2026届高考生物一轮基础复习训练8 水进出细胞的原理（有解析）

2026届高考生物一轮基础复习训练
8 水进出细胞的原理
一、单项选择题
（2024·辽宁省协作校高三一模）同一个水槽中放置甲、乙、丙三个渗透装置，三个漏斗颈的内径相等，漏斗口均封以半透膜（单糖能透过，二糖不能透过）。漏斗内装有不同浓度的蔗糖溶液，开始时漏斗内液面高度相同，蔗糖溶液浓度和半透膜的面积见下表。下列相关说法错误的是（　　）
装置编号 甲 乙 丙
半透膜面积(cm ) 2S S S
蔗糖溶液浓度(mol/L) 0.3 0.3 0.5
A. 三个渗透装置达到渗透平衡时，丙漏斗的液面上升的最高
B. 甲漏斗的液面上升到最大高度所需的时间小于乙所需时间
C. 乙、丙装置均达到渗透平衡时，漏斗内蔗糖溶液的浓度相等
D. 若漏斗中加入等量蔗糖酶，乙、丙漏斗内的液面都是先升后降最后高度相同
（2024·黑吉两省十校联合体联考）某同学用洋葱同一片鳞片叶的外表皮细胞，制成甲、乙、丙三组临时装片，用0.3 g/mL的蔗糖溶液充分处理相同时间后，甲、乙、丙三组视野的20个细胞中发生质壁分离的细胞数分别为15、18、16。下列相关分析正确的是（　　）
A. 每组装片中未发生质壁分离的细胞细胞液渗透压比蔗糖溶液大
B. 已发生质壁分离的细胞初始细胞液渗透压比未发生质壁分离的大
C. 不同装片中大多数细胞的细胞液渗透压增大，细胞吸水能力增强
D. 甲、乙、丙三组实验结果表明不同细胞细胞液中的蔗糖含量存在差异
（2024·东三省大联考）将洋葱鳞片叶外表皮细胞制成临时装片，利用蔗糖溶液和清水进行细胞失水和吸水实验时观察到的显微图像如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A. 图1细胞的细胞液浓度比初始状态低
B. 图2细胞的吸水能力逐渐加强
C. 加入清水，图1细胞一定会发生质壁分离复原
D. 两组细胞都有水分子透过原生质层进出液泡
（2024·黑龙江二模）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，先滴加清水进行观察，然后用0.3 g/mL的蔗糖溶液取代清水，短时间内继续观察，结果如图所示。对此现象的推断最合理的是（　　）
A. 清水中保卫细胞因发生质壁分离而使气孔开放
B. 清水中水分子以被动运输的方式进入保卫细胞
C. 蔗糖进入保卫细胞后，细胞吸水导致气孔关闭
D. 滴加蔗糖溶液后，保卫细胞的吸水能力将减弱
（2025·华南师大适应性练习）海水稻能种植在盐碱地，与其根系的作用分不开。下列有关细胞质壁分离的叙述，正确的是（　　）
A. 具有活性的植物细胞只要内外存在浓度差就会发生质壁分离
B. 在同一蔗糖溶液中，不同根尖细胞发生质壁分离的程度相同
C. 成熟植物细胞的原生质层往往比细胞壁的伸缩性大
D. 只有通过换高倍物镜、调高亮度，才能清晰观察到细胞的质壁分离
（2025·安徽省合肥一中期末测试）从甲、乙、丙、丁、戊五个马铃薯块茎中分别取下相同质量的一部分组织块，分别置于相同浓度的蔗糖溶液中，一段时间后测得所取组织块处理后的质量与处理前的质量的比值（整个过程没有溶质分子的交换）分别为110%、106%、100%、95%和103%。下列相关叙述错误的是（　　）
A. 甲组织块吸水最多导致其处理后质量增加最多
B. 丁块茎细胞的初始细胞液浓度最小
C. 丁块茎细胞中原生质层的伸缩性小于其细胞壁
D. 戊块茎细胞在蔗糖溶液中没有发生质壁分离
（2024·山东德州一中三模）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外表皮，观察其质壁分离过程，再用清水处理后观察其质壁分离复原过程，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A. T1组经蔗糖溶液处理后，有48%的细胞原生质层与细胞壁分离
B. 各组蔗糖溶液中，水分子均能从蔗糖溶液进入细胞液
C. T1和T2组经清水处理后，两组细胞的原生质层两侧溶液浓度相同
