資源簡介

(共104張PPT)
第6課時
細胞質膜具有選擇透過性
課標要求
闡明細胞質膜具有選擇透過性。
考點一　動植物細胞的吸水和失水
考點二　觀察植物細胞的質壁分離和復原
內容索引
課時精練
重溫高考 真題演練
考點一
動植物細胞的吸水和失水
1.滲透作用
(1)概念：在_______兩側的水分子從_______________________向______
_________________擴散，這一現象稱為滲透作用。
(2)選擇透過性膜：對物質進出具有_____作用的膜。
(3)滲透作用產生的條件
歸納 夯實必備知識
半透膜
溶質分子相對較少的區域
溶質分
子相對較多的區域
選擇
半透膜
濃度差
①A圖中滲透達到平衡，半透膜兩側____(填“有”或“沒有”)水分子的進出。
②A圖中Δh不變時，S1、S2溶液濃度的大小關系為：S1___S2(填“>”“<”或“＝”；S1、S2中溶質不能通過半透膜)。
(4)滲透作用現象分析
A、B分別表示滲透作用裝置，據圖回答下列問題：
有
>
③在B圖所示的U形玻璃管內，左右管內分別裝入質量分數相等的葡萄糖、麥芽糖溶液。初始時兩管中液面相平，假設溶質分子不能透過半透膜。
a.一段時間后，兩管中液面的變化為：左管液面_____，右管液面_____。(均填“升高”“降低”或“不變”)
b.液面高度穩定后再同時向兩管內加入等量的麥芽糖酶，兩管中液面的變化分別為：左管液面_____，右管液面_____，最后_______________。
升高
降低
下降
上升
穩定在一定高度
總結提升
不同滲透裝置中水分子運動情況及液面變化
(1)溶質不能通過半透膜的情況
①若S1溶液濃度大于S2溶液濃度，則單位時間內由S2→S1的水分子數多于由S1→S2的，表現為S1溶液液面上升。
②若S1溶液濃度小于S2溶液濃度，
則情況相反，表現為S1溶液液面下降。
③在達到滲透平衡后，若存在如圖
所示的液面差Δh，則S1溶液濃度仍大于S2溶液濃度。
總結提升
(2)溶質能通過半透膜的情況
①若S1溶液濃度大于S2溶液濃度，則最初單位時間內由S2→S1的水分子數多于由S1→S2的，隨著溶質的擴散，最終S1和S2溶液濃度相等，表現為S1溶液液面先上升后下降，最終S1和S2溶液液面持平。
②若S1溶液濃度小于S2溶液濃度，則情況相反。
2.細胞的吸水和失水
(1)動物細胞的吸水和失水
②現象
吸水膨脹
失水皺縮
形態不變
(2)植物細胞的吸水和失水(以成熟植物細胞為例)
①原理
細胞液
細胞壁
②現象
大于
小于
等于
提醒　當在顯微鏡下觀察到細胞處于質壁分離狀態時，細胞可能正在失水，可能正在吸水，可能處于平衡狀態，也可能已死亡。
源于必修1 P60知識鏈接：一般來說，氣體分子(如O2、CO2、N2)、相對分子質量小的不帶電的極性分子(如尿素、乙醇)、________
_____等容易通過細胞質膜。離子(如Na＋、K＋)因與水的結合而脂溶性大大降低；相對分子質量大的不帶電的極性分子(如葡萄糖)和各種帶電的_________都難以自由通過細胞質膜。
脂溶性
分子
極性分子
考向一　滲透作用的原理及應用分析
1.某同學設計的滲透裝置實驗如圖所示(開始時狀態)，燒杯中盛放有蒸餾水。圖中豬膀胱膜允許單糖透過。倒置的長頸漏斗中先裝入蔗糖溶液，一段時間后再加入蔗糖酶(微量)。下列有關該實驗描述正確的是
A.漏斗中液面開始時先上升，加酶后即下降
B.漏斗中液面先上升，加酶后繼續上升，
然后下降，最后保持內外液面基本相平
C.漏斗中液面先上升，加酶后繼續上升，
然后保持一定的液面差不變
D.加酶后在燒杯中可檢測出的有機物僅有葡萄糖
√
突破 強化關鍵能力
長頸漏斗中有蔗糖溶液，滲透壓較高，液面上升，加酶后水解為單糖，分子數目增多，滲透壓更高，液面繼續上升，但是單糖分子可以通過豬膀胱膜進入燒杯中，使兩邊滲透壓相等，漏斗中滲透壓降低至內外液面基本相平，B正確。
2.(多選)下圖裝置中，甲、乙、丙中分別放置了相等物質的量濃度的蔗糖溶液、麥芽糖溶液和乳糖溶液(溶液體積關系：V甲＝V丙A.若向甲、丙中分別加入等體積相同物質的量濃度的
蔗糖酶和乳糖酶，穩定后液面高度：乙>甲＝丙
B.若向乙中加入一定量麥芽糖酶溶液，穩定后液面高
度：乙<甲＝丙，并且三者中乙中單糖的含量最高
C.若向丙中加入一定量的半乳糖后，穩定后液面高度：甲＝乙＝丙，并且甲、乙、
丙中半乳糖含量相同
D.本實驗中半乳糖等單糖分子從濃度高的一側向濃度低的一側通過半透膜的擴散
稱為滲透作用
√
√
向甲、丙中分別加入等體積相同物質的量濃度的
蔗糖酶和乳糖酶，甲中的蔗糖水解成兩分子單糖，
丙中的乳糖分解為兩分子單糖，都可通過半透膜
進入乙中，引起乙液面升高，穩定后液面高度乙＞甲＝丙，A正確；
向乙中加入一定量麥芽糖酶溶液后，乙中的麥芽糖水解為兩分子的葡萄糖，會通過半透膜分別進入甲和丙，穩定后液面高度乙＜甲＝丙，但由于甲、丙高度差阻止乙中的葡萄糖進一步進入甲、丙，因此乙中單糖的含量最高，B正確；
向丙中加入一定量的半乳糖后，由于半乳糖可以
通過半透膜，因此穩定后液面高度甲＝乙＝丙，
但因為乙體積最大，所以乙中半乳糖含量最多，
C錯誤；
滲透作用是指水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴散，本實驗中水分子是溶劑分子，故本實驗中半乳糖等單糖分子從濃度高的一側向濃度低的一側通過半透膜的擴散，不能稱為滲透作用，D錯誤。
考向二　動植物細胞吸水與失水的分析
3.科研人員將人的成熟紅細胞分別置于蒸餾水和幾種等滲溶液中，測定紅細胞溶血(溶血是指紅細胞破裂后血紅蛋白滲出的現象)所需時間，實驗結果如圖所示。以下敘述錯誤的是
A.紅細胞質膜主要由磷脂和蛋白質構成
B.處于等滲溶液中的紅細胞吸水漲破是
由于溶質分子進入細胞導致細胞質濃
度升高
C.氯化銨、甘油、乙醇、丙酮進入紅細胞的速度依次減小
D.上述實驗可以證明脂溶性物質更易通過細胞質膜
√
分析題圖可知，氯化銨、甘油、乙醇、丙酮擴散進入紅細胞的速度大小關系為丙酮＞乙醇＞甘油＞氯化銨，C錯誤。
4.(多選)在無任何相反壓力時，滲透吸水會使細胞膨脹甚至破裂，不同的細胞用不同的機制解決這種危機。下圖表示高等動物、高等植物與原生生物細胞以三種不同的機制避免滲透膨脹，據此推斷下列說法正確的是
A.動物細胞避免滲透膨脹需要
載體蛋白的協助
B.植物細胞吸水達到滲透平衡時，
細胞內外溶液濃度相等
C.若將原生生物置于高于其細胞質濃度的溶液中，其收縮泡的伸縮頻率
會降低
D.三種細胞發生滲透吸水的原理均為細胞質膜相當于半透膜
√
√
動物細胞避免滲透膨脹需要
載體蛋白將離子轉運到細胞
外，以減小細胞內液的滲透
壓，防止細胞滲透吸水漲破，
A正確；
植物細胞在低濃度溶液中會發生吸水，但是由于細胞壁的支撐作用，吸水到一定程度后達到平衡，但此時細胞外溶液濃度仍可能小于細胞液濃度，B錯誤；
原生動物生活在低滲溶液中，
會通過收縮泡將多余的水排
到細胞外，若將原生動物置
于高于其細胞質濃度的溶液
中，其收縮泡的伸縮頻率會降低，C正確；
動物細胞和原生動物發生滲透吸水的原理均為細胞質膜相當于半透膜，而植物細胞發生滲透吸水的原理是原生質層相當于半透膜，D錯誤。
考點二
觀察植物細胞的質壁分離和復原
1.觀察植物細胞的質壁分離和復原現象
(1)實驗原理
提煉 通讀實驗內容
半透膜
大
(2)實驗步驟
細胞壁
逐漸變小
變深
清水
逐漸變大
變淺
(3)現象與結論
①現象
②結論：植物細胞的原生質層相當于一層半透膜，植物細胞是通過滲透作用吸水和失水的。
1.質壁分離和復原實驗分析
(1)質壁分離發生的條件
①從細胞角度分析
a.死細胞、動物細胞及未成熟的植物細胞(如___________細胞)不發生質壁分離及復原現象。
b.具有__________的成熟的植物活細胞可發生質壁分離及復原現象，且細胞液最好帶有一定的顏色，便于觀察，以活的紫色洋蔥鱗片葉外表皮最佳。
c.細菌細胞也能發生質壁分離，但現象不明顯。
詮釋 剖析實驗要點
根尖分生區
中央大液泡
②從溶液角度分析
a.在一定濃度(溶質不能透過膜)的溶液中只會發生質壁分離現象。
b.在一定濃度(溶質可透過膜)的溶液(如KNO3、乙二醇、甘油等)中可發生___________________現象；鹽酸、酒精、醋酸等溶液___________，不適于做質壁分離實驗的溶液。
c.本實驗選用質量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液。若質量濃度過高，質壁分離速度雖快，但__________________________________，質壁分離后不能復原。
(2)質壁分離后在細胞壁和細胞質膜之間的是濃度_____的外界溶液。
質壁分離后自動復原
會殺死細胞
會使細胞在短時間內因失水過多而死亡
降低
(3)本實驗無對立的對照組，為什么還叫對照實驗？
提示　本實驗中，實驗組和對照組在同一裝片中先后進行，屬于自身對照。
2.質壁分離和復原實驗的拓展應用
(1)判斷成熟植物細胞的死活
活細胞
死細胞
(2)測定細胞液濃度范圍
未發生質
壁分離和剛發生質壁分離
一系列濃度梯
度
(3)比較不同成熟植物細胞的細胞液濃度
越小
同一濃度
(4)比較未知濃度溶液的濃度大小
越大
(5)鑒別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
質壁分離后
自動復原
考向一　植物細胞的質壁分離和復原實驗原理及基本步驟分析
5.下列有關“觀察植物細胞的質壁分離和復原現象”實驗的分析，正確的是
A.“原生質層比細胞壁的伸縮性大”是該實驗依據的原理之一
B.引流蔗糖溶液時最好把臨時裝片放在實驗桌上進行操作
C.滴入蔗糖溶液后可觀察到洋蔥鱗片葉外表皮細胞體積明顯縮小
D.把蔗糖溶液換成KNO3溶液一定能觀察到質壁分離自動復原現象
