資源簡介

第8講　水進出細胞的原理
一、選擇題
1.（2025·江西南昌調研）下列有關滲透作用的說法，錯誤的是（　　）
A.將完整的成熟植物活細胞放在清水中，當不再吸水時細胞內外濃度不一定相等
B.根尖成熟區表皮細胞主要通過滲透作用吸水
C.成熟植物細胞的原生質層相當于一層半透膜，沒有選擇透過性
D.一定范圍內的溫度改變能影響水分子通過半透膜的速率
2.（2025·貴州清鎮模擬）下列有關細胞吸水和失水敘述正確的是（　　）
A.植物細胞的原生質層由細胞膜和液泡膜組成
B.當外界溶液濃度大于細胞液濃度時，細胞一定會發生質壁分離
C.滲透實驗中，當半透膜兩側溶液濃度相等時，水分子不再通過半透膜
D.細胞膜對膜兩側物質的進出具有選擇性，但部分有毒物質仍能進入細胞
3.（2025·廣東惠州調研）基于對植物細胞質壁分離原理的理解判斷，下列各項無法通過質壁分離實驗證明的是（　　）
A.成熟植物細胞的死活
B.原生質層比細胞壁伸縮性大
C.成熟的植物細胞能進行滲透吸水
D.水分子可以通過通道蛋白進入細胞
4.（2025·河南名校聯考）如圖為一個滲透裝置，假設溶質分子或離子不能通過半透膜，實驗開始時，液面a和b平齊。下列判斷錯誤的是（　　）
A.如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的濃度低于乙，則液面a會下降，液面b會上升
B.如果甲、乙分別是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，兩者的質量分數相同，則液面a會上升，液面b會下降
C.當半透膜兩側的滲透作用達到平衡時，甲、乙溶液的濃度不一定相等
D.當半透膜兩側的滲透作用達到平衡時，甲、乙溶液的滲透壓一定相等
5.（2025·山東聊城模擬）某研究性學習小組在探究植物細胞的吸水和失水時，選擇了以下三種實驗材料：①紫色洋蔥鱗片葉外表皮；②洋蔥鱗片葉內表皮；③黑藻成熟葉片。下列敘述正確的是（　　）
A.選用①進行實驗時，正在發生質壁分離的細胞，其紫色區域逐漸縮小
B.選用②進行實驗時，用0.3 g/mL的蔗糖溶液處理玻片標本觀察不到質壁分離現象
C.選用③進行實驗時，葉綠體的存在會干擾實驗現象的觀察
D.選用①②③進行實驗時，正在發生質壁分離的細胞，其吸水能力逐漸減弱
6.（2025·廣西柳州高三模擬）研究植物細胞的吸水與失水常用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞作為實驗材料。將外表皮細胞浸潤在2 mol/L的蔗糖溶液中，一段時間后，實驗現象如圖所示。下列敘述正確的是（　　）
A.發生質壁分離前甲處溶液濃度小于2 mol/L
B.乙處溶液濃度等于2 mol/L
C.水分子只能以自由擴散的方式通過細胞壁和原生質層
D.將蔗糖溶液替換為等濃度乙二醇溶液，液泡體積會一直減小
7.（2025·吉林長春質檢）用細胞液濃度相同的紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞分別制成5個臨時裝片，同時滴加甲、乙、丙、丁、戊5種不同濃度的蔗糖溶液，處理相同時間后，觀察記錄原生質體的體積變化，繪制結果如圖所示。下列有關敘述正確的是（　　）
A.甲溶液中紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的質壁分離程度大于丁溶液中的
B.實驗后，甲～戊溶液中外表皮細胞的細胞液濃度最低的是乙溶液
C.將丙溶液中的外表皮細胞浸潤在清水中，可發生質壁分離的復原
D.紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液濃度與戊蔗糖溶液濃度相當
8.（2025·河北秦皇島模擬）為探究細胞吸水能力與液泡相對體積的關系，科研人員利用紫色洋蔥鱗片葉的外表皮細胞和不同濃度的蔗糖溶液進行了實驗，測得細胞吸水能力與液泡相對體積（正常狀態下液泡體積記為1.0）的關系如圖所示。下列相關敘述不正確的是（　　）
A.a點細胞吸收的水多于b點 B.與b點相比，a點細胞原生質體的體積較小
C.c→d過程，細胞體積沒有顯著增加 D.d點細胞液的滲透壓低于a、b點
9.（2025·哈爾濱九中高三期中）利用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞和0.3 g/mL的蔗糖溶液為實驗材料，模擬探究細胞膜的選擇透過性，如圖為不同處理時間對紫色洋蔥表皮細胞的質壁分離的影響。下列敘述正確的是（　　）
A.該過程中原生質體的體積與細胞體積的變化完全吻合
B.該過程中蔗糖和水能自由通過鱗片葉表皮細胞的細胞壁
C.在處理時間為10 min時，鱗片葉表皮細胞的吸水能力最弱
D.0～2 min時，葉表皮細胞主動吸水導致細胞液濃度下降
10.（2025·湖南邵東高三月考）某研究小組用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。下列說法錯誤的是（　　）
A.據圖分析可知，5種植物材料中山茶細胞最大
B.該實驗在觀察質壁分離現象時，沒有設計對照實驗
C.若在發生質壁分離后滴加清水，則細胞膜附近的水分子進大于出
D.5種材料中，紅花檵木細胞的細胞液濃度最小
二、非選擇題
11.（2025·河南南陽一中質檢）袁隆平院士曾說，實現耐鹽堿水稻種植1億畝的目標是他的第三個夢想。耐鹽堿水稻是指能在鹽（堿）濃度為0.3％以上的鹽堿地生長、畝產量在300公斤以上的水稻品種。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0.3 g/mL的KNO3溶液分別處理兩組水稻細胞，結果如圖1，請回答相關問題：
（1）該實驗通過觀察原生質體體積相對值進行比較，故所選水稻細胞必須含有的細胞器是　　　　。圖1中Ⅱ組水稻的曲線不能無限上升是受限于　　　　。
（2）A→B段，Ⅰ組水稻的吸水能力　　　　　，此時，在細胞壁和原生質體之間充滿了　 　　　。
（3）實驗過程中并未添加清水，Ⅰ組水稻原生質體體積的變化是由于細胞能通過主動吸收　　　　　，從而使得細胞液的濃度變得比外界溶液濃度　　　　。
（4）某同學想探究耐鹽堿水稻的耐鹽堿能力，可選用　　　　組水稻進行合理分組，配置一系列濃度大于0.3 g/mL的KNO3溶液進行實驗觀察。若1 h后觀察到的實驗結果如圖2，分析可知，該品系的耐鹽堿水稻適合種植在鹽濃度低于　　　　的土壤中。
第8講　水進出細胞的原理
1.C　將植物細胞放在清水中，當不再吸水時，可能因為細胞壁的束縛導致細胞液濃度仍高于外界溶液濃度，A正確；根尖成熟區表皮細胞有大液泡，主要通過滲透作用吸水，B正確；成熟植物細胞的原生質層具有選擇透過性，相當于一層半透膜，C錯誤；一定范圍內的溫度改變能影響水分子通過半透膜的速率，如低溫能影響分子的運動，D正確。
2.D　植物細胞的原生質層由細胞膜、液泡膜以及這兩層膜之間的細胞質組成，A錯誤；當外界溶液濃度大于細胞液濃度時，細胞不一定會發生質壁分離，如死細胞、動物細胞不會發生質壁分離，根尖分生區細胞不含大液泡，也不會發生質壁分離，B錯誤；滲透實驗中，當半透膜兩側溶液濃度相等時，水分子仍然通過半透膜，這時進出的水分子達到動態平衡，C錯誤；細胞膜對膜兩側物質的進出具有選擇性，但部分有毒物質仍能進入細胞，說明細胞膜的控制作用是相對的，D正確。
3.D　質壁分離實驗無法證明水分子可以通過通道蛋白進入細胞，D符合題意。
4.D　如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的濃度低于乙，則水分子運動的總趨勢是由甲流向乙，液面a會下降，液面b會上升，A正確；如果甲、乙分別是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，兩者的質量分數相同，由于蔗糖是二糖，葡萄糖是單糖，因此甲的物質的量濃度大于乙，則液面a會上升，液面b會下降，B正確；當半透膜兩側的滲透作用達到平衡時，兩側的液面可能仍存在高度差，因此甲、乙溶液的濃度不一定相等，甲、乙溶液的滲透壓也不一定相等，C正確，D錯誤。
