第1课时 动、植物细胞的吸水与失水
知识点一 扩散与渗透
1.有一道凉菜叫“酸甜瓜”，其做法是把黄瓜切成条状或片状，然后加糖和醋并搅拌，放置一段时间后，黄瓜除了有酸甜味外，还变软了，口感特别好。下列是对黄瓜变软原因的分析，正确的是（ ）
A.蔗糖分子进入黄瓜细胞，使其细胞液浓度加大，细胞吸水
B.醋酸分子进入黄瓜细胞，使其细胞液浓度加大，细胞吸水
C.外界溶液的浓度小于黄瓜细胞的细胞液浓度，细胞失水
D.外界溶液的浓度大于黄瓜细胞的细胞液浓度，细胞失水
2.透析袋通常是由半透膜制成的袋状容器。现将质量分数为3％的淀粉溶液装入透析袋，再放于清水中，实验装置如图所示。30 min后，会发现（ ）
A.透析袋涨大
B.试管内液体浓度减小
C.透析袋缩小
D.试管内液体浓度增大
3.（2024·浙江嘉兴海宁市高级中学高一月考）哺乳动物细胞在0.9％ NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于一系列不同浓度NaCl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0.9％ NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离
B.在0.9％ NaCl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0.9％ NaCl溶液中，红细胞的形态变化不明显可能是吸水较少
D.处于不同浓度NaCl溶液中的兔红细胞均有渗透作用发生
知识点二 观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象
4.（2024·浙江嘉兴高一联考）某实验小组在某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中，观察到结果依次如图所示（各细胞均处于存活状态），其中①②指细胞的相关结构。下列相关叙述正确的是（ ）
A.甲到乙的变化原因之一为①的伸缩性比②小
B.乙状态时已达到渗透平衡，此时无水分子进出
C.乙到丙过程中，细胞的吸水能力逐渐增强
D.若用洋葱内表皮进行该实验，则无质壁分离及其复原现象
（2024·浙江路桥中学高一期中）阅读下列材料，完成下面5～6小题。
萝卜在中国民间素有“小人参”的美称。现代营养学研究表明，萝卜含有丰富的碳水化合物和多种维生素，炖萝卜、腌萝卜、清炒萝卜菜苗等都是餐桌上常见的美味菜肴。
5.糖醋萝卜条是用萝卜条加糖、盐、醋等腌制而成，酸甜可口。腌制一段时间，会发现萝卜条变软，并有大量水分渗出。对该现象的分析，正确的是（ ）
A.萝卜条渗出的水分主要来自细胞溶胶
B.萝卜条变软是细胞壁结构被破坏导致的
C.该现象可以说明生物膜具有选择透过性
D.糖醋萝卜条酸甜可口，是细胞主动吸收糖和醋的结果
6.某同学在“探究植物细胞的吸水与失水”的实验过程中，将若干生理状况基本相同、长度为3 cm的鲜萝卜条均分为四组，分别置于三种浓度相同的溶液和清水中，测量每组萝卜条的平均长度，结果如图所示。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A.15 min后清水组的萝卜条长度不再变化，说明水分子进出细胞达到平衡
B.清水组中萝卜条长度不再增加是因为细胞壁的伸缩性较小
C.3个实验组的初始溶液浓度都大于萝卜细胞的初始细胞液浓度
D.实验结束后，甘油组萝卜细胞的细胞液浓度与初始细胞液浓度相同
7.（2024·浙江金华第一中学高一期中）在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中，某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如图所示状态，a、b分别表示两处溶液的浓度，由此可以推测（ ）
A.可能a＞b，植物细胞正在发生质壁分离复原
B.可能a＝b，渗透系统保持动态平衡
C.可能a＜b，植物细胞正在渗透失水
D.上述三种情况都可能存在
8.撕取洋葱外表皮分别放置在一定浓度的甲（蔗糖）、乙（硝酸钾）溶液中，细胞失水量的变化情况如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A.该实验不能用绿色植物成熟的叶肉细胞作为实验材料
B.10 min时，乙溶液中细胞的细胞液浓度等于实验初始时
C.用一定浓度的甘油溶液代替乙溶液，可得到类似的结果
D.两条曲线变化趋势的差异是由甲、乙溶液浓度不同导致
9.（2024·浙江台州高一期中）为探究植物细胞的吸水和失水过程，某同学以紫色的洋葱鳞片叶外表皮和蔗糖溶液等作为实验材料，具体操作过程如下图所示，数字①～⑥为相关步骤。下列叙述错误的是（ ）
A.在质壁分离过程中，洋葱外表皮细胞的吸水能力逐渐增强
B.步骤①～⑥中，均应保持细胞的活性
C.第③步吸水纸的作用是吸去多余的蔗糖溶液
D.质壁分离复原过程中，液泡颜色变浅
10.（2024·浙江慈溪中学高一月考）用物质的量浓度为2 mol·L－1的乙二醇溶液和2 mol·L－1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察细胞的质壁分离现象，得到其原生质体（细胞膜及细胞膜以内部分）体积变化情况如图所示。回答下列问题：
（1）原生质体体积A→B段的变化说明：在该段时间内水从原生质体渗出，细胞液的浓度 。
（2）在1 min后，处于2 mol·L－1蔗糖溶液中细胞的细胞液浓度将 ，此时，在细胞壁与细胞膜及其以内部分之间充满了 溶液。
（3）在2 min后，处于2 mol·L－1乙二醇溶液中细胞的原生质体体积的变化是由于 逐渐进入细胞内，该物质进入细胞的运输方式是 。
11.（2024·浙江宁波高一期末）如图为某生物小组制作的渗透装置，在用鱼鳔（半透膜）制成的小球中装入溶液②，在烧杯中加入溶液①，起始状态为图甲，一段时间后状态为图乙，下列分析错误的是（ ）
A.甲到乙的过程有渗透作用发生
B.若溶液①为蔗糖溶液，则溶液②可为清水
C.水分子运动的方向只能由溶液②→溶液①
D.将鱼鳔换成纱布，实验结果与图中的不同
12.（2024·浙江北仑中学高一月考）在“观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象”活动中，观察到某个细胞的a、b、c三种状态，如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A.a、b、c在实验中出现的先后顺序为a→b→c
B.b状态时，该细胞正在发生渗透吸水
C.若以黑藻叶肉细胞为材料，则观察不到上图三种状态
D.质壁分离至a状态时，细胞液中蔗糖浓度小于外界溶液
13.（2024·浙江绍兴高一期末）图甲为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在一定浓度KNO3溶液中的变化图，图乙为A/B的值随时间变化的曲线图，下列有关叙述正确的是（ ）
A.图甲中的细胞正在进行质壁分离
B.c点时细胞液浓度大于起始状态
C.t1 ～t2内，液泡的颜色逐渐变浅
D.t2 ～t3内，细胞的吸水能力逐渐增强
14.在“观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原”活动中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察（如图所示）。下列有关叙述正确的是（ ）
A.第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞溶胶区域
B.第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处
C.吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染镜头
D.为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微观察步骤
15.（2024·浙江余姚中学高一期中）某同学观察一定浓度的蔗糖溶液中，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离与质壁分离复原实验时，拍摄的显微照片如图所示。
（1）图中细胞膜和细胞壁之间充满了 ，此时细胞液浓度与外界溶液浓度 （填“相等”“不相等”或“不能确定”）。另取部分紫色洋葱鳞片叶外表皮放入高于细胞液浓度的KNO3溶液中，待一段时间后，没有观察到质壁分离现象，最可能的原因是 。
（2）设计实验探究紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞是否会主动吸收物质M，请补充完善实验步骤，并预期实验结果及结论。
实验步骤：
