新教材生物一輪復(fù)習(xí)課件：第2單元 細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)和物質(zhì)的運(yùn)輸 第4講　水進(jìn)出細(xì)胞的原理(共71張PPT)

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第4講水進(jìn)出細(xì)胞的原理

新教材生物一輪復(fù)習(xí)

01

考點(diǎn)研析·重難突破

考點(diǎn)一滲透作用與細(xì)胞的吸水和失水

1.滲透作用

（1）概念：水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴(kuò)散。

（2）滲透作用產(chǎn)生的條件

（3）滲透作用現(xiàn)象分析

半透膜

①若S1溶液濃度大于S2溶液濃度，則單位時(shí)間內(nèi)由S2→S1的水分子數(shù)多于由S1→S2的，表現(xiàn)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(xiàn)為S1溶液液面下降。

③在達(dá)到滲透平衡后，若存在如圖所示的液面差Δh，則S1溶液濃度大于S2溶液濃度。

Ⅱ：溶質(zhì)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(shí)間內(nèi)由S2→S1的水分子數(shù)多于由S1→S2的，隨著溶質(zhì)的擴(kuò)散，最終S1和S2溶液濃度相等，表現(xiàn)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。

多于

上升

Ⅰ：溶質(zhì)不能通過半透膜的情況

大于

多

于

先上升后下降

2.動(dòng)植物細(xì)胞的吸水和失水

（1）動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水

②現(xiàn)象

（2）植物細(xì)胞的吸水和失水（以成熟植物細(xì)胞為例）

①原理

②現(xiàn)象

1.滲透作用中膜兩側(cè)溶液的濃度指的是質(zhì)量濃度。（必修1P62問題探討）（×）

2.當(dāng)外界溶液濃度低時(shí)，哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞一定會(huì)吸水漲破。（必修1P63思考·討論）（×）

3.紅細(xì)胞吸水與失水的多少取決于紅細(xì)胞內(nèi)外濃度的差值。（必修1P63思考·討論）（√）

4.植物細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的細(xì)胞液。（必修1P63正文）（×）

5.植物細(xì)胞的原生質(zhì)層包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核。（必修1P63正文）（×）

×

×

√

×

×

1.（必修1P63）對(duì)于動(dòng)植物細(xì)胞來說，單位時(shí)間內(nèi)，水分子進(jìn)出細(xì)胞的數(shù)量相等時(shí)，細(xì)胞內(nèi)外液體的濃度一定相等嗎？為什么？

提示：不一定。對(duì)于動(dòng)物細(xì)胞來說，水分子進(jìn)出細(xì)胞的數(shù)量相等時(shí)，細(xì)胞內(nèi)外溶液的濃度相等。但植物細(xì)胞有細(xì)胞壁的支持、保護(hù)作用，單位時(shí)間內(nèi)水分子進(jìn)出植物細(xì)胞的數(shù)量相等時(shí)，有可能細(xì)胞液濃度大于細(xì)胞外溶液濃度。

2.（必修1P63圖4－1拓展）如圖甲、乙、丙分別是細(xì)胞在不同濃度溶液中水分子的跨膜運(yùn)輸示意圖（箭頭大小代表水分子數(shù)的多少）。請(qǐng)回答下列問題：

（1）若將人的成熟紅細(xì)胞放入清水中，會(huì)出現(xiàn)如圖所示哪種現(xiàn)象？請(qǐng)分析原因。

提示：會(huì)出現(xiàn)圖甲所示現(xiàn)象。將人的成熟紅細(xì)胞放入清水中，由于發(fā)生滲透作用，從細(xì)胞外進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的水分子數(shù)多于從細(xì)胞內(nèi)到細(xì)胞外的水分子數(shù)，因此細(xì)胞吸水。

（2）若將洋蔥表皮細(xì)胞放在質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中，會(huì)出現(xiàn)如圖所示哪種現(xiàn)象？達(dá)到平衡時(shí)，水分子進(jìn)出細(xì)胞的狀況是圖中哪一種？

提示：將洋蔥表皮細(xì)胞放在質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中，細(xì)胞外界溶液濃度較大，細(xì)胞失水，如圖丙所示。達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，水分子進(jìn)出細(xì)胞的速率相等，如圖乙所示。

（3）若某葉肉細(xì)胞正處于圖甲所示狀態(tài)，一段時(shí)間內(nèi)細(xì)胞體積增大，最終會(huì)不會(huì)漲破？為什么？

提示：細(xì)胞不會(huì)漲破。因?yàn)橹参锛?xì)胞有細(xì)胞壁的支持、保護(hù)。

1.影響滲透作用中液面變化的因素分析

半透膜表面積的大小半透膜兩側(cè)的濃度差

在濃度NB＝NC＞NA，其他條件相同的情況下，半透膜的表面積越大，單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)出半透膜的水量越多，液面變化越明顯結(jié)果：vB＞vC，ΔhB＝ΔhC在其他條件相同的情況下，半透膜兩側(cè)的濃度差越大，單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)出半透膜的水量越多，液面變化越明顯