5.A　以紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞作為觀察植物細胞質壁分離材料時，正在發生質壁分離的細胞因失水體積減小，故紫色區域縮小，顏色變深，A正確；選用洋蔥鱗片葉內表皮細胞進行實驗時，用0.3 g/mL 的蔗糖溶液處理玻片標本也能觀察到質壁分離現象，只是該類細胞中不含色素，現象不易觀察，B錯誤；黑藻成熟葉片的葉肉細胞中液泡呈無色，葉綠體的存在使原生質層呈綠色，有利于實驗現象的觀察，C錯誤；正在發生質壁分離的細胞，細胞液的濃度逐漸增加，使得細胞的吸水能力逐漸增強，D錯誤。
6.A　將外表皮細胞浸潤在2 mol/L的蔗糖溶液中，植物細胞發生質壁分離，說明發生質壁分離前細胞液的濃度小于外界溶液濃度，故甲處溶液濃度小于2 mol/L，A正確；甲處的水分進入乙處，乙處溶液濃度降低，故乙處溶液濃度小于2 mol/L，B錯誤；細胞壁是全透性的，水分子穿過細胞壁不屬于跨膜運輸，原生質層相當于一層半透膜，水分子可以以自由擴散、協助擴散的方式通過原生質層，C錯誤；將蔗糖溶液替換為等濃度乙二醇溶液，乙二醇可以進入甲處，甲處的溶液濃度會增加，液泡體積會先減小后增大，D錯誤。
7.D　據題圖可知，甲和丁溶液中細胞均失水，且丁中細胞失水更多，故甲溶液中紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的質壁分離程度小于丁溶液中的，A錯誤；本實驗所用洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液濃度相同，實驗后，乙溶液中細胞失水最多，說明乙溶液中細胞的細胞液濃度最高，B錯誤；丙溶液中的原生質體體積增大，說明該濃度下細胞吸水，并未發生質壁分離，C錯誤；戊蔗糖溶液濃度中細胞原生質體體積不變，說明水分子進出細胞達到平衡狀態，推測紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液濃度與戊蔗糖溶液濃度相當，D正確。
8.A　a點液泡相對體積小于b點且二者均小于1.0，說明處于a、b點的細胞失水，發生質壁分離，原生質體的體積減小，且a點細胞失水多于b點，與b點相比，a點細胞的原生質體體積較小，A錯誤，B正確；c→d過程，液泡相對體積從1.0逐漸增大，說明在此過程中細胞吸水，但由于細胞壁的存在，植物細胞的體積不會顯著增加，C正確；細胞液的滲透壓越高，細胞吸水能力越強，故d點細胞液的滲透壓低于a、b點，D正確。
9.B　原生質體的伸縮性較大，而細胞壁的伸縮性較小，原生質體的體積變小，而細胞體積幾乎不變，A錯誤；細胞壁是全透性的，蔗糖和水都能自由進出細胞壁，B正確；隨著質壁分離程度增大，鱗片葉表皮細胞的吸水能力增強，故在處理時間為10 min時（分離程度較大，細胞失水較多），鱗片葉表皮細胞的吸水能力較強，C錯誤；外界溶液濃度比細胞液濃度大，0～2 min時細胞失水，且為被動運輸，不是主動吸水，D錯誤。
10.B　根據題圖可知，視野中記錄到的山茶的平均細胞數最少，由此推知其細胞體積相對最大，A正確；該實驗中的各組材料之間相互對照，每組材料質壁分離前后也可形成自身對照，B錯誤；若在發生質壁分離后滴加清水，則細胞膜附近的水分子有進也有出，從整體來看進入的水分子多于出來的水分子，C正確；各組實驗中紅花檵木細胞發生初始質壁分離的平均時間最短，即質壁分離的速度最快，說明實驗開始時紅花檵木細胞的細胞液濃度最小，D正確。
11.（1）液泡　細胞壁（的伸縮性）　（2）逐漸升高　KNO3溶液　（3）K＋和N　高　（4）Ⅱ　0.4 g/mL
解析：（1）根據圖1分析可知，Ⅰ組水稻發生了質壁分離和復原，說明所選水稻細胞為成熟的細胞，含有大液泡。由于植物細胞壁伸縮性有限，因此Ⅱ組水稻不能無限吸水，故曲線不能無限上升。（2）A→B段，Ⅰ組水稻發生質壁分離，細胞液濃度增大，吸水能力逐漸升高。由于細胞壁具有全透性，故此時在細胞壁和原生質體之間充滿了KNO3溶液。（3）由于細胞能通過主動吸收K＋和N，使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。（4）根據圖1分析可知，Ⅱ組為耐鹽堿水稻，因此欲探究耐鹽堿水稻的耐鹽堿能力，可選用Ⅱ組水稻進行合理分組。據圖2可知，細胞在0.4 g/mL的KNO3溶液中未發生質壁分離，而在0.45 g/mL的KNO3溶液中發生質壁分離。因此若要其正常生長，需要將該品系的耐鹽堿水稻種植在鹽濃度低于0.4 g/mL的土壤中。
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課程標準
1.闡明質膜具有選擇透過性。
2.活動：通過模擬實驗探究膜的透性。
3.活動：觀察植物細胞的質壁分離和復原。
考點一　滲透作用與細胞的吸水和失水
1.滲透作用及其現象分析
提醒 ①在液面穩定時，處于動態平衡，兩者之間有水分子進出，只不過數目基本相同。
②在液面穩定后，只要存在液面差，原高濃度的溶液濃度仍大于低濃度的溶液濃度。
③滲透系統的溶液濃度指物質的量濃度而非質量濃度，如質量分數為10％的蔗糖溶液的滲透壓比質量分數為10％的葡萄糖溶液的小。
2.動植物細胞的吸水和失水
（1）動物細胞的吸水和失水
（2）成熟植物細胞的吸水和失水
①原理
②現象
1.（必修1 P62正文）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。（　　）
2.（必修1 P62正文）具有濃度差的溶液之間一定會發生滲透作用。（　　）
3.（必修1 P63正文）當外界溶液的濃度低時，紅細胞一定會由于吸水而漲破。（　　）
4.（必修1 P63正文）植物細胞的原生質層包括細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質和細胞核。（　　）
5.（必修1 P64探究·實踐）植物細胞放在質量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液中，都能發生質壁分離現象。（　　）
1.（2025·四川廣安模擬）為研究成熟植物細胞的滲透現象，設計簡易滲透裝置如圖甲所示。將洋蔥表皮細胞浸入某種濃度的蔗糖溶液或清水中所發生的變化如圖乙所示。下列相關敘述中錯誤的是（　　）
A.圖甲中，達到滲透平衡時，S1和S2溶液濃度的大小關系是S1＞S2
B.圖乙中左側細胞的吸水能力比右側細胞弱
C.圖乙中相當于圖甲中半透膜的是③④⑤
D.圖乙所示細胞中②處的液體是清水
題后歸納
動植物細胞的吸水與失水
　　對動物細胞來說，水分子進出細胞的數量相等時，細胞內外溶液的濃度相等；但植物細胞的細胞壁有支持、保護作用，當單位時間內水分子進出植物細胞數量相等時，有可能細胞內溶液濃度大于細胞外溶液濃度。
2.（2025·遼寧大連八中適應性測試）如圖甲是哺乳動物M的紅細胞長時間處在不同濃度的NaCl溶液中，紅細胞的體積（V）與初始體積（V0）之比的變化曲線；圖乙是紅細胞裂解后正常、外翻性小泡的形成示意圖。下列相關分析正確的是（　　）
A.該紅細胞細胞內液與90 mmol·L－1NaCl溶液濃度相當
B.250 mmol·L－1NaCl溶液不會影響紅細胞的正常代謝
C.細胞裂解及小泡的形成主要體現生物膜的選擇透過性
D.外翻性小泡膜外側可能不含有信號分子的受體
考點二　活動：觀察植物細胞的質壁分離和復原
1.實驗原理
2.實驗材料：紫色的洋蔥鱗片葉　　　　　　細胞，有　　　　　　且內含紫色花青素便于觀察。
提醒 黑藻葉片的葉肉細胞中含葉綠體，葉綠體也可作為觀察質壁分離的參照物。洋蔥鱗片葉內表皮細胞也可用于本實驗，但現象不夠明顯。