√
突破 強化關鍵能力
為了保證在顯微鏡下看到同一細胞在滴加高濃度蔗糖溶液后的細胞結構變化，引流蔗糖溶液時最好把臨時裝片放在顯微鏡的載物臺上操作，B錯誤；
滴入蔗糖溶液后，細胞失水，但細胞壁的伸縮性較小，因此洋蔥鱗片葉外表皮細胞體積變化不明顯，C錯誤；
若KNO3溶液的濃度過大，可能會導致細胞過度失水死亡，不再發生質壁分離復原，D錯誤。
6.(2023·江蘇蘇州高三模擬)用物質的量濃度為2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分別浸泡某種植物細胞，觀察細胞的質壁分離現象，得到其原生質體體積變化情況如圖所示。下列敘述錯誤的是
A.2 min后，處于蔗糖溶液中的植物細胞
其細胞壁與原生質層之間充滿了蔗糖
溶液
B.前2 min，處于蔗糖溶液中的植物細胞
吸水能力不斷增強
C.c點的出現是由于乙二醇進入了植物細胞
D.所有植物細胞均可發生質壁分離
√
細胞壁具有全透性，所以質壁分離
時細胞壁與原生質層之間充滿了外
界溶液(蔗糖溶液)，A正確；
前2 min，細胞失水，細胞液的濃
度不斷升高，所以吸水能力增強，B正確；
c點發生植物細胞的質壁分離復原，是由于溶質乙二醇進入細胞，使細胞液的濃度大于外界溶液的濃度，C正確；
活的有大液泡的植物細胞才能發生質壁分離，D錯誤。
考向二　拓展和應用
7.耐鹽堿水稻是指能在鹽濃度0.3%以上的鹽堿地生長的水稻品種。現有普通水稻和耐鹽堿水稻若干，由于標簽損壞無法辨認類型，某生物興趣小組使用質量濃度為0.3 g·mL－1的KNO3溶液分別處理兩組水稻細胞，結果如圖所示，下列敘述正確的是
A.Ⅱ組水稻原生質體的體積增加，
說明Ⅱ組水稻為耐鹽堿水稻
B.Ⅱ組水稻的曲線不能無限上升僅
受限于細胞壁的伸縮性
C.A→B段，Ⅰ組水稻細胞的吸水能力逐漸減弱
√
在質量濃度為0.3 g·mL－1的KNO3溶液中，Ⅱ組水稻的原生質體體積增加，說明Ⅱ組水稻可以從外界環境中吸收水分，屬于耐鹽堿水稻，A正確；
Ⅱ組水稻的曲線不能無限上升除受限于細胞壁的伸縮性外，還受到細胞內外濃度差的影響，B錯誤；
A→B段，Ⅰ組水稻的原生質
體體積減小，說明細胞失水，
細胞液濃度增加，吸水能力逐
漸增強，C錯誤；
實驗過程中并未添加清水，但
由于細胞從一開始能通過主動
吸收K＋和 ，使B→C段細胞液濃度高于外界溶液濃度，細胞吸水，因此細胞會發生質壁分離的復原，D錯誤。
8.某生物興趣小組用紫色洋蔥等為材料進行植物細胞質壁分離與復原相關實驗。
(1)用紫色洋蔥的外表皮細胞材料做還原糖的鑒定實驗，你認為可行嗎？________(填“可行”或“不可行”)，理由是_______________________
________________________________________。
(2)某同學以紫色洋蔥外表皮為材料，想通過質壁分離與復原實驗方法來設計實驗，區分滲透壓幾乎相同的質量分數為15%的葡萄糖溶液和30%的蔗糖溶液。該實驗中能作為區分不同溶液的現象是________________
________________________________________________________________________。
不可行
紫色洋蔥外表皮細胞中含
有紫色色素，會干擾鑒定實驗中的顏色反應
(不加清水)能自動
復原的一組所用溶液為葡萄糖溶液(或不能自動復原的一組所用溶液為蔗糖溶液)
(3)某同學用其他5種植物材料進行質壁分離實驗。在相同的放大倍數下，記錄視野中的細胞數目，然后滴加蔗糖溶液，記錄從滴加蔗糖溶液到發生“初始質壁分離”的平均時間，繪制成下圖。據圖分析可知，5種植物材料中_________細胞體積最小，________發生質壁分離的速度最快。
紅花檵木
紅花檵木
三
重溫高考 真題演練
1.(2022·浙江6月選考，11)“觀察洋蔥表皮細胞的質壁分離及質壁分離復原”實驗中，用顯微鏡觀察到的結果如圖所示。下列敘述正確的是
A.由實驗結果推知，甲圖細胞
是有活性的
B.與甲圖細胞相比，乙圖細胞
的細胞液濃度較低
C.丙圖細胞的體積將持續增大，最終漲破
D.若選用根尖分生區細胞為材料，質壁分離現象更明顯
1
2
3
4
√
5
6
能發生質壁分離細胞應為活的植
物細胞，據圖分析，從甲到乙發
生了質壁分離現象，說明甲細胞是活細胞，A正確；
乙圖所示細胞發生質壁分離，該過程中細胞失水，故與甲圖相比，乙圖細胞的細胞液濃度較高，B錯誤；
由于有細胞壁的限制，丙圖細胞體積不會持續增大，且不會漲破，C錯誤；
根尖分生區細胞無中央大液泡，不能發生質壁分離現象，D錯誤。
1
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3
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5
6
2.(2022·全國甲，2)植物成熟葉肉細胞的細胞液濃度可以不同。現將a、b、c三種細胞液濃度不同的某種植物成熟葉肉細胞，分別放入三個裝有相同濃度蔗糖溶液的試管中，當水分交換達到平衡時觀察到：①細胞a未發生變化；②細胞b體積增大；③細胞c發生了質壁分離。若在水分交換期間細胞與蔗糖溶液沒有溶質的交換，下列關于這一實驗的敘述，不合理的是
A.水分交換前，細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度
B.水分交換前，細胞液濃度大小關系為細胞b＞細胞a＞細胞c
C.水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度大于細胞a的細胞液濃度
D.水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度
√
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2
3
4
5
6
細胞c的質壁分離過程中，細胞液中水分子進入蔗糖溶液，使蔗糖溶液比最初蔗糖溶液濃度小，由題干信息“細胞a在蔗糖溶液中未發生變化”可知，細胞a的細胞液濃度與最初蔗糖溶液濃度相等，而水分交換平衡時細胞c的細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度，故水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度小于細胞a的細胞液濃度，C錯誤，D正確。
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6
3.(2021·江蘇，12)采用紫色洋蔥鱗片葉外表皮進行質壁分離實驗，下列相關敘述正確的是
A.用鑷子撕取的外表皮，若帶有少量的葉肉細胞仍可用于實驗
B.將外表皮平鋪在潔凈的載玻片上，直接用高倍鏡觀察細胞狀態
C.為盡快觀察到質壁分離現象，應在蓋玻片四周均勻滴加蔗糖溶液
D.實驗觀察到許多無色細胞，說明紫色外表皮中有大量細胞含無色液泡
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√
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4
洋蔥鱗片葉葉肉細胞有原生質層和大液泡，所以可以發生質壁分離，且細胞質中不含有葉綠體，而洋蔥外表皮細胞呈紫色，所以即使洋蔥鱗片葉外表皮上帶有少量葉肉細胞，也不影響實驗結果，A正確；
質壁分離實驗中全程只在低倍鏡下觀察，B錯誤；
為盡快觀察到質壁分離現象，應在蓋玻片一側滴加蔗糖溶液，另一側用吸水紙吸引，重復幾次，洋蔥細胞就浸潤在蔗糖溶液中，C錯誤；
紫色外表皮細胞中有一個紫色大液泡，那些無色的細胞應該是鱗莖細胞，D錯誤。
5
6
4.(2021·湖南，3)質壁分離和質壁分離復原是某些生物細胞響應外界水分變化而發生的滲透調節過程。下列敘述錯誤的是
A.施肥過多引起的“燒苗”現象與質壁分離有關
B.質壁分離過程中，細胞質膜可局部或全部脫離細胞壁
C.質壁分離復原過程中，細胞的吸水能力逐漸降低
D.1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的滲透壓大小相等
√
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2
3
4
5
6
施肥過多使外界溶液濃度過高，大于細胞液的濃度，細胞發生質壁分離導致植物過度失水而死亡，引起“燒苗”現象，A正確；
發生質壁分離的內因是細胞壁的伸縮性小于原生質層的伸縮性，而原生質層包括細胞質膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質，質壁分離過程中，細胞質膜可局部或全部與細胞壁分開，B正確；
植物細胞在發生質壁分離復原的過程中，因不斷吸水導致細胞液的濃度逐漸降低，與外界溶液濃度差減小，細胞的吸水能力逐漸降低，C正確；
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6
溶液滲透壓的大小取決于單位體積溶液中溶質微粒的數目，1 mol/L的NaCl溶液和1 mol/L的蔗糖溶液的滲透壓不相同，因NaCl溶液中含有鈉離子和氯離子，故其滲透壓高于蔗糖溶液，D錯誤。
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5.(2021·廣東，13)保衛細胞吸水膨脹使植物氣孔張開。適宜條件下，制作紫鴨跖草葉片下表皮臨時裝片，觀察蔗糖溶液對氣孔開閉的影響，如圖為操作及觀察結果示意圖。下列敘述錯誤的是
A.比較保衛細胞細胞液濃度，
③處理后>①處理后
B.質壁分離現象最可能出現