①取新鲜的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，将其浸润在清水中一段时间，然后制成临时装片放在低倍显微镜下，观察液泡大小及细胞膜及其以内部分位置。
② ，
使洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在M溶液中。
③科学选取观察的时间节点，在低倍显微镜下观察细胞是否发生质壁分离及自动复原。
实验结果及结论：
①若浸润在M溶液中细胞的液泡体积缩小或细胞膜及其以内部分与细胞壁发生分离但不会自动复原，则说明 。
②若 ，则说明紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞会主动吸收M。
第1课时 动、植物细胞的吸水与失水
1.D 黄瓜细胞壁是全透性的，而细胞膜是半透膜，醋酸处理后细胞膜丧失选择透过性，所以蔗糖可以进入细胞，导致黄瓜变酸甜；同时外界溶液的浓度大于黄瓜细胞的细胞液浓度，细胞失水，导致黄瓜变软，故选D。
2.A 由题意可知，透析袋是由半透膜制成的袋状容器，并且在半透膜的两侧有浓度差，水分子从低浓度一侧向高浓度一侧渗透，所以水分子会进入透析袋内，导致袋内水分子增多，透析袋涨大，而淀粉不会从袋内出来，所以试管内依然是清水，浓度不变，A正确。
3.C 在高于0.9％ NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩，但红细胞无细胞壁结构，故不会发生质壁分离，A错误；在0.9％NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于水分子进出细胞膜达到动态平衡，而不是没有水分子进出细胞，B错误；在低于0.9％ NaCl溶液中，红细胞的形态变化不明显可能是浓度差小，吸水较少，C正确；渗透作用发生的条件是有半透膜和膜两侧有浓度差，当把兔红细胞放入等渗溶液中时不会发生渗透作用，D错误。
4.A 题图甲到乙发生了质壁分离，原因是①细胞壁的伸缩性比②细胞膜及其以内部分小，A正确；乙处于质壁分离状态，若已达到渗透平衡，水分子依然在进出细胞，B错误；乙到丙过程中，细胞发生质壁分离复原，该过程中细胞吸水，细胞液浓度逐渐减小，故细胞的吸水能力逐渐减弱，C错误；若用洋葱内表皮进行该实验，则依然会发生质壁分离及其复原现象，D错误。
5.C 液泡内有细胞液，溶解着多种物质。因此，萝卜条渗出的水分主要来自液泡，A错误；萝卜条上撒上食盐，由于萝卜条细胞液的浓度小于浓盐水溶液的浓度，会导致萝卜细胞失水，从而导致萝卜条皱缩变短、变软，所以，萝卜条变软不是细胞壁结构被破坏导致的，B错误；在糖醋萝卜腌制过程中，前期只有水分子进出细胞，而后期醋酸导致细胞死亡，细胞膜等变为全透性，糖分子和醋酸分子直接进入细胞，说明生物膜具有选择透过性，C正确；糖醋萝卜在腌制中醋酸导致细胞死亡，细胞膜等变为全透性，糖分子和醋酸分子直接进入细胞，使糖醋萝卜变得酸甜，D错误。
6.D 15 min后清水组的萝卜条长度不再变化，说明水分子进出细胞达到平衡，A正确；清水组中萝卜条细胞吸水，但由于细胞壁的伸缩性相对较小，所以细胞体积增大较小，B正确；据图分析，3个实验组植物细胞开始都失水，体积有所减小，因此3个实验组的初始溶液浓度都大于萝卜细胞的初始细胞液浓度，C正确；实验结束后，甘油组萝卜细胞的细胞液浓度大于初始细胞液浓度，因为这段时间萝卜细胞吸收了甘油，D错误。
7.D 若此时a＞b，则表明细胞吸收的水分比失去的水分多，从而表现为细胞渗透吸水；若此时a＝b，则表明细胞吸收的水分与失去的水分相当，渗透系统处于动态平衡状态；若此时a＜b，则表明细胞吸收的水分比失去的水分少，从而表现为细胞渗透失水。综上所述，上述三种情况都有可能，D符合题意。
8.C 质壁分离和复原实验中要选择含有大液泡的植物细胞，如洋葱鳞片叶表皮细胞、成熟的叶肉细胞等，A错误；10 min时乙溶液中细胞失水量为0，细胞液的浓度应大于实验开始时的浓度，因为细胞仍在吸水，B错误；用一定浓度的甘油溶液代替乙溶液，可得到类似的结果，C正确；在0～4 min内，两条曲线的失水程度不同，有可能是由于浓度差不同，但整体曲线趋势不同，是因为溶液的溶质不同，甲是蔗糖溶液，乙是一定浓度的硝酸钾溶液，D错误。
9.C 在质壁分离过程中，洋葱外表皮细胞失水后细胞液浓度增大，吸水能力逐渐增强，A正确；若要使细胞能发生质壁分离复原，则步骤①～⑥中，均应保持细胞的活性，B正确；第③步吸水纸的作用是使细胞浸润在蔗糖溶液中，C错误；质壁分离复原过程中，细胞液浓度降低，液泡体积变大，颜色变浅，D正确。
10.（1） 增大（或升高） （2）先增大后保持不变（或缓慢增大后趋于稳定） 蔗糖 （3）乙二醇分子 扩散
解析：（1）原生质体体积A→B段均下降，说明2 mol·L－1的乙二醇溶液和2 mol·L－1的蔗糖溶液浓度大于植物细胞的细胞液浓度，引起细胞失水，即水从原生质体渗出，发生质壁分离，细胞液浓度增大（升高）。（2）观察2 mol·L－1的蔗糖溶液的坐标曲线图，在1 min后，先下降后保持不变，且一直小于初始状态时的体积，说明细胞液浓度先增大后保持不变。由于细胞壁是全透性，则此时在细胞壁与细胞膜及其以内部分之间充满了蔗糖溶液。（3）观察2 mol·L－1的乙二醇溶液中的坐标曲线图，2 min以后的变化为原生质体体积不断增大，最后恢复原状，说明由于乙二醇分子通过扩散逐渐进入细胞，2 min以后，细胞液浓度变大，细胞开始吸水，发生质壁分离复原。
11.C 甲到乙的过程，鱼鳔中的水进入烧杯，发生了渗透作用，A正确；由图分析可知，鱼鳔失水，体积变小，说明溶液①的浓度大于溶液②，若溶液①为蔗糖溶液，则溶液②可能为清水，B正确；渗透作用中水分子的运动是双向的，既有溶液②→溶液①，也有溶液①→溶液②，C错误；将鱼鳔换成纱布，纱布是全透结构，不存在半透膜，实验结果与图中的不同，D正确。
12.D 图中细胞可能处于质壁分离、质壁分离的复原或动态平衡中，所以只能描述为当发生质壁分离复原时，a、b、c在实验中出现的先后顺序为a→b→c，A错误；b状态时，该细胞可能正在发生渗透吸水，也可能正在发生渗透失水，B错误；若以黑藻叶肉细胞为材料，可以发生质壁分离和质壁分离复原，则可观察到图中三种状态，C错误；质壁分离至a状态时，细胞液浓度小于或等于外界溶液的浓度，但细胞液中蔗糖浓度小于外界溶液，D正确。
13.B 图甲中的细胞细胞膜及其以内部分和细胞壁分离，处于质壁分离的状态中，但此时细胞可能正在失水发生质壁分离，也可能正在吸水发生质壁分离复原，还可能处于水分进出平衡的状态，A错误；KNO3可进入细胞，c点时A/B的值为1，细胞恢复初始状态，此时细胞液浓度大于起始状态，B正确；t1～t2内，A/B的值增大，说明细胞失水，液泡的颜色逐渐变深，C错误；t2～t3内，A/B的值在减小，细胞吸水发生质壁分离复原，细胞液的浓度降低，吸水能力逐渐减弱，D错误。
14.B 第一次观察的是处于正常状态的洋葱外表皮细胞，容易看到紫色大液泡，几乎看不到无色细胞溶胶区域，A错误；第二次是滴加蔗糖后观察质壁分离现象，由于细胞膜的表面张力，细胞膜及其以内的部分在收缩时会形成圆球状，因此细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处，B正确；吸水纸的主要作用是引流，C错误；本实验采用自身前后对照，第一次观察到的正常细胞形态可以与质壁分离后的细胞形态形成对比，因此不能省略第一次显微观察步骤，D错误。
15.（1）蔗糖溶液 不能确定 洋葱鳞片叶外表皮细胞吸收K＋和N，致使细胞质壁分离后又自动复原 （2）（用引流法）在盖玻片一侧滴加高于细胞液浓度的M溶液，另一侧用吸水纸吸引，重复几次 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞不会主动吸收M 浸润在M溶液中细胞的液泡体积先缩小后增大（或细胞膜及其以内部分与细胞壁发生分离后自动复原）
解析：（1）当发生质壁分离时，细胞液的浓度小于外界溶液，细胞失水，液泡体积变小，由于细胞壁具有全透性，质壁之间充满的是外界溶液（蔗糖溶液）。细胞可能处于质壁分离状态、可能处于动态平衡状态、也可能处于质壁分离复原过程中，则此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系有大于、等于或小于三种可能，所以细胞液浓度与外界溶液浓度关系不能确定。由于洋葱鳞片叶外表皮细胞吸收K＋和N，致使细胞质壁分离后又自动复原，所以将紫色洋葱鳞片叶外表皮放入高于细胞液浓度的KNO3溶液中，待一段时间后，没有观察到质壁分离现象。（2）若能主动吸收M，应该出现的现象是浸润在清水的细胞细胞膜及其以内部分紧贴细胞壁，浸润在物质M溶液的细胞发生质壁分离且自动复原；若不能主动吸收M，应该出现的现象是浸润在清水的细胞细胞膜及其以内部分紧贴细胞壁，浸润在物质M溶液的细胞发生质壁分离但不会自动复原。
实验步骤：
①取新鲜的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，将其浸润在清水中一段时间，然后制成临时装片放在低倍显微镜下，观察液泡大小及细胞膜及其以内部分位置。