3.實驗步驟及現象
4.實驗結論
（1）當細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時，細胞　　　　，發生質壁分離。
（2）發生質壁分離的細胞，當細胞液的濃度大于外界溶液的濃度時，細胞　　　　，發生質壁分離復原。
提醒 實驗注意點
①單獨觀察處于質壁分離的靜態圖像，不能判斷細胞是正在發生質壁分離還是質壁分離復原。
②質壁分離過程中，外界溶液濃度大于細胞液濃度，質壁分離程度越大，植物細胞吸水能力越強；質壁分離復原過程中，外界溶液濃度小于細胞液濃度。
③實驗中涉及的對照類型為自身對照，自身對照指對照組和實驗組在同一研究對象上進行，是實驗前后之間的對照。
1.（2022·浙江6月選考11題）“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
2.（2021·廣東高考13題）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
題后歸納
植物細胞質壁分離及復原的拓展應用
（1）判斷成熟植物細胞是活細胞還是死細胞
（2）測定細胞液濃度范圍
（3）比較不同植物成熟細胞的細胞液濃度
（4）鑒別不同種類的溶液（如乙二醇溶液和蔗糖溶液）
3.某實驗小組利用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞進行實驗，探究不同種類外界溶液對細胞的影響，實驗結果如下表所示。下列相關敘述錯誤的是（　　）
實驗組 5分鐘 再過5分鐘 滴加清水 5分鐘
① 0.3 g/mL 蔗糖溶液 質壁 分離 無變化 質壁分 離復原
② 0.5 g/mL 蔗糖溶液 質壁 分離 無變化 無變化
③ 0.3 g/mL 乙二醇溶液 質壁 分離 質壁分 離復原 無變化
④ 0.5 g/mL 鹽酸溶液 無變化 無變化 無變化
A.實驗組①中滴加清水后質壁分離復原是由水分進入細胞導致的
B.實驗組②前5分鐘洋蔥鱗片葉外表皮細胞的液泡顏色逐漸加深
C.實驗組③在5分鐘之后隨著吸水能力的增大細胞發生質壁分離復原
D.實驗組④實驗過程中細胞始終無變化可能是鹽酸破壞了細胞膜結構
4.將若干生理狀態相同、長度為3 cm的鮮蘿卜條隨機均分為四組，分別置于清水a（對照組）和三種物質的量濃度相同的b、c、d溶液（實驗組）中，定時測量每組蘿卜條平均長度，記錄結果如圖所示。據圖分析，下列敘述正確的是（　　）
A.a、b、c三組蘿卜條的細胞都是先發生了質壁分離，然后又發生了自動復原
B.30 min后，b、c、d三組蘿卜條細胞的吸水能力均逐漸增大
C.90 min時，實驗組中的蘿卜條的細胞液濃度都比實驗前大
D.80 min后，取出d組蘿卜條并置于清水中，可能觀察不到質壁分離復原的現象
1.（2023·重慶高考7題）某興趣小組利用如圖裝置和表中試劑探究了透析袋的透性。當a為①、b為⑤時，袋內溶液逐漸變為藍色；當a為②、b為③時，水浴（55攝氏度）后透析袋內、外均不出現磚紅色。下列敘述正確的是（　　）
編號 試劑
① 質量分數為3％的可溶性淀粉
② 質量分數為5％的葡萄糖溶液
③ 斐林試劑
④ 淀粉酶溶液
⑤ 碘溶液
A.若a為①＋②，b為③，水浴后透析袋外最終會出現磚紅色
B.若a為①＋②，b為⑤，透析袋外的溶液最終會出現藍色
C.若a為①＋④，b為⑤，透析袋內的溶液最終會出現棕紅色
D.若a為①＋④，b為③，水浴后透析袋內最終會出現磚紅色
2.（2023·全國甲卷4題）探究植物細胞的吸水和失水實驗是高中學生常做的實驗。某同學用紫色洋蔥鱗片葉外表皮為材料進行實驗，探究蔗糖溶液、清水處理外表皮后，外表皮細胞原生質體和液泡的體積及細胞液濃度的變化。圖中所提到的原生質體是指植物細胞不包括細胞壁的部分。下列示意圖中能夠正確表示實驗結果的是（　　）
3.（2022·全國甲卷2題）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
4.（2024·江蘇高考7題）有同學以紫色洋蔥為實驗材料，進行“觀察植物細胞的質壁分離和復原”實驗。下列相關敘述合理的是（　　）
A.制作臨時裝片時，先將撕下的表皮放在載玻片上，再滴一滴清水，蓋上蓋玻片
B.用低倍鏡觀察剛制成的臨時裝片，可見細胞多呈長條形，細胞核位于細胞中央
C.用吸水紙引流使0.3 g/mL蔗糖溶液替換清水，可先后觀察到質壁分離和復原現象
D.通過觀察紫色中央液泡體積大小變化，可推測表皮細胞是處于吸水還是失水狀態
5.（2021·湖南高考3題）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
溯源教材
（1）當細胞不斷失水時，由于原生質層比細胞壁的伸縮性大，原生質層會與細胞壁逐漸分離開來。（見必修1 P65正文）
（2）外界溶液中的水透過原生質層進入細胞液中，細胞逐漸發生質壁分離的復原。（見必修1 P65正文）
（3）滲透壓是溶液中溶質微粒對水的吸引力。（見選擇性必修1 P5正文）
　（1）觀察植物細胞吸水和失水時，可用蔗糖溶液處理紫色洋蔥鱗片葉外表皮。 （2021·全國乙卷）（　　）
（2）質壁分離過程中，黑藻細胞綠色加深、吸水能力減小。 （2020·山東高考）（　　）
（3）可以用大蒜根尖分生區細胞作實驗材料來觀察細胞的質壁分離與復原。 （2020·全國Ⅰ卷）（　　）
（4）觀察植物細胞質壁分離時，在低倍鏡下無法觀察到質壁分離現象。 （2023·江蘇高考）（　　）
第8講　水進出細胞的原理
【破考點·抓必備】
考點一
知識梳理夯基
1. 半透膜　 濃度差　 多　 少　 低　 高
2.（1） 細胞膜　 細胞質　 吸水膨脹　 失水皺縮
（2）①細胞液　細胞壁　②大于　小于　等于
概念檢測
1.×　2.×
3.×　提示：紅細胞不一定會漲破；因為紅細胞吸水膨脹后，細胞內的溶液濃度也會下降，如果外界溶液濃度不是很低，細胞內的溶液濃度下降后有可能與外界溶液的濃度達到平衡，此時，紅細胞將不再吸水。
4.×　提示：原生質層是指細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質，不包括細胞核。
5.×
典題演練應用
1.D　滲透平衡時S1溶液的濃度仍然大于S2，A正確；圖乙中左側細胞到右側細胞表示質壁分離過程，質壁分離過程中，細胞逐漸失水，細胞液濃度逐漸變大，細胞吸水能力逐漸變強，因此左側細胞的吸水能力比右側細胞弱，B正確；圖乙中相當于圖甲中半透膜結構的是原生質層，由③④⑤組成，即由細胞膜、細胞質和液泡膜構成，C正確；細胞壁具有全透性，圖乙中②處為外界溶液，即蔗糖溶液或清水，D錯誤。
2.D　紅細胞相當于一個滲透系統，在低濃度的NaCl溶液中吸水膨脹，在高濃度的NaCl溶液中失水皺縮，當細胞內溶液濃度和外界溶液濃度等滲時，水分子進出細胞達到平衡狀態，細胞體積基本不變，圖甲當紅細胞的體積（V）與初始體積（V0）之比等于1時，說明細胞體積不變，此時對應的外界溶液濃度（即150 mmol·L－1）和細胞內液濃度相當，A錯誤；根據圖甲坐標變化紅細胞在250 mmol·L－1NaCl溶液中失水較多，進而影響該細胞代謝，B錯誤；細胞裂解和小泡形成體現了生物膜的流動性，C錯誤；外翻性小泡因其結構已遭到破壞，不能行使正常的功能，故其膜外側可能不含有信號分子的受體，D正確。
考點二
知識梳理夯基
1.①半透膜　②大
2.外表皮　大液泡
3.細胞壁　逐漸變小　逐漸變大
4.（1）失水　（2）吸水
典題演練應用
1.A　甲圖細胞能夠發生質壁分離，證明其是活的植物細胞，A正確；乙圖細胞已經發生失水，液泡體積變小，其細胞液濃度高于甲圖細胞的，B錯誤；植物細胞存在細胞壁，不會吸水漲破，C錯誤；根尖分生區細胞還未成熟，沒有中央大液泡，不能用來觀察質壁分離，D錯誤。