在滴加②后的觀察視野中
C.滴加③后有較多水分子進入保衛細胞
D.推測3種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③
√
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通過題圖分析可知，①處細胞吸水量少于③處細胞，說明保衛細胞細胞液濃度①處理后>③處理后，A錯誤；
②處細胞失水，故質壁分離現象最可能出現在滴加②后的觀察視野中，B正確；
滴加③后細胞大量吸水，故滴加③后有較多水分子進入保衛細胞，C正確。
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6
6.(2022·湖南，10)原生質體(細胞除細胞壁以外的部分)表面積大小的變化可作為質壁分離實驗的檢測指標。用葡萄糖基本培養基和NaCl溶液交替處理某假單孢菌，其原生質體表面積的測定結果如圖所示。下列敘述錯誤的是
A.甲組NaCl處理不
能引起細胞發生
質壁分離，表明
細胞中NaCl濃度
≥0.3 mol·L－1
B.乙、丙組NaCl處
理皆使細胞質壁分離，處理解除后細胞即可發生質壁分離復原
C.該菌的正常生長和吸水都可導致原生質體表面積增加
D.若將該菌先65 ℃水浴滅活后，再用NaCl溶液處理，原生質體表面積無變化
√
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一、易錯辨析
1.滲透作用中膜兩側溶液的濃度指的是質量百分比濃度(　 　)
2.在滲透作用中，當半透膜兩側溶液濃度相等時，水分子不再通過半透膜(　 　)
3.雖然紅細胞沒有具膜細胞器，但將其放入一定濃度的外界溶液中，也能發生滲透作用(　 　)
4.植物細胞的原生質層包括細胞質膜、細胞質和細胞核(　 　)
×
五分鐘　查落實
×
√
×
5.成熟的植物細胞在發生質壁分離的過程中，細胞吸水能力逐漸減弱
(　 　)
6.在蔗糖溶液中加入適量紅墨水，可觀察紫色洋蔥鱗片葉內表皮細胞的質壁分離(　 　)
√
×
二、填空默寫
1.(必修1 P58)____________________________ ，稱為選擇透過性膜。
2.(必修1 P58)原生質層：_______________________________________。
3.(必修1 P58)如果半透膜兩側存在濃度差，滲透的方向就是水分子______
_______________________________________________。
4.(必修1 P59)當細胞不斷失水時，由于___________________________，原生質層就會與細胞壁逐漸分離開來。
對物質進出具有選擇作用的膜
細胞質膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質
從溶質
原生質層比細胞壁的伸縮性大
分子相對較少的區域向溶質分子相對較多的區域擴散
四
課時精練
一、單項選擇題
1.直飲機的核心部件是逆滲透膜，其原理是通過水壓使水由較高濃度溶液的一側滲透至較低濃度溶液一側，細菌及有害物質幾乎不能透過逆滲透膜，如圖所示。下列相關敘述正確的是
A.利用了逆滲透膜具有的類似于細胞質膜的
識別功能
B.逆滲透過程與滲透作用不同的是水由高濃
度溶液向低濃度溶液流動
C.逆滲透膜上有載體蛋白，可以選擇性地控制有害物質的進出
D.逆滲透膜去除有害物質的能力勝過生物膜，通過逆滲透膜處理的水可放心
飲用
√
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逆滲透膜即為半透膜，沒有生物活性，因
此不具有細胞質膜的識別功能，A錯誤；
逆滲透膜是通過膜上的小孔控制物質進出
的，沒有載體蛋白，C錯誤；
逆滲透膜只能除去大分子或大顆粒如細菌等，但是不能全部除去有毒有害的化學物質，D錯誤。
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2.(2023·江蘇阜寧高三模擬)如圖A為兩個滲透裝置，溶液a、b為不同濃度的同種溶液，且a溶液濃度A.圖A中，一段時間后裝置2
的液面會高于裝置1的液面
B.圖B中的④⑤⑥相當于圖A
中的②
C.若圖B所示為某農作物的根毛細胞，此時應及時灌溉
D.圖B中的⑦與圖A中的②通透性不同
1
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√
圖B細胞中含有大液泡，
因此可以構成滲透系統，
其中原生質層相當于圖A
中的②半透膜，原生質
層由細胞質膜、液泡膜及兩層膜之間的細胞質構成，即圖B中的⑥⑦⑧，B錯誤；
若圖B所示為某農作物根毛細胞，圖中細胞失水，發生了質壁分離，應及時灌溉，C正確；
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圖B中的⑦液泡膜具有
選擇透過性，圖A中的
②半透膜沒有選擇透過
性，只要溶質顆粒的直
徑小于半透膜上的孔徑均可以通過，D正確。
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3.將小鼠紅細胞放入一定濃度的KNO3溶液中，紅細胞體積隨時間變化如圖，下列有關敘述正確的是
A.KNO3溶液的起始濃度小于紅細胞內液的起始濃度
B.與b點相比，a點對應時刻紅細胞內液的滲透壓較大
C.ab段失水使紅細胞內液的滲透壓大于KNO3溶液，
從而出現bc段的變化
D.b點對應的時刻，KNO3溶液與紅細胞內液的滲透壓相等
√
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13
據圖分析，ab段細胞體積變小，說明KNO3溶液
的起始滲透壓大于紅細胞內液的起始滲透壓，細
胞失水，A錯誤；
ab段細胞體積變小，細胞失水，則b點紅細胞內
液的滲透壓大于a點，B錯誤；
硝酸根離子和鉀離子以主動運輸的方式進入細胞，使得細胞內液的滲透壓高于外界溶液，細胞吸水，才出現bc段，C錯誤。
1
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12
13
實驗處理 放入前 放入甲溶液 放入乙溶液 放入丙溶液
細胞的形態
4.(2023·江蘇連云港高三模擬)如表是植物細胞在放入蔗糖溶液前，以及放入甲、乙、丙三種不同濃度的蔗糖溶液后細胞的形態。下列敘述正確的是
1
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13
實驗處理 放入前 放入甲溶液 放入乙溶液 放入丙溶液
細胞的形態
A.浸泡在甲溶液中的細胞，細胞液濃度逐漸增大
B.浸泡在乙溶液中細胞的內外濃度相等，沒有水分子進出細胞
C.浸泡在丙溶液中的細胞出現質壁分離時，液泡內充滿蔗糖溶液
D.三種蔗糖溶液的濃度大小關系為甲溶液<乙溶液<丙溶液
√
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甲溶液中植物細胞略有膨脹，說明細胞吸水，則細胞液濃度逐漸減小，A錯誤；
乙溶液中植物細胞基本不變，說明此時細胞液濃度基本等于乙溶液濃度，即細胞的內外滲透壓相等，水分子進出細胞處于動態平衡狀態，B錯誤；
浸泡在丙溶液中的細胞出現了質壁分離現象，此時原生質層與細胞壁的間隙內充滿蔗糖溶液，但是蔗糖不能進入液泡，C錯誤；
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13
細胞液濃度大于甲溶液濃度、基本等于乙溶液濃度、小于丙溶液濃度，所以三種蔗糖溶液的濃度大小關系為甲溶液<乙溶液<丙溶液，D正確。
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5.(2023·江蘇揚州高三模擬)以紫色洋蔥鱗片葉外表皮為材料進行細胞質壁分離和復原的實驗，圖中X和Y分別表示原生質體長度和細胞長度，在處理時間相同的前提下，下列相關敘述正確的是
A.X的邊界是液泡膜
B.X/Y值表示細胞失水的程度
C.若該細胞處于一定濃度的尿素溶液中，X/Y值可能先變大后變小
D.不同細胞用同一濃度的蔗糖溶液處理，變化越快，細胞液濃度與外界
溶液濃度差越小
√
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2
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5
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13
X的邊界是細胞質膜，A錯誤；
X/Y值的大小與失水有關，可表示細胞失水
的程度，B正確；
若該細胞處于一定濃度的尿素溶液中，細胞先失水，X變小，Y幾乎不變，發生質壁分離，X/Y值先變小；然后發生質壁分離的復原，X變大，Y幾乎不變，X/Y值后變大，C錯誤；
不同細胞用同一濃度的蔗糖溶液處理，變化越快，細胞失水越快，說明細胞液濃度與外界溶液濃度差越大，D錯誤。
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13
6.某校生物興趣小組的同學為了探究校園植物細胞的吸水和失水情況，選取大小相同、生理狀態相似的紅色月季花花瓣均分2組，將它們分別放置在甲、乙兩種溶液中，測得細胞失水量的變化如圖1，液泡直徑的變化如圖2。下列敘述錯誤的是
A.圖1乙曲線的形成過程中可能發生
了物質的主動運輸
B.圖2中曲線Ⅱ和圖1中甲溶液中細胞失水量曲線對應
C.第4分鐘前甲溶液中花瓣細胞的失水速率小于乙溶液
D.曲線走勢不同的主要原因是甲、乙兩種溶液的溶質不同