②（用引流法）在盖玻片一侧滴加高于细胞液浓度的M溶液，另一侧用吸水纸吸引，重复几次，使洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在M溶液中。
③科学选取观察的时间节点，在低倍显微镜下观察细胞是否发生质壁分离及自动复原。
因此，预期实验结果及结论：
①若浸润在清水的细胞细胞膜及其以内部分紧贴细胞壁，浸润在物质M溶液的细胞发生质壁分离但不会自动复原，说明紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞不会主动吸收物质M。
②若浸润在清水的细胞细胞膜及其以内部分紧贴细胞壁，浸润在物质M溶液的细胞发生质壁分离且自动复原，说明紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞会主动吸收物质M。
5 / 5第1课时 动、植物细胞的吸水与失水
导学 聚焦 1.说明扩散和渗透。 2.阐明水分子通过渗透作用进出细胞。 3.活动：观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象
知识点（一） 扩散与渗透
1.扩散与渗透
2.动、植物细胞的吸水与失水
3.判断下列相关表述的正误
（1）氧、二氧化碳等气体分子和酒精、甘油等脂溶性物质可以通过扩散的方式出入细胞。（ ）
（2）将人的红细胞放在0.9％NaCl溶液中，水分子既不会进入细胞，也不会从红细胞内出来。（ ）
（3）当细胞外水分子相对较多时，植物细胞会因渗透作用吸水涨大甚至破裂。（ ）
探讨 分析扩散与渗透，提高理解能力
1.如图是物质跨膜扩散示意图，透析袋中为一定浓度的蔗糖溶液，烧杯中为清水，已知蔗糖分子不能通过透析袋，水分子自由通过，请回答下列问题：
（1）扩散过程中，为什么透析袋体积不断扩大？
（2）当扩散平衡时，透析袋内外溶液的浓度是否相等，为什么？
2.思考回答下列生活实践中相关问题：
（1）家庭种植的花卉，当施肥过量时可能会出现萎蔫。造成花卉萎蔫的原因是什么？花卉出现萎蔫时应采取什么措施？
（2）输液时医护人员通常用质量分数为0.9％的NaCl溶液溶解药物。使用0.9％的NaCl溶液溶解药物，对于维持细胞的形态有何意义？
（3）将食品糖渍、盐渍或者干制，可以延长食品的保存期。其中的生物学原理是什么？
渗透和扩散的比较
1.在马铃薯中用打孔器打出两圆柱体块P和Q，P在蒸馏水中放1小时，Q在与马铃薯细胞液等渗的盐溶液中放1小时，将处理的圆柱体放回原来的孔，结果P不合适，但Q刚好合适，原因是（ ）
A.P吸水膨胀，Q失水萎缩
B.P失水萎缩，Q吸水膨胀
C.P吸水膨胀，Q水分平衡
D.P水分平衡，Q吸水膨胀
2.（2024·浙江慈溪中学高一月考）将不同家兔红细胞置于同一浓度的NaCl溶液中，水分子的跨膜运输如图所示（箭头方向表示水分子的进出，箭头粗细表示水分子进出的多少）。下列叙述正确的是（ ）
A.一段时间后，丙细胞吸水能力增强
B.光学显微镜下可观察到水分子出入细胞
C.正在发生渗透作用的是甲细胞和丙细胞
D.实验前细胞内溶液浓度由高到低排序为甲、乙、丙
知识点（二） 观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象
1.实验原理
植物细胞浸泡在不同浓度的溶液中，由于细胞液与外界溶液中溶质的浓度的差异，植物细胞可能因为吸水、失水引起 的变化，这些变化可以通过 观察到。
2.实验步骤与实验现象
3.实验现象
4.实验结论
（1）当细胞液浓度＜外界溶液浓度时，细胞 ，细胞膜及其以内的部分和细胞壁分离，发生 。
（2）已发生质壁分离的活细胞，当细胞液浓度＞外界溶液浓度时，细胞吸水，发生 。
5.判断下列相关表述的正误
（1）植物细胞都可以发生质壁分离和复原的现象。（ ）
（2）为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微观察步骤。（ ）
（3）当植物细胞因渗透作用失水时，细胞膜及其以内的部分会因收缩而发生质壁分离。（ ）
（4）质壁分离过程中，植物细胞的失水速率逐渐加快。（ ）
（5）质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低。 （ ）
探讨 分析质壁分离及复原实验的原理，提高理解能力
1.如图所示是将紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞先放到质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中（甲），再放到清水中（乙）的实验过程的图解，请分析回答下列问题：
（1）甲过程中，⑤的颜色如何变化？其吸水能力又如何变化？
（2）甲过程中，进入①和④的物质分别是什么液体？
（3）有位同学错取了质量浓度为3 g/mL的蔗糖溶液，发现做完甲过程后，再做乙过程几乎没有观察到相关现象，分析原因可能是什么？
2.在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中，某同学在显微镜视野中看到活的黑藻叶肉细胞正处于如图所示状态。
（1）在用0.3 g/mL蔗糖溶液处理后，黑藻叶肉细胞发生质壁分离的过程中，会观察到什么现象？
（2）小组内同学在比较a、b处浓度的大小后，提出了a＞b、a＝b和a＜b不同的意见。请说说你的看法，并作出解释。
（3）如果将黑藻细胞放置在一定浓度的甘油或KNO3溶液中，一段时间后可观察到黑藻叶肉细胞在发生质壁分离后会自动复原。请尝试简要解释这种现象产生的原因。
观察植物细胞的质壁分离及复原现象的选材与对照等归纳总结
（1）实验选材
（2）质壁分离发生的原因
（3）本实验中存在两组对照实验，均为自身对照。自身对照是指对照组和实验组在同一研究对象上进行，是实验处理前后之间的对照。
小提醒：自身对照中，在前的为在后的对照，且一般前后顺序不能颠倒。
1.（2024·浙江镇海中学高一月考）下列关于“观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象”活动的叙述，正确的是（ ）
A.选材必须是活细胞，实验共需观察三次，进行两次自身前后对照
B.视野中不同细胞发生质壁分离的速率不受温度的影响
C.质壁分离复原后的细胞与初始状态一定相同
D.质壁分离复原时，水分子从胞外单向运动到胞内导致液泡变大，紫色变浅
2.（2022·浙江6月选考11题）“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
（1）医生常给脱水的病人注射0.9％的生理盐水，原因是
。
（2）如果将加入蔗糖的透析袋放入清水中一段时间，透析袋中溶液浓度如何变化？如果在透析袋中再加入蔗糖酶（可将蔗糖水解为单糖，不能透过透析袋），透析袋中溶液浓度的变化是怎样的？
1.下列属于渗透作用的是（ ）
A.蔗糖在水中溶解使水变甜
B.一块新鲜的萝卜放在清水中变硬
C.硫酸铜在水中的扩散
D.暑天放在空气中的食盐潮解
2.洋葱表皮细胞在清水中吸水膨大，但不会涨破。细胞不会涨破的原因是（ ）
A.细胞膨大后，细胞壁对细胞膜的压力阻止水分子扩散
B.细胞液浓度与外界溶液浓度相等后，水不再进入细胞
C.细胞液中的色素等物质向外转运，细胞开始失水
D.细胞膜与液泡膜失去选择透过性，细胞不再吸水
3.若将人类的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡半小时之后的结果如下图，依照细胞外形的变化判断蔗糖溶液的浓度，由高到低排列，正确的是（ ）
A.a＞b＞c＞d B.d＞a＞b＞c
C.a＞d＞b＞c D.c＞b＞d＞a
4.（2024·浙江杭州二中高一月考）将观察质壁分离及质壁分离复原活动的材料换成黑藻，依次观察在一定浓度的蔗糖溶液和清水中的细胞。下列有关叙述正确的是（ ）
A.吸水纸的作用是吸去多余的蔗糖或清水
B.细胞中液泡颜色变化：浅→深→浅
C.细胞吸水能力变化：大→小→大
D.细胞中液泡体积变化：大→小→大
5.某生物兴趣小组选择了“海洋动物和淡水动物对环境的适应性”的研究性课题，欲探究海洋动物和淡水动物血浆浓度的高低。现已得到了海鳗（海洋动物）和河鳗（淡水动物）的血液，并已离心分离出海鳗与河鳗的血浆各50 mL，请完成设计实验并预测实验结果。
（1）本实验运用的原理是 。
（2）实验仪器：烧杯、长颈漏斗、半透膜、细线。
（3）实验步骤：①先将 倒入烧杯中。
②用半透膜封住长颈漏斗的口，用细线将半透膜扎紧。
③将海鳗的血浆倒入长颈漏斗中，将长颈漏斗浸入烧杯中，使 。
④一段时间后观察 的变化。
（4）本实验最可能的实验结果是 ，最可能的实验结论是 。
（5）分析与讨论：上述实验中，液面上升到一定高度之后不再上升，此时内外液体的浓度 （填“相等”或“不相等”）。
第1课时 动、植物细胞的吸水与失水