2.A　蔗糖分子屬于二糖，不能進入保衛細胞，在清水中，保衛細胞因滲透吸水導致氣孔開放，據題圖可知，滴加蔗糖溶液①，保衛細胞氣孔張開程度幾乎與初始狀態一樣，推測蔗糖溶液①的濃度近似等于保衛細胞細胞液濃度，滴加蔗糖溶液②，保衛細胞氣孔關閉，推測蔗糖溶液②的濃度高于保衛細胞細胞液濃度，故質壁分離最可能出現在滴加蔗糖溶液②后觀察的視野中，B正確；滴加蔗糖溶液③，保衛細胞氣孔張開比初始狀態更大，推測蔗糖溶液③的濃度低于保衛細胞的細胞液濃度，滴加蔗糖溶液③后有更多的水分子進入保衛細胞，故蔗糖溶液③處理后的保衛細胞細胞液濃度＜蔗糖溶液①處理后的保衛細胞細胞液濃度，A錯誤，C正確；由以上分析可知，3種蔗糖溶液濃度高低為②＞①＞③，D正確。
3.C　實驗組①中滴加清水后質壁分離復原是由于水分通過滲透作用進入細胞，導致原生質層吸水，A正確；實驗組②前5分鐘出現了質壁分離的現象，細胞失水，洋蔥鱗片葉外表皮細胞的液泡顏色逐漸加深，B正確；實驗組③在前5分鐘發生質壁分離，此時吸水能力最強，5分鐘后吸水能力逐漸減弱，C錯誤；實驗組④實驗過程中細胞始終無變化可能是鹽酸破壞了細胞膜結構，導致細胞死亡，D正確。
4.D　清水組蘿卜條細胞發生了滲透吸水，甘油溶液和葡萄糖溶液組蘿卜條先滲透失水后滲透吸水，即b、c組蘿卜條的細胞都是先發生了質壁分離，然后又發生了自動復原，A錯誤；30 min后，b組蘿卜條長度增加，說明細胞吸水；c組蘿卜條長度繼續減小，說明繼續失水，細胞的吸水能力逐漸增大，40 min后蘿卜條長度增加；d組蘿卜條長度不變，說明水分子進出平衡，細胞吸水能力不變，B錯誤；90 min時，d組細胞可能已死亡，C錯誤；80 min后，d組蘿卜條可能失水過多而死亡，取出d組蘿卜條并置于清水中，可能觀察不到質壁分離復原的現象，D正確。
【研真題·扣教材】
1.C　當a為①、b為⑤時，袋內溶液逐漸變為藍色，說明淀粉不能透過半透膜，碘可以透過半透膜；當a為②、b為③時，水浴（55攝氏度）后透析袋內、外均不出現磚紅色，說明葡萄糖和斐林試劑均不能透過半透膜。若a為①＋②，b為③，淀粉、葡萄糖和斐林試劑不能透過半透膜，水浴后不會出現磚紅色，A錯誤；若a為①＋②，b為⑤，碘可進入透析袋內，透析袋內出現藍色，淀粉不能透過半透膜到達透析袋外，透析袋外的溶液不會出現藍色，B錯誤；若a為①＋④，b為⑤，淀粉酶將淀粉分解，碘進入透析袋內呈現棕紅色，C正確；若a為①＋④，b為③，由于斐林試劑無法進入透析袋，水浴后透析袋內不會出現磚紅色，D錯誤。
2.C　用30％蔗糖溶液處理紫色洋蔥鱗片葉外表皮，細胞失水，隨著時間的延長，原生質體和液泡的體積均減小，用清水處理后，細胞吸水，原生質體和液泡的體積均逐漸恢復，A錯誤；用30％蔗糖溶液處理紫色洋蔥鱗片葉外表皮，細胞失水，隨著時間的延長，細胞液濃度升高，用清水處理后，細胞吸水，細胞液濃度降低，B錯誤；當蔗糖溶液濃度小于紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液濃度時，隨著蔗糖溶液濃度的增加，細胞吸水，由于有細胞壁的阻礙，原生質體和液泡的體積均略微增加；當蔗糖溶液濃度大于紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液濃度時，隨著蔗糖溶液濃度的增加，細胞失水，原生質體和液泡的體積均逐漸減小，C正確；當蔗糖溶液濃度小于紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液濃度時，隨著蔗糖溶液濃度的增加，細胞吸水，細胞液濃度略微降低；當蔗糖溶液濃度大于紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液濃度時，隨著蔗糖溶液濃度的增加，細胞失水，細胞液濃度增加，D錯誤。
3.C　由“①細胞a未發生變化”可推出細胞a在該蔗糖溶液中的吸水量等于失水量，即水分交換前，細胞a的細胞液濃度與外界蔗糖溶液的濃度相等；由“②細胞b體積增大”可推出細胞b在該蔗糖溶液中的吸水量大于失水量，即水分交換前，細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度；由“③細胞c發生了質壁分離”可推出細胞c在該蔗糖溶液中的失水量大于吸水量，即水分交換前，細胞c的細胞液濃度小于外界蔗糖溶液的濃度。綜合上述分析可以推出，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，A項合理；水分交換前，細胞液濃度大小關系為細胞b＞細胞a＞細胞c，B項合理；水分交換平衡時，細胞 a和細胞c的細胞液濃度都與各自所處的外界蔗糖溶液的濃度相等，由于細胞c發生了質壁分離，有水進入蔗糖溶液中，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項不合理，D項合理。
4.D　制作臨時裝片時，通常是先滴一滴清水在載玻片上，然后將撕下的表皮放在清水上，再蓋上蓋玻片，A錯誤；用低倍鏡觀察剛制成的臨時裝片時，細胞核通常位于細胞的一側，而不是中央，B錯誤；用吸水紙引流0.3 g/mL蔗糖溶液替換清水，可以觀察到質壁分離現象，但要觀察復原現象需要重新用清水替換0.3 g/mL蔗糖溶液，C錯誤；當液泡體積變大，說明細胞吸水，液泡體積變小，說明細胞失水，所以通過觀察紫色中央液泡體積大小變化，可推測表皮細胞是處于吸水還是失水狀態，D正確。
5.D　對農作物施肥過多，根細胞外液濃度過高，會導致質壁分離，引起“燒苗”，A正確；質壁分離過程中，原生質層（由細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質構成）與細胞壁分離，細胞膜可局部或全部脫離細胞壁，B正確；質壁分離復原過程中，細胞液濃度逐漸降低，吸水能力逐漸降低，C正確；1 mol/L NaCl溶液中，含1 mol/L的Na＋和1 mol/L的Cl－，即溶質微粒濃度為2 mol/L，而1 mol/L蔗糖的溶質為蔗糖分子，不可再拆分，故1 mol/L NaCl溶液的滲透壓大于1 mol/L蔗糖溶液的滲透壓，D錯誤。
真題重組練
　（1）√
（2）×　提示：質壁分離過程中，細胞液濃度增大，吸水能力增大。
（3）×　提示：根尖分生區細胞沒有大液泡，不適合作此實驗材料。
（4）×　提示：質壁分離與復原現象在低倍鏡下即可正常觀察。
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第8講　水進出細胞的原理
高中總復習·生物
1. 闡明質膜具有選擇透過性。
2. 活動：通過模擬實驗探究膜的透性。
3. 活動：觀察植物細胞的質壁分離和復原。
課程標準
1. 破考點·抓必備
2. 研真題·扣教材
3. 驗收效·提能力
目錄
Contents
01
破考點·抓必備
梳理歸納， 鞏固基本知識
考點一　滲透作用與細胞的吸水和失水
1. 滲透作用及其現象分析
c
c
提醒 ①在液面穩定時，處于動態平衡，兩者之間有水分子進出，只不過數目基本相同。
②在液面穩定后，只要存在液面差，原高濃度的溶液濃度仍大于低濃度的
溶液濃度。
③滲透系統的溶液濃度指物質的量濃度而非質量濃度，如質量分數為10％
的蔗糖溶液的滲透壓比質量分數為10％的葡萄糖溶液的小。
2. 動植物細胞的吸水和失水
（1）動物細胞的吸水和失水
c
c
c
c
（2）成熟植物細胞的吸水和失水
①原理
c
c
②現象
c
c
c
1. （必修1 P62正文）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。 （　×　）
2. （必修1 P62正文）具有濃度差的溶液之間一定會發生滲透作用。
（　×　）
3. （必修1 P63正文）當外界溶液的濃度低時，紅細胞一定會由于吸水而
漲破。 （　×　）
提示：紅細胞不一定會漲破；因為紅細胞吸水膨脹后，細胞內的溶液濃度
也會下降，如果外界溶液濃度不是很低，細胞內的溶液濃度下降后有可能