D. T3和T4组若持续用清水处理，则两组质壁分离的细胞比例一定不变
（2025·湖南长郡中学月考）原生质体（细胞壁以内各种结构的总称）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不同浓度的NaCl溶液交替处理某假单胞菌,其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A. 由甲组、乙组实验结果可判断细胞中的NaCl浓度大于0.3 mol/L,小于1.0 mol/L
B. 实验过程中该菌原生质体表面积增加是其正常生长和吸水共同作用的结果
C. 乙组、丙组用NaCl溶液处理皆使细胞质壁分离,处理解除后的细胞失去活性
D. 若将该菌65 ℃水浴灭活后,再用NaCl溶液处理,原生质体表面积无变化
（2024·湖南师大附中模拟）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g/mL）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. 甲组水分交换达到平衡时，叶细胞内外溶液浓度相等
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小于甲组
（2025·陕西安康高三开学考试）某研究小组用溶液Ⅰ和溶液Ⅱ分别浸泡某种植物细胞，测得细胞失水量变化如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A. 原生质层相当于半透膜，其伸缩性大于细胞壁
B. t2之前溶液Ⅰ中的溶质已经开始进入细胞
C.t3后溶液Ⅱ中细胞失水量没有变化，说明无水分子进出细胞
D. 实验过程中，溶液Ⅱ与细胞液的浓度差先变小后稳定
（2025·重庆合川高三阶段练习）为探究哺乳动物成熟红细胞的吸水方式，将同种成熟红细胞分为数量相等的甲、乙两组。甲组用生理盐水配制的蛋白酶溶液处理，乙组红细胞用等量的生理盐水处理，分别处理相同时间后，将甲、乙两组制成装片，在盖玻片一侧加清水，另一侧用吸水纸吸引，显微镜下观察细胞形态并统计相同时间内两组细胞发生破裂的数目。下列分析错误的是（　　）
A. 该实验使用生理盐水的目的是避免观察细胞吸水前发生破裂
B. 若甲组细胞破裂数目明显多于乙组，则红细胞主要通过协助扩散吸水
C. 若甲组细胞形态不发生改变但大量乙组细胞有破裂，说明红细胞通过协助扩散吸水
D. 若两组细胞破裂数基本相等，说明红细胞主要通过自由扩散吸水
（2025·山西晋城高三阶段练习）某研究人员设计了一个简单有效地测定植物细胞细胞液浓度的实验方法，实验结果如表所示。据图表判断，植物细胞细胞液的浓度相当于（　　）
组别 1 2 3 4 5
蔗糖溶液浓度/(mol·L ) 0.012 5 0.025 0 0.050 0 0.100 0 0.200 0
蓝色液滴沉浮情况 下沉 基本不动 明显上浮 上浮 上浮
A. 第1组的
B. 第2组的
C. 第3组的
D. 第4组的
（2024·湖北黄冈一模）在相同条件下，先分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞，再分别用清水处理上述细胞，两次处理后都观察并统计细胞质壁分离的情况，实验结果见下表。下列叙述错误的是（　　）
蔗糖溶液浓度 C C C C
蔗糖溶液处理后质壁分离细胞比例(%) 52 90 98 100
清水处理后质壁分离细胞比例(%) 0 0 19 75
A. 为了便于观察，实验应选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞
B. 各组蔗糖溶液浓度的大小关系为C ＜C ＜C ＜C
C. C 和C 组蔗糖溶液处理后部分细胞可能已经失去活性
D. 各组蔗糖溶液处理过程中，水分子不能从蔗糖溶液进入细胞液
（2025·江西南昌模拟）下列有关渗透作用的说法，错误的是（　　）
A. 将完整的成熟植物活细胞放在清水中，当不再吸水时细胞内、外浓度不一定相等
B. 根尖成熟区表皮细胞主要通过渗透作用吸水
