1、第第 1 节节 被动运输被动运输 第第 1 课时课时 细胞的吸水和失水细胞的吸水和失水 知识点 1 渗透作用 1.(2021 山西大同市期中)如图所示，在 U 形管中部 c 处装有半透膜，在 a 侧加入 细胞色素C(相对分子质量1.3万道尔顿的蛋白质)的水溶液(红色)。 b侧加入清水， 并使 a、b 两侧液面高度一致。经过一段时间后，实验结果是( ) A.a、b 两液面高度一致，b 侧为无色 B.a、b 两液面高度一致，b 侧为红色 C.a 液面高于 b 液面，b 侧为无色 D.a 液面低于 b 液面，b 侧为红色 答案 C 解析 由于细胞色素 C(红色)是大分子物质， 不能通过半透膜， 所以
2、 a 侧浓度高， 水分从 b 侧向 a 侧流入的多，导致 a 侧液面升高，b 侧液面下降并且 a 侧红色，b 侧无色。 2.如图 1 所示的甲、乙、丙三个渗透装置中，三个漏斗颈的内径相等，漏斗内盛 有浓度相同的蔗糖溶液，且漏斗内液面高度相同，漏斗底部均封以半透膜，置于 同一个水槽的清水中。三个渗透装置半透膜的面积和所盛蔗糖溶液的体积如下表 所示。图 2 中曲线表示漏斗液面高度随时间的变化情况，则曲线、 与甲、乙、丙三个装置的对应关系是( ) 装置编号 甲 乙 丙 半透膜面积 S S/2 S 蔗糖溶液体积 T T 2T A.丙；甲；乙 B.乙；甲；丙 C.甲；乙；丙 D.丙；乙；甲 答案 A 解
3、析 丙的体积最大，吸水的量最大，漏斗液面高度最高，相对应的是图 2 中曲 线； 甲、 乙的体积相等， 但是甲漏斗口的半透膜面积比乙的大， 吸水的速度快， 故甲漏斗液面高度变化要比乙的快些，对应图 2 中曲线。 3.(2021 河南顶级名校联考)如图所示 U 形管中间被一种能允许水分子通过而单糖、 二糖不能通过的半透膜隔开， 先在两侧分别加入体积相同的 0.1 mol/L 的蔗糖溶液 和麦芽糖溶液， 一段时间后左右两侧液面高度变化是怎样的？若向 U 形管两侧加 入等量某种物质，右侧液面高度明显上升，那么加入的这种物质最可能是( ) A.右侧液面高度下降 胰岛素 B.右侧液面高度下降 蔗糖酶 C.
4、两侧液面高度不变 麦芽糖酶 D.两侧渡面高度不变 蒸馏水 答案 C 解析 蔗糖和麦芽糖都是二糖，将体积与物质的量浓度相同的蔗糖溶液和麦芽糖 溶液分别加入被半透膜隔开的 U 形管两侧， 由于半透膜只能允许水分子通过而二 糖不能通过，故一段时间后左右两侧液面高度相等，A、B 错误；向 U 形管两侧 加入等量某种物质，右侧液面高度上升，原因可能是右侧溶液浓度升高。麦芽糖 酶可以将一分子麦芽糖水解成两分子葡萄糖，使右侧溶液物质的量浓度增大，而 左侧的蔗糖未分解，水分子整体表现为由左侧向右侧流动，C 正确；若向 U 形管 两侧加入微量蒸馏水，不会使右侧液面高度明显上升，D 错误。 知识点 2 细胞的吸水
5、与失水 4.(2021 全国高一课时练习)将已经发生质壁分离的细胞放入清水中，其吸水力的 变化为( ) A.由大到小 B.由小到大 C.不变 D.等于 0 答案 A 5.(2021 沈阳市期中)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 答案 C 解析 由题意可知，圆柱块 P 在蒸馏水中放置，外界溶液浓度小于细
6、胞液浓度， 马铃薯细胞吸水膨胀，导致圆柱块 P 体积增大，无法放回原来的孔；圆柱块 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，故圆柱块 Q 体积不变，刚好能放回原来的孔，C 正确，A、B、D 错误。 6.将 a、b、c 三组红细胞分别置于不同浓度的 NaCl 溶液中进行实验，浸泡一段时 间后其细胞形态如下图所示。下列叙述错误的是( ) A.图中所示细胞质的浓度，a 组的比 b 组的高 B.浸泡过程中 a 组细胞失水量小于 c 组细胞失水量 C.若向 a 组烧杯中加入少量葡萄糖，则其细胞可能先皱缩后恢复原状 D.上述实验中引起细胞形态的改变而消
7、耗能量的多少比较：cba 答案 D 解析 根据图中信息，a 组细胞基本可以维持原状，b 组细胞吸水膨胀，c 组细胞 皱缩，细胞失水较多，B 正确；与 a 组相比，b 组细胞吸水，细胞质的浓度较低， A 正确；向 a 组烧杯中加入少量葡萄糖后，刚开始外界溶液浓度大于细胞内液浓 度，细胞失水皱缩，后来葡萄糖进入细胞内，造成细胞质浓度大于外界溶液，细 胞吸水恢复原状，C 正确；细胞形态的改变是细胞通过渗透失水或吸水造成的， 不消耗能量，D 错误。 知识点 3 探究植物细胞的吸水与失水 7.(2021 江西南昌市期中)取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干，去除主叶脉 后剪成大小相同的小块，随机分成三等
8、份，之后分别放入三种不同浓度的蔗糖溶 液(甲、乙、丙)中，一定时间后测得甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变 大。已知实验过程中蔗糖分子不进出该植物细胞，下列说法正确的是( ) A.实验前，丙的浓度乙的浓度甲的浓度 B.乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等 C.实验中，细胞与蔗糖溶液间水分子是单向移动的 D.甲、丙的浓度变化是由水分子在细胞与蔗糖溶液间的移动引起的 答案 D 解析 由题意可知，生理状态相同的叶片叶肉细胞的细胞液浓度是相同的，甲的 浓度变小，说明叶肉细胞失水，即甲的浓度细胞液的浓度，乙的浓度不变，说 明乙的浓度细胞液的浓度，丙的浓度变大，说明叶肉细胞吸水，则丙的浓度
9、细胞液的浓度，A 错误；乙的浓度不变是因为细胞内细胞液的浓度与乙的浓度相 等，B 错误；实验中，细胞与蔗糖溶液间水分子是双向移动的，C 错误；甲、丙 的浓度变化是细胞渗透吸水和渗透失水造成的，由水分子在细胞与蔗糖溶液间移 动引起，D 正确。 8.(2021 湖南长沙市期中)某同学在实验室中利用紫色洋葱鳞片叶外表皮做“探究 植物细胞的吸水和失水”实验时，在老师的帮助下，进行了一系列的创新实验， 实验步骤和现象如表所示： 组别 5 min 再过 5 min 滴加清水后 5 min 0.3 g/mL 蔗糖溶液 x 无变化 质壁分离复原 0.5 g/mL 蔗糖溶液 质壁分离 y 无变化 1 mol/L
10、 KNO3溶液 质壁分离 质壁分离复原 z 1 mol/L 醋酸溶液 无变化 无变化 无变化 对表中信息的推断或解释错误的是( ) A.x 为质壁分离，因为细胞壁的伸缩性小于原生质层的 B.y 为质壁分离或无变化，可能是细胞因失水过多而死亡 C.z 为细胞体积稍增大，细胞液颜色变浅 D.组无变化是因为细胞吸水量等于失水量 答案 D 解析 因为细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞 在 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中会发生质壁分离，A 正确；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞 在 0.5 g/mL 的蔗糖溶液中会发生质壁分离，但由于蔗糖溶液浓度过高，细胞可能 因失水过多而死亡， B正
11、确； 在1 mol/L的KNO3溶液中， 由于细胞吸收K 和NO 3， 故细胞先发生质壁分离后自动复原，滴加清水后，细胞体积稍增大，细胞液颜色 变浅，C 正确；在 1 mol/L 醋酸溶液中细胞可能已被杀死，故细胞不会发生质壁 分离及复原，组无变化，D 错误。 9.(2021 湖北荆州调研)现有取自同一个紫色洋葱鳞片叶外表皮的大小相同、生理 状态相似的两个成熟细胞，将它们分别浸没在甲、乙两种溶液中，测得液泡直径 的变化情况如图所示。下列有关叙述正确的是( ) A.乙溶液的浓度比甲溶液的浓度大 B.只有在乙溶液中的细胞发生了质壁分离 C.处理 2 min 时，甲、乙溶液中细胞的细胞液浓度均大于初
12、始值 D.本实验若选用黑藻叶肉细胞为材料，则会干扰实验现象 答案 C 解析 据题图可知，实验开始的一段时间内，处于甲溶液中的洋葱鳞片叶外表皮 细胞的液泡的直径减小的速度更快，因此甲溶液的浓度比乙溶液的浓度大，A 错 误；实验初始，甲溶液中的细胞的液泡直径不断减小，说明在甲溶液中的细胞也 发生了质壁分离，B 错误；与初始状态相比，处理 2 min 时，处于甲、乙溶液中 的细胞的液泡的直径均减小了，说明细胞均发生了失水，故甲、乙溶液中细胞的 细胞液浓度与初始值相比均增大，C 正确；黑藻叶肉细胞中含有叶绿体，细胞质 呈现绿色，有利于观察质壁分离和复原现象，D 错误。 10.(2021 甘肃临夏期中)
13、如图 A 为两个渗透装置，溶液 a、b 为不同浓度的同种溶 液，且 a 溶液浓度b 溶液浓度，c 为清水，图 B 为显微镜下观察到的某植物表皮 细胞，下列叙述错误的是( ) A.图 A 中装置 2 的液面一段时间后会高于装置 1 的液面 B.图 B 中的、相当于图 A 中的 C.若图 B 所示为某农作物的根毛细胞，此时应及时灌溉 D.图 B 中的与图 A 中的通透性不同 答案 B 解析 根据题干“a 溶液浓度b 溶液浓度， c 为清水”， 可推断一段时间后装置 2 的液面高于装置 1 的液面，A 正确；图 B 细胞中含有大液泡，因此可以构成渗透 系统， 其中原生质层相当于图 A 中的半透膜，
14、图 B 中为细胞膜， 为液泡膜， 以及两者之间的细胞质即共同构成原生质层，B 错误；若图 B 所示为某农作物 的根毛细胞，因图中细胞发生了质壁分离，应及时灌溉，C 正确；图 B 中的的 膜具有选择透过性，图 A 中的没有选择透过性，只要微粒大小小于膜上的孔均 可以通过，D 正确。 11.(2021 天津四十三中月考)用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验” 的临时装片， 观察细胞的变化。 下列有关实验操作和结果的叙述， 正确的是( ) A.将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象 B.在盖玻片一侧滴入清水，细胞吸水膨胀但不会破裂 C.用不同浓度硝酸钾溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离
15、和复原现象 D.当质壁分离不能复原时，细胞仍具正常生理功能 答案 B 解析 装片在酒精灯上加热后细胞死亡，不再具有活性，不会发生质壁分离，A 错误；在盖玻片一侧滴加清水，另一侧用吸水纸吸引，能观察到中央液泡变大， 即细胞吸水膨胀，但植物细胞有细胞壁，故不会破裂，B 正确；适宜浓度的硝酸 钾溶液处理细胞后，可能观察到质壁分离和复原现象，但若硝酸钾浓度过大，可 能造成细胞失水死亡，不会发生复原现象，C 错误；当质壁分离不能复原时，说 明细胞失水过多而死亡，则细胞不再具有正常的生理功能，D 错误。 12.(2021 江苏徐州调研)如图所示为某学生利用紫色洋葱鳞片叶外表皮进行的某 实验的基本操作步骤。
16、请据图回答问题： (1)你认为他做该实验的目的是_， 该实验_(填“有”或“无”)对照实验。 (2)B步骤主要观察洋葱鳞片叶外表皮细胞中紫色_的大小和_的位 置。 (3)C步骤中吸水纸的作用是_。 (4)某学生在 F 步骤观察时， 视野中的细胞与 D 步骤看到的完全一样， 最可能的原 因是_ _。 (5)浸泡在一定浓度的 KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞，发生质壁分离后又 自动复原，其自动复原是因为_。 答案 (1)观察植物细胞的质壁分离与复原(或探究植物细胞的失水和吸水， 或证明 原生质层是一层半透膜，答案合理即可) 有 (2)液泡 原生质层 (3)引流，使细胞浸润在蔗糖溶液中 (4)细
17、胞失水过多而死亡 (5)K 和 NO 3会进入细胞内，使细胞外溶液浓度低于细胞液浓度，细胞吸水 解析 (1)据图分析实验过程可知，C 和 E 步骤是改变细胞外溶液浓度的大小，观 察其对洋葱鳞片叶外表皮细胞的影响，可推知此实验的目的可能是观察植物细胞 的质壁分离与复原。(2)B 步骤时还没有发生质壁分离，此时主要是观察洋葱鳞片 叶外表皮细胞中紫色液泡的大小和原生质层的位置，以便与 D 步骤比较。(3)C 步 骤中吸水纸的作用是使洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在蔗糖溶液中。(4)F 步骤时洋 葱鳞片叶外表皮细胞不能发生质壁分离复原的原因可能是质壁分离时间过长，细 胞长时间浸润在质量浓度为 0.3 g/m
18、L 的蔗糖溶液中导致细胞失水过多而死亡或 0.3 g/mL 蔗糖溶液对所用表皮细胞来说浓度过高，会使其失水过快过多而死亡。 (5)K 和 NO 3会进入细胞内，使细胞外溶液浓度低于细胞液浓度，细胞吸水，自 动复原。 13.(2021 盐城市月考)成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中， 会发生质壁分离 现象，如图 a 是发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞。请回答下列问题： (1)图 a 中细胞的质壁分离指的是细胞壁和_的分离，后者的结构包括 _(填编号)、液泡膜以及二者之间的细胞质。 (2)若将正常的洋葱鳞片叶外表皮细胞置于 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中， 一段时间后发 生的现象是_。 (3)
19、如图 b 是某同学在观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时 细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是_。 (4)将形状、大小相同的红心萝卜 A 和红心萝卜 B 幼根各 5 段，分别放在不同浓 度的蔗糖溶液(甲戊)中，一段时间后，取出红心萝卜的幼根称重，结果如图 c 所示，据图分析： 图 c 红心萝卜 A 比红心萝卜 B 的细胞液浓度_(填“高”或“低”)。 在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后红心萝卜 A 的细胞液浓度会 _(填“升高”或“降低”)。 甲戊蔗糖溶液中，浓度最大的是_。 答案 (1)原生质层 2 (2)质壁分离 (3)细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶 液的浓度 (4)
20、高 降低 乙 解析 (1)图 a 中细胞的质壁分离指的是细胞壁和原生质层的分离；后者的结构包 括 2 细胞膜、4 液泡膜以及二者之间的 5 细胞质。(2)若将正常的洋葱鳞片叶外表 皮细胞置于 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中，由于蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失 水， 蔗糖不能通过细胞膜进入细胞内， 故一段时间后发生的现象是质壁分离。 (3) 如图 b 是某同学在观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细 胞处于质壁分离的状态，细胞可能继续失水分离、也可能处于吸水质壁分离复原 状态，所以此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系有细胞液的浓度大于、等于或 小于外界溶液的浓度三种可能。(4)在丙溶液中，相同浓度的溶液，但萝卜条 A 的质量增加量大于萝卜条 B，说明 A 吸水多，故萝卜条 A 细胞液浓度高于萝卜条 B 细胞液浓度。在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后萝卜条 A 吸水， 其细胞液浓度降低。甲戊蔗糖溶液中，乙溶液处理后质量减少最多，故细胞 失水最多，浓度最大的是乙溶液。