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1. 高浓度处 低浓度处 均匀 半透膜 相对较多处 相对较少处
3.（1）√
（2）× 提示：将人的红细胞放在0.9％NaCl溶液中，水分子进出细胞是处于动态平衡状态。
（3）×
互动探究
1.（1）提示：单位体积的清水中水分子数大于单位体积的蔗糖溶液中水分子数。单位时间内由清水透过透析袋进入蔗糖溶液的水分子数多于由蔗糖溶液透过透析袋进入清水的水分子数。
（2）提示：不相等。因为蔗糖分子不能从透析袋进入清水，所以烧杯中始终是清水，清水浓度小于透析袋内的蔗糖溶液的浓度。
2.（1）提示：施肥过量，造成花卉渗透失水；及时浇水。
（2）提示：防止输液造成机体细胞过度失水或吸水，维持细胞正常的形态。
（3）提示：可以使微生物难以从食品中获取水分，增殖缓慢。
学以致用
1.C 圆柱体块P在蒸馏水中放置，外界溶液浓度小于细胞液浓度，马铃薯细胞吸水膨胀，导致圆柱体块P体积增大，无法放回原来的孔；圆柱体块Q在与马铃薯细胞液等渗的盐溶液中放置，外界溶液浓度等于细胞液浓度，马铃薯细胞的水分平衡，故圆柱体块Q体积不变，刚好能放回原来的孔，C正确，A、B、D错误。
2.C 丙细胞处于低浓度溶液中，细胞吸水量大于失水量，故细胞质浓度逐渐降低，吸水能力会减弱，A错误；光学显微镜不能观察到水分子出入细胞，B错误；发生渗透作用的条件是半透膜和浓度差，正在发生渗透作用的是甲细胞和丙细胞，乙细胞两侧没有浓度差，细胞吸水和失水处于动态平衡，不能发生渗透作用，C正确；据图分析可知，实验前细胞内溶液浓度由低到高排序为甲、乙、丙，D错误。
知识点（二）
自主学习
1.细胞形态 显微镜
2. 紫色 细胞膜及其以内部分 吸水纸 小 加深 细胞膜及其以内部分 细胞壁 清水 大 ⑩细胞膜及其以内部分
3.质壁分离复原
4.（1）失水 质壁分离 （2）质壁分离复原
5.（1）× 提示：植物的分生区细胞等不具有大液泡，不能发生质壁分离和复原现象。
（2）×
（3）√
（4）× 提示：质壁分离过程中，植物细胞的失水速率逐渐降低。
（5）√
互动探究
1.（1）提示：⑤的颜色逐渐变深。吸水能力逐渐增强。
（2）提示：细胞壁是全透性的，进入①的有水和蔗糖，而进入④细胞溶胶的只有水。
（3）提示：蔗糖溶液浓度太高，细胞因过度失水而死亡，不能再发生质壁分离复原。
2.（1）提示：细胞膜以内的绿色部分体积逐渐变小，绿色逐渐加深，且与细胞壁的距离逐渐变大。
（2）提示：细胞可能处于质壁分离状态，细胞失水，则细胞液浓度小于外界溶液浓度，即a＞b；细胞可能处于质壁分离复原状态，细胞吸水，则细胞液浓度大于外界溶液浓度，即a＜b；细胞也可能处于平衡状态，细胞吸水量等于失水量，则细胞液浓度等于外界溶液浓度，即a＝b。
（3）提示：因为甘油分子、K＋和N能够进入黑藻细胞液，导致黑藻细胞液浓度升高，细胞吸水复原。
学以致用
1.A 观察植物细胞质壁分离与复原活动中，第一次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蒸馏水中的正常状态，第二次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蔗糖溶液中的质壁分离状态，第三次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蒸馏水中的质壁分离复原状态，并进行两次前后对照，A正确；温度会影响分子的运动，故视野中不同细胞发生质壁分离的速率会受到温度的影响，B错误；质壁分离复原后的细胞与初始状态相比有可能大小不同，C错误；质壁分离复原时，水分子由胞外运动到胞内的数量多于水分子由胞内运动到胞外的数量，细胞表现为吸水，导致液泡变大，紫色变浅，D错误。
2.A 甲图细胞能够发生质壁分离，证明其是活的植物细胞，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，没有中央大液泡，不能用来观察质壁分离，D错误。
【过程评价·勤检测】
网络构建
（1）生理盐水（质量分数为0.9％的NaCl溶液）的浓度与人红细胞内的浓度相等，不会使红细胞吸水或失水，可以维持红细胞的正常形态
（2）提示：透析袋中溶液的浓度高，透析袋渗透吸水，蔗糖溶液浓度下降，当达到平衡时，蔗糖溶液浓度不变。在加入蔗糖酶后，蔗糖逐渐水解为单糖，单糖透过透析袋进入清水中，透析袋内蔗糖浓度逐渐变小。
课堂演练
1.B 渗透作用的实质是水分子通过半透膜的扩散，符合此实质的只有B选项；A项描述的是蔗糖分子的扩散作用；C项描述的是铜离子的扩散作用；D项是食盐的“潮解”，是指食盐从空气中吸收水分，没有通过膜结构。
2.A 细胞膨大后，细胞壁对细胞膜的压力阻止水分子扩散，防止细胞涨破，A正确；细胞液浓度与外界溶液浓度相等后，水分子进出细胞的速率相等，B错误；洋葱表皮细胞在清水中吸水膨大时细胞液中的色素等物质不会向外转运，C错误；洋葱表皮细胞在清水中吸水膨大时细胞膜和液泡膜仍然具有选择透过性，D错误。
3.D 外界溶液浓度过低，动物细胞过度吸水会因无细胞壁的支持作用而涨破。根据细胞形态的变化情况可判断外界溶液浓度的高低。
4.D 实验中吸水纸的作用是引流，A错误；黑藻的液泡是无色的，B错误；先发生质壁分离，再发生质壁分离复原，细胞液浓度先变大后变小，细胞吸水能力变化：小→大→小，C错误；质壁分离时细胞失水，液泡体积变小，质壁分离复原时，细胞吸水，液泡体积变大，D正确。
5.（1）渗透作用 （3）①河鳗的血浆 ③两者液面在同一个高度上 ④长颈漏斗中液面 （4）长颈漏斗中液面上升 海洋动物血浆浓度高于淡水动物 （5）不相等
解析：（1）分析题意可知，本实验的目的是“探究海洋动物和淡水动物血浆浓度的高低”，因此实验的设计需要依据渗透作用的原理。（3）①半透膜两侧，一侧加入淡水动物血浆，另一侧加入海洋动物的血浆，因为步骤③是将海鳗的血浆倒入长颈漏斗中，故步骤①为将河鳗的血浆倒入烧杯中。③实验开始时使半透膜两侧的液面齐平，便于实验后液面的观察。④一段时间后观察长颈漏斗内液面的变化。（4）结果可能有三种情况：若长颈漏斗内的液面高于烧杯液面，则海洋动物的血浆浓度高于淡水动物血浆浓度；若长颈漏斗内的液面低于烧杯液面，则海洋动物的血浆浓度低于淡水动物血浆浓度；若长颈漏斗内的液面和烧杯液面齐平，则海洋动物的血浆浓度等于淡水动物血浆浓度。由于海洋动物生活在海水中，海水的浓度比较高，因此根据生物的适应性可以推测，最可能的实验结果和结论是长颈漏斗中液面上升，海洋动物血浆浓度高于淡水动物。（5）液面上升到一定高度之后不再上升，由于内外液面存在高度差，所以内外液体存在浓度差，故此时内外液体的浓度不相等。
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第1课时
动、植物细胞的吸水与失水
导学 聚焦 1.说明扩散和渗透。
2.阐明水分子通过渗透作用进出细胞。
3.活动：观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象
核心要点·巧突破
01
过程评价·勤检测
02
目录
CONTENTS
课时训练·提素能
03
核心要点·巧突破
01
精准出击 高效学习
知识点（一） 扩散与渗透
1. 扩散与渗透
2. 动、植物细胞的吸水与失水
3. 判断下列相关表述的正误
（1）氧、二氧化碳等气体分子和酒精、甘油等脂溶性物质可以通
过扩散的方式出入细胞。 （ √ ）
（2）将人的红细胞放在0.9％NaCl溶液中，水分子既不会进入细
胞，也不会从红细胞内出来。 （ × ）
提示：将人的红细胞放在0.9％NaCl溶液中，水分子进出细胞
是处于动态平衡状态。
（3）当细胞外水分子相对较多时，植物细胞会因渗透作用吸水涨
大甚至破裂。 （ × ）
√
×
×
探讨 分析扩散与渗透，提高理解能力
1. 如图是物质跨膜扩散示意图，透析袋中为一定浓度的蔗糖溶液，烧
杯中为清水，已知蔗糖分子不能通过透析袋，水分子自由通过，请
回答下列问题：
（1）扩散过程中，为什么透析袋体积不断扩大？
提示：单位体积的清水中水分子数大于单位体积的蔗糖溶液
中水分子数。单位时间内由清水透过透析袋进入蔗糖溶液的
水分子数多于由蔗糖溶液透过透析袋进入清水的水分子数。
（2）当扩散平衡时，透析袋内外溶液的浓度是否相等，为什么？
提示：不相等。因为蔗糖分子不能从透析袋进入清水，所
以烧杯中始终是清水，清水浓度小于透析袋内的蔗糖溶液
的浓度。
2. 思考回答下列生活实践中相关问题：
（1）家庭种植的花卉，当施肥过量时可能会出现萎蔫。造成花卉
萎蔫的原因是什么？花卉出现萎蔫时应采取什么措施？
提示：施肥过量，造成花卉渗透失水；及时浇水。
（2）输液时医护人员通常用质量分数为0.9％的NaCl溶液溶解药
物。使用0.9％的NaCl溶液溶解药物，对于维持细胞的形态有
何意义？
提示：防止输液造成机体细胞过度失水或吸水，维持细胞正
常的形态。
（3）将食品糖渍、盐渍或者干制，可以延长食品的保存期。其中
的生物学原理是什么？