結(jié)果：vB＞vC，ΔhB＞ΔhC

2.滲透作用實(shí)驗(yàn)裝置的拓展應(yīng)用

（1）驗(yàn)證滲透作用發(fā)生的條件

①具有半透膜

②半透膜兩側(cè)溶液具有濃度差

（2）比較不同溶液濃度的大小

漏斗內(nèi)溶液濃度為M，燒杯內(nèi)溶液濃度為N，以下為各種現(xiàn)象及對(duì)應(yīng)的結(jié)論：

圍繞滲透作用的原理及應(yīng)用分析，

考查理解能力

1.如圖1所示的甲、乙、丙三個(gè)滲透裝置中，三個(gè)漏斗頸的內(nèi)徑相等，漏斗內(nèi)盛有濃度相同的蔗糖溶液，且漏斗內(nèi)液面高度相同，漏斗底部均封以半透膜，置于同一個(gè)水槽的清水中。三個(gè)滲透裝置半透膜的面積和所盛蔗糖溶液的體積如下表所示。圖2中曲線①②③表示漏斗液面高度隨時(shí)間的變化情況。則曲線①②③與甲、乙、丙三個(gè)裝置的對(duì)應(yīng)關(guān)系是（）

裝置編號(hào)甲乙丙

半透膜面積SS/2S

蔗糖溶液體積TT2T

A.①—丙；②—甲；③—乙

B.①—乙；②—甲；③—丙

C.①—甲；②—乙；③—丙

D.①—丙；②—乙；③—甲

解析：A丙內(nèi)蔗糖溶液的體積最大，吸水的量最大，漏斗液面高度最高，相對(duì)應(yīng)的是圖2中曲線①；甲、乙的蔗糖溶液體積相等，但是甲漏斗口的半透膜面積比乙的大，吸水的速率快，故甲漏斗液面高度變化要比乙的快些，對(duì)應(yīng)圖2中曲線②，乙漏斗對(duì)應(yīng)圖2中曲線③。

圍繞動(dòng)植物細(xì)胞吸水與失水分析，

考查實(shí)驗(yàn)探究能力

2.（2023·湖北高考）紅細(xì)胞在高滲NaCl溶液（濃度高于生理鹽水）中體積縮小，在低滲NaCl溶液（濃度低于生理鹽水）中體積增大。下列有關(guān)該滲透作用機(jī)制的敘述，正確的是（）

A.細(xì)胞膜對(duì)Na＋和Cl－的通透性遠(yuǎn)高于水分子，水分子從低滲溶液擴(kuò)散至高滲溶液

B.細(xì)胞膜對(duì)水分子的通透性遠(yuǎn)高于Na＋和Cl－，水分子從低滲溶液擴(kuò)散至高滲溶液

C.細(xì)胞膜對(duì)Na＋和Cl－的通透性遠(yuǎn)高于水分子，Na＋和Cl－從高滲溶液擴(kuò)散至低滲溶液

D.細(xì)胞膜對(duì)水分子的通透性遠(yuǎn)高于Na＋和Cl－，Na＋和Cl－從高滲溶液擴(kuò)散至低滲溶液

解析：B大多數(shù)水分子以協(xié)助擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞，少數(shù)水分子以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞，而Na＋和Cl－以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)出紅細(xì)胞。自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散比主動(dòng)運(yùn)輸更容易，故細(xì)胞膜對(duì)水分子的通透性遠(yuǎn)高于Na＋和Cl－，A、C錯(cuò)誤。由于自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都是順濃度梯度運(yùn)輸，主動(dòng)運(yùn)輸是逆濃度梯度運(yùn)輸，故水分子從低滲溶液擴(kuò)散至高滲溶液，Na＋和Cl－從低滲溶液擴(kuò)散至高滲溶液，B正確，D錯(cuò)誤。

3.將若干細(xì)胞液濃度相同的蘿卜條放在不同濃度的蔗糖溶液中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在保持細(xì)胞活性的條件下，在相同實(shí)驗(yàn)時(shí)間后，測(cè)得在不同濃度蔗糖溶液中各組蘿卜條細(xì)胞內(nèi)含水量的情況如圖，其中N點(diǎn)代表實(shí)驗(yàn)前蘿卜條細(xì)胞內(nèi)含水量。下列有關(guān)敘述正確的是（）

A.實(shí)驗(yàn)中水分子進(jìn)出細(xì)胞需要消耗ATP

B.在濃度為c的蔗糖溶液中沒有水分子進(jìn)出細(xì)胞

C.在濃度為d的蔗糖溶液中細(xì)胞發(fā)生滲透吸水

D.在濃度為g、h的蔗糖溶液中細(xì)胞失去活性

解析：C實(shí)驗(yàn)中水分進(jìn)出細(xì)胞的方式是被動(dòng)運(yùn)輸，不需要消耗能量（ATP），A錯(cuò)誤；蔗糖溶液濃度為c時(shí)，蘿卜條細(xì)胞內(nèi)的含水量基本不變，說明蘿卜條細(xì)胞細(xì)胞液濃度與蔗糖溶液濃度c相當(dāng)，此時(shí)水分子進(jìn)出細(xì)胞達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，B錯(cuò)誤；在濃度為d的蔗糖溶液中細(xì)胞含水量增高，細(xì)胞發(fā)生滲透吸水，C正確；在濃度為g、h的蔗糖溶液中受細(xì)胞壁限制，細(xì)胞水分子進(jìn)出細(xì)胞達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，但沒有失去活性，D錯(cuò)誤。