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√
據圖細胞失水的斜率可知，第4分鐘前甲溶液中花瓣細胞的失水速率大于乙溶液，C錯誤。
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7.某生物興趣小組用不同濃度的蔗糖溶液處理了同一批馬鈴薯條(直徑為0.8 cm、長度為3 cm，每組濃度下準備3條)，實驗過程中測量的相關數據見下表，質量變化百分比＝(實驗后質量－初始質量)÷初始質量×100%。下列相關敘述錯誤的是
蔗糖溶液濃度(mol·L－1) 初始質量(g) 實驗后質量(g) 質量變化百分比(%)
1 3.24 1.80 －44
0.8 3.18 1.85 －42
0.6 3 1.92 －36
0.4 3.15 2.19 －30
0.2 3.12 3.36 7.7
0 3.06 3.51 14.7
A.實驗用同一批馬鈴薯是為控制無關變量，保證實驗的可靠性
B.馬鈴薯條細胞液的滲透壓應該介于0.2～0.4 mol·L－1之間
C.實驗結束后，0.6 mol·L－1蔗糖溶液中馬鈴薯條吸水能力小于實驗前
D.馬鈴薯條發生上述質量變化時必備的條件之一是具有選擇透過性膜
1
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√
蔗糖溶液濃度(mol·L－1) 初始質量(g) 實驗后質量(g) 質量變化百分比(%)
1 3.24 1.80 －44
0.8 3.18 1.85 －42
0.6 3 1.92 －36
0.4 3.15 2.19 －30
0.2 3.12 3.36 7.7
0 3.06 3.51 14.7
實驗結束后0.6 mol·L－1蔗糖溶液中馬鈴薯條失水，細胞液濃度增大，吸水能力相比實驗前增強，C錯誤。
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二、多項選擇題
8.(2023·江蘇常州高三模擬)下列各項中，可以通過質壁分離實驗檢測的是
A.成熟植物細胞的死活
B.植物細胞液的濃度范圍
C.原生質層的伸縮性
D.水分子進出細胞的方式
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√
√
√
成熟植物細胞放到一定濃度的蔗糖溶液中，若不能發生質壁分離則說明是死細胞，反之是活細胞，因此該實驗可檢測成熟植物細胞的死活，A正確；
設置一系列濃度梯度的蔗糖溶液進行質壁分離實驗，通過觀察細胞質壁分離的狀態從而確定某種植物細胞液的濃度范圍，B正確；
質壁分離的內因是原生質層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性，因此可通過質壁分離實驗來檢測原生質層的伸縮性，C正確；
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水分子進出細胞是順水分子相對含量的濃度梯度進行的，包括簡單擴散和協助擴散，但是質壁分離實驗不能判斷水分子進出細胞的方式，D錯誤。
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9.圖甲和圖乙分別是用紫色洋蔥鱗片葉外表皮和內表皮觀察質壁分離過程中的視野，圖甲細胞浸潤在質量濃度為0.3 g·mL－1的蔗糖溶液中，圖乙細胞浸潤在滴加有伊紅(不能被植物細胞吸收)的0.3 g·mL－1的蔗糖溶液中。下列敘述正確的是
A.為了讓細胞充分浸潤在相應溶液中，
需用吸水紙在蓋玻片另一側重復吸引
B.細胞液濃度的差異可導致原生質層收縮程度不同
C.由于細胞壁不具有選擇透過性，因此圖乙細胞中被染成紅色的是原生
質層
D.質壁分離復原后，細胞內外滲透壓一定相等
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√
√
由于細胞壁是全透性的，因此圖乙細胞中被染成紅色的是原生質層與細胞壁之間的部分，C錯誤。
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10.將適量形狀、大小均相同的新鮮土豆條均分為三組，分別置于等體積的甲、乙、丙溶液中一段時間(甲溶液與丙溶液的溶質是同種物質)，b時后，將各組土豆條同時放回相應溶液的低濃度溶液中一段時間。實驗期間持續觀察土豆條體積變化，并計算相對體積，結果如圖。下列說法錯誤的是
A.三種溶液的初始濃度大小關系為
丙>乙>甲
B.甲、乙、丙溶液中的溶質均能進
入土豆細胞
C.甲溶液中土豆細胞液滲透壓一直小于外界溶液滲透壓
D.放回低濃度溶液中后，乙溶液中土豆細胞的細胞液滲透壓大于外界溶液滲
透壓
√
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√
√
甲溶液與丙溶液的溶質是同種物
質，丙溶液中細胞失水最快，且
放到低濃度溶液中不能復原，說
明丙溶液的濃度高于甲溶液，細
胞過度失水導致不能吸水復原；甲、乙溶液中，土豆條開始時失水的速率相等，說明兩者的滲透壓基本相等，初始濃度相同，但是甲溶液中細胞自動吸水復原，說明甲溶液的溶質可以被細胞吸收；乙溶液中，土豆條放入低濃度溶液中才開始吸水，說明其溶質不能進入細胞，A、B錯誤；
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甲溶液中土豆細胞液滲透壓開始
時小于外界溶液滲透壓，后來大
于外界溶液滲透壓，C錯誤；
由于放回低濃度溶液后，乙溶液
中的土豆發生質壁分離復原，因此乙溶液中土豆細胞的細胞液滲透壓大于外界溶液滲透壓，D正確。
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11.如圖所示，圖乙是圖甲發生滲透作用之后的示意圖，圖丙是根毛細胞示意圖，圖丁表示細胞體積隨時間變化的曲線。下列敘述正確的是
A.圖甲中①處溶液濃度大于②處溶液濃度
B.達到平衡后，乙圖中漏斗內外兩側溶液濃度相等
C.⑦具有選擇透過性，與膜上的轉運蛋白密切相關
D.圖丁可表示質壁分離時細胞體積隨時間推移而變化的曲線
√
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√
圖甲中①處溶液濃度小于②處溶液濃度，A錯誤；
達到平衡后，乙圖中漏斗內外兩側溶液濃度不相等，漏斗內液體濃度大于燒杯內液體濃度，B錯誤。
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三、非選擇題
12.圖甲是某同學將洋蔥外表皮細胞放在質量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液中，一段時間后所出現的現象；圖乙是小腸上皮細胞轉運葡萄糖過程示意圖。請回答下列問題：
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(1)圖甲細胞處于_________狀態，
該狀態是因為細胞發生______(填
“失水”或“吸水”)所導致。將
洋蔥細胞放入大于細胞液濃度的
KNO3溶液中，一段時間后沒有
觀察到質壁分離現象，可能的原因有_______________________________
_________________________________(至少兩點)。
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質壁分離
失水
該細胞是死細胞，或者是根尖分生
區細胞，或者質壁分離后又自動復原
圖甲細胞處于質壁分離狀態，
該狀態是因為細胞失水造成
的，現階段可能正處于質壁
分離復原的過程中，也可能
正處于質壁分離的過程中，
或是已經達到滲透平衡。
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具有中央液泡的成熟的植物
細胞才能發生質壁分離，未
成熟的植物細胞或死亡的植
物細胞不能發生質壁分離；
KNO3溶液中的硝酸根離子和
鉀離子可通過主動運輸的方式被細胞吸收，使細胞液的濃度增大，因此在大于細胞液濃度的KNO3溶液中的細胞，在發生質壁分離后能夠自動復原。
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(2)葡萄糖從腸腔進入小腸上皮
細胞時，不直接消耗ATP，而是
借助相同載體上Na＋順濃度梯度
運輸時產生的電化學勢能。該載
體只能轉運葡萄糖和Na＋，體現
了載體的______性。 據圖乙中的信息分析，葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞是_____濃度梯度進行的主動運輸。
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專一
逆
由圖乙可知，葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞，是從低濃度的一側通過細胞質膜到達高濃度一側，即逆濃度梯度，借助相同載體上Na＋順濃度梯度運輸時產生的電化學勢能，說明葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞是逆濃度梯度進行的主動運輸。
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(3)為了證明小腸上皮細胞以主動運輸的方式吸收葡萄糖，請設計實驗探究。
①實驗步驟：
第一步：取甲、乙兩組生理狀況
相同的小腸上皮細胞，放入適宜
濃度的含有葡萄糖的培養液中。