提示：可以使微生物难以从食品中获取水分，增殖缓慢。
渗透和扩散的比较
1. 在马铃薯中用打孔器打出两圆柱体块P和Q，P在蒸馏水中放1小
时，Q在与马铃薯细胞液等渗的盐溶液中放1小时，将处理的圆柱
体放回原来的孔，结果P不合适，但Q刚好合适，原因是（ ）
A. P吸水膨胀，Q失水萎缩
B. P失水萎缩，Q吸水膨胀
C. P吸水膨胀，Q水分平衡
D. P水分平衡，Q吸水膨胀
解析： 圆柱体块P在蒸馏水中放置，外界溶液浓度小于细胞液
浓度，马铃薯细胞吸水膨胀，导致圆柱体块P体积增大，无法放回
原来的孔；圆柱体块Q在与马铃薯细胞液等渗的盐溶液中放置，外
界溶液浓度等于细胞液浓度，马铃薯细胞的水分平衡，故圆柱体块
Q体积不变，刚好能放回原来的孔，C正确，A、B、D错误。
2. （2024·浙江慈溪中学高一月考）将不同家兔红细胞置于同一浓度
的NaCl溶液中，水分子的跨膜运输如图所示（箭头方向表示水分子
的进出，箭头粗细表示水分子进
出的多少）。下列叙述正确的是
（ ）
A. 一段时间后，丙细胞吸水能力增强
B. 光学显微镜下可观察到水分子出入细胞
C. 正在发生渗透作用的是甲细胞和丙细胞
D. 实验前细胞内溶液浓度由高到低排序为甲、乙、丙
解析： 丙细胞处于低浓度溶液中，细胞吸水量大于失水量，故
细胞质浓度逐渐降低，吸水能力会减弱，A错误；光学显微镜不能
观察到水分子出入细胞，B错误；发生渗透作用的条件是半透膜和
浓度差，正在发生渗透作用的是甲细胞和丙细胞，乙细胞两侧没有
浓度差，细胞吸水和失水处于动态平衡，不能发生渗透作用，C正
确；据图分析可知，实验前细胞内溶液浓度由低到高排序为甲、
乙、丙，D错误。
知识点（二） 观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象
1. 实验原理
植物细胞浸泡在不同浓度的溶液中，由于细胞液与外界溶液中溶质
的浓度的差异，植物细胞可能因为吸水、失水引起 的
变化，这些变化可以通过 观察到。
细胞形态
显微镜
2. 实验步骤与实验现象
3. 实验现象
4. 实验结论
（1）当细胞液浓度＜外界溶液浓度时，细胞 ，细胞膜及
其以内的部分和细胞壁分离，发生 。
（2）已发生质壁分离的活细胞，当细胞液浓度＞外界溶液浓度
时，细胞吸水，发生 。
失水
质壁分离
质壁分离复原
5. 判断下列相关表述的正误
（1）植物细胞都可以发生质壁分离和复原的现象。 （ × ）
提示：植物的分生区细胞等不具有大液泡，不能发生质壁分
离和复原现象。
（2）为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微观察步骤。
（ × ）
（3）当植物细胞因渗透作用失水时，细胞膜及其以内的部分会因
收缩而发生质壁分离。 （ √ ）
×
×
√
（4）质壁分离过程中，植物细胞的失水速率逐渐加快。
（ × ）
提示：质壁分离过程中，植物细胞的失水速率逐渐降低。
（5）质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低。
（ √ ）
×
√
探讨 分析质壁分离及复原实验的原理，提高理解能力
1. 如图所示是将紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞先放到质量浓度为0.3
g/mL的蔗糖溶液中（甲），再放到清水中（乙）的实验过程的图
解，请分析回答下列问题：
（1）甲过程中，⑤的颜色如何变化？其吸水能力又如何变化？
提示：⑤的颜色逐渐变深。吸水能力逐渐增强。
（2）甲过程中，进入①和④的物质分别是什么液体？
提示：细胞壁是全透性的，进入①的有水和蔗糖，而进入④
细胞溶胶的只有水。
（3）有位同学错取了质量浓度为3 g/mL的蔗糖溶液，发现做完甲
过程后，再做乙过程几乎没有观察到相关现象，分析原因可
能是什么？
提示：蔗糖溶液浓度太高，细胞因过度失水而死亡，不能再
发生质壁分离复原。
2. 在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中，某同学在显微镜视野
中看到活的黑藻叶肉细胞正处于如图所示状态。
（1）在用0.3 g/mL蔗糖溶液处理后，黑藻叶肉细胞发生质壁分离
的过程中，会观察到什么现象？
提示：细胞膜以内的绿色部分体积逐渐变小，绿色逐渐加
深，且与细胞壁的距离逐渐变大。
（2）小组内同学在比较a、b处浓度的大小后，提出了a＞b、a＝b
和a＜b不同的意见。请说说你的看法，并作出解释。
提示：细胞可能处于质壁分离状态，细胞失水，则细胞液浓
度小于外界溶液浓度，即a＞b；细胞可能处于质壁分离复原
状态，细胞吸水，则细胞液浓度大于外界溶液浓度，即a＜
b；细胞也可能处于平衡状态，细胞吸水量等于失水量，则细
胞液浓度等于外界溶液浓度，即a＝b。
（3）如果将黑藻细胞放置在一定浓度的甘油或KNO3溶液中，一段
时间后可观察到黑藻叶肉细胞在发生质壁分离后会自动复
原。请尝试简要解释这种现象产生的原因。
提示：因为甘油分子、K＋和N 能够进入黑藻细胞液，导致
黑藻细胞液浓度升高，细胞吸水复原。
观察植物细胞的质壁分离及复原现象的选材与对照等归纳总结
（1）实验选材
（2）质壁分离发生的原因
（3）本实验中存在两组对照实验，均为自身对照。自身对照是指对
照组和实验组在同一研究对象上进行，是实验处理前后之间的
对照。
小提醒：自身对照中，在前的为在后的对照，且一般前后顺序
不能颠倒。
1. （2024·浙江镇海中学高一月考）下列关于“观察植物细胞的质壁
分离及质壁分离复原现象”活动的叙述，正确的是（ ）
A. 选材必须是活细胞，实验共需观察三次，进行两次自身前后对照
B. 视野中不同细胞发生质壁分离的速率不受温度的影响
C. 质壁分离复原后的细胞与初始状态一定相同
D. 质壁分离复原时，水分子从胞外单向运动到胞内导致液泡变大，
紫色变浅
解析： 观察植物细胞质壁分离与复原活动中，第一次观察为
紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蒸馏水中的正常状态，第二次观
察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蔗糖溶液中的质壁分离状
态，第三次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蒸馏水中的质
壁分离复原状态，并进行两次前后对照，A正确；温度会影响分
子的运动，故视野中不同细胞发生质壁分离的速率会受到温度
的影响，B错误；质壁分离复原后的细胞与初始状态相比有可能
大小不同，C错误；质壁分离复原时，水分子由胞外运动到胞内
的数量多于水分子由胞内运动到胞外的数量，细胞表现为吸
水，导致液泡变大，紫色变浅，D错误。
2. （2022·浙江6月选考11题）“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，证明其是活的植物细胞，
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，没有中央大液泡，不能用来观察
质壁分离，D错误。
过程评价·勤检测
02
反馈效果 筑牢基础
（1）医生常给脱水的病人注射0.9％的生理盐水，原因是
。
生理盐水
（质量分数为0.9％的NaCl溶液）的浓度与人红细胞内的浓度相
等，不会使红细胞吸水或失水，可以维持红细胞的正常形
态
（2）如果将加入蔗糖的透析袋放入清水中一段时间，透析袋中溶
液浓度如何变化？如果在透析袋中再加入蔗糖酶（可将蔗糖
水解为单糖，不能透过透析袋），透析袋中溶液浓度的变化
是怎样的？
提示：透析袋中溶液的浓度高，透析袋渗透吸水，蔗糖溶液浓
度下降，当达到平衡时，蔗糖溶液浓度不变。在加入蔗糖酶
后，蔗糖逐渐水解为单糖，单糖透过透析袋进入清水中，透析
袋内蔗糖浓度逐渐变小。
1. 下列属于渗透作用的是（ ）
A. 蔗糖在水中溶解使水变甜
B. 一块新鲜的萝卜放在清水中变硬
C. 硫酸铜在水中的扩散
D. 暑天放在空气中的食盐潮解
解析： 渗透作用的实质是水分子通过半透膜的扩散，符合此实
质的只有B选项；A项描述的是蔗糖分子的扩散作用；C项描述的是
铜离子的扩散作用；D项是食盐的“潮解”，是指食盐从空气中吸
收水分，没有通过膜结构。
2. 洋葱表皮细胞在清水中吸水膨大，但不会涨破。细胞不会涨破的原
因是（ ）
A. 细胞膨大后，细胞壁对细胞膜的压力阻止水分子扩散
B. 细胞液浓度与外界溶液浓度相等后，水不再进入细胞
C. 细胞液中的色素等物质向外转运，细胞开始失水
D. 细胞膜与液泡膜失去选择透过性，细胞不再吸水
解析： 细胞膨大后，细胞壁对细胞膜的压力阻止水分子扩散，
防止细胞涨破，A正确；细胞液浓度与外界溶液浓度相等后，水分
子进出细胞的速率相等，B错误；洋葱表皮细胞在清水中吸水膨大
时细胞液中的色素等物质不会向外转运，C错误；洋葱表皮细胞在
清水中吸水膨大时细胞膜和液泡膜仍然具有选择透过性，D错误。