判斷細(xì)胞的吸水、失水的兩種方法

（1）通過比較細(xì)胞外溶液和細(xì)胞液的濃度大小來判斷：當(dāng)細(xì)胞外溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞失水；當(dāng)細(xì)胞外溶液濃度小于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞吸水；當(dāng)細(xì)胞外溶液濃度與細(xì)胞液的濃度相等時(shí)，細(xì)胞失水量和吸水量相等，水分進(jìn)出細(xì)胞處于動(dòng)態(tài)平衡。

（2）根據(jù)重量或長(zhǎng)度變化（如蘿卜條）來判斷：若重量增加或長(zhǎng)度變長(zhǎng)，則吸水；反之則失水。

考點(diǎn)二探究植物細(xì)胞的吸水和失水

1.實(shí)驗(yàn)原理

2.實(shí)驗(yàn)步驟

3.現(xiàn)象與結(jié)論

4.質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)的拓展應(yīng)用

（1）判斷成熟植物細(xì)胞的死活

（2）測(cè)定細(xì)胞液濃度范圍

（3）比較不同成熟植物細(xì)胞的細(xì)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）

1.將0.3g/mL的蔗糖溶液換成一定濃度的KNO3溶液，細(xì)胞為什么發(fā)生質(zhì)壁分離后能自動(dòng)復(fù)原？

提示：K＋、N都可轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞內(nèi)，使細(xì)胞液濃度升高，細(xì)胞滲透吸水而發(fā)生自動(dòng)復(fù)原。

2.將成熟的植物細(xì)胞依次浸于蒸餾水、物質(zhì)的量濃度為0.3mol/L的蔗糖溶液和0.5mol/L的尿素溶液中，原生質(zhì)體（即植物細(xì)胞中細(xì)胞壁以內(nèi)的部分）的體積隨時(shí)間的變化如圖，請(qǐng)分析各曲線變化的原因。

提示：曲線A表示細(xì)胞在蒸餾水中：細(xì)胞略膨脹，但是由于細(xì)胞壁的存在，原生質(zhì)體的體積不能無限膨脹。曲線B表示細(xì)胞在0.5mol/L的尿素溶液中：細(xì)胞先因滲透失水而發(fā)生質(zhì)壁分離，后由于尿素能進(jìn)入細(xì)胞，使得質(zhì)壁分離后的細(xì)胞因吸水而自動(dòng)復(fù)原。曲線C表示細(xì)胞在0.3mol/L的蔗糖溶液中：蔗糖不能進(jìn)入細(xì)胞，因此質(zhì)壁分離后細(xì)胞不能發(fā)生自動(dòng)復(fù)原。

圍繞實(shí)驗(yàn)原理、步驟和結(jié)果觀察，

考查科學(xué)探究能力

1.（2022·浙江6月選考）觀察洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)中，用顯微鏡觀察到的結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是（）

A.由實(shí)驗(yàn)結(jié)果推知，甲圖細(xì)胞是有活性的

B.與甲圖細(xì)胞相比，乙圖細(xì)胞的細(xì)胞液濃度較低

C.丙圖細(xì)胞的體積將持續(xù)增大，最終漲破

D.若選用根尖分生區(qū)細(xì)胞為材料，質(zhì)壁分離現(xiàn)象更明顯

解析：A根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，該細(xì)胞能夠發(fā)生質(zhì)壁分離，說明甲圖細(xì)胞具有活性，A正確；甲圖細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，細(xì)胞失水，細(xì)胞液濃度增大，即乙圖細(xì)胞的細(xì)胞液濃度大于甲圖細(xì)胞的，B錯(cuò)誤；由于有細(xì)胞壁的支持和保護(hù)，丙圖細(xì)胞的體積不會(huì)持續(xù)增大，也不會(huì)漲破，C錯(cuò)誤；由于根尖分生區(qū)細(xì)胞不具有大液泡，不能發(fā)生質(zhì)壁分離，故不能作為觀察質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原的實(shí)驗(yàn)材料，D錯(cuò)誤。

2.用2mol·L－1的乙二醇溶液和2mol·L－1的蔗糖溶液分別浸泡取自同一部位的植物表皮。每隔相同時(shí)間在顯微鏡下測(cè)量視野中若干個(gè)細(xì)胞的長(zhǎng)度x和原生質(zhì)體長(zhǎng)度y（如圖1），并計(jì)算x/y的平均值，得到圖2所示結(jié)果。對(duì)結(jié)果曲線分析中正確的是（）

A.2mol·L－1的乙二醇溶液和2mol·L－1的蔗糖溶液的滲透壓相等

B.a點(diǎn)之前比值不變說明表皮細(xì)胞水分子進(jìn)出平衡

C.b點(diǎn)前表皮細(xì)胞的吸水能力逐漸減小

D.c點(diǎn)時(shí)乙二醇開始進(jìn)入細(xì)胞，細(xì)胞開始發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原