第二步：甲組細胞給予正常的呼吸條件，乙組細胞__________________
________________，其他條件與甲組相同。
第三步：一段時間后測定葡萄糖的吸收速率。
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抑制細胞呼吸(或加
入呼吸抑制劑等)
證明小腸上皮細胞以主動運輸的方
式吸收葡萄糖，自變量是能量的有
無，而能量是由細胞呼吸提供的，
因此可通過抑制實驗組細胞的細胞
呼吸、對照組細胞給予正常的細胞
呼吸條件加以控制自變量，因變量是葡萄糖的吸收速率。據此，依據給出的不完善的實驗步驟可推知：在第二步中，對乙組細胞的處理是抑制細胞呼吸(或加入呼吸抑制劑等)，其他條件都與甲組細胞相同。
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②預測實驗結果并分析：
若出現_______________________
________________________________________，則說明小腸上皮細胞吸收葡萄糖的方式是主動運輸，否則不是主動運輸。
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乙組細胞的吸收速率明顯
小于甲組細胞的吸收速率，或者完全不吸收
預測實驗結果并分析：若乙組細胞對葡萄糖的吸收速率明顯小于甲組細胞對葡萄糖的吸收速率(或完全不吸收)，表明小腸上皮細胞吸收葡萄糖需要消耗能量，進而說明小腸上皮細胞吸收葡萄糖的方式是主動運輸，否則不是主動運輸。
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13.用2 mol/L的KNO3溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分別浸浴某種植物細胞，測得某原生質體體積的變化，如下圖所示曲線甲與乙。請回答下列問題：
(1)圖中B點時，細胞處于__________狀態，
細胞處于該狀態的內因是______________
_______________，外因是_____________
___________________。
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質壁分離
原生質層的伸縮
性比細胞壁的大
細胞液的濃度
小于外界溶液的濃度
(2)在1 min后，曲線乙表明原生質體體積將保持不變，且一直小于初始狀態的體積，說明_________________________________________；2 min后，曲線甲的變化不同于曲線乙的原因是_______________________________________________________________________。
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此時細胞液的濃度與外界蔗糖溶液的濃度相等
鉀離子和硝酸根離子通過主動運輸進入細胞，使細胞液的濃度增大，細胞吸水
(3)用一定濃度的乙二醇溶液代替KNO3，可得到類似的結果，原因是_____________________________。
乙二醇能通過簡單擴散進入細胞
(4)細胞液中物質的濃度對于維持細胞的生命活動非常重要，現提供紅莧菜的葉肉細胞，請設計實驗測定該細胞的細胞液的濃度相當于多少質量分數的蔗糖溶液。請寫出你的實驗思路。___________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
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配制一系列濃度梯度的蔗糖溶
液，將紅莧菜的葉肉細胞置于配好的各種濃度的蔗糖溶液中。適當的時間后用顯微鏡觀察細胞質壁分離的情況，記錄剛好發生質壁分離的細胞所用的蔗糖溶液濃度，以及剛好尚未發生質壁分離的細胞所用的蔗糖溶液濃度，據此推算出細胞液濃度應介于這兩個濃度之間第6課時　細胞質膜具有選擇透過性
課標要求　闡明細胞質膜具有選擇透過性。
考點一　動植物細胞的吸水和失水
1．滲透作用
(1)概念：在半透膜兩側的水分子從溶質分子相對較少的區域向溶質分子相對較多的區域擴散，這一現象稱為滲透作用。
(2)選擇透過性膜：對物質進出具有選擇作用的膜。
(3)滲透作用產生的條件
(4)滲透作用現象分析
A、B分別表示滲透作用裝置，據圖回答下列問題：
①A圖中滲透達到平衡，半透膜兩側有(填“有”或“沒有”)水分子的進出。
②A圖中Δh不變時，S1、S2溶液濃度的大小關系為：S1>S2(填“>”“<”或“＝”；S1、S2中溶質不能通過半透膜)。
③在B圖所示的U形玻璃管內，左右管內分別裝入質量分數相等的葡萄糖、麥芽糖溶液。初始時兩管中液面相平，假設溶質分子不能透過半透膜。
a．一段時間后，兩管中液面的變化為：左管液面升高，右管液面降低。(均填“升高”“降低”或“不變”)
b．液面高度穩定后再同時向兩管內加入等量的麥芽糖酶，兩管中液面的變化分別為：左管液面下降，右管液面上升，最后穩定在一定高度。
總結提升　不同滲透裝置中水分子運動情況及液面變化
(1)溶質不能通過半透膜的情況
①若S1溶液濃度大于S2溶液濃度，則單位時間內由S2→S1的水分子數多于由S1→S2的，表現為S1溶液液面上升。
②若S1溶液濃度小于S2溶液濃度，則情況相反，表現為S1溶液液面下降。
③在達到滲透平衡后，若存在如圖所示的液面差Δh，則S1溶液濃度仍大于S2溶液濃度。
(2)溶質能通過半透膜的情況
①若S1溶液濃度大于S2溶液濃度，則最初單位時間內由S2→S1的水分子數多于由S1→S2的，隨著溶質的擴散，最終S1和S2溶液濃度相等，表現為S1溶液液面先上升后下降，最終S1和S2溶液液面持平。
②若S1溶液濃度小于S2溶液濃度，則情況相反。
2．細胞的吸水和失水
(1)動物細胞的吸水和失水
②現象
(2)植物細胞的吸水和失水(以成熟植物細胞為例)
①原理
②現象
提醒　當在顯微鏡下觀察到細胞處于質壁分離狀態時，細胞可能正在失水，可能正在吸水，可能處于平衡狀態，也可能已死亡。
源于必修1 P60知識鏈接：一般來說，氣體分子(如O2、CO2、N2)、相對分子質量小的不帶電的極性分子(如尿素、乙醇)、脂溶性分子等容易通過細胞質膜。離子(如Na＋、K＋)因與水的結合而脂溶性大大降低；相對分子質量大的不帶電的極性分子(如葡萄糖)和各種帶電的極性分子都難以自由通過細胞質膜。
考向一　滲透作用的原理及應用分析
1. 某同學設計的滲透裝置實驗如圖所示(開始時狀態)，燒杯中盛放有蒸餾水。圖中豬膀胱膜允許單糖透過。倒置的長頸漏斗中先裝入蔗糖溶液，一段時間后再加入蔗糖酶(微量)。下列有關該實驗描述正確的是(　　)
A．漏斗中液面開始時先上升，加酶后即下降
B．漏斗中液面先上升，加酶后繼續上升，然后下降，最后保持內外液面基本相平
C．漏斗中液面先上升，加酶后繼續上升，然后保持一定的液面差不變
D．加酶后在燒杯中可檢測出的有機物僅有葡萄糖
答案　B
解析　長頸漏斗中有蔗糖溶液，滲透壓較高，液面上升，加酶后水解為單糖，分子數目增多，滲透壓更高，液面繼續上升，但是單糖分子可以通過豬膀胱膜進入燒杯中，使兩邊滲透壓相等，漏斗中滲透壓降低至內外液面基本相平，B正確。
2．(多選)下圖裝置中，甲、乙、丙中分別放置了相等物質的量濃度的蔗糖溶液、麥芽糖溶液和乳糖溶液(溶液體積關系：V甲＝V丙A．若向甲、丙中分別加入等體積相同物質的量濃度的蔗糖酶和乳糖酶，穩定后液面高度：乙>甲＝丙
B．若向乙中加入一定量麥芽糖酶溶液，穩定后液面高度：乙<甲＝丙，并且三者中乙中單糖的含量最高
C．若向丙中加入一定量的半乳糖后，穩定后液面高度：甲＝乙＝丙，并且甲、乙、丙中半乳糖含量相同
D．本實驗中半乳糖等單糖分子從濃度高的一側向濃度低的一側通過半透膜的擴散稱為滲透作用
答案　AB
解析　向甲、丙中分別加入等體積相同物質的量濃度的蔗糖酶和乳糖酶，甲中的蔗糖水解成兩分子單糖，丙中的乳糖分解為兩分子單糖，都可通過半透膜進入乙中，引起乙液面升高，穩定后液面高度乙＞甲＝丙，A正確；向乙中加入一定量麥芽糖酶溶液后，乙中的麥芽糖水解為兩分子的葡萄糖，會通過半透膜分別進入甲和丙，穩定后液面高度乙＜甲＝丙，但由于甲、丙高度差阻止乙中的葡萄糖進一步進入甲、丙，因此乙中單糖的含量最高，B正確；向丙中加入一定量的半乳糖后，由于半乳糖可以通過半透膜，因此穩定后液面高度甲＝乙＝丙，但因為乙體積最大，所以乙中半乳糖含量最多，C錯誤；滲透作用是指水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴散，本實驗中水分子是溶劑分子，故本實驗中半乳糖等單糖分子從濃度高的一側向濃度低的一側通過半透膜的擴散，不能稱為滲透作用，D錯誤。
考向二　動植物細胞吸水與失水的分析
3．科研人員將人的成熟紅細胞分別置于蒸餾水和幾種等滲溶液中，測定紅細胞溶血(溶血是指紅細胞破裂后血紅蛋白滲出的現象)所需時間，實驗結果如圖所示。以下敘述錯誤的是(　　)
A．紅細胞質膜主要由磷脂和蛋白質構成
B．處于等滲溶液中的紅細胞吸水漲破是由于溶質分子進入細胞導致細胞質濃度升高
C．氯化銨、甘油、乙醇、丙酮進入紅細胞的速度依次減小
D．上述實驗可以證明脂溶性物質更易通過細胞質膜
答案　C
解析　分析題圖可知，氯化銨、甘油、乙醇、丙酮擴散進入紅細胞的速度大小關系為丙酮＞乙醇＞甘油＞氯化銨，C錯誤。
4．(多選)在無任何相反壓力時，滲透吸水會使細胞膨脹甚至破裂，不同的細胞用不同的機制解決這種危機。下圖表示高等動物、高等植物與原生生物細胞以三種不同的機制避免滲透膨脹，據此推斷下列說法正確的是(　　)