3. 若将人类的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡半小时之后的
结果如下图，依照细胞外形的变化判断蔗糖溶液的浓度，由高到低
排列，正确的是（ ）
A. a＞b＞c＞d B. d＞a＞b＞c
C. a＞d＞b＞c D. c＞b＞d＞a
解析： 外界溶液浓度过低，动物细胞过度吸水会因无细胞壁的
支持作用而涨破。根据细胞形态的变化情况可判断外界溶液浓度的
高低。
4. （2024·浙江杭州二中高一月考）将观察质壁分离及质壁分离复原
活动的材料换成黑藻，依次观察在一定浓度的蔗糖溶液和清水中的
细胞。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 吸水纸的作用是吸去多余的蔗糖或清水
B. 细胞中液泡颜色变化：浅→深→浅
C. 细胞吸水能力变化：大→小→大
D. 细胞中液泡体积变化：大→小→大
解析： 实验中吸水纸的作用是引流，A错误；黑藻的液泡是无
色的，B错误；先发生质壁分离，再发生质壁分离复原，细胞液浓
度先变大后变小，细胞吸水能力变化：小→大→小，C错误；质壁
分离时细胞失水，液泡体积变小，质壁分离复原时，细胞吸水，液
泡体积变大，D正确。
5. 某生物兴趣小组选择了“海洋动物和淡水动物对环境的适应性”的
研究性课题，欲探究海洋动物和淡水动物血浆浓度的高低。现已得
到了海鳗（海洋动物）和河鳗（淡水动物）的血液，并已离心分离
出海鳗与河鳗的血浆各50 mL，请完成设计实验并预测实验结果。
（1）本实验运用的原理是 。
渗透作用
解析：分析题意可知，本实验的目的是“探究海洋动物和淡水动物血浆浓度的高低”，因此实验的设计需要依据渗透作用的原理。
（2）实验仪器：烧杯、长颈漏斗、半透膜、细线。
（3）实验步骤：①先将 倒入烧杯中。
②用半透膜封住长颈漏斗的口，用细线将半透膜扎紧。
③将海鳗的血浆倒入长颈漏斗中，将长颈漏斗浸入烧杯中，
使 。
④一段时间后观察 的变化。
河鳗的血浆
两者液面在同一个高度上
长颈漏斗中液面
解析：①半透膜两侧，一侧加入淡水动物血浆，另一侧加入海洋动物的血浆，因为步骤③是将海鳗的血浆倒入长颈漏斗中，故步骤①为将河鳗的血浆倒入烧杯中。③实验开始时使半透膜两侧的液面齐平，便于实验后液面的观察。④一段时间后观察长颈漏斗内液面的变化。
（4）本实验最可能的实验结果是 ，最可能
的实验结论是 。
长颈漏斗中液面上升
海洋动物血浆浓度高于淡水动物
解析：结果可能有三种情况：若长颈漏斗内的液面高于烧杯液面，则海洋动物的血浆浓度高于淡水动物血浆浓度；若长颈漏斗内的液面低于烧杯液面，则海洋动物的血浆浓度低于淡水动物血浆浓度；若长颈漏斗内的液面和烧杯液面齐平，则海洋动物的血浆浓度等于淡水动物血浆浓度。由于海洋动物生活在海水中，海水的浓度比较高，因此根据生物的适应性可以推测，最可能的实验结果和结论是长颈漏斗中液面上升，海洋动物血浆浓度高于淡水动物。
（5）分析与讨论：上述实验中，液面上升到一定高度之后不再上
升，此时内外液体的浓度 （填“相等”或“不相
等”）。
不相等
解析：液面上升到一定高度之后不再上升，由于内外液面存在高度差，所以内外液体存在浓度差，故此时内外液体的浓度不相等。
课时训练·提素能
03
分级练习 巩固提升
知识点一 扩散与渗透
1. 有一道凉菜叫“酸甜瓜”，其做法是把黄瓜切成条状或片状，然后
加糖和醋并搅拌，放置一段时间后，黄瓜除了有酸甜味外，还变软
了，口感特别好。下列是对黄瓜变软原因的分析，正确的是（ ）
A. 蔗糖分子进入黄瓜细胞，使其细胞液浓度加大，细胞吸水
B. 醋酸分子进入黄瓜细胞，使其细胞液浓度加大，细胞吸水
C. 外界溶液的浓度小于黄瓜细胞的细胞液浓度，细胞失水
D. 外界溶液的浓度大于黄瓜细胞的细胞液浓度，细胞失水
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解析： 黄瓜细胞壁是全透性的，而细胞膜是半透膜，醋酸处理
后细胞膜丧失选择透过性，所以蔗糖可以进入细胞，导致黄瓜变酸
甜；同时外界溶液的浓度大于黄瓜细胞的细胞液浓度，细胞失水，
导致黄瓜变软，故选D。
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2. 透析袋通常是由半透膜制成的袋状容器。现将质量分数为3％的淀
粉溶液装入透析袋，再放于清水中，实验装置如图所示。30 min
后，会发现（ ）
A. 透析袋涨大
B. 试管内液体浓度减小
C. 透析袋缩小
D. 试管内液体浓度增大
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解析： 由题意可知，透析袋是由半透膜制成的袋状容器，并且
在半透膜的两侧有浓度差，水分子从低浓度一侧向高浓度一侧渗
透，所以水分子会进入透析袋内，导致袋内水分子增多，透析袋涨
大，而淀粉不会从袋内出来，所以试管内依然是清水，浓度不变，
A正确。
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3. （2024·浙江嘉兴海宁市高级中学高一月考）哺乳动物细胞在0.9％
NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于一系列不同浓度
NaCl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0.9％ NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离
B. 在0.9％ NaCl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0.9％ NaCl溶液中，红细胞的形态变化不明显可能是吸水较少
D. 处于不同浓度NaCl溶液中的兔红细胞均有渗透作用发生
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解析： 在高于0.9％ NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱
缩，但红细胞无细胞壁结构，故不会发生质壁分离，A错误；在
0.9％NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于水分子进出细胞膜达到
动态平衡，而不是没有水分子进出细胞，B错误；在低于0.9％
NaCl溶液中，红细胞的形态变化不明显可能是浓度差小，吸水较
少，C正确；渗透作用发生的条件是有半透膜和膜两侧有浓度差，
当把兔红细胞放入等渗溶液中时不会发生渗透作用，D错误。
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知识点二 观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象
4. （2024·浙江嘉兴高一联考）某实验小组在某植物细胞的质壁分离
及质壁分离复原实验中，观察到结果依次如图所示（各细胞均处于
存活状态），其中①②指细胞的相
关结构。下列相关叙述正确的
是（ ）
A. 甲到乙的变化原因之一为①的伸缩性比②小
B. 乙状态时已达到渗透平衡，此时无水分子进出
C. 乙到丙过程中，细胞的吸水能力逐渐增强
D. 若用洋葱内表皮进行该实验，则无质壁分离及其复原现象
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解析： 题图甲到乙发生了质壁分离，原因是①细胞壁的伸缩性
比②细胞膜及其以内部分小，A正确；乙处于质壁分离状态，若已
达到渗透平衡，水分子依然在进出细胞，B错误；乙到丙过程中，
细胞发生质壁分离复原，该过程中细胞吸水，细胞液浓度逐渐减
小，故细胞的吸水能力逐渐减弱，C错误；若用洋葱内表皮进行该
实验，则依然会发生质壁分离及其复原现象，D错误。
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（2024·浙江路桥中学高一期中）阅读下列材料，完成下面5～6小题。
萝卜在中国民间素有“小人参”的美称。现代营养学研究表明，萝卜含有丰富的碳水化合物和多种维生素，炖萝卜、腌萝卜、清炒萝卜菜苗等都是餐桌上常见的美味菜肴。
5. 糖醋萝卜条是用萝卜条加糖、盐、醋等腌制而成，酸甜可口。腌制
一段时间，会发现萝卜条变软，并有大量水分渗出。对该现象的分
析，正确的是（ ）
A. 萝卜条渗出的水分主要来自细胞溶胶
B. 萝卜条变软是细胞壁结构被破坏导致的
C. 该现象可以说明生物膜具有选择透过性
D. 糖醋萝卜条酸甜可口，是细胞主动吸收糖和醋的结果
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解析： 液泡内有细胞液，溶解着多种物质。因此，萝卜条渗出
的水分主要来自液泡，A错误；萝卜条上撒上食盐，由于萝卜条细
胞液的浓度小于浓盐水溶液的浓度，会导致萝卜细胞失水，从而导