解析：A滲透壓由單位體積內(nèi)溶質(zhì)微粒的含量決定，2mol·L－1的乙二醇溶液和2mol·L－1的蔗糖溶液的滲透壓相等，A正確；a點(diǎn)之前比值不變是因?yàn)槭^少，外界溶液濃度比細(xì)胞液高，水分子進(jìn)出不平衡，B錯(cuò)誤；b點(diǎn)前表皮細(xì)胞失水增加，滲透壓增大，吸水能力逐漸增大，C錯(cuò)誤；c點(diǎn)前乙二醇開始進(jìn)入細(xì)胞，D錯(cuò)誤。

質(zhì)壁分離及復(fù)原發(fā)生的條件

（1）從細(xì)胞角度分析

①死細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞及未成熟的植物細(xì)胞（如根尖分生區(qū)細(xì)胞）不發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。

②具有上都大液泡的成熟植物細(xì)胞可發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。

（2）從溶液角度分析

①在一定濃度（溶質(zhì)不能透過半透膜）的溶液中只會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，不能發(fā)生自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象（只有用清水或低滲溶液處理，才可復(fù)原）。

②在一定濃度（溶質(zhì)可透過半透膜）的溶液（如KNO3、甘油、尿素、乙二醇等）中可發(fā)生質(zhì)壁分離，并能自動(dòng)復(fù)原，因?yàn)镵＋、N、尿素、乙二醇等可轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞內(nèi)，使細(xì)胞液濃度升高，細(xì)胞滲透吸水而發(fā)生自動(dòng)復(fù)原。

③在高濃度溶液中可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，但不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。

④鹽酸、酒精、醋酸等溶液能殺死細(xì)胞，不適合做質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的溶液。

借助實(shí)驗(yàn)拓展應(yīng)用，考查創(chuàng)新應(yīng)用能力

3.（2022·湖南高考）原生質(zhì)體（細(xì)胞除細(xì)胞壁以外的部分）表面積大小的變化可作為質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)指標(biāo)。用葡萄糖基本培養(yǎng)基和NaCl溶液交替處理某假單孢菌，其原生質(zhì)體表面積的測(cè)定結(jié)果如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.甲組NaCl處理不能引起細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，表明細(xì)胞中NaCl濃度≥0.3mol/L

B.乙、丙組NaCl處理皆使細(xì)胞質(zhì)壁分離，處理解除后細(xì)胞即可發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原

C.該菌的正常生長(zhǎng)和吸水都可導(dǎo)致原生質(zhì)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(zhì)體表面積無變化

解析：A甲組NaCl處理不能引起細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，說明假單胞菌細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓大于外界NaCl溶液的滲透壓，而細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓不僅僅是由NaCl引起，A錯(cuò)誤；乙、丙組中，用NaCl處理時(shí)原生質(zhì)體表面積均低于初始值，說明細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，而處理解除后原生質(zhì)體表面積均高于初始值，說明細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，B正確；由題意及題圖可知，細(xì)胞在吸水和正常生長(zhǎng)時(shí)原生質(zhì)體表面積都會(huì)增加，C正確；細(xì)菌滅活后，細(xì)胞膜失去選擇透過性，再用NaCl溶液處理，原生質(zhì)體表面積將不發(fā)生變化，D正確。

02

真題體驗(yàn)·感悟高考

從科學(xué)思維角度，考查細(xì)胞的吸水

和失水

1.（2022·全國(guó)甲卷）植物成熟葉肉細(xì)胞的細(xì)胞液濃度可以不同?，F(xiàn)將a、b、c三種細(xì)胞液濃度不同的某種植物成熟葉肉細(xì)胞，分別放入三個(gè)裝有相同濃度蔗糖溶液的試管中，當(dāng)水分交換達(dá)到平衡時(shí)觀察到：①細(xì)胞a未發(fā)生變化；②細(xì)胞b體積增大；③細(xì)胞c發(fā)生了質(zhì)壁分離。若在水分交換期間細(xì)胞與蔗糖溶液沒有溶質(zhì)的交換，下列關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)的敘述，不合理的是（）

A.水分交換前，細(xì)胞b的細(xì)胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度

B.水分交換前，細(xì)胞液濃度大小關(guān)系為細(xì)胞b＞細(xì)胞a＞細(xì)胞c

C.水分交換平衡時(shí)，細(xì)胞c的細(xì)胞液濃度大于細(xì)胞a的細(xì)胞液濃度

D.水分交換平衡時(shí)，細(xì)胞c的細(xì)胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度

解析：C由“①細(xì)胞a未發(fā)生變化”可推出，細(xì)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(xì)胞a的細(xì)胞液濃度與外界蔗糖溶液的濃度相等；由“②細(xì)胞b體積增大”可推出，細(xì)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(xì)胞b的細(xì)胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度；由“③細(xì)胞c發(fā)生了質(zhì)壁分離”可推出，細(xì)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(xì)胞c的細(xì)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(xì)胞b的細(xì)胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度，A合理；水分交換前，細(xì)胞液濃度大小關(guān)系為細(xì)胞b＞細(xì)胞a＞細(xì)胞c，B合理；水分交換平衡時(shí)，細(xì)胞a和細(xì)胞c的細(xì)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(xì)胞c發(fā)生了質(zhì)壁分離，有水進(jìn)入蔗糖溶液中，故水分交換平衡時(shí)，細(xì)胞c的細(xì)胞液濃度小于細(xì)胞a的細(xì)胞液濃度，C不合理，D合理。

