的实验装置,请回答下列问题:
（1）漏斗内溶液 和漏斗外溶液 为两种不同浓度的蔗糖溶液,漏斗内外起始
液面一致。渗透平衡时的液面差为 ,此时 和 浓度大小关系为________。

[解析] 图中漏斗内的液面高于漏斗外，而起始时漏斗内外液面高度一致，说明水分子的总移动趋势是从漏斗外进入漏斗内，故起始时漏斗内的蔗糖溶液浓度大于漏斗外的，由于蔗糖分子不能通过半透膜，所以当水分子进出漏斗达到动态平衡时，漏斗内的蔗糖溶液浓度仍然大于漏斗外的，即 。
（2）图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的__________,两者在物质透过功能上的
差异是__________________________________________________________。
原生质层
原生质层能根据生命活动的需要主动转运相关物质而半透膜不能
[解析] 图中的半透膜模拟的是成熟植物细胞中的原生质层。半透膜是物理性膜，一般没有生物活性，不具有选择透过性，只要分子的直径小于半透膜的孔径就能通过；而组成原生质层的细胞膜和液泡膜具有生物活性，有选择透过性，可以主动转运有关物质。
（3）为进一步探究两种膜的特性,某兴趣小组做了以下实验。
①选两套渗透装置,标上代号 和 。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水,分别在装
置 和 的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和 溶液,均调节漏斗内外液面高度一致。
渗透平衡时出现液面差的装置有___（填代号）。

[解析] 两套渗透装置中，加蔗糖溶液的渗透装置会出现液面差，因为蔗糖分子不能
通过半透膜，所以该装置中水分子的总移动趋势是从蒸馏水移到漏斗内；而加
溶液的渗透装置不出现液面差，因为 溶液中的 和 可以通过半透膜，所
以半透膜两侧的溶液浓度一样。
②给两个紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片分别滴加 的蔗糖溶液、等渗的
溶液，再观察临时装片中洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化,两者都能出现的
现象是__________。
质壁分离
[解析] 将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞分别浸润在所提供的蔗糖溶液和 溶液中，由于外界溶液的浓度高于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度，细胞失水，因此在显微镜下可以观察到两个临时装片中的洋葱鳞片叶外表皮细胞都出现质壁分离现象。
8.[2022安徽名校联考]某同学在缺少实验仪器的情况下，做了这样一个实验：将生鸡
蛋大头的蛋壳去掉，保留完好的壳膜，将小头打破，让蛋清和蛋黄流出，如图所示。
然后，在蛋内灌上清水，把它放在质量浓度为 的蔗糖溶液中，并且用铅
笔在鸡蛋壳上标上最初的吃水线，半小时后，他发现鸡蛋壳上浮，原吃水线高出水
面。下列说法错误的是( )
A.壳膜具有选择透过性
B.壳内清水通过壳膜渗透进入蔗糖溶液，壳内水减少，质量减小，蛋壳上浮
C.如果将 的蔗糖溶液换成 的蔗糖溶液，蛋壳将会下沉
D.如果蛋壳里面是蔗糖溶液，外面是清水，蛋壳将会下沉
√
[解析] 分析题图，制作的蛋壳相当于渗透装置，壳膜相当于半透膜，具有选择透过
性，在蛋内灌上清水，把它放在质量浓度为 的蔗糖溶液中，壳膜内外形
成浓度差，壳内清水通过壳膜渗透进入蔗糖溶液，壳内水减少，质量减小，蛋壳上
浮，A、B正确；如果将 的蔗糖溶液换成 的蔗糖溶液，其浓
度仍然大于蛋壳内的清水，蛋壳仍会上浮，C错误；如果蛋壳里面是蔗糖溶液，外面
是清水，则蛋壳外的清水会通过壳膜渗透进入壳内，壳内水增多，质量增加，蛋壳
将下沉，D正确。
9.[2022雅礼中学一模]为了测定白萝卜细胞液的浓度，某同学在同一根白萝卜上间隔
相同的距离处挖出体积相同的4个凹槽，取等量（小于凹槽体积量）不同浓度的蔗糖
溶液加入凹槽内，液面初始高度均为 ，过一段时间后测得凹槽内液面高度为 ，
下表是该同学对4个凹槽内 、 值测量后的处理结果，其中原始凹槽内蔗糖溶液
浓度最大、原始凹槽内蔗糖溶液浓度与白萝卜细胞液浓度最接近的分别是( )
白萝卜凹槽 凹槽1 凹槽2 凹槽3 凹槽4
比值 1.25 1.18 1.01 0.91
A.凹槽4、凹槽1 B.凹槽4、凹槽2 C.凹槽1、凹槽3 D.凹槽1、凹槽4
C
[解析] 将不同浓度的蔗糖溶液放入白萝卜上间隔相同距离的凹槽内，白萝卜细胞可
能会发生渗透吸水或失水。当蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度时，细胞失水导致凹槽
内液面上升， ；当蔗糖溶液浓度低于细胞液浓度时，细胞吸水导致凹槽内
液面下降， ；当蔗糖溶液浓度等于细胞液浓度时，细胞处于等渗环境下，
凹槽内液面保持不变， 。由上述分析可知， 的值最接近1的原始凹槽
3内的蔗糖溶液浓度最接近白萝卜的细胞液浓度， 的值大于1且与1相差最大的
原始凹槽1内蔗糖溶液浓度最大，C正确。
10.[2023蓉城名校联考]取紫色洋葱鳞片叶的2个大小相同、生理状态相似的外表皮细
胞，将它们分别放置在甲、乙两种溶液中，测得细胞失水量的变化如图1,液泡直径
的变化如图2，下列叙述错误的是( )
B
A.图1中曲线甲对应图2中曲线Ⅱ
B.甲溶液中的细胞失水过多死亡，不发生复原
C.乙溶液中的溶质可以被外表皮细胞吸收
D. 后，曲线Ⅱ的细胞处于渗透平衡状态
[解析] 图1中曲线甲表示细胞的失水量逐渐增加而后稳定，说明该细胞中的液泡体积
逐渐变小，即图1中的曲线甲对应图2中曲线Ⅱ，A正确；根据图示不能推测甲溶液
中的细胞因失水过多而死亡，只能推测甲溶液中的细胞发生了质壁分离现象，B错误；
由图2可知,曲线Ⅰ表示的细胞中液泡先变小后恢复到原样，为乙溶液中的变化曲线，
即乙溶液中的细胞发生了质壁分离后自动复原，因此可推测乙溶液中的溶质可以被
外表皮细胞吸收，C正确； 后，曲线Ⅱ表示的细胞表现为液泡体积基本不变，
失水量处于稳定状态，即此时的细胞处于渗透平衡状态，D正确。
11.[写出实验思路][2023重庆八中检测，9分]将哺乳动物成熟红细胞放入渗透压较低
的溶液中，可使其逐渐吸水涨破，此时光线更容易透过红细胞悬浮液，液体由不透
明的红色溶液逐渐变澄清，肉眼即可观察到，这种现象称为溶血，溶血时间与水分
进入红细胞的速率有关。下图是猪的红细胞在不同浓度的 溶液中，红细胞体积
和初始体积之比的变化曲线， 点对应的浓度为红细胞吸水涨破时的 浓度。
（1）在低渗溶液中，红细胞吸水涨破释放内容物后，剩余的部分称为“血影”，则
“血影”的主要组成成分是______________。根据图示可知，猪的红细胞在浓度为
_____ 的 溶液中能保持正常形态。
磷脂、蛋白质