C. 成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，没有选择透过性
D. 一定范围内的温度改变能影响水分子通过半透膜的速率
（2023·全国甲卷）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。下列示意图中能够正确表示实验结果的是（　　）
二、多项选择题
（不定项）（2024·河北模拟）研究人员用某种植物细胞作为材料进行了两组实验:甲组将细胞置于物质a（蔗糖或KNO3）配制的一系列不同浓度的溶液中,10 min后测定细胞原生质体的相对体积;乙组将细胞置于某种浓度的b（蔗糖或KNO3）溶液中,每隔2 min用显微镜观察、记录细胞原生质体的体积,甲、乙两组实验结果分别如图1和图2所示。下列有关说法不正确的是（　　）
图1 图2
A.本实验的选材不可选用黑藻叶肉细胞
B.乙组实验过程中,4 min时细胞吸水能力比2 min时弱
C.甲组实验用的是KNO3溶液,乙组实验用的是蔗糖溶液
D.乙组实验过程中,8 min时细胞液的浓度应大于初始细胞液浓度
三、非选择题
（2024·福建省龙岩市一级校联盟联考）水通道蛋白位于部分细胞的细胞膜上，能介导水分子跨膜运输，提高水分子的运输速率。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度有关。下图是猪的红细胞在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞体积和初始体积之比的变化曲线图，0点对应的浓度为红细胞吸水涨破时的NaCl浓度。回答下列问题：
（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________________________。
（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NaCl溶液中，一段时间后，甲、乙细胞均保持活性，乙细胞的吸水能力________（填“大于” “小于”或“等于”）红细胞甲。
（3）将猪的红细胞和肝细胞置于蒸馏水中，发现红细胞吸水涨破所需时间少于肝细胞，结合以上信息分析，其原因可能是_______________________________。
（4）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，以溶血现象作为观察实验指标，设计实验验证这一观点。（要求：写出实验思路并预期结果）______________________________________________________________。
18.（2025·河南南阳一中质检）袁隆平院士曾说，实现耐盐碱水稻种植1亿亩的目标是他的第三个梦想。耐盐碱水稻是指能在盐（碱）浓度为0.3％以上的盐碱地生长、亩产量在300公斤以上的水稻品种。现有普通水稻和耐盐碱水稻若干，由于标签损坏无法辨认类型，某生物兴趣小组使用0.3 g/mL的KNO3溶液分别处理两组水稻细胞，结果如图1，请回答相关问题：
（1）该实验通过观察原生质体体积相对值进行比较，故所选水稻细胞必须含有的细胞器是液泡。图1中Ⅱ组水稻的曲线不能无限上升是受限于 。
（2）A→B段，Ⅰ组水稻的吸水能力 ，此时，在细胞壁和原生质体之间充满了 。
（3）实验过程中并未添加清水，Ⅰ组水稻原生质体体积的变化是由于细胞能通过主动吸收 ，从而使得细胞液的浓度变得比外界溶液浓度 。
（4）某同学想探究耐盐碱水稻的耐盐碱能力，可选用 组水稻进行合理分组，配置一系列浓度大于0.3 g/mL的KNO3溶液进行实验观察。若1 h后观察到的实验结果如图2，分析可知，该品系的耐盐碱水稻适合种植在盐浓度低于 的土壤中。
一、单项选择题
答案：C
解析：
丙装置蔗糖溶液浓度最高（0.5 mol/L），与清水的浓度差最大，吸水最多，液面上升最高（A正确）；
甲、乙蔗糖浓度相同，但甲的半透膜面积更大（2S），水分子运输速率更快，达到最大高度的时间更短（B正确）；