從科學(xué)探究角度，考查質(zhì)壁分離及

復(fù)原實(shí)驗(yàn)

2.（2023·廣東高考）保衛(wèi)細(xì)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(shí)裝片，觀察蔗糖溶液對(duì)氣孔開閉的影響，如圖為操作及觀察結(jié)果示意圖。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.比較保衛(wèi)細(xì)胞細(xì)胞液濃度，③處理后＞①處理后

B.質(zhì)壁分離現(xiàn)象最可能出現(xiàn)在滴加②后的觀察視野中

C.滴加③后有較多水分子進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞

D.推測(cè)3種蔗糖溶液濃度高低為②＞①＞③

解析：A蔗糖分子屬于二糖，不能進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，在清水中，保衛(wèi)細(xì)胞因滲透吸水導(dǎo)致氣孔開放，據(jù)題圖可知，滴加蔗糖溶液①，保衛(wèi)細(xì)胞氣孔張開程度幾乎與初始狀態(tài)一樣，推測(cè)蔗糖溶液①的濃度近似等于保衛(wèi)細(xì)胞細(xì)胞液濃度，滴加蔗糖溶液②，保衛(wèi)細(xì)胞氣孔關(guān)閉，推測(cè)蔗糖溶液②的濃度高于保衛(wèi)細(xì)胞細(xì)胞液濃度，故質(zhì)壁分離最可能出現(xiàn)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(wèi)細(xì)胞氣孔張開比初始狀態(tài)更大，推測(cè)蔗糖溶液③的濃度低于保衛(wèi)細(xì)胞的細(xì)胞液濃度，滴加蔗糖溶液③后有更多的水分子進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，故蔗糖溶液③處理后的保衛(wèi)細(xì)胞細(xì)胞液濃度＜蔗糖溶液①處理后的保衛(wèi)細(xì)胞細(xì)胞液濃度，A錯(cuò)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.（2023·重慶高考）在相同條件下，分別用不同濃度的蔗糖溶液處理洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞，觀察其質(zhì)壁分離，再用清水處理后觀察其質(zhì)壁分離復(fù)原，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.T1組經(jīng)蔗糖溶液處理后，有52%的細(xì)胞原生質(zhì)層的收縮程度大于細(xì)胞壁

B.各組蔗糖溶液中，水分子不能從蔗糖溶液進(jìn)入細(xì)胞液

C.T1和T2組經(jīng)清水處理后發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞均復(fù)原

D.T3和T4組若持續(xù)用清水處理，質(zhì)壁分離的細(xì)胞比例可能下降

解析：B由柱形圖可知，T1組經(jīng)蔗糖溶液處理后，有52%的細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，即有52%的細(xì)胞原生質(zhì)層的收縮程度大于細(xì)胞壁，A正確；各組蔗糖溶液中，水分子可以從蔗糖溶液進(jìn)入細(xì)胞液，只是少于水分子從細(xì)胞液進(jìn)入蔗糖溶液，B錯(cuò)誤；T1和T2組部分細(xì)胞能發(fā)生質(zhì)壁分離，說明質(zhì)壁分離的細(xì)胞是活細(xì)胞，若經(jīng)清水處理后發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞均復(fù)原，C正確；T3和T4組若持續(xù)用清水處理，質(zhì)壁分離復(fù)原的細(xì)胞逐漸增多，質(zhì)壁分離的細(xì)胞比例可能下降，D正確。

03

課后作業(yè)·鞏固提升

一、選擇題

1.如圖甲為兩個(gè)滲透裝置，溶液a、b為

不同濃度的同種溶液（溶質(zhì)不能透過半

透膜），且a溶液濃度＜b溶液濃度，c為

清水，圖乙為顯微鏡下觀察到的某植物表皮細(xì)胞，下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.圖甲中裝置2的液面一段時(shí)間后會(huì)高于裝置1的液面

B.圖乙中的⑤④⑥相當(dāng)于圖甲中的②

C.若圖乙所示為某農(nóng)作物的根毛細(xì)胞，此時(shí)應(yīng)及時(shí)灌溉

D.圖乙中的⑦與圖甲中的②通透性不同

解析：B根據(jù)題干“a溶液濃度＜b溶液濃度，c為清水且溶質(zhì)不能透過半透膜”可知，一段時(shí)間后裝置2的液面高于裝置1的液面，A正確；圖乙細(xì)胞中含有大液泡，因此可以構(gòu)成滲透系統(tǒng)，其中原生質(zhì)層相當(dāng)于圖甲中的②半透膜，圖乙中⑥為細(xì)胞膜，⑦為液泡膜，以及兩者之間的細(xì)胞質(zhì)⑧共同構(gòu)成原生質(zhì)層，B錯(cuò)誤；若圖乙所示為某農(nóng)作物根毛細(xì)胞，上述圖中細(xì)胞發(fā)生了質(zhì)壁分離，表明土壤滲透壓高、缺水，應(yīng)及時(shí)灌溉，C正確；圖乙中的⑦為液泡膜，具有選擇透過性，圖甲中的②沒有選擇透過性，只要顆粒大小小于膜上的孔均可以通過，D正確。