與外界溶液的濃度達到平衡，此時，紅細胞將不再吸水。
×
×
×
4. （必修1 P63正文）植物細胞的原生質層包括細胞膜、液泡膜以及兩層
膜之間的細胞質和細胞核。 （　×　）
提示：原生質層是指細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質，不包括細
胞核。
5. （必修1 P64探究·實踐）植物細胞放在質量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液
中，都能發生質壁分離現象。 （　×　）
×
×
1. （2025·四川廣安模擬）為研究成熟植物細胞的滲透現象，設計簡易滲
透裝置如圖甲所示。將洋蔥表皮細胞浸入某種濃度的蔗糖溶液或清水中所
發生的變化如圖乙所示。下列相關敘述中錯誤的是（　　）
A. 圖甲中，達到滲透平衡時，S1和S2溶液濃度的大小關系是S1＞S2
B. 圖乙中左側細胞的吸水能力比右側細胞弱
C. 圖乙中相當于圖甲中半透膜的是③④⑤
D. 圖乙所示細胞中②處的液體是清水
√
解析： 　滲透平衡時S1溶液的濃度仍然大于S2，A正確；圖乙中左側細胞
到右側細胞表示質壁分離過程，質壁分離過程中，細胞逐漸失水，細胞液
濃度逐漸變大，細胞吸水能力逐漸變強，因此左側細胞的吸水能力比右側
細胞弱，B正確；圖乙中相當于圖甲中半透膜結構的是原生質層，由③④
⑤組成，即由細胞膜、細胞質和液泡膜構成，C正確；細胞壁具有全透
性，圖乙中②處為外界溶液，即蔗糖溶液或清水，D錯誤。
題后歸納
動植物細胞的吸水與失水
　　對動物細胞來說，水分子進出細胞的數量相等時，細胞內外溶液的濃
度相等；但植物細胞的細胞壁有支持、保護作用，當單位時間內水分子進
出植物細胞數量相等時，有可能細胞內溶液濃度大于細胞外溶液濃度。
2. （2025·遼寧大連八中適應性測試）如圖甲是哺乳動物M的紅細胞長時間處在不同濃度的NaCl溶液中，紅細胞的體積（V）與初始體積（V0）之比的變化曲線；圖乙是紅細胞裂解后正常、外翻性小泡的形成示
意圖。下列相關分析正確的是（　　）
A. 該紅細胞細胞內液與90 mmol·L－1NaCl
溶液濃度相當
B. 250 mmol·L－1NaCl溶液不會影響紅細胞的正常代謝
C. 細胞裂解及小泡的形成主要體現生物膜的選擇透過性
D. 外翻性小泡膜外側可能不含有信號分子的受體
√
解析：　紅細胞相當于一個滲透系統，在低濃度的NaCl溶液中吸水膨脹，在高濃度的NaCl溶液中失水皺縮，當細胞內溶液濃度和外界溶液濃度等滲時，水分子進出細胞達到平衡狀態，細胞體積基本不變，圖甲當紅細胞的體積（V）與初始體積（V0）之比等于1時，說明細胞體積不變，此時對應的外界溶液濃度（即150 mmol·L－1）和細胞內液濃度相當，A錯誤；根據圖甲坐標變化紅細胞在250 mmol·L－1NaCl溶液中失水較多，進而影響該細胞代謝，B錯誤；細胞裂解和小泡形成體現了生物膜的流動性，C錯誤；外翻性小泡因其結構已遭到破壞，不能行使正常的功能，故其膜外側可能不含有信號分子的受體，D正確。
考點二　活動：觀察植物細胞的質壁分離和復原
1. 實驗原理
2. 實驗材料：紫色的洋蔥鱗片葉 細胞，有 且內含紫
色花青素便于觀察。
提醒 黑藻葉片的葉肉細胞中含葉綠體，葉綠體也可作為觀察質壁分離的參
照物。洋蔥鱗片葉內表皮細胞也可用于本實驗，但現象不夠明顯。
外表皮　
大液泡　
3. 實驗步驟及現象
4. 實驗結論
（1）當細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時，細胞 ，發生質壁
分離。
（2）發生質壁分離的細胞，當細胞液的濃度大于外界溶液的濃度時，細
胞 ，發生質壁分離復原。
失水　
吸水　
②質壁分離過程中，外界溶液濃度大于細胞液濃度，質壁分離程度越大，
植物細胞吸水能力越強；質壁分離復原過程中，外界溶液濃度小于細胞液
濃度。
③實驗中涉及的對照類型為自身對照，自身對照指對照組和實驗組在同一
研究對象上進行，是實驗前后之間的對照。
提醒 實驗注意點
①單獨觀察處于質壁分離的靜態圖像，不能判斷細胞是正在發生質壁分離
還是質壁分離復原。
1. （2022·浙江6月選考11題）“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
√
解析： 　甲圖細胞能夠發生質壁分離，證明其是活的植物細胞，A正確；
乙圖細胞已經發生失水，液泡體積變小，其細胞液濃度高于甲圖細胞的，
B錯誤；植物細胞存在細胞壁，不會吸水漲破，C錯誤；根尖分生區細胞還
未成熟，沒有中央大液泡，不能用來觀察質壁分離，D錯誤。
2. （2021·廣東高考13題）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
√
解析： 　蔗糖分子屬于二糖，不能進入保衛細胞，在清水中，保衛細胞
因滲透吸水導致氣孔開放，據題圖可知，滴加蔗糖溶液①，保衛細胞氣孔
張開程度幾乎與初始狀態一樣，推測蔗糖溶液①的濃度近似等于保衛細胞
細胞液濃度，滴加蔗糖溶液②，保衛細胞氣孔關閉，推測蔗糖溶液②的濃
度高于保衛細胞細胞液濃度，故質壁分離最可能出現在滴加蔗糖溶液②后
觀察的視野中，B正確；滴加蔗糖溶液③，保衛細胞氣孔張開比初始狀態
更大，推測蔗糖溶液③的濃度低于保衛細胞的細胞液濃度，滴加蔗糖溶液
③后有更多的水分子進入保衛細胞，故蔗糖溶液③處理后的保衛細胞細胞
液濃度＜蔗糖溶液①處理后的保衛細胞細胞液濃度，A錯誤，C正確；由以
上分析可知，3種蔗糖溶液濃度高低為②＞①＞③，D正確。
題后歸納
植物細胞質壁分離及復原的拓展應用
（1）判斷成熟植物細胞是活細胞還是死細胞
（2）測定細胞液濃度范圍
（3）比較不同植物成熟細胞的細胞液濃度
（4）鑒別不同種類的溶液（如乙二醇溶液和蔗糖溶液）
3. 某實驗小組利用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞進行實驗，探究不同種類外
界溶液對細胞的影響，實驗結果如下表所示。下列相關敘述錯誤的是（　）
實驗組 5分鐘 再過5分鐘 滴加清水5分鐘
① 0.3 g/mL蔗糖溶液 質壁分離 無變化 質壁分離復原
② 0.5 g/mL蔗糖溶液 質壁分離 無變化 無變化
③ 0.3 g/mL乙二醇溶液 質壁分離 質壁分離復原 無變化
④ 0.5 g/mL鹽酸溶液 無變化 無變化 無變化
A. 實驗組①中滴加清水后質壁分離復原是由水分進入細胞導致的
B. 實驗組②前5分鐘洋蔥鱗片葉外表皮細胞的液泡顏色逐漸加深
C. 實驗組③在5分鐘之后隨著吸水能力的增大細胞發生質壁分離復原
D. 實驗組④實驗過程中細胞始終無變化可能是鹽酸破壞了細胞膜結構
√
解析：　實驗組①中滴加清水后質壁分離復原是由于水分通過滲透作用
進入細胞，導致原生質層吸水，A正確；實驗組②前5分鐘出現了質壁分離
的現象，細胞失水，洋蔥鱗片葉外表皮細胞的液泡顏色逐漸加深，B正
確；實驗組③在前5分鐘發生質壁分離，此時吸水能力最強，5分鐘后吸水
能力逐漸減弱，C錯誤；實驗組④實驗過程中細胞始終無變化可能是鹽酸
破壞了細胞膜結構，導致細胞死亡，D正確。
4. 將若干生理狀態相同、長度為3 cm的鮮蘿卜條隨機均分為四組，分別置于清水a（對照組）和三種物質的量濃度相同的b、c、d溶液（實驗組）中，定時測量每組蘿卜條平均長度，記錄結果如圖所示。據圖分析，下列敘述正確的是（　　）
A. a、b、c三組蘿卜條的細胞都是先發生了
質壁分離，然后又發生了自動復原
B. 30 min后，b、c、d三組蘿卜條細胞的吸水能力均逐漸增大
C. 90 min時，實驗組中的蘿卜條的細胞液濃度都比實驗前大
D. 80 min后，取出d組蘿卜條并置于清水中，可能觀察不到質壁分離復原
的現象
√