致萝卜条皱缩变短、变软，所以，萝卜条变软不是细胞壁结构被破
坏导致的，B错误；在糖醋萝卜腌制过程中，前期只有水分子进出
细胞，而后期醋酸导致细胞死亡，细胞膜等变为全透性，糖分子和
醋酸分子直接进入细胞，说明生物膜具有选择透过性，C正确；糖
醋萝卜在腌制中醋酸导致细胞死亡，细胞膜等变为全透性，糖分子
和醋酸分子直接进入细胞，使糖醋萝卜变得酸甜，D错误。
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6. 某同学在“探究植物细胞的吸水与失水”的实验过程中，将若干生
理状况基本相同、长度为3 cm的鲜萝卜条均分为四组，分别置于三
种浓度相同的溶液和清水中，测量每组萝卜条的平均长度，结果如
图所示。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
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A. 15 min后清水组的萝卜条长度不再变化，说明水分子进出细胞达到
平衡
B. 清水组中萝卜条长度不再增加是因为细胞壁的伸缩性较小
C. 3个实验组的初始溶液浓度都大于萝卜细胞的初始细胞液浓度
D. 实验结束后，甘油组萝卜细胞的细胞液浓度与初始细胞液浓度相
同
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解析： 15 min后清水组的萝卜条长度不再变化，说明水分子进
出细胞达到平衡，A正确；清水组中萝卜条细胞吸水，但由于细胞
壁的伸缩性相对较小，所以细胞体积增大较小，B正确；据图分
析，3个实验组植物细胞开始都失水，体积有所减小，因此3个实验
组的初始溶液浓度都大于萝卜细胞的初始细胞液浓度，C正确；实
验结束后，甘油组萝卜细胞的细胞液浓度大于初始细胞液浓度，因
为这段时间萝卜细胞吸收了甘油，D错误。
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7. （2024·浙江金华第一中学高一期中）在观察植物细胞的质壁分离
和复原的过程中，某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处
于如图所示状态，a、b分别表示两处溶液的浓度，由此可以推测
（ ）
A. 可能a＞b，植物细胞正在发生质壁分离复原
B. 可能a＝b，渗透系统保持动态平衡
C. 可能a＜b，植物细胞正在渗透失水
D. 上述三种情况都可能存在
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解析： 若此时a＞b，则表明细胞吸收的水分比失去的水分多，
从而表现为细胞渗透吸水；若此时a＝b，则表明细胞吸收的水分与
失去的水分相当，渗透系统处于动态平衡状态；若此时a＜b，则表
明细胞吸收的水分比失去的水分少，从而表现为细胞渗透失水。综
上所述，上述三种情况都有可能，D符合题意。
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8. 撕取洋葱外表皮分别放置在一定浓度的甲（蔗糖）、乙（硝酸钾）溶液中，细胞失水量的变化情况如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 该实验不能用绿色植物成熟的叶肉细胞作为实验材料a
B. 10 min时，乙溶液中细胞的细胞液浓度等于实验初始时
C. 用一定浓度的甘油溶液代替乙溶液，可得到类似的结果
D. 两条曲线变化趋势的差异是由甲、乙溶液浓度不同导致
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解析： 质壁分离和复原实验中要选择含有大液泡的植物细
胞，如洋葱鳞片叶表皮细胞、成熟的叶肉细胞等，A错误；10
min时乙溶液中细胞失水量为0，细胞液的浓度应大于实验开始
时的浓度，因为细胞仍在吸水，B错误；用一定浓度的甘油溶液
代替乙溶液，可得到类似的结果，C正确；在0～4 min内，两条
曲线的失水程度不同，有可能是由于浓度差不同，但整体曲线
趋势不同，是因为溶液的溶质不同，甲是蔗糖溶液，乙是一定
浓度的硝酸钾溶液，D错误。
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9. （2024·浙江台州高一期中）为探究植物细胞的吸水和失水过程，
某同学以紫色的洋葱鳞片叶外表皮和蔗糖溶液等作为实验材料，具
体操作过程如下图所示，数
字①～⑥为相关步骤。下列
叙述错误的是（ ）
A. 在质壁分离过程中，洋葱外表皮细胞的吸水能力逐渐增强
B. 步骤①～⑥中，均应保持细胞的活性
C. 第③步吸水纸的作用是吸去多余的蔗糖溶液
D. 质壁分离复原过程中，液泡颜色变浅
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解析： 在质壁分离过程中，洋葱外表皮细胞失水后细胞液浓度
增大，吸水能力逐渐增强，A正确；若要使细胞能发生质壁分离复
原，则步骤①～⑥中，均应保持细胞的活性，B正确；第③步吸水
纸的作用是使细胞浸润在蔗糖溶液中，C错误；质壁分离复原过程
中，细胞液浓度降低，液泡体积变大，颜色变浅，D正确。
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10. （2024·浙江慈溪中学高一月考）用物质的量浓度为2 mol·L－1的乙
二醇溶液和2 mol·L－1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察细
胞的质壁分离现象，得到其原生质体（细胞膜及细胞膜以内部
分）体积变化情况如图所示。回答下列问题：
（1）原生质体体积A→B段的变化说
明：在该段时间内水从原生
质体渗出，细胞液的浓度
。
增大（或升高）
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解析：原生质体体积A→B段均下降，说明2mol·L－1的乙二醇溶液和2 mol·L－1的蔗糖溶液浓度大于植物细胞的细胞液浓度，引起细胞失水，即水从原生质体渗出，发生质壁分离，细胞液浓度增大（升高）。
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（2）在1 min后，处于2 mol·L－1蔗糖溶液中细胞的细胞液浓度
将 ，此时，
在细胞壁与细胞膜及其以内部分之间充满了 溶液。
先增大后保持不变（或缓慢增大后趋于稳定）
蔗糖
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解析：观察2 mol·L－1的蔗糖溶液的坐标曲线图，在1 min后，先下降后保持不变，且一直小于初始状态时的体积，说明细胞液浓度先增大后保持不变。由于细胞壁是全透性，则此时在细胞壁与细胞膜及其以内部分之间充满了蔗糖溶液。
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（3）在2 min后，处于2 mol·L－1乙二醇溶液中细胞的原生质体体
积的变化是由于 逐渐进入细胞内，该物质进入
细胞的运输方式是 。
乙二醇分子
扩散
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解析：观察2 mol·L－1的乙二醇溶液中的坐标曲线图，2 min以后的变化为原生质体体积不断增大，最后恢复原状，说明由于乙二醇分子通过扩散逐渐进入细胞，2 min以后，细胞液浓度变大，细胞开始吸水，发生质壁分离复原。
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11. （2024·浙江宁波高一期末）如图为某生物小组制作的渗透装置，
在用鱼鳔（半透膜）制成的小球中装入溶液②，在烧杯中加入溶
液①，起始状态为图甲，一段时间
后状态为图乙，下列分析错误
的是（ ）
A. 甲到乙的过程有渗透作用发生
B. 若溶液①为蔗糖溶液，则溶液②可为清水
C. 水分子运动的方向只能由溶液②→溶液①
D. 将鱼鳔换成纱布，实验结果与图中的不同
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解析： 甲到乙的过程，鱼鳔中的水进入烧杯，发生了渗透作
用，A正确；由图分析可知，鱼鳔失水，体积变小，说明溶液①
的浓度大于溶液②，若溶液①为蔗糖溶液，则溶液②可能为清
水，B正确；渗透作用中水分子的运动是双向的，既有溶液②→
溶液①，也有溶液①→溶液②，C错误；将鱼鳔换成纱布，纱布
是全透结构，不存在半透膜，实验结果与图中的不同，D正确。
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12. （2024·浙江北仑中学高一月考）在“观察植物细胞的质壁分离及
质壁分离复原现象”活动中，观察到某个细胞的a、b、c三种状