乙、丙达到渗透平衡时，漏斗内液面高于清水，蔗糖溶液浓度仍为丙＞乙（液面差产生的压力平衡浓度差，C错误）；
蔗糖酶将蔗糖水解为葡萄糖和果糖（单糖，可透过半透膜），故乙、丙漏斗先吸水（液面上升），后因单糖渗出，液面下降，最终浓度相同，液面高度一致（D正确）。
答案：A
解析：
未发生质壁分离的细胞，其细胞液渗透压≥蔗糖溶液渗透压（A正确）；
已发生质壁分离的细胞初始细胞液渗透压＜蔗糖溶液，而未发生质壁分离的细胞初始细胞液渗透压≥蔗糖溶液，故前者初始渗透压更小（B错误）；
发生质壁分离的细胞失水，细胞液渗透压增大，吸水能力增强，但未发生质壁分离的细胞渗透压可能不变（C错误）；
实验结果差异可能与细胞液中所有溶质的总浓度有关，而非仅蔗糖含量（D错误）。
答案：D
解析：
图1细胞发生质壁分离，失水后细胞液浓度比初始状态高（A错误）；
图2细胞可能处于质壁分离复原过程（吸水），吸水能力逐渐减弱（B错误）；
若图1细胞因失水过多已死亡，加入清水不会发生质壁分离复原（C错误）；
质壁分离（图1）和未分离（图2）的细胞中，水分子均双向透过原生质层（D正确）。
答案：B
解析：
清水中保卫细胞吸水膨胀，气孔开放（而非质壁分离，A错误）；
水分子进入保卫细胞的方式为自由扩散或协助扩散（均为被动运输，B正确）；
蔗糖不能进入保卫细胞，滴加蔗糖溶液后，保卫细胞失水导致气孔关闭（C错误）；
滴加蔗糖溶液后，保卫细胞失水，细胞液浓度升高，吸水能力增强（D错误）。
答案：C
解析：
具有活性的植物细胞需外界溶液浓度＞细胞液浓度才会发生质壁分离（A错误）；
不同根尖细胞的细胞液浓度可能不同，在同一蔗糖溶液中质壁分离程度可能不同（B错误）；
成熟植物细胞原生质层的伸缩性＞细胞壁，这是质壁分离的结构基础（C正确）；
质壁分离可在低倍镜下清晰观察（D错误）。
答案：C
解析：
甲的质量比值（110%）最大，说明吸水最多（A正确）；
丁的质量比值（95%）最小，说明失水最多，初始细胞液浓度最小（B正确）；
丁细胞发生质壁分离，说明原生质层伸缩性＞细胞壁（C错误）；
戊的质量比值（103%）＞100%，说明吸水，未发生质壁分离（D正确）。
答案：A
解析：
T1组蔗糖溶液处理后，52%的细胞未发生质壁分离，故48%的细胞发生分离（A正确）；
蔗糖溶液中，水分子可双向运输，但出细胞的水分子数＞入细胞（B错误）；
T1和T2组经清水处理后，细胞吸水复原，但原生质层两侧溶液浓度不一定相同（取决于复原程度，C错误）；
T3和T4组若细胞仍存活，持续用清水处理，质壁分离细胞比例会下降（D错误）。
答案：D
解析：
甲组（0.3 mol/L NaCl）中原生质体表面积增大（吸水），说明细胞液浓度＞0.3 mol/L；乙组（1.0 mol/L NaCl）中原生质体表面积减小（失水），说明细胞液浓度＜1.0 mol/L，但无法确定细胞内NaCl的具体浓度（A错误）；
原生质体表面积增加仅因吸水（膨胀），与生长无关（实验中未体现生长，B错误）；
乙组用NaCl处理后，换用葡萄糖培养基可复原（表面积恢复），说明细胞仍有活性（C错误）；
65℃水浴灭活的细胞，细胞膜失去选择透过性，用NaCl处理不会发生吸水或失水，原生质体表面积无变化（D正确）。
答案：C
解析：
甲组甲糖溶液浓度升高，说明叶细胞吸水（溶液失水），平衡时细胞内外浓度相等（A正确）；
乙糖溶液浓度不变，说明水分子进出平衡，净吸水量为零（B正确）；
乙糖溶液浓度降低，说明叶细胞失水（溶液吸水），叶肉细胞可能发生质壁分离（C错误）；
甲、乙初始浓度相同（g/mL），但甲糖相对分子质量是乙的2倍，故甲糖的物质的量浓度是乙的1/2。若乙糖溶液浓度升高（叶细胞吸水），因乙的物质的量浓度更高，细胞液与溶液的浓度差更大，净吸水量乙组＞甲组（D正确）。
答案：C
解析：
原生质层相当于半透膜，伸缩性＞细胞壁，这是质壁分离的基础（A正确）；
溶液Ⅰ中细胞失水量先增后减（最终吸水），说明溶质可进入细胞（t2前已开始，B正确）；
t3后溶液Ⅱ中细胞失水量不变，是水分子进出达到平衡（并非无水分子进出，C错误）；
溶液Ⅱ中，细胞先失水（浓度差变小），后达到平衡（浓度差稳定，D正确）。