解析：　清水組蘿卜條細胞發生了滲透吸水，甘油溶液和葡萄糖溶液組蘿卜條先滲透失水后滲透吸水，即b、c組蘿卜條的細胞都是先發生了質壁分離，然后又發生了自動復原，A錯誤；30 min后，b組蘿卜條長度增加，說明細胞吸水；c組蘿卜條長度繼續減小，說明繼續失水，細胞的吸水能力逐漸增大，40 min后蘿卜條長度增加；d組蘿卜條長度不變，說明水分子進出平衡，細胞吸水能力不變，B錯誤；90 min時，d組細胞可能已死亡，C錯誤；80 min后，d組蘿卜條可能失水過多而死亡，取出d組蘿卜條并置于清水中，可能觀察不到質壁分離復原的現象，D正確。
02
研真題·扣教材
探究分析， 培養核心技能
1. （2023·重慶高考7題）某興趣小組利用如圖裝置和表中試劑探究了透析袋的透性。當a為①、b為⑤時，袋內溶液逐漸變為藍色；當a為②、b為③時，水浴（55攝氏度）后透析袋內、外均不出現磚紅色。下列敘述正確的是（　　）
編號 試劑
① 質量分數為3％的可溶性淀粉
② 質量分數為5％的葡萄糖溶液
③ 斐林試劑
④ 淀粉酶溶液
⑤ 碘溶液
A. 若a為①＋②，b為③，水浴后透析袋外最終會出現磚紅色
B. 若a為①＋②，b為⑤，透析袋外的溶液最終會出現藍色
C. 若a為①＋④，b為⑤，透析袋內的溶液最終會出現棕紅色
D. 若a為①＋④，b為③，水浴后透析袋內最終會出現磚紅色
√
解析： 　當a為①、b為⑤時，袋內溶液逐漸變為藍色，說明淀粉不能透
過半透膜，碘可以透過半透膜；當a為②、b為③時，水浴（55攝氏度）后
透析袋內、外均不出現磚紅色，說明葡萄糖和斐林試劑均不能透過半透
膜。若a為①＋②，b為③，淀粉、葡萄糖和斐林試劑不能透過半透膜，水
浴后不會出現磚紅色，A錯誤；若a為①＋②，b為⑤，碘可進入透析袋
內，透析袋內出現藍色，淀粉不能透過半透膜到達透析袋外，透析袋外的
溶液不會出現藍色，B錯誤；若a為①＋④，b為⑤，淀粉酶將淀粉分解，
碘進入透析袋內呈現棕紅色，C正確；若a為①＋④，b為③，由于斐林試
劑無法進入透析袋，水浴后透析袋內不會出現磚紅色，D錯誤。
2. （2023·全國甲卷4題）探究植物細胞的吸水和失水實驗是高中學生常做
的實驗。某同學用紫色洋蔥鱗片葉外表皮為材料進行實驗，探究蔗糖溶
液、清水處理外表皮后，外表皮細胞原生質體和液泡的體積及細胞液濃度
的變化。圖中所提到的原生質體是指植物細胞不包括細胞壁的部分。下列
示意圖中能夠正確表示實驗結果的是（　　）
√
解析：　用30％蔗糖溶液處理紫色洋蔥鱗片葉外表皮，細胞失水，隨著
時間的延長，原生質體和液泡的體積均減小，用清水處理后，細胞吸水，
原生質體和液泡的體積均逐漸恢復，A錯誤；用30％蔗糖溶液處理紫色洋
蔥鱗片葉外表皮，細胞失水，隨著時間的延長，細胞液濃度升高，用清水
處理后，細胞吸水，細胞液濃度降低，B錯誤；當蔗糖溶液濃度小于紫色
洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液濃度時，隨著蔗糖溶液濃度的增加，細胞
吸水，由于有細胞壁的阻礙，原生質體和液泡的體積均略微增加；當蔗糖
溶液濃度大于紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液濃度時，隨著蔗糖溶液
濃度的增加，細胞失水，原生質體和液泡的體積均逐漸減小，C正確；當蔗糖溶液濃度小于紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液濃度時，隨著蔗糖溶液濃度的增加，細胞吸水，細胞液濃度略微降低；當蔗糖溶液濃度大于紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液濃度時，隨著蔗糖溶液濃度的增加，細胞失水，細胞液濃度增加，D錯誤。
3. （2022·全國甲卷2題）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
√
解析：　由“①細胞a未發生變化”可推出細胞a在該蔗糖溶液中的吸水
量等于失水量，即水分交換前，細胞a的細胞液濃度與外界蔗糖溶液的濃度
相等；由“②細胞b體積增大”可推出細胞b在該蔗糖溶液中的吸水量大于
失水量，即水分交換前，細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度；
由“③細胞c發生了質壁分離”可推出細胞c在該蔗糖溶液中的失水量大于
吸水量，即水分交換前，細胞c的細胞液濃度小于外界蔗糖溶液的濃度。綜
合上述分析可以推出，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，A項合理；水分交換前，細胞液濃度大小關系為細胞b＞細胞a
＞細胞c，B項合理；水分交換平衡時，細胞 a和細胞c的細胞液濃度都與各自所處的外界蔗糖溶液的濃度相等，由于細胞c發生了質壁分離，有水進入蔗糖溶液中，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項不合理，D項合理。
4. （2024·江蘇高考7題）有同學以紫色洋蔥為實驗材料，進行“觀察植物
細胞的質壁分離和復原”實驗。下列相關敘述合理的是（　　）
A. 制作臨時裝片時，先將撕下的表皮放在載玻片上，再滴一滴清水，蓋
上蓋玻片
B. 用低倍鏡觀察剛制成的臨時裝片，可見細胞多呈長條形，細胞核位于細
胞中央
C. 用吸水紙引流使0.3 g/mL蔗糖溶液替換清水，可先后觀察到質壁分離和
復原現象
D. 通過觀察紫色中央液泡體積大小變化，可推測表皮細胞是處于吸水還
是失水狀態
√
解析：　制作臨時裝片時，通常是先滴一滴清水在載玻片上，然后將
撕下的表皮放在清水上，再蓋上蓋玻片，A錯誤；用低倍鏡觀察剛制成
的臨時裝片時，細胞核通常位于細胞的一側，而不是中央，B錯誤；用
吸水紙引流0.3 g/mL蔗糖溶液替換清水，可以觀察到質壁分離現象，
但要觀察復原現象需要重新用清水替換0.3 g/mL蔗糖溶液，C錯誤；當
液泡體積變大，說明細胞吸水，液泡體積變小，說明細胞失水，所以
通過觀察紫色中央液泡體積大小變化，可推測表皮細胞是處于吸水還
是失水狀態，D正確。
5. （2021·湖南高考3題）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
√
解析：　對農作物施肥過多，根細胞外液濃度過高，會導致質壁分
離，引起“燒苗”，A正確；質壁分離過程中，原生質層（由細胞膜、
液泡膜以及兩層膜之間的細胞質構成）與細胞壁分離，細胞膜可局部
或全部脫離細胞壁，B正確；質壁分離復原過程中，細胞液濃度逐漸降
低，吸水能力逐漸降低，C正確；1 mol/L NaCl溶液中，含1 mol/L的
Na＋和1 mol/L的Cl－，即溶質微粒濃度為2 mol/L，而1 mol/L蔗糖的溶
質為蔗糖分子，不可再拆分，故1 mol/L NaCl溶液的滲透壓大于1
mol/L蔗糖溶液的滲透壓，D錯誤。
溯源教材
（1）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
會與細胞壁逐漸分離開來。　（見必修1 P65正文）
（2）外界溶液中的水透過原生質層進入細胞液中，細胞逐漸發生質壁分
離的復原。　（見必修1 P65正文）
（3）滲透壓是溶液中溶質微粒對水的吸引力。　（見選擇性必修1 P5
正文）
（1）觀察植物細胞吸水和失水時，可用蔗糖溶液處理紫色洋蔥鱗片葉外
表皮。　（2021·全國乙卷） （　√　）
（2）質壁分離過程中，黑藻細胞綠色加深、吸水能力減小。　（2020·山
東高考） （　×　）
提示：質壁分離過程中，細胞液濃度增大，吸水能力增大。
（3）可以用大蒜根尖分生區細胞作實驗材料來觀察細胞的質壁分離與復
原。　（2020·全國Ⅰ卷） （　×　）
提示：根尖分生區細胞沒有大液泡，不適合作此實驗材料。
√
×
×
（4）觀察植物細胞質壁分離時，在低倍鏡下無法觀察到質壁分離現象。　
（2023·江蘇高考） （　×　）
提示：質壁分離與復原現象在低倍鏡下即可正常觀察。
×
03
驗收效·提能力