2.將洋蔥細(xì)胞放入大于細(xì)胞液濃度的KNO3溶液中，一段時(shí)間后用顯微鏡觀察，發(fā)現(xiàn)該細(xì)胞未發(fā)生質(zhì)壁分離，其原因可能是該細(xì)胞（）

①是死細(xì)胞②大量吸水漲破細(xì)胞③是根尖分生區(qū)細(xì)胞④大量失水⑤質(zhì)壁分離后又自動(dòng)復(fù)原

A.①②③B.①③⑤

C.②③⑤D.②④⑤

3.如圖分別表示高等動(dòng)植物細(xì)胞及原生動(dòng)物細(xì)胞以三種不同的機(jī)制避免滲透膨脹示意圖。下列敘述正確的是（）

A.動(dòng)物細(xì)胞將離子排出不需要借助載體蛋白

B.植物細(xì)胞吸水達(dá)到滲透平衡時(shí)，水分子不再進(jìn)出細(xì)胞

C.若將原生動(dòng)物置于低滲溶液中，其收縮泡的伸縮頻率會(huì)加快

D.三種細(xì)胞發(fā)生滲透吸水，均以細(xì)胞膜充當(dāng)發(fā)生滲透所需的半透膜

解析：C動(dòng)物細(xì)胞排出離子的方式為主動(dòng)運(yùn)輸或協(xié)助擴(kuò)散，兩者均需要載體蛋白，A錯(cuò)誤；植物細(xì)胞吸水達(dá)到滲透平衡時(shí)，水分子進(jìn)出達(dá)到平衡，B錯(cuò)誤；原生動(dòng)物生活在低滲溶液中，會(huì)通過收縮泡將多余的水排到細(xì)胞外，其收縮泡的伸縮頻率會(huì)加快，C正確；動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜，而植物細(xì)胞的半透膜是原生質(zhì)層，包括細(xì)胞膜、液泡膜以及兩者之間的細(xì)胞質(zhì)，D錯(cuò)誤。

4.取生理狀態(tài)相同的某種植物新鮮葉片若干，去除大的葉脈后剪成大小相同的小塊，隨機(jī)分成三等份，之后分別放入三種濃度的蔗糖溶液（甲、乙、丙）中，一定時(shí)間后測(cè)得甲的濃度變小，乙的濃度不變，丙的濃度變大。假設(shè)蔗糖分子不進(jìn)出細(xì)胞，則關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列說法不正確的是（）

A.實(shí)驗(yàn)前，甲的濃度＞乙的濃度＞丙的濃度

B.乙的濃度不變是因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)蔗糖濃度與乙的濃度相等

C.實(shí)驗(yàn)中，細(xì)胞與蔗糖溶液間的水分移動(dòng)屬于自由擴(kuò)散

D.甲、丙的濃度變化是由水分在細(xì)胞與蔗糖溶液間移動(dòng)引起的

解析：B根據(jù)題意分析可知，生理狀態(tài)相同的葉片的細(xì)胞液濃度是相同的，甲的濃度＞細(xì)胞液濃度，乙的濃度＝細(xì)胞液濃度，丙的濃度＜細(xì)胞液濃度，則實(shí)驗(yàn)前甲的濃度＞乙的濃度＞丙的濃度，A正確；乙的濃度不變是因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)細(xì)胞液濃度與乙的濃度相等，B錯(cuò)誤；細(xì)胞與蔗糖溶液間的水分移動(dòng)屬于自由擴(kuò)散，C正確；甲、丙的濃度變化是由滲透作用引起的，是由水分在細(xì)胞與蔗糖溶液間移動(dòng)引起的，D正確。

5.關(guān)于紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列說法錯(cuò)誤的是（）

實(shí)驗(yàn)組一段時(shí)間后再過一段時(shí)間滴加清水

①0.3g/mL蔗糖溶液質(zhì)壁分離無變化a

②0.5g/mL蔗糖溶液b無變化無變化

③1mol/LKNO3溶液質(zhì)壁分離c基本無變化

A.a為質(zhì)壁分離復(fù)原，在低倍鏡下即可觀察到

B.b為質(zhì)壁分離，且質(zhì)壁分離的速度比①組快

C.c為質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原，①③組對(duì)比說明細(xì)胞膜有選擇透過性

D.③組滴加清水后基本無變化的原因是細(xì)胞失水死亡

解析：Da加入清水，細(xì)胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原，在低倍鏡下即可觀察到，A正確；紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞在0.5g/mL蔗糖溶液，細(xì)胞失水，發(fā)生b質(zhì)壁分離，而且②組濃度高于①組，則質(zhì)壁分離的速度比①組快，B正確；紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞在1mol/LKNO3溶液，細(xì)胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離，但由于細(xì)胞吸收鉀離子和硝酸根離子，細(xì)胞吸水，發(fā)生c質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原，①組細(xì)胞不能吸收蔗糖，③組細(xì)胞能吸收鉀離子和硝酸根離子，對(duì)比說明細(xì)胞膜有選擇透過性，C正確；③組滴加清水后基本無變化，原因是由于細(xì)胞壁的伸縮性較小，使復(fù)原的細(xì)胞不能無限吸水，故會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞體積基本無變化，而不是細(xì)胞失水死亡，D錯(cuò)誤。