A．動物細胞避免滲透膨脹需要載體蛋白的協助
B．植物細胞吸水達到滲透平衡時，細胞內外溶液濃度相等
C．若將原生生物置于高于其細胞質濃度的溶液中，其收縮泡的伸縮頻率會降低
D．三種細胞發生滲透吸水的原理均為細胞質膜相當于半透膜
答案　AC
解析　動物細胞避免滲透膨脹需要載體蛋白將離子轉運到細胞外，以減小細胞內液的滲透壓，防止細胞滲透吸水漲破，A正確；植物細胞在低濃度溶液中會發生吸水，但是由于細胞壁的支撐作用，吸水到一定程度后達到平衡，但此時細胞外溶液濃度仍可能小于細胞液濃度，B錯誤；原生動物生活在低滲溶液中，會通過收縮泡將多余的水排到細胞外，若將原生動物置于高于其細胞質濃度的溶液中，其收縮泡的伸縮頻率會降低，C正確；動物細胞和原生動物發生滲透吸水的原理均為細胞質膜相當于半透膜，而植物細胞發生滲透吸水的原理是原生質層相當于半透膜，D錯誤。
考點二　觀察植物細胞的質壁分離和復原
1．觀察植物細胞的質壁分離和復原現象
(1)實驗原理
(2)實驗步驟
(3)現象與結論
①現象
②結論：植物細胞的原生質層相當于一層半透膜，植物細胞是通過滲透作用吸水和失水的。
1．質壁分離和復原實驗分析
(1)質壁分離發生的條件
①從細胞角度分析
a．死細胞、動物細胞及未成熟的植物細胞(如根尖分生區細胞)不發生質壁分離及復原現象。
b．具有中央大液泡的成熟的植物活細胞可發生質壁分離及復原現象，且細胞液最好帶有一定的顏色，便于觀察，以活的紫色洋蔥鱗片葉外表皮最佳。
c．細菌細胞也能發生質壁分離，但現象不明顯。
②從溶液角度分析
a．在一定濃度(溶質不能透過膜)的溶液中只會發生質壁分離現象。
b．在一定濃度(溶質可透過膜)的溶液(如KNO3、乙二醇、甘油等)中可發生質壁分離后自動復原現象；鹽酸、酒精、醋酸等溶液會殺死細胞，不適于做質壁分離實驗的溶液。
c．本實驗選用質量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液。若質量濃度過高，質壁分離速度雖快，但會使細胞在短時間內因失水過多而死亡，質壁分離后不能復原。
(2)質壁分離后在細胞壁和細胞質膜之間的是濃度降低的外界溶液。
(3)本實驗無對立的對照組，為什么還叫對照實驗？
提示　本實驗中，實驗組和對照組在同一裝片中先后進行，屬于自身對照。
2．質壁分離和復原實驗的拓展應用
(1)判斷成熟植物細胞的死活
(2)測定細胞液濃度范圍
(3)比較不同成熟植物細胞的細胞液濃度
(4)比較未知濃度溶液的濃度大小
(5)鑒別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
考向一　植物細胞的質壁分離和復原實驗原理及基本步驟分析
5．下列有關“觀察植物細胞的質壁分離和復原現象”實驗的分析，正確的是(　　)
A．“原生質層比細胞壁的伸縮性大”是該實驗依據的原理之一
B．引流蔗糖溶液時最好把臨時裝片放在實驗桌上進行操作
C．滴入蔗糖溶液后可觀察到洋蔥鱗片葉外表皮細胞體積明顯縮小
D．把蔗糖溶液換成KNO3溶液一定能觀察到質壁分離自動復原現象
答案　A
解析　為了保證在顯微鏡下看到同一細胞在滴加高濃度蔗糖溶液后的細胞結構變化，引流蔗糖溶液時最好把臨時裝片放在顯微鏡的載物臺上操作，B錯誤；滴入蔗糖溶液后，細胞失水，但細胞壁的伸縮性較小，因此洋蔥鱗片葉外表皮細胞體積變化不明顯，C錯誤；若KNO3溶液的濃度過大，可能會導致細胞過度失水死亡，不再發生質壁分離復原，D錯誤。
6．(2023·江蘇蘇州高三模擬)用物質的量濃度為2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分別浸泡某種植物細胞，觀察細胞的質壁分離現象，得到其原生質體體積變化情況如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A．2 min后，處于蔗糖溶液中的植物細胞其細胞壁與原生質層之間充滿了蔗糖溶液
B．前2 min，處于蔗糖溶液中的植物細胞吸水能力不斷增強
C．c點的出現是由于乙二醇進入了植物細胞
D．所有植物細胞均可發生質壁分離
答案　D
解析　細胞壁具有全透性，所以質壁分離時細胞壁與原生質層之間充滿了外界溶液(蔗糖溶液)，A正確；前2 min，細胞失水，細胞液的濃度不斷升高，所以吸水能力增強，B正確；c點發生植物細胞的質壁分離復原，是由于溶質乙二醇進入細胞，使細胞液的濃度大于外界溶液的濃度，C正確；活的有大液泡的植物細胞才能發生質壁分離，D錯誤。
考向二　拓展和應用
7．耐鹽堿水稻是指能在鹽濃度0.3%以上的鹽堿地生長的水稻品種。現有普通水稻和耐鹽堿水稻若干，由于標簽損壞無法辨認類型，某生物興趣小組使用質量濃度為0.3 g·mL－1的KNO3溶液分別處理兩組水稻細胞，結果如下圖，下列敘述正確的是(　　)
A．Ⅱ組水稻原生質體的體積增加，說明Ⅱ組水稻為耐鹽堿水稻
B．Ⅱ組水稻的曲線不能無限上升僅受限于細胞壁的伸縮性
C．A→B段，Ⅰ組水稻細胞的吸水能力逐漸減弱
D．B→C段是由于Ⅰ組細胞在B點開始主動吸收K＋、NO
答案　A
解析　在質量濃度為0.3 g·mL－1的KNO3溶液中，Ⅱ組水稻的原生質體體積增加，說明Ⅱ組水稻可以從外界環境中吸收水分，屬于耐鹽堿水稻，A正確；Ⅱ組水稻的曲線不能無限上升除受限于細胞壁的伸縮性外，還受到細胞內外濃度差的影響，B錯誤；A→B段，Ⅰ組水稻的原生質體體積減小，說明細胞失水，細胞液濃度增加，吸水能力逐漸增強，C錯誤；實驗過程中并未添加清水，但由于細胞從一開始能通過主動吸收K＋和NO，使B→C段細胞液濃度高于外界溶液濃度，細胞吸水，因此細胞會發生質壁分離的復原，D錯誤。
8．某生物興趣小組用紫色洋蔥等為材料進行植物細胞質壁分離與復原相關實驗。
(1)用紫色洋蔥的外表皮細胞材料做還原糖的鑒定實驗，你認為可行嗎？________(填“可行”或“不可行”)，理由是___________________________________________________。
(2)某同學以紫色洋蔥外表皮為材料，想通過質壁分離與復原實驗方法來設計實驗，區分滲透壓幾乎相同的質量分數為15%的葡萄糖溶液和30%的蔗糖溶液。該實驗中能作為區分不同溶液的現象是_____________________________________________________________。
(3)某同學用其他5種植物材料進行質壁分離實驗。在相同的放大倍數下，記錄視野中的細胞數目，然后滴加蔗糖溶液，記錄從滴加蔗糖溶液到發生“初始質壁分離”的平均時間，繪制成下圖。據圖分析可知，5種植物材料中________細胞體積最小，________發生質壁分離的速度最快。
答案　(1)不可行　紫色洋蔥外表皮細胞中含有紫色色素，會干擾鑒定實驗中的顏色反應　(2)(不加清水)能自動復原的一組所用溶液為葡萄糖溶液(或不能自動復原的一組所用溶液為蔗糖溶液)　(3)紅花檵木　紅花檵木
1．(2022·浙江6月選考，11)“觀察洋蔥表皮細胞的質壁分離及質壁分離復原”實驗中，用顯微鏡觀察到的結果如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．由實驗結果推知，甲圖細胞是有活性的
B．與甲圖細胞相比，乙圖細胞的細胞液濃度較低
C．丙圖細胞的體積將持續增大，最終漲破
D．若選用根尖分生區細胞為材料，質壁分離現象更明顯
答案　A
解析　能發生質壁分離細胞應為活的植物細胞，據圖分析，從甲到乙發生了質壁分離現象，說明甲細胞是活細胞，A正確；乙圖所示細胞發生質壁分離，該過程中細胞失水，故與甲圖相比，乙圖細胞的細胞液濃度較高，B錯誤；由于有細胞壁的限制，丙圖細胞體積不會持續增大，且不會漲破，C錯誤；根尖分生區細胞無中央大液泡，不能發生質壁分離現象，D錯誤。
2．(2022·全國甲，2)植物成熟葉肉細胞的細胞液濃度可以不同。現將a、b、c三種細胞液濃度不同的某種植物成熟葉肉細胞，分別放入三個裝有相同濃度蔗糖溶液的試管中，當水分交換達到平衡時觀察到：①細胞a未發生變化；②細胞b體積增大；③細胞c發生了質壁分離。若在水分交換期間細胞與蔗糖溶液沒有溶質的交換，下列關于這一實驗的敘述，不合理的是(　　)
A．水分交換前，細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度
B．水分交換前，細胞液濃度大小關系為細胞b＞細胞a＞細胞c
C．水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度大于細胞a的細胞液濃度
D．水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度
答案　C
解析　細胞c的質壁分離過程中，細胞液中水分子進入蔗糖溶液，使蔗糖溶液比最初蔗糖溶液濃度小，由題干信息“細胞a在蔗糖溶液中未發生變化”可知，細胞a的細胞液濃度與最初蔗糖溶液濃度相等，而水分交換平衡時細胞c的細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度，故水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度小于細胞a的細胞液濃度，C錯誤，D正確。
3．(2021·江蘇，12)采用紫色洋蔥鱗片葉外表皮進行質壁分離實驗，下列相關敘述正確的是(　　)
A．用鑷子撕取的外表皮，若帶有少量的葉肉細胞仍可用于實驗
B．將外表皮平鋪在潔凈的載玻片上，直接用高倍鏡觀察細胞狀態
C．為盡快觀察到質壁分離現象，應在蓋玻片四周均勻滴加蔗糖溶液
D．實驗觀察到許多無色細胞，說明紫色外表皮中有大量細胞含無色液泡
答案　A