跟蹤訓練，檢驗學習效果
一、選擇題
1. （2025·江西南昌調研）下列有關滲透作用的說法，錯誤的是（　　）
A. 將完整的成熟植物活細胞放在清水中，當不再吸水時細胞內外濃度不
一定相等
B. 根尖成熟區表皮細胞主要通過滲透作用吸水
C. 成熟植物細胞的原生質層相當于一層半透膜，沒有選擇透過性
D. 一定范圍內的溫度改變能影響水分子通過半透膜的速率
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√
解析：　將植物細胞放在清水中，當不再吸水時，可能因為細胞壁的束
縛導致細胞液濃度仍高于外界溶液濃度，A正確；根尖成熟區表皮細胞有
大液泡，主要通過滲透作用吸水，B正確；成熟植物細胞的原生質層具有
選擇透過性，相當于一層半透膜，C錯誤；一定范圍內的溫度改變能影響
水分子通過半透膜的速率，如低溫能影響分子的運動，D正確。
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2. （2025·貴州清鎮模擬）下列有關細胞吸水和失水敘述正確的是（　　）
A. 植物細胞的原生質層由細胞膜和液泡膜組成
B. 當外界溶液濃度大于細胞液濃度時，細胞一定會發生質壁分離
C. 滲透實驗中，當半透膜兩側溶液濃度相等時，水分子不再通過半透膜
D. 細胞膜對膜兩側物質的進出具有選擇性，但部分有毒物質仍能進入
細胞
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解析：　植物細胞的原生質層由細胞膜、液泡膜以及這兩層膜之間的細
胞質組成，A錯誤；當外界溶液濃度大于細胞液濃度時，細胞不一定會發
生質壁分離，如死細胞、動物細胞不會發生質壁分離，根尖分生區細胞不
含大液泡，也不會發生質壁分離，B錯誤；滲透實驗中，當半透膜兩側溶
液濃度相等時，水分子仍然通過半透膜，這時進出的水分子達到動態平
衡，C錯誤；細胞膜對膜兩側物質的進出具有選擇性，但部分有毒物質仍
能進入細胞，說明細胞膜的控制作用是相對的，D正確。
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3. （2025·廣東惠州調研）基于對植物細胞質壁分離原理的理解判斷，下
列各項無法通過質壁分離實驗證明的是（　　）
A. 成熟植物細胞的死活
B. 原生質層比細胞壁伸縮性大
C. 成熟的植物細胞能進行滲透吸水
D. 水分子可以通過通道蛋白進入細胞
解析：　質壁分離實驗無法證明水分子可以通過通道蛋白進入細胞，D符
合題意。
√
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4. （2025·河南名校聯考）如圖為一個滲透裝置，假設溶質分子或離子不
能通過半透膜，實驗開始時，液面a和b平齊。下列判斷錯誤的是（　　）
A. 如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的濃度低于乙，則液面a會
下降，液面b會上升
B. 如果甲、乙分別是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，兩者的質量
分數相同，則液面a會上升，液面b會下降
C. 當半透膜兩側的滲透作用達到平衡時，甲、乙溶液的濃
度不一定相等
D. 當半透膜兩側的滲透作用達到平衡時，甲、乙溶液的滲
透壓一定相等
√
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解析：　如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的濃度低于乙，則水分子運動的
總趨勢是由甲流向乙，液面a會下降，液面b會上升，A正確；如果甲、乙
分別是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，兩者的質量分數相同，由于蔗糖是二糖，
葡萄糖是單糖，因此甲的物質的量濃度大于乙，則液面a會上升，液面b會
下降，B正確；當半透膜兩側的滲透作用達到平衡時，兩側的液面可能仍
存在高度差，因此甲、乙溶液的濃度不一定相等，甲、乙溶液的滲透壓也
不一定相等，C正確，D錯誤。
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5. （2025·山東聊城模擬）某研究性學習小組在探究植物細胞的吸水和失
水時，選擇了以下三種實驗材料：①紫色洋蔥鱗片葉外表皮；②洋蔥鱗片
葉內表皮；③黑藻成熟葉片。下列敘述正確的是（　　）
A. 選用①進行實驗時，正在發生質壁分離的細胞，其紫色區域逐漸縮小
B. 選用②進行實驗時，用0.3 g/mL的蔗糖溶液處理玻片標本觀察不到質壁
分離現象
C. 選用③進行實驗時，葉綠體的存在會干擾實驗現象的觀察
D. 選用①②③進行實驗時，正在發生質壁分離的細胞，其吸水能力逐漸
減弱
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解析：　以紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞作為觀察植物細胞質壁分離材料
時，正在發生質壁分離的細胞因失水體積減小，故紫色區域縮小，顏色變
深，A正確；選用洋蔥鱗片葉內表皮細胞進行實驗時，用0.3 g/mL 的蔗糖
溶液處理玻片標本也能觀察到質壁分離現象，只是該類細胞中不含色素，
現象不易觀察，B錯誤；黑藻成熟葉片的葉肉細胞中液泡呈無色，葉綠體
的存在使原生質層呈綠色，有利于實驗現象的觀察，C錯誤；正在發生質
壁分離的細胞，細胞液的濃度逐漸增加，使得細胞的吸水能力逐漸增強，
D錯誤。
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6. （2025·廣西柳州高三模擬）研究植物細胞的吸水與失水常用紫色洋蔥
鱗片葉外表皮細胞作為實驗材料。將外表皮細胞浸潤在2 mol/L的蔗糖溶液
中，一段時間后，實驗現象如圖所示。下列敘述正確的是（　　）
A. 發生質壁分離前甲處溶液濃度小于2 mol/L
B. 乙處溶液濃度等于2 mol/L
C. 水分子只能以自由擴散的方式通過細胞壁和原生質層
D. 將蔗糖溶液替換為等濃度乙二醇溶液，液泡體積會一直減小
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解析：　將外表皮細胞浸潤在2 mol/L的蔗糖溶液中，植物細胞發生質壁
分離，說明發生質壁分離前細胞液的濃度小于外界溶液濃度，故甲處溶液
濃度小于2 mol/L，A正確；甲處的水分進入乙處，乙處溶液濃度降低，故
乙處溶液濃度小于2 mol/L，B錯誤；細胞壁是全透性的，水分子穿過細胞
壁不屬于跨膜運輸，原生質層相當于一層半透膜，水分子可以以自由擴
散、協助擴散的方式通過原生質層，C錯誤；將蔗糖溶液替換為等濃度乙
二醇溶液，乙二醇可以進入甲處，甲處的溶液濃度會增加，液泡體積會先
減小后增大，D錯誤。
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7. （2025·吉林長春質檢）用細胞液濃度相同的紫色洋蔥鱗片葉外表皮細
胞分別制成5個臨時裝片，同時滴加甲、乙、丙、丁、戊5種不同濃度的蔗
糖溶液，處理相同時間后，觀察記錄原生質體的體積變化，繪制結果如圖
所示。下列有關敘述正確的是（　　）
A. 甲溶液中紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的質壁分離程
度大于丁溶液中的
B. 實驗后，甲～戊溶液中外表皮細胞的細胞液濃度最
低的是乙溶液
C. 將丙溶液中的外表皮細胞浸潤在清水中，可發生質壁分離的復原
D. 紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液濃度與戊蔗糖溶液濃度相當