6.將洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞置于混有紅墨水的一定濃度的蔗糖溶液中，持續(xù)觀察某細(xì)胞在不同時(shí)段的形態(tài)變化如圖所示。下列相關(guān)分析正確的是（）

A.實(shí)驗(yàn)表明，細(xì)胞壁具有全透性且沒有伸縮性

B.圖乙細(xì)胞的吸水能力大于圖甲細(xì)胞的吸水能力

C.圖丙細(xì)胞的細(xì)胞液濃度一定小于外界蔗糖溶液濃度

D.一段時(shí)間后，可觀察到圖丙細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象

解析：B實(shí)驗(yàn)表明，細(xì)胞壁具有全透性且伸縮性很小，A錯(cuò)誤；圖甲細(xì)胞處于正常狀態(tài)，圖乙細(xì)胞處于失水狀態(tài)，因此圖乙細(xì)胞的吸水能力大于圖甲細(xì)胞的吸水能力，B正確；如果圖丙細(xì)胞處于質(zhì)壁分離過程中，圖丙細(xì)胞的細(xì)胞液濃度小于外界蔗糖溶液濃度；如果圖丙細(xì)胞處于質(zhì)壁分離停止時(shí)，圖丙細(xì)胞的細(xì)胞液濃度小于或等于外界蔗糖溶液濃度，C錯(cuò)誤；蔗糖分子不能進(jìn)入細(xì)胞，因此一段時(shí)間后，不能觀察到圖丙細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象，D錯(cuò)誤。

7.圖甲是人成熟的紅細(xì)胞處在不同濃度的NaCl溶液中，紅細(xì)胞的體積（V）與初始體積（V0）之比的變化曲線；圖乙是某植物細(xì)胞在一定濃度的KNO3溶液中細(xì)胞失水量的變化情況，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

A.圖甲中150mmol·L－1NaCl溶液不影響人成熟的紅細(xì)胞的功能

B.圖甲中顯示可用小于100mmol·L－1NaCl溶液處理人成熟的紅細(xì)胞來獲得細(xì)胞膜

C.圖乙中Oa段，細(xì)胞的吸水能力逐漸增強(qiáng)

D.圖乙中細(xì)胞最終恢復(fù)到原始的細(xì)胞體積

解析：D圖甲中，在150mmol·L－1NaCl溶液中紅細(xì)胞體積與初始體積之比等于1.0，說明該溶液濃度與紅細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)液濃度相等，不影響紅細(xì)胞的功能，A正確；圖甲中紅細(xì)胞在100mmol·L－1NaCl溶液中會(huì)吸水破裂，因此，用小于該濃度的NaCl溶液處理人成熟的紅細(xì)胞可制備細(xì)胞膜，B正確；圖乙中Oa段細(xì)胞的失水量逐漸增大，則細(xì)胞液濃度逐漸增大，因此，細(xì)胞的吸水能力逐漸增強(qiáng)，C正確；據(jù)圖可知，b點(diǎn)時(shí)細(xì)胞恢復(fù)到原始的細(xì)胞體積，之后能繼續(xù)吸水，由于細(xì)胞壁的存在且細(xì)胞壁具有一定的伸縮性，細(xì)胞體積不會(huì)無限增大，最終細(xì)胞體積略大于原始的細(xì)胞體積，D錯(cuò)誤。

8.（不定項(xiàng)）某實(shí)驗(yàn)小組以洋蔥鱗片葉為實(shí)驗(yàn)材料，將相同的洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞置于三種不同濃度的KNO3溶液中，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原所需的時(shí)間如表所示。下列相關(guān)敘述不正確的是（）

組別KNO3溶液濃度質(zhì)壁分離時(shí)間（s）質(zhì)壁分離復(fù)原時(shí)間（s）

甲C190550

乙C2120320

丙C345未發(fā)生復(fù)原

A.根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，KNO3溶液濃度的大小關(guān)系為C3＜C1＜C2

B.質(zhì)壁分離復(fù)原后，甲、乙組細(xì)胞的細(xì)胞液濃度和外界KNO3溶液濃度相等

C.丙組細(xì)胞質(zhì)壁分離后未發(fā)生復(fù)原的原因可能是失水過多導(dǎo)致細(xì)胞死亡

9.（不定項(xiàng)）圖甲中的A為1mol·L－1的葡萄糖

溶液，B為1mol·L－1的乳酸溶液（呈分子狀態(tài)）

，圖乙表示人的紅細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)示意圖及葡萄

糖和乳酸的跨膜運(yùn)輸情況。下列說法正確的是

（）

A.若圖甲半透膜為只含磷脂分子的半透膜，則液面不再發(fā)生變化時(shí)，A側(cè)液面與B側(cè)液面等高

B.若圖甲半透膜上只含有圖乙中的蛋白質(zhì)①，則液面不再發(fā)生變化時(shí)，A側(cè)液面低于B側(cè)液面

C.若圖甲半透膜上只含有圖乙中的蛋白質(zhì)②，則液面不再發(fā)生變化時(shí)，A側(cè)液面高于B側(cè)液面

D.某些藥物大分子不容易被細(xì)胞吸收，若用人工膜包裹后再注射則更容易進(jìn)入細(xì)胞，此實(shí)例可說明細(xì)胞膜的磷脂分子具有流動(dòng)性