[解析] 根据红细胞的结构特点可知，“血影”主要是细胞膜，则“血影”的主要成分是蛋白质和磷脂。由题图可知，猪的红细胞在浓度为 的 溶液中体积不变，能保持正常形态。
（2）分析图，将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应的 溶液中，
一段时间后，乙细胞的吸水能力______（填“大于”“小于”或“等于”）红细胞甲，原因
是______________________________________________________。
大于
红细胞乙失水量多，细胞液渗透压较高，细胞吸水能力较强
[解析] 由曲线可知，将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓度的 溶液中，一段时间后，二者的红细胞体积和初始体积之比均小于1，且乙的比值更小，说明红细胞乙的失水量多于红细胞甲的，则红细胞乙的细胞内液渗透压较高，因此红细胞乙的吸水能力大于红细胞甲的。
（3）有观点认为：低温会使水分通过细胞膜的速率减慢。请以羊血为材料，以溶血现象作为实验观察指标，设计实验验证这一观点。（要求：写出实验思路并预期结果）。
实验思路：将生理状态相同的羊的成熟红细胞均分为甲、乙两组，甲组处于室温条件，乙组低温处理，然后将两组细胞同时置于等量的蒸馏水中，观察两组红细胞的溶血时间。
预期实验结果：低温（乙）组溶血时间大于室温（甲）组。
[解析] 该实验的目的是验证低温会使水分通过细胞膜的速率减慢，则实验的自变量是温度，因此实验应该设计甲、乙两组（含有等量的相同生理状态的红细胞），分别在正常温度和低温下进行实验。将两组实验的红细胞同时放入相同的等量低渗溶液中，观察甲、乙两组红细胞溶血所需的时间。由于该实验是验证性实验，而低温会使水分通过细胞膜的速率减慢，因此低温组溶血时间变长，该实验的结果是甲组细胞的溶血时间小于乙组细胞的。