态，如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. a、b、c在实验中出现的先后顺序为a→b→c
B. b状态时，该细胞正在发生渗透吸水
C. 若以黑藻叶肉细胞为材料，则观察不到上图三种状态
D. 质壁分离至a状态时，细胞液中蔗糖浓度小于外界溶液
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解析： 图中细胞可能处于质壁分离、质壁分离的复原或动
态平衡中，所以只能描述为当发生质壁分离复原时，a、b、c
在实验中出现的先后顺序为a→b→c，A错误；b状态时，该细
胞可能正在发生渗透吸水，也可能正在发生渗透失水，B错
误；若以黑藻叶肉细胞为材料，可以发生质壁分离和质壁分离
复原，则可观察到图中三种状态，C错误；质壁分离至a状态
时，细胞液浓度小于或等于外界溶液的浓度，但细胞液中蔗糖
浓度小于外界溶液，D正确。
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13. （2024·浙江绍兴高一期末）图甲为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在
一定浓度KNO3溶液中的变化图，图乙为A/B的值随时间变化的曲
线图，下列有关叙述正确的是（ ）
A. 图甲中的细胞正在进行质壁分离
B. c点时细胞液浓度大于起始状态
C. t1 ～t2内，液泡的颜色逐渐变浅
D. t2 ～t3内，细胞的吸水能力逐渐增强
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解析： 图甲中的细胞细胞膜及其以内部分和细胞壁分离，处
于质壁分离的状态中，但此时细胞可能正在失水发生质壁分离，
也可能正在吸水发生质壁分离复原，还可能处于水分进出平衡的
状态，A错误；KNO3可进入细胞，c点时A/B的值为1，细胞恢复
初始状态，此时细胞液浓度大于起始状态，B正确；t1～t2内，A/B
的值增大，说明细胞失水，液泡的颜色逐渐变深，C错误；t2～t3
内，A/B的值在减小，细胞吸水发生质壁分离复原，细胞液的浓
度降低，吸水能力逐渐减弱，D错误。
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14. 在“观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原”活动中，对紫色
洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察（如图所示）。下列
有关叙述正确的是（ ）
A. 第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞溶胶区域
B. 第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处
C. 吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染镜头
D. 为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微观察步骤
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解析： 第一次观察的是处于正常状态的洋葱外表皮细胞，容
易看到紫色大液泡，几乎看不到无色细胞溶胶区域，A错误；第
二次是滴加蔗糖后观察质壁分离现象，由于细胞膜的表面张力，
细胞膜及其以内的部分在收缩时会形成圆球状，因此细胞质壁分
离首先发生在细胞的角隅处，B正确；吸水纸的主要作用是引
流，C错误；本实验采用自身前后对照，第一次观察到的正常细
胞形态可以与质壁分离后的细胞形态形成对比，因此不能省略第
一次显微观察步骤，D错误。
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15. （2024·浙江余姚中学高一期中）某同学观察一定浓度的蔗糖溶液
中，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离与质壁分离复原实
验时，拍摄的显微照片如图所示。
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（1）图中细胞膜和细胞壁之间充满了 ，此时细胞液浓
度与外界溶液浓度 （填“相等”“不相等”或
“不能确定”）。另取部分紫色洋葱鳞片叶外表皮放入高于
细胞液浓度的KNO3溶液中，待一段时间后，没有观察到质
壁分离现象，最可能的原因是
。
蔗糖溶液
不能确定
洋葱鳞片叶外表皮细胞吸收K
＋和N ，致使细胞质壁分离后又自动复原
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解析：当发生质壁分离时，细胞液的浓度小于外界溶液，细胞失水，液泡体积变小，由于细胞壁具有全透性，质壁之间充满
的是外界溶液（蔗糖溶液）。细胞可能处于质壁分离状态、可能处于动态平衡状态、也可能处于质壁分离复原过程中，则此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系有大于、等于或小于三种可能，所以细胞液浓度与外界溶液浓度关系不能确定。由于洋葱鳞片叶外表皮细胞吸收K＋和N ，致使细胞质壁分离后又
自动复原，所以将紫色洋葱鳞片叶外表皮放入高于细胞液浓度的KNO3溶液中，待一段时间后，没有观察到质壁分离现象。
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（2）设计实验探究紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞是否会主动吸收物
质M，请补充完善实验步骤，并预期实验结果及结论。
实验步骤：
①取新鲜的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，将其浸润在清水中
一段时间，然后制成临时装片放在低倍显微镜下，观察液泡
大小及细胞膜及其以内部分位置。
②
，
（用引流法）在盖玻片一侧滴加高于细胞液浓度的M溶
液，另一侧用吸水纸吸引，重复几次
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使洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在M溶液中。
③科学选取观察的时间节点，在低倍显微镜下观察细胞是否
发生质壁分离及自动复原。
实验结果及结论：
①若浸润在M溶液中细胞的液泡体积缩小或细胞膜及其以内
部分与细胞壁发生分离但不会自动复原，则说明
。
②若
，则说
明紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞会主动吸收M。
紫色洋葱
鳞片叶外表皮细胞不会主动吸收M
浸润在M溶液中细胞的液泡体积先缩小后增大（或细
胞膜及其以内部分与细胞壁发生分离后自动复原）
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解析：若能主动吸收M，应该出现的现象是浸润在清水的细胞细胞膜及其以内部分紧贴细胞壁，浸润在物质M溶液的细胞发生质壁分离且自动复原；若不能主动吸收M，应该出现的现象是浸润在清水的细胞细胞膜及其以内部分紧贴细胞壁，浸润在物质M溶液的细胞发生质壁分离但不会自动复原。实验步骤：
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①取新鲜的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，将其浸润在清水中
一段时间，然后制成临时装片放在低倍显微镜下，观察液泡
大小及细胞膜及其以内部分位置。
②（用引流法）在盖玻片一侧滴加高于细胞液浓度的M溶
液，另一侧用吸水纸吸引，重复几次，使洋葱鳞片叶外表皮
细胞浸润在M溶液中。
③科学选取观察的时间节点，在低倍显微镜下观察细胞是否
发生质壁分离及自动复原。
因此，预期实验结果及结论：
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①若浸润在清水的细胞细胞膜及其以内部分紧贴细胞壁，浸
润在物质M溶液的细胞发生质壁分离但不会自动复原，说明
紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞不会主动吸收物质M。
②若浸润在清水的细胞细胞膜及其以内部分紧贴细胞壁，浸
润在物质M溶液的细胞发生质壁分离且自动复原，说明紫色
洋葱鳞片叶外表皮细胞会主动吸收物质M。
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