解析：ABD如圖甲所示，A為1mol·L－1的葡萄糖溶液，B為1mol·L－1的乳酸溶液，溶質(zhì)分子數(shù)相等，水分子數(shù)也相等，葡萄糖分子和乳酸分子都不能通過只含磷脂分子的半透膜，因此，如果半透膜為只含磷脂分子的半透膜，則液面不再變化時(shí)，A側(cè)液面等于B側(cè)液面，A正確；圖乙中的蛋白質(zhì)①是運(yùn)輸葡萄糖的載體，如果在圖甲所示半透膜上只含有圖乙的蛋白質(zhì)①，則A側(cè)葡萄糖可向B側(cè)運(yùn)輸，導(dǎo)致A側(cè)溶液濃度下降，B側(cè)溶液濃度上升，則水分子由A側(cè)運(yùn)輸?shù)紹側(cè)比較多，則A側(cè)液面將低于B側(cè)液面，B正確；圖乙中的蛋白質(zhì)②是運(yùn)輸乳酸的載體，如果圖甲半透膜上只含有圖乙中的蛋白質(zhì)②，乳酸運(yùn)輸需要消耗能量，由于缺少能量，因此乳酸不能從B側(cè)向A側(cè)運(yùn)輸，則兩側(cè)溶液濃度仍相同，A側(cè)液面等于B側(cè)液面，C錯(cuò)誤；人工膜包裹大分子后，容易進(jìn)入細(xì)胞，說明細(xì)胞膜的磷脂分子具有一定的流動(dòng)性，D正確。

二、非選擇題

10.袁隆平院士曾說，實(shí)現(xiàn)耐鹽堿水稻種植1億畝的目標(biāo)是他的第三個(gè)夢(mèng)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(zhǎng)、畝產(chǎn)量在300公斤以上的水稻品種。現(xiàn)有普通水稻和耐鹽堿水稻若干，由于標(biāo)簽損壞無法辨認(rèn)類型，某生物興趣小組使用0.3g/mL的KNO3溶液分別處理兩組水稻細(xì)胞，結(jié)果如圖1，請(qǐng)回答相關(guān)問題：

（1）該實(shí)驗(yàn)通過觀察原生質(zhì)體體積相對(duì)值進(jìn)行比較，故所選水稻細(xì)胞必須含有的細(xì)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：（1）根據(jù)圖1分析可知，Ⅰ組水稻發(fā)生了質(zhì)壁分離和復(fù)原，說明所選水稻細(xì)胞為成熟的細(xì)胞，含有大液泡。由于植物細(xì)胞壁伸縮性有限，因此Ⅱ組水稻不能無限吸水，故曲線不能無限制上升。

答案：（1）液泡細(xì)胞壁（的伸縮性）

（2）A→B段，Ⅰ組水稻的吸水能力，此時(shí)，在細(xì)胞壁和原生質(zhì)體之間充滿了。

解析：（2）A→B段，Ⅰ組水稻發(fā)生質(zhì)壁分離，細(xì)胞液濃度增大，吸水能力逐漸升高。由于細(xì)胞壁具有全透性，故此時(shí)在細(xì)胞壁和原生質(zhì)體之間充滿了KNO3溶液。

答案：（2）逐漸升高KNO3溶液

（3）實(shí)驗(yàn)過程中并未添加清水，Ⅰ組水稻原生質(zhì)體體積的變化是由于細(xì)胞能通過主動(dòng)吸收，從而使得細(xì)胞液的濃度變得比外界溶液濃度。

解析：（3）由于細(xì)胞能通過主動(dòng)吸收K＋和N，使細(xì)胞液濃度高于外界溶液濃度，細(xì)胞吸水，因此細(xì)胞會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原。

答案：（3）K＋和N高

（4）某同學(xué)想探究耐鹽堿水稻的耐鹽堿能力，可選用組水稻進(jìn)行合理分組，配置一系列濃度大于0.3g·mL－1的KNO3溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察。若1h后觀察到的實(shí)驗(yàn)結(jié)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：（4）根據(jù)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(jìn)行合理分組。據(jù)圖2可知，細(xì)胞在0.4g·mL－1的KNO3溶液中未發(fā)生質(zhì)壁分離，而在0.45g·mL－1的KNO3溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離。因此若要其正常生長(zhǎng)，需要將該品系的耐鹽堿水稻種植在鹽濃度低于0.45g·mL－1的土壤中。

答案：（4）Ⅱ0.45g·mL－1

11.鹽地堿蓬能生活在靠近海灘或者海水與淡水匯合的河口地區(qū)，其能在鹽脅迫逆境中正常生長(zhǎng)，與其根細(xì)胞獨(dú)特的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制有關(guān)。如圖是鹽地堿蓬根細(xì)胞參與抵抗鹽脅迫的示意圖（HKT1、AKT1、SOS1和NHX均為轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白）。請(qǐng)回答問題：

（1）大多數(shù)植物難以在鹽堿地上生長(zhǎng)，主要原因是，導(dǎo)致植物無法從土壤中獲得充足的水分。液泡中能儲(chǔ)存較高濃度的某些特定物質(zhì)，這體現(xiàn)了液泡膜具有的特性，該特性主要與液泡膜上的