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解析：　據題圖可知，甲和丁溶液中細胞均失水，且丁中細胞失水更
多，故甲溶液中紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的質壁分離程度小于丁溶液中
的，A錯誤；本實驗所用洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液濃度相同，實驗
后，乙溶液中細胞失水最多，說明乙溶液中細胞的細胞液濃度最高，B錯
誤；丙溶液中的原生質體體積增大，說明該濃度下細胞吸水，并未發生質
壁分離，C錯誤；戊蔗糖溶液濃度中細胞原生質體體積不變，說明水分子
進出細胞達到平衡狀態，推測紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液濃度與
戊蔗糖溶液濃度相當，D正確。
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8. （2025·河北秦皇島模擬）為探究細胞吸水能力與液泡相對體積的關
系，科研人員利用紫色洋蔥鱗片葉的外表皮細胞和不同濃度的蔗糖溶液進
行了實驗，測得細胞吸水能力與液泡相對體積（正常狀態下液泡體積記為
1.0）的關系如圖所示。下列相關敘述不正確的是（　　）
A. a點細胞吸收的水多于b點
B. 與b點相比，a點細胞原生質體的體積較小
C. c→d過程，細胞體積沒有顯著增加
D. d點細胞液的滲透壓低于a、b點
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解析：　a點液泡相對體積小于b點且二者均小于1.0，說明處于a、b點的
細胞失水，發生質壁分離，原生質體的體積減小，且a點細胞失水多于b
點，與b點相比，a點細胞的原生質體體積較小，A錯誤，B正確；c→d過
程，液泡相對體積從1.0逐漸增大，說明在此過程中細胞吸水，但由于細
胞壁的存在，植物細胞的體積不會顯著增加，C正確；細胞液的滲透壓越
高，細胞吸水能力越強，故d點細胞液的滲透壓低于a、b點，D正確。
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9. （2025·哈爾濱九中高三期中）利用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞和0.3
g/mL的蔗糖溶液為實驗材料，模擬探究細胞膜的選擇透過性，如圖為不同
處理時間對紫色洋蔥表皮細胞的質壁分離的影響。
下列敘述正確的是（　　）
A. 該過程中原生質體的體積與細胞體積的變化完全吻合
B. 該過程中蔗糖和水能自由通過鱗片葉表皮細胞的細胞壁
C. 在處理時間為10 min時，鱗片葉表皮細胞的吸水能力最弱
D. 0～2 min時，葉表皮細胞主動吸水導致細胞液濃度下降
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解析：　原生質體的伸縮性較大，而細胞壁的伸縮性較小，原生質體的體積變小，而細胞體積幾乎不變，A錯誤；細胞壁是全透性的，蔗糖和水都能自由進出細胞壁，B正確；隨著質壁分離程度增大，鱗片葉表皮細胞的吸水能力增強，故在處理時間為10 min時（分離程度較大，細胞失水較多），鱗片葉表皮細胞的吸水能力較強，C錯誤；外界溶液濃度比細胞液濃度大，0～2 min時細胞失水，且為被動運輸，不是主動吸水，D錯誤。
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10. （2025·湖南邵東高三月考）某研究小組用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，繪制成如
圖。下列說法錯誤的是（　　）
A.據圖分析可知，5種植物材料中山茶細胞最大
B.該實驗在觀察質壁分離現象時，沒有設計對照實驗
C.若在發生質壁分離后滴加清水，則細胞膜附近的水分子進大于出
D.5種材料中，紅花檵木細胞的細胞液濃度最小
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解析：　根據題圖可知，視野中記錄到的山茶的平均細胞數最少，由此推知其細胞體積相對最大，A正確；該實驗中的各組材料之間相互對照，每組材料質壁分離前后也可形成自身對照，B錯誤；若在發生質壁分離后滴加清水，則細胞膜附近的水分子有進也有出，從整體來看進入的水分子多于出來的水分子，C正確；各組實驗中紅花檵木細胞發生初始質壁分離的平均時間最短，即質壁分離的速度最快，說明實驗開始時紅花檵木細胞的細胞液濃度最小，D正確。
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二、非選擇題
11. （2025·河南南陽一中質檢）袁隆平院士曾說，實現耐鹽堿水稻種
植1億畝的目標是他的第三個夢想。耐鹽堿水稻是指能在鹽（堿）濃度
為0.3％以上的鹽堿地生長、畝產量在300公斤以上的水稻品種。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0.3 g/mL的KNO3溶液分別處理兩組水稻細胞，結果如圖
1，請回答相關問題：
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（1）該實驗通過觀察原生質體體積相對值進行比較，故所選水稻細胞必
須含有的細胞器是 。圖1中Ⅱ組水稻的曲線不能無限上升是受限
于 。
解析： 根據圖1分析可知，Ⅰ組水稻發生了質壁分離和復原，說明所選
水稻細胞為成熟的細胞，含有大液泡。由于植物細胞壁伸縮性有限，因此
Ⅱ組水稻不能無限吸水，故曲線不能無限上升。
液泡
細胞壁（的伸縮性）
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（2）A→B段，Ⅰ組水稻的吸水能力 ，此時，在細胞壁和原
生質體之間充滿了 。
解析： A→B段，Ⅰ組水稻發生質壁分離，細胞液濃度增大，吸水能
力逐漸升高。由于細胞壁具有全透性，故此時在細胞壁和原生質體之間充
滿了KNO3溶液。
逐漸升高
KNO3溶液
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（3）實驗過程中并未添加清水，Ⅰ組水稻原生質體體積的變化是由于細胞
能通過主動吸收 ，從而使得細胞液的濃度變得比外界溶液
濃度 。
解析： 由于細胞能通過主動吸收K＋和N ，使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。
K＋和N
高
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（4）某同學想探究耐鹽堿水稻的耐鹽堿能力，可選用 組水稻進行合
理分組，配置一系列濃度大于0.3 g/mL的KNO3溶液進行實驗觀察。若1 h
后觀察到的實驗結果如圖2，分析可知，該品系的耐鹽堿水稻適合種植在
鹽濃度低于 的土壤中。
解析：根據圖1分析可知，Ⅱ組為耐鹽堿水稻，因此欲探究耐鹽堿水稻的耐鹽堿能力，可選用Ⅱ組水稻進行合理分組。據圖2可知，細胞在0.4 g/mL的KNO3溶液中未發生質壁分離，而在0.45 g/mL的KNO3溶液中發生質壁分離。因此若要其正常生長，需要將該品系的耐鹽堿水稻種植在鹽濃度低于0.4 g/mL的土壤中。
Ⅱ
0.4 g/mL
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謝謝觀看！

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