答案：C
解析：
生理盐水与红细胞等渗，可避免细胞吸水破裂（A正确）；
甲组用蛋白酶处理（破坏细胞膜上的蛋白质，如通道蛋白），若破裂数目明显少于乙组，说明红细胞主要通过协助扩散吸水；若甲组破裂更多，则可能实验设计有误（B错误）；
若甲组细胞不破裂而乙组大量破裂，说明协助扩散是主要方式（蛋白质被破坏后无法吸水，C正确）；
两组破裂数基本相等，说明吸水不依赖蛋白质，主要为自由扩散（D正确）。
答案：B
解析：
蓝色液滴的沉浮取决于其密度与蔗糖溶液的密度差：液滴下沉（第1组），说明液滴密度＞蔗糖溶液（细胞吸水，溶液浓度降低）；液滴基本不动（第2组），说明液滴密度≈蔗糖溶液（细胞吸水和失水平衡）；液滴上浮（第3~5组），说明液滴密度＜蔗糖溶液（细胞失水，溶液浓度升高）。故细胞液浓度相当于第2组（B正确）。
答案：D
解析：
紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞有紫色大液泡，便于观察质壁分离（A正确）；
蔗糖浓度越高，质壁分离细胞比例越大，故C ＜C ＜C ＜C （B正确）；
C 和C 组用清水处理后，仍有部分细胞保持质壁分离状态，可能因失水过多死亡（C正确）；
蔗糖溶液处理过程中，水分子双向运输，只是出细胞的水分子数更多（D错误）。
答案：C
解析：
植物细胞有细胞壁，停止吸水时细胞液浓度可能＞外界溶液浓度（细胞壁限制进一步吸水，A正确）；
根尖成熟区表皮细胞通过渗透作用吸水（B正确）；
原生质层具有选择透过性（相当于半透膜且能选择性吸收物质，C错误）；
温度影响分子运动速率，故影响水分子通过半透膜的速率（D正确）。
答案：C
解析：
用蔗糖溶液处理时，细胞失水，原生质体和液泡体积减小，细胞液浓度升高；
用清水处理时，细胞吸水，原生质体和液泡体积增大，细胞液浓度降低（C正确，A、B、D错误）。
二、多项选择题
答案：ABC
解析：
黑藻叶肉细胞有大液泡，可用于质壁分离实验（A错误）；
乙组实验中，0~4 min原生质体体积减小（失水），细胞液浓度升高，吸水能力增强，故4 min时吸水能力比2 min时强（B错误）；
甲组溶液浓度过高时，原生质体体积不再变化（可能死亡），应为蔗糖溶液；乙组原生质体体积先减小后增大（自动复原），应为KNO 溶液（C错误）；
乙组8 min时原生质体体积＞初始体积，说明细胞吸水，此时细胞液浓度仍＞初始浓度（因吸收了和，D正确）。
三、非选择题
答案
（1）蛋白质和磷脂
（2）大于
（3）红细胞细胞膜上存在水通道蛋白，而肝细胞细胞膜上的水通道蛋白较少（或红细胞膜对水的通透性更大）
（4）实验思路：取等量的羊血，均分为两组，一组置于低温环境，另一组置于室温（对照组），然后将两组红细胞分别滴加到等量的蒸馏水中，观察并记录两组红细胞溶血所需的时间。预期结果：低温组溶血所需时间长于室温组
解析
（1）“血影”是红细胞膜，主要成分是蛋白质和磷脂。
（2）A点NaCl浓度＜红细胞等渗浓度（细胞吸水，体积增大），B点NaCl浓度＞红细胞等渗浓度（细胞失水，体积缩小），故乙细胞（B点）细胞液浓度更高，吸水能力更强。
（3）红细胞吸水涨破更快，推测其细胞膜上有水通道蛋白，水分子运输速率更快。
（4）实验的自变量是温度，因变量是溶血时间（反映水分子运输速率），低温组水分子运输慢，溶血时间更长。
答案
（1）细胞壁的伸缩性较小（或细胞壁的限制作用）
（2）增强；0.3 g/mL的KNO 溶液
（3）和；高
（4）Ⅱ；0.45 g/mL
解析
（1）原生质体体积受细胞壁限制，无法无限增大。
（2）A→B段，Ⅰ组原生质体体积减小（失水），细胞液浓度升高，吸水能力增强；细胞壁与原生质体之间充满外界溶液（0.3 g/mL的KNO 溶液）。
（3）Ⅰ组原生质体体积先减小后增大（自动复原），因细胞主动吸收和，使细胞液浓度＞外界溶液，进而吸水。
（4）Ⅱ组水稻在0.3 g/mL KNO 溶液中未发生质壁分离（耐盐碱），适合用于探究耐盐碱能力；图2中，KNO 浓度≤0.45 g/mL时原生质体体积≥100%（未失水或失水后复原），故适合种植在盐浓度低于0.45 g/mL的土壤中。