解析　洋蔥鱗片葉葉肉細胞有原生質層和大液泡，所以可以發生質壁分離，且細胞質中不含有葉綠體，而洋蔥外表皮細胞呈紫色，所以即使洋蔥鱗片葉外表皮上帶有少量葉肉細胞，也不影響實驗結果，A正確；質壁分離實驗中全程只在低倍鏡下觀察，B錯誤；為盡快觀察到質壁分離現象，應在蓋玻片一側滴加蔗糖溶液，另一側用吸水紙吸引，重復幾次，洋蔥細胞就浸潤在蔗糖溶液中，C錯誤；紫色外表皮細胞中有一個紫色大液泡，那些無色的細胞應該是鱗莖細胞，D錯誤。
4．(2021·湖南，3)質壁分離和質壁分離復原是某些生物細胞響應外界水分變化而發生的滲透調節過程。下列敘述錯誤的是(　　)
A．施肥過多引起的“燒苗”現象與質壁分離有關
B．質壁分離過程中，細胞質膜可局部或全部脫離細胞壁
C．質壁分離復原過程中，細胞的吸水能力逐漸降低
D．1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的滲透壓大小相等
答案　D
解析　施肥過多使外界溶液濃度過高，大于細胞液的濃度，細胞發生質壁分離導致植物過度失水而死亡，引起“燒苗”現象，A正確；發生質壁分離的內因是細胞壁的伸縮性小于原生質層的伸縮性，而原生質層包括細胞質膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質，質壁分離過程中，細胞質膜可局部或全部與細胞壁分開，B正確；植物細胞在發生質壁分離復原的過程中，因不斷吸水導致細胞液的濃度逐漸降低，與外界溶液濃度差減小，細胞的吸水能力逐漸降低，C正確；溶液滲透壓的大小取決于單位體積溶液中溶質微粒的數目，1 mol/L的NaCl溶液和1 mol/L的蔗糖溶液的滲透壓不相同，因NaCl溶液中含有鈉離子和氯離子，故其滲透壓高于蔗糖溶液，D錯誤。
5．(2021·廣東，13)保衛細胞吸水膨脹使植物氣孔張開。適宜條件下，制作紫鴨跖草葉片下表皮臨時裝片，觀察蔗糖溶液對氣孔開閉的影響，如圖為操作及觀察結果示意圖。下列敘述錯誤的是(　　)
A．比較保衛細胞細胞液濃度，③處理后>①處理后
B．質壁分離現象最可能出現在滴加②后的觀察視野中
C．滴加③后有較多水分子進入保衛細胞
D．推測3種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③
答案　A
解析　通過題圖分析可知，①處細胞吸水量少于③處細胞，說明保衛細胞細胞液濃度①處理后>③處理后，A錯誤；②處細胞失水，故質壁分離現象最可能出現在滴加②后的觀察視野中，B正確；滴加③后細胞大量吸水，故滴加③后有較多水分子進入保衛細胞，C正確。
6.(2022·湖南，10)原生質體(細胞除細胞壁以外的部分)表面積大小的變化可作為質壁分離實驗的檢測指標。用葡萄糖基本培養基和NaCl溶液交替處理某假單孢菌，其原生質體表面積的測定結果如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A．甲組NaCl處理不能引起細胞發生質壁分離，表明細胞中NaCl濃度≥0.3 mol·L－1
B．乙、丙組NaCl處理皆使細胞質壁分離，處理解除后細胞即可發生質壁分離復原
C．該菌的正常生長和吸水都可導致原生質體表面積增加
D．若將該菌先65 ℃水浴滅活后，再用NaCl溶液處理，原生質體表面積無變化
答案　A
一、易錯辨析
1．滲透作用中膜兩側溶液的濃度指的是質量百分比濃度(　×　)
2．在滲透作用中，當半透膜兩側溶液濃度相等時，水分子不再通過半透膜(　×　)
3．雖然紅細胞沒有具膜細胞器，但將其放入一定濃度的外界溶液中，也能發生滲透作用
(　√　)
4．植物細胞的原生質層包括細胞質膜、細胞質和細胞核(　×　)
5．成熟的植物細胞在發生質壁分離的過程中，細胞吸水能力逐漸減弱(　×　)
6．在蔗糖溶液中加入適量紅墨水，可觀察紫色洋蔥鱗片葉內表皮細胞的質壁分離(　√　)
二、填空默寫
1．(必修1 P58)對物質進出具有選擇作用的膜，稱為選擇透過性膜。
2．(必修1 P58)原生質層：細胞質膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質。
3．(必修1 P58)如果半透膜兩側存在濃度差，滲透的方向就是水分子從溶質分子相對較少的區域向溶質分子相對較多的區域擴散。
4．(必修1 P59)當細胞不斷失水時，由于原生質層比細胞壁的伸縮性大，原生質層就會與細胞壁逐漸分離開來。
課時精練
一、單項選擇題
1．直飲機的核心部件是逆滲透膜，其原理是通過水壓使水由較高濃度溶液的一側滲透至較低濃度溶液一側，細菌及有害物質幾乎不能透過逆滲透膜，如下圖所示。下列相關敘述正確的是(　　)
A．利用了逆滲透膜具有的類似于細胞質膜的識別功能
B．逆滲透過程與滲透作用不同的是水由高濃度溶液向低濃度溶液流動
C．逆滲透膜上有載體蛋白，可以選擇性地控制有害物質的進出
D．逆滲透膜去除有害物質的能力勝過生物膜，通過逆滲透膜處理的水可放心飲用
答案　B
解析　逆滲透膜即為半透膜，沒有生物活性，因此不具有細胞質膜的識別功能，A錯誤；逆滲透膜是通過膜上的小孔控制物質進出的，沒有載體蛋白，C錯誤；逆滲透膜只能除去大分子或大顆粒如細菌等，但是不能全部除去有毒有害的化學物質，D錯誤。
2．(2023·江蘇阜寧高三模擬)如圖A為兩個滲透裝置，溶液a、b為不同濃度的同種溶液，且a溶液濃度A．圖A中，一段時間后裝置2的液面會高于裝置1的液面
B．圖B中的④⑤⑥相當于圖A中的②
C．若圖B所示為某農作物的根毛細胞，此時應及時灌溉
D．圖B中的⑦與圖A中的②通透性不同
答案　B
解析　圖B細胞中含有大液泡，因此可以構成滲透系統，其中原生質層相當于圖A中的②半透膜，原生質層由細胞質膜、液泡膜及兩層膜之間的細胞質構成，即圖B中的⑥⑦⑧，B錯誤；若圖B所示為某農作物根毛細胞，圖中細胞失水，發生了質壁分離，應及時灌溉，C正確；圖B中的⑦液泡膜具有選擇透過性，圖A中的②半透膜沒有選擇透過性，只要溶質顆粒的直徑小于半透膜上的孔徑均可以通過，D正確。
3．將小鼠紅細胞放入一定濃度的KNO3溶液中，紅細胞體積隨時間變化如圖，下列有關敘述正確的是(　　)
A．KNO3溶液的起始濃度小于紅細胞內液的起始濃度
B．與b點相比，a點對應時刻紅細胞內液的滲透壓較大
C．ab段失水使紅細胞內液的滲透壓大于KNO3溶液，從而出現bc段的變化
D．b點對應的時刻，KNO3溶液與紅細胞內液的滲透壓相等
答案　D
解析　據圖分析，ab段細胞體積變小，說明KNO3溶液的起始滲透壓大于紅細胞內液的起始滲透壓，細胞失水，A錯誤；ab段細胞體積變小，細胞失水，則b點紅細胞內液的滲透壓大于a點，B錯誤；硝酸根離子和鉀離子以主動運輸的方式進入細胞，使得細胞內液的滲透壓高于外界溶液，細胞吸水，才出現bc段，C錯誤。
4．(2023·江蘇連云港高三模擬)如表是植物細胞在放入蔗糖溶液前，以及放入甲、乙、丙三種不同濃度的蔗糖溶液后細胞的形態。下列敘述正確的是(　　)
實驗處理 放入前 放入甲溶液 放入乙溶液 放入丙溶液
細胞的形態
A.浸泡在甲溶液中的細胞，細胞液濃度逐漸增大
B．浸泡在乙溶液中細胞的內外濃度相等，沒有水分子進出細胞
C．浸泡在丙溶液中的細胞出現質壁分離時，液泡內充滿蔗糖溶液
D．三種蔗糖溶液的濃度大小關系為甲溶液<乙溶液<丙溶液
答案　D
解析　甲溶液中植物細胞略有膨脹，說明細胞吸水，則細胞液濃度逐漸減小，A錯誤；乙溶液中植物細胞基本不變，說明此時細胞液濃度基本等于乙溶液濃度，即細胞的內外滲透壓相等，水分子進出細胞處于動態平衡狀態，B錯誤；浸泡在丙溶液中的細胞出現了質壁分離現象，此時原生質層與細胞壁的間隙內充滿蔗糖溶液，但是蔗糖不能進入液泡，C錯誤；細胞液濃度大于甲溶液濃度、基本等于乙溶液濃度、小于丙溶液濃度，所以三種蔗糖溶液的濃度大小關系為甲溶液<乙溶液<丙溶液，D正確。
5．(2023·江蘇揚州高三模擬)以紫色洋蔥鱗片葉外表皮為材料進行細胞質壁分離和復原的實驗，圖中X和Y分別表示原生質體長度和細胞長度，在處理時間相同的前提下，下列相關敘述正確的是(　　)
A．X的邊界是液泡膜
B．X/Y值表示細胞失水的程度
C．若該細胞處于一定濃度的尿素溶液中，X/Y值可能先變大后變小
D．不同細胞用同一濃度的蔗糖溶液處理，變化越快，細胞液濃度與外界溶液濃度差越小
答案　B
解析　X的邊界是細胞質膜，A錯誤；X/Y值的大小與失水有關，可表示細胞失水的程度，B正確；若該細胞處于一定濃度的尿素溶液中，細胞先失水，X變小，Y幾乎不變，發生質壁分離，X/Y值先變小；然后發生質壁分離的復原，X變大，Y幾乎不變，X/Y值后變大，C錯誤；不同細胞用同一濃度的蔗糖溶液處理，變化越快，細胞失水越快，說明細胞液濃度與外界溶液濃度差越大，D錯誤。
6．某校生物興趣小組的同學為了探究校園植物細胞的吸水和失水情況，選取大小相同、生理狀態相似的紅色月季花花瓣均分2組，將它們分別放置在甲、乙兩種溶液中，測得細胞失水量的變化如圖1，液泡直徑的變化如圖2。下列敘述錯誤的是(　　)
A．圖1乙曲線的形成過程中可能發生了物質的主動運輸
B．圖2中曲線Ⅱ和圖1中甲溶液中細胞失水量曲線對應
C．第4分鐘前甲溶液中花瓣細胞的失水速率小于乙溶液
D．曲線走勢不同的主要原因是甲、乙兩種溶液的溶質不同
答案　C
解析　據圖細胞失水的斜率可知，第4分鐘前甲溶液中花瓣細胞的失水速率大于乙溶液，C錯誤。
7．某生物興趣小組用不同濃度的蔗糖溶液處理了同一批馬鈴薯條(直徑為0.8 cm、長度為3 cm，每組濃度下準備3條)，實驗過程中測量的相關數據見下表，質量變化百分比＝(實驗后質量－初始質量)÷初始質量×100%。下列相關敘述錯誤的是(　　)
蔗糖溶液濃度(mol·L－1) 初始質量(g) 實驗后質量(g) 質量變化百分比(%)
1 3.24 1.80 －44
0.8 3.18 1.85 －42
0.6 3 1.92 －36
0.4 3.15 2.19 －30
0.2 3.12 3.36 7.7
0 3.06 3.51 14.7
A.實驗用同一批馬鈴薯是為控制無關變量，保證實驗的可靠性
B．馬鈴薯條細胞液的滲透壓應該介于0.2～0.4 mol·L－1之間
C．實驗結束后，0.6 mol·L－1蔗糖溶液中馬鈴薯條吸水能力小于實驗前
D．馬鈴薯條發生上述質量變化時必備的條件之一是具有選擇透過性膜
答案　C
解析　實驗結束后0.6 mol·L－1蔗糖溶液中馬鈴薯條失水，細胞液濃度增大，吸水能力相比實驗前增強，C錯誤。
二、多項選擇題
8．(2023·江蘇常州高三模擬)下列各項中，可以通過質壁分離實驗檢測的是(　　)
A．成熟植物細胞的死活
B．植物細胞液的濃度范圍
C．原生質層的伸縮性
D．水分子進出細胞的方式
答案　ABC
解析　成熟植物細胞放到一定濃度的蔗糖溶液中，若不能發生質壁分離則說明是死細胞，反之是活細胞，因此該實驗可檢測成熟植物細胞的死活，A正確；設置一系列濃度梯度的蔗糖溶液進行質壁分離實驗，通過觀察細胞質壁分離的狀態從而確定某種植物細胞液的濃度范圍，B正確；質壁分離的內因是原生質層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性，因此可通過質壁分離實驗來檢測原生質層的伸縮性，C正確；水分子進出細胞是順水分子相對含量的濃度梯度進行的，包括簡單擴散和協助擴散，但是質壁分離實驗不能判斷水分子進出細胞的方式，D錯誤。
9．圖甲和圖乙分別是用紫色洋蔥鱗片葉外表皮和內表皮觀察質壁分離過程中的視野，圖甲細胞浸潤在質量濃度為0.3 g·mL－1的蔗糖溶液中，圖乙細胞浸潤在滴加有伊紅(不能被植物細胞吸收)的0.3 g·mL－1的蔗糖溶液中。下列敘述正確的是(　　)
A．為了讓細胞充分浸潤在相應溶液中，需用吸水紙在蓋玻片另一側重復吸引
B．細胞液濃度的差異可導致原生質層收縮程度不同
C．由于細胞壁不具有選擇透過性，因此圖乙細胞中被染成紅色的是原生質層
D．質壁分離復原后，細胞內外滲透壓一定相等
答案　AB
解析　由于細胞壁是全透性的，因此圖乙細胞中被染成紅色的是原生質層與細胞壁之間的部分，C錯誤。
10．將適量形狀、大小均相同的新鮮土豆條均分為三組，分別置于等體積的甲、乙、丙溶液中一段時間(甲溶液與丙溶液的溶質是同種物質)，b時后，將各組土豆條同時放回相應溶液的低濃度溶液中一段時間。實驗期間持續觀察土豆條體積變化，并計算相對體積，結果如圖。下列說法錯誤的是(　　)
A．三種溶液的初始濃度大小關系為丙>乙>甲
B．甲、乙、丙溶液中的溶質均能進入土豆細胞
C．甲溶液中土豆細胞液滲透壓一直小于外界溶液滲透壓
D．放回低濃度溶液中后，乙溶液中土豆細胞的細胞液滲透壓大于外界溶液滲透壓
答案　ABC
解析　甲溶液與丙溶液的溶質是同種物質，丙溶液中細胞失水最快，且放到低濃度溶液中不能復原，說明丙溶液的濃度高于甲溶液，細胞過度失水導致不能吸水復原；甲、乙溶液中，土豆條開始時失水的速率相等，說明兩者的滲透壓基本相等，初始濃度相同，但是甲溶液中細胞自動吸水復原，說明甲溶液的溶質可以被細胞吸收；乙溶液中，土豆條放入低濃度溶液中才開始吸水，說明其溶質不能進入細胞，A、B錯誤；甲溶液中土豆細胞液滲透壓開始時小于外界溶液滲透壓，后來大于外界溶液滲透壓，C錯誤；由于放回低濃度溶液后，乙溶液中的土豆發生質壁分離復原，因此乙溶液中土豆細胞的細胞液滲透壓大于外界溶液滲透壓，D正確。
11．如圖所示，圖乙是圖甲發生滲透作用之后的示意圖，圖丙是根毛細胞示意圖，圖丁表示細胞體積隨時間變化的曲線。下列敘述正確的是(　　)
A．圖甲中①處溶液濃度大于②處溶液濃度
B．達到平衡后，乙圖中漏斗內外兩側溶液濃度相等
C．⑦具有選擇透過性，與膜上的轉運蛋白密切相關
D．圖丁可表示質壁分離時細胞體積隨時間推移而變化的曲線
答案　CD
解析　圖甲中①處溶液濃度小于②處溶液濃度，A錯誤；達到平衡后，乙圖中漏斗內外兩側溶液濃度不相等，漏斗內液體濃度大于燒杯內液體濃度，B錯誤。
三、非選擇題
12．圖甲是某同學將洋蔥外表皮細胞放在質量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液中，一段時間后所出現的現象；圖乙是小腸上皮細胞轉運葡萄糖過程示意圖。請回答下列問題：
(1)圖甲細胞處于________狀態，該狀態是因為細胞發生________(填“失水”或“吸水”)所導致。將洋蔥細胞放入大于細胞液濃度的KNO3溶液中，一段時間后沒有觀察到質壁分離現象，可能的原因有______________________________________________________(至少兩點)。
(2)葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞時，不直接消耗ATP，而是借助相同載體上Na＋順濃度梯度運輸時產生的電化學勢能。該載體只能轉運葡萄糖和Na＋，體現了載體的________性。 據圖乙中的信息分析，葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞是______濃度梯度進行的主動運輸。
(3)為了證明小腸上皮細胞以主動運輸的方式吸收葡萄糖，請設計實驗探究。
①實驗步驟：
第一步：取甲、乙兩組生理狀況相同的小腸上皮細胞，放入適宜濃度的含有葡萄糖的培養液中。
第二步：甲組細胞給予正常的呼吸條件，乙組細胞______________________，其他條件與甲組相同。
第三步：一段時間后測定葡萄糖的吸收速率。
②預測實驗結果并分析：
若出現________________________________________________________________________，則說明小腸上皮細胞吸收葡萄糖的方式是主動運輸，否則不是主動運輸。
答案　(1)質壁分離　失水　該細胞是死細胞，或者是根尖分生區細胞，或者質壁分離后又自動復原
(2)專一　逆　(3)①抑制細胞呼吸(或加入呼吸抑制劑等)　②乙組細胞的吸收速率明顯小于甲組細胞的吸收速率，或者完全不吸收
解析　(1)圖甲細胞處于質壁分離狀態，該狀態是因為細胞失水造成的，現階段可能正處于質壁分離復原的過程中，也可能正處于質壁分離的過程中，或是已經達到滲透平衡。具有中央液泡的成熟的植物細胞才能發生質壁分離，未成熟的植物細胞或死亡的植物細胞不能發生質壁分離；KNO3溶液中的硝酸根離子和鉀離子可通過主動運輸的方式被細胞吸收，使細胞液的濃度增大，因此在大于細胞液濃度的KNO3溶液中的細胞，在發生質壁分離后能夠自動復原。(2)由圖乙可知，葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞，是從低濃度的一側通過細胞質膜到達高濃度一側，即逆濃度梯度，借助相同載體上Na＋順濃度梯度運輸時產生的電化學勢能，說明葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞是逆濃度梯度進行的主動運輸。(3)①證明小腸上皮細胞以主動運輸的方式吸收葡萄糖，自變量是能量的有無，而能量是由細胞呼吸提供的，因此可通過抑制實驗組細胞的細胞呼吸、對照組細胞給予正常的細胞呼吸條件加以控制自變量，因變量是葡萄糖的吸收速率。據此，依據給出的不完善的實驗步驟可推知：在第二步中，對乙組細胞的處理是抑制細胞呼吸(或加入呼吸抑制劑等)，其他條件都與甲組細胞相同。②預測實驗結果并分析：若乙組細胞對葡萄糖的吸收速率明顯小于甲組細胞對葡萄糖的吸收速率(或完全不吸收)，表明小腸上皮細胞吸收葡萄糖需要消耗能量，進而說明小腸上皮細胞吸收葡萄糖的方式是主動運輸，否則不是主動運輸。
13．用2 mol/L的KNO3溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分別浸浴某種植物細胞，測得某原生質體體積的變化，如下圖所示曲線甲與乙。請回答下列問題：
(1)圖中B點時，細胞處于________狀態，細胞處于該狀態的內因是______________________，外因是________________________________________________________________________。
(2)在1 min后，曲線乙表明原生質體體積將保持不變，且一直小于初始狀態的體積，說明__________________；2 min后，曲線甲的變化不同于曲線乙的原因是____________________。
(3)用一定濃度的乙二醇溶液代替KNO3，可得到類似的結果，原因是________________________________________________________________________。
(4)細胞液中物質的濃度對于維持細胞的生命活動非常重要，現提供紅莧菜的葉肉細胞，請設計實驗測定該細胞的細胞液的濃度相當于多少質量分數的蔗糖溶液。請寫出你的實驗思路。________________________________________________________________________。
答案　(1)質壁分離　原生質層的伸縮性比細胞壁的大　細胞液的濃度小于外界溶液的濃度　(2)此時細胞液的濃度與外界蔗糖溶液的濃度相等　鉀離子和硝酸根離子通過主動運輸進入細胞，使細胞液的濃度增大，細胞吸水　(3)乙二醇能通過簡單擴散進入細胞　(4)配制一系列濃度梯度的蔗糖溶液，將紅莧菜的葉肉細胞置于配好的各種濃度的蔗糖溶液中。適當的時間后用顯微鏡觀察細胞質壁分離的情況，記錄剛好發生質壁分離的細胞所用的蔗糖溶液濃度，以及剛好尚未發生質壁分離的細胞所用的蔗糖溶液濃度，據此推算出細胞液濃度應介于這兩個濃度之間

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