苏教版 (2019)必修1《分子与细胞》第二节 细胞——生命活动的基本单位精品第1课时学案

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第三节　物质进出细胞的运输方式
第1课时　细胞质膜具有选择透过性
[学习目标]　1.理解渗透作用的条件及原理。2.结合探究实验，分析理解细胞吸水和失水的过程及原理的应用。
一、植物细胞的质壁分离和复原现象

1．渗透作用
(1)渗透现象的分析

烧杯中是质量分数为5%的蔗糖溶液，溶质分子少(水的相对含量高)；漏斗中是质量分数为10%的蔗糖溶液，溶质分子多(水的相对含量低)；所以水分子从烧杯向漏斗中扩散。
(2)选择透过性膜：又叫半透膜，对物质进出具有选择作用的膜。
(3)渗透作用：在半透膜的两侧，水分子从溶质分子相对较少的区域向溶质分子相对较多的区域扩散，这一现象称为渗透作用。
2．动物细胞的吸水和失水
(1)动物细胞发生渗透作用的条件：动物细胞的细胞质膜也相当于一层半透膜。
(2)动物细胞的吸水和失水现象
当细胞质与外界溶液形成浓度差时，通过渗透作用吸水过多时细胞会涨破，失水过多时细胞会皱缩。
3．植物细胞的吸水或失水
(1)成熟植物细胞的结构



(2)条件
过程
条件
吸水
外界溶液的渗透压＜细胞液的渗透压
失水
外界溶液的渗透压＞细胞液的渗透压
平衡
外界溶液的渗透压＝细胞液的渗透压

判断正误
(1)液面高度不再变化时，即达到渗透平衡状态，此时水分子不再进出半透膜(　　)
(2)当达到渗透平衡时，半透膜两侧的溶液浓度一定相等(　　)
(3)动物细胞和植物细胞放在蒸馏水中会吸水涨破(　　)
(4)植物细胞吸水停止时，细胞液渗透压等于外界溶液渗透压(　　)
(5)细胞内的液体统称为细胞液(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×

一、分析渗透现象，概括渗透作用的原理
观察教材中的渗透示意图2－3－2，思考下列问题：
(1)长颈漏斗内液面会不会一直升高，为什么？
提示　不会。长颈漏斗中的液面升高时，液体产生的静水压也随之变大，当静水压增大到和渗透压相等时(二者的方向相反，静水压向外、渗透压向内)，通过半透膜进出长颈漏斗的水分子数相等，因此，液面就不再升高了。
(2)当液面不再升高时，长颈漏斗内外液体的浓度相等吗？
提示　不相等。当水分子进出达到动态平衡时，长颈漏斗中溶液浓度仍高于烧杯中的液体浓度。
(3)如果烧杯中是10%蔗糖溶液，结果会怎样？渗透平衡的实质是什么？
提示　漏斗中的液面将保持不变；渗透平衡只意味着半透膜两侧的水分子进出达到平衡状态，既不可看作没有水分子进出，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。
(4)分析上述装置出现渗透现象的条件有哪些？
提示　具有半透膜且半透膜两侧溶液的浓度存在浓度差。
二、植物细胞的吸水和失水
阅读教材P58，回答下列问题：
(1)原生质层是否相当于一层半透膜？
提示　是。
(2)高等植物细胞吸水或失水取决于什么条件？
提示　取决于细胞液和外界溶液的浓度差，一般情况下，浓度差越大，细胞吸水或失水越多。

1．渗透现象中液面变化的判断方法
半透膜两侧分别为渗透压不同的A、B溶液，有以下三种情况：
(1)若A侧溶液溶质(如葡萄糖等)可以通过半透膜，B侧溶液溶质不能通过半透膜，则B侧液面升高。
(2)若A侧和B侧溶质是同种物质且均不能通过半透膜，则渗透压高的一侧液面升高。
(3)若A、B两侧溶液的溶质均能通过半透膜，则两侧不存在高度差。
2．渗透作用模型与成熟植物细胞和外界溶液形成的渗透系统的比较
项目
渗透作用模型
成熟植物细胞与外界
溶液形成的渗透系统
图解


基本条件
半透膜、浓度差
原生质层——选择透过性膜，浓度差——细胞液与外界溶液之间的渗透压差
原理
水分子通过半透膜的扩散作用
水分子通过原生质层在细胞液与外界溶液之间发生扩散
水扩散总趋势
低浓度溶液→高浓度溶液


1．如图为研究渗透作用的实验装置，漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，水分子可以透过半透膜，而蔗糖分子则不能。当渗透达到平衡时，液面差为m。下列有关分析错误的是(　　)

A．渗透平衡时，烧杯中的水分子仍然能够进入漏斗
B．渗透平衡时，溶液S1的浓度大于溶液S2的浓度
C．若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，再次平衡时m将增大
D．平衡后若向烧杯中加入适量同初始S2浓度相等的蔗糖溶液，再次平衡时m将减小
答案　C
解析　渗透平衡时，烧杯中的水分子仍然能够进入漏斗，进入漏斗和流出漏斗的水达到动态平衡，A正确；图中由于漏斗内的溶液浓度高，因此烧杯中的水分子会通过渗透作用进入漏斗，使漏斗内液面升高，渗透平衡时液柱会产生静水压，与漏斗内因溶液浓度差产生的渗透压大小相等，渗透平衡时，两种溶液的浓度是S1溶液浓度>S2溶液浓度，B正确；达到渗透平衡时，漏斗内的溶液(S1)浓度下降，漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)浓度差下降，此时若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，再次平衡时m将变小，C错误；平衡后漏斗外溶液浓度升高，若向烧杯中加入适量同初始S2浓度相等的蔗糖溶液，会导致两侧溶液浓度差降低，再次平衡时m将减小，D正确。
2．(2022·江苏盐城高一期末)将动、植物细胞放入清水中会出现下图所示现象。下列有关叙述错误的是(　　)


A．过程①②都有渗透作用的发生
B．过程①②中水分子运动都是双向的
C．红细胞破裂，说明红细胞质膜没有选择透过性
D．动物细胞与植物细胞形态变化差异的原因与其结构有关
答案　C
解析　动物细胞的细胞质膜和植物细胞的原生质层具有选择透过性，过程①②都有渗透作用的发生，A正确；过程①②中水分子运动都是双向的，只是进入细胞的水分子数目较多，B正确；植物细胞的细胞壁具有全透性，不能控制物质进出细胞，但对植物细胞具有支持和保护作用，所以植物细胞不会吸水涨破，D正确。
二、观察植物细胞的质壁分离和复原现象

1．材料选择：紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，其为成熟的植物细胞，且液泡为紫色，易于观察。
2．实验过程
制作装片：制作紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的临时装片
↓
低倍镜观察：有一个紫色大液泡，原生质层紧贴细胞壁
↓
滴加蔗糖溶液：在盖玻片的一侧滴加质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复多次
↓
低倍镜和高倍镜观察：观察紫色大液泡的体积以及细胞质膜的变化
↓
滴加清水：在盖玻片的一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸吸引，重复多次
↓
低倍镜和高倍镜观察：观察紫色大液泡的体积以及细胞质膜的变化
3．质壁分离和复原现象的原因分析
(1)原生质层具有选择透过性，水分子能自由通过，蔗糖分子不能通过。
(2)细胞液和外界溶液之间存在渗透压差，且原生质层的伸缩性大于细胞壁。
①当细胞液渗透压小于外界溶液渗透压时，细胞失水，原生质层和细胞壁逐渐分离，发生质壁分离现象。
②发生质壁分离的细胞，当细胞液渗透压大于外界溶液渗透压时，细胞吸水，发生质壁分离复原现象。
判断正误
(1)洋葱鳞片叶内表皮细胞不能发生质壁分离现象(　　)
(2)动物细胞不能发生质壁分离(　　)
(3)植物的导管细胞、洋葱根尖分生区细胞也能发生质壁分离现象(　　)
(4)质壁分离过程中，细胞失水速率逐渐加快(　　)
(5)用0.5 g/mL的蔗糖溶液与用0.3 g/mL的蔗糖溶液进行实验，实验现象可能不同(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√

一、植物细胞的质壁分离和复原现象的观察和应用
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。请据图回答下列问题：

(1)你认为他做该实验的目的是什么？该实验有无设置对照？
提示　该实验的目的是观察植物细胞的质壁分离和复原。该实验前后对照。
(2)步骤B主要目的是什么？
提示　观察洋葱鳞片叶外表皮细胞中紫色大液泡的相对大小和细胞质的分布情况。
(3)步骤C中吸水纸的作用是什么？
提示　使细胞浸润在蔗糖溶液中。
(4)若某学生在F步骤没有观察到质壁分离复原现象，最可能的原因是什么？
提示　配置的蔗糖溶液浓度过高，细胞因失水过多而死亡。
(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的原因是什么？
提示　K＋和NO会进入细胞内，使细胞外液渗透压低于细胞液渗透压，细胞重新吸水。
(6)将同一成熟植物细胞依次浸入蒸馏水、0.3 mol/L的蔗糖溶液和0.4 mol/L的KNO3溶液中，测得液泡的体积随时间的变化曲线如图所示，则曲线A、B、C分别代表细胞所处的溶液。

提示　A代表蒸馏水、B代表KNO3溶液、C代表蔗糖溶液。
二、植物细胞的质壁分离和复原的应用
细胞液中物质的浓度对于维持细胞的生命活动非常重要。现提供紫色洋葱鳞片叶表皮细胞，请设计实验，测定该细胞的细胞液的浓度相当于多少质量分数的蔗糖溶液。写出你的实验思路，并分析其中的基本原理。
提示　可以配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液，将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中，适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况。记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，据此推算出细胞液浓度应介于这两个浓度之间。

1．实验现象
外界溶液
中央液泡大小
原生质层的位置
细胞大小
液泡颜色
蔗糖溶液
变小
与细胞壁分离
基本不变
变深
清水
恢复原状
与细胞壁紧贴
基本不变
变浅

2.判断细胞能否发生质壁分离和复原的方法
(1)若溶质分子不能通过细胞质膜，在一定浓度的该种溶液中细胞只发生质壁分离，不能自动复原。
(2)若溶质分子能通过细胞质膜，在一定浓度的该种溶液中，细胞先发生质壁分离，后自动复原，如一定浓度的KNO3溶液、尿素溶液等。
(3)在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离，但时间过久或溶液浓度过高，细胞会因过度失水而死亡。
3．植物细胞质壁分离和复原的应用
(1)可以判断细胞死活

(2)可以比较不同植物的细胞液浓度


3．(2022·江苏淮安高一期末)某同学用紫色洋葱鳞片叶表皮做实验材料，观察到甲、乙两个图像。下列叙述正确的是(　　)

A．直接用高倍镜观察表皮细胞，可以节省实验时间
B．用紫色洋葱内、外表皮做实验材料，实验效果相同
C．0.3 g/mL蔗糖溶液处理实验材料，观察到的是图像乙
D．清水处理质壁分离的细胞，一定会发生质壁分离复原
答案　C
解析　由于外表皮细胞中含有紫色大液泡，而内表皮细胞中的大液泡内不含颜色，所以用紫色洋葱外表皮做实验材料时更容易观察到实验结果，B错误；0.3 g/mL蔗糖溶液处理实验材料，会由于细胞外液溶液浓度大于细胞液浓度使细胞失水，出现质壁分离，即观察到的是图像乙，C正确；若质壁分离时大量失水或质壁分离时间过长，可能会使细胞死亡，此时用清水处理质壁分离的细胞，不能发生质壁分离复原，D错误。
4．取一红色牡丹的2个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞。将它们分别置于Ⅰ和Ⅱ两种溶液中，测得细胞中液泡直径的变化如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)

A．前2 min溶液Ⅱ中的花瓣细胞失水速率大于溶液Ⅰ中的
B．溶液Ⅰ中约6 min时液泡的颜色最深，细胞吸水能力最强
C．6 min后Ⅰ溶液中液泡直径逐渐恢复是因为此时才有溶质分子进入细胞
D．若Ⅱ溶液中的花瓣细胞长期处于8 min时的状态，细胞可能会死亡
答案　C
解析　根据曲线图可知，前2 min溶液Ⅱ中的花瓣细胞液泡直径比溶液Ⅰ中下降得快，可见，前2 min溶液Ⅱ中的花瓣细胞失水速率大于溶液Ⅰ中的，A正确；溶液Ⅰ中约6 min时，液泡直径达到最小，说明此时失水程度最大，因此，该时刻液泡的颜色最深，细胞吸水能力最强，B正确；6 min后Ⅰ溶液中液泡直径逐渐恢复是因为溶液中的溶质分子不断进入细胞的缘故，C错误；若Ⅱ溶液中的花瓣细胞长期处于8 min时的质壁分离状态，细胞可能会因为缺水死亡，D正确。
三、细胞质膜对不同物质的通透性不同

1．一般来说，气体分子、相对分子质量小的不带电的极性分子、脂溶性分子等容易通过细胞质膜；离子、相对分子质量大的不带电的极性分子和各种带电的极性分子都难以自由通过细胞质膜。
2．细胞内的其他细胞器膜和细胞质膜一样，都是选择透过性膜。
判断正误
(1)科学家认为，植物细胞在乙醇溶液中不发生质壁分离的主要原因是水和乙醇分子都不能通过细胞质膜(　　)
(2)科学家用含有不同物质的溶液重复质壁分离实验，发现细胞质膜对于不同物质有着不同的通透性(　　)
(3)气体分子(O2、CO2、N2)、相对分子质量小的不带电的极性分子(如尿素、乙醇)、离子和脂溶性分子等容易通过细胞质膜(　　)
(4)相对分子质量大的不带电的极性分子(如葡萄糖)和各种带电的极性分子都可以自由通过细胞质膜(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×

分析细胞质膜对不同物质的通透性
分析教材P60的知识链接，回答问题。
1．脂溶性越强的物质，越容易通过细胞质膜，这与细胞质膜的结构有何关系？
提示　细胞质膜的基本支架是磷脂双分子层，因此脂溶性越强的物质越容易通过细胞质膜。
2．其他生物膜对不同物质的通透性是否和细胞质膜相似？为什么？
提示　是；因为所有的生物膜都由磷脂和蛋白质组成。

半透膜与选择透过性膜
(1)半透膜：指一些物质可以透过，另一些物质不能透过的多孔性薄膜。从结构上看，生物膜相当于半透膜。但从功能上看，半透膜对物质的通透性取决于它的分子间隙，只要分子直径小于此间隙的物质就可以通过。
(2)选择透过性膜：除一些不带电荷的小分子能够以简单扩散的方式进出细胞外，离子和较小的有机分子(如葡萄糖和氨基酸等)的跨膜运输必须借助于转运蛋白。细胞质膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这是细胞质膜具有选择透过性的结构基础。细胞质膜的选择透过性是细胞质膜的功能特点。

5．科学家研究了细胞质膜对水、尿素、甲脲和甘油等多种物质的通透性，得到如下图所示的实验结果。下列相关叙述错误的是(　　)

(注：油/水分配系数能反映物质在油水两相中的分配情况。系数越大，说明物质越亲油，即脂溶性强；系数越小，越亲水，即水溶性强)
A．甘油的脂溶性小于甲醇，细胞质膜对乙醇的通透性高于甲脲
B．水分子的油/水分配系数较低，细胞质膜对其通透性也较低
C．一般来说，油/水分配系数越大的物质，越容易通过细胞质膜
D．据图可知，一般情况下脂溶性越强的物质越容易通过细胞质膜
答案　B
解析　水分子的油/水分配系数较低，但细胞质膜对其通透性却很高，B错误。
6．用相同的培养液分别培养水稻和番茄，一段时间后测定培养液中各种养分的含量。下图表示实验结束时培养液中各种养分的浓度占实验开始时浓度的百分比，根据测定的结果可推知(　　)

A．番茄和水稻对离子的吸收均具有选择性
B．水稻培养液中Mg浓度增加是根细胞分泌的结果
C．植物细胞对离子的吸收和对水的吸收是成正比的
D．番茄吸收Si的量比水稻吸收Si的量多
答案　A
解析　由题图可以看出，番茄和水稻在实验结束时培养液中各种养分的浓度占实验开始时浓度的百分比不同，说明番茄和水稻对矿质离子的吸收都具有选择性，A正确；因为根细胞吸收水和吸收矿质元素是两个相对独立的过程，水稻根细胞吸收水的相对量多于根对Ca、Mg吸收的相对量，因此实验结束时，培养液中Mg浓度增加，B错误；分析题图可以知道，实验结束时培养液中各种养分的浓度与实验开始时不同，因此植物对离子的吸收和对水的吸收不成比例，C错误；分析题图可以知道，番茄培养液中Si的浓度高于实验开始时，因此番茄对Si的吸收能力低于对水的吸收能力，番茄吸收Si的量比水稻吸收Si的量少，D错误。







题组一　渗透作用
1．(2022·江苏金湖中学高一期中)如图甲、乙为两个渗透装置。图甲是发生渗透作用时的初始状态，图乙是较长时间之后的状态。下列有关叙述错误的是(　　)

A．图中③为半透膜，水分子能自由通过
B．图乙中溶液①的浓度与溶液②的浓度相等
C．图甲中溶液②的浓度大于溶液①的浓度
D．图甲中溶液①和②浓度差越大，则图乙中的水柱越高
答案　B
解析　由于漏斗内液柱压力的作用，当液面不再上升时，水分子进出达到平衡，但溶液②的浓度依然大于溶液①的浓度，B错误。
2．如图所示，U型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0.1 mol·L－1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型管右侧加入某种微量物质(不影响溶液浓度)，右侧液面高度上升，那么加入的这种微量物质最可能是(　　)

A．右侧液面高度下降；胰岛素
B．右侧液面高度下降；衣藻
C．两侧液面高度不变；麦芽糖酶
D．两侧液面高度不变；蒸馏水
答案　C
解析　从图示信息可知，蔗糖和麦芽糖都是二糖，相同浓度、相同体积的两种溶液加入到被半透膜隔开的U型管中，一段时间后左右两侧液面高度相等。若向U型管右侧加入某种微量物质，必需使得右侧浓度上升，才能使得液面高度上升，麦芽糖酶可以将麦芽糖水解成葡萄糖，使得右侧浓度上升，从而液面高度上升，C正确。
题组二　植物细胞的质壁分离和复原现象
3．新鲜的洋葱鳞片叶外表皮浸润在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，显微镜下观察其会发生质壁分离。质壁分离是指(　　)
A．细胞质膜与细胞质分离
B．原生质层与细胞壁分离
C．细胞质膜与细胞壁分离
D．细胞质与细胞壁分离
答案　B
4．切取形态、质量相同，生理状态相近的马铃薯三块，分别放入甲、乙、丙三种不同浓度的蔗糖溶液中，一小时后称量马铃薯块的质量，其质量改变的百分率如下表所示。由表可知三种溶液在浓度上的关系是(　　)
溶液
马铃薯质量改变的百分率
甲
减少5%
乙
没有变化
丙
增加4%

A.甲>乙>丙 B．丙>乙>甲
C．乙>甲>丙 D．丙>甲>乙
答案　A
解析　成熟植物细胞可看作一个渗透系统，它可发生渗透吸水或失水。据渗透作用原理可知，甲溶液中马铃薯质量减少，说明马铃薯块失水，甲溶液浓度大于马铃薯细胞液的浓度；乙溶液中马铃薯质量没有变化，说明乙溶液浓度等于马铃薯细胞液的浓度；丙溶液中马铃薯质量增加，说明马铃薯块吸水，丙溶液浓度小于马铃薯细胞液的浓度。
5．(2022·江苏扬州高一期末)在“观察植物细胞的质壁分离及复原现象”活动中，观察到了如图所示的实验现象。下列有关叙述正确的是(　　)

A．此时该细胞正在发生质壁分离过程
B．图中①为细胞质膜，⑦中溶液为细胞液
C．该实验至少需光学显微镜下观察3次，形成自身前后对照
D．该实验细胞中的②③④⑤⑥结构组成原生质层
答案　C
解析　此时细胞正在进行质壁分离或质壁分离的复原过程，A错误；①为细胞壁，由于细胞壁具有全透性，原生质层具有选择透过性，⑦中溶液为外界溶液，B错误；质壁分离及复原实验中至少先后用低倍镜观察三次，形成自身前后对照，C正确；原生质层是指细胞质膜、液泡膜以及两者之间的细胞质，即②④⑤，D错误。
6．某生物兴趣小组利用紫色洋葱鳞片叶为实验材料，探究植物细胞的吸水和失水，下列有关叙述正确的是(　　)
A．该实验观察了植物细胞的质壁分离和复原现象，没有对照实验
B．发生质壁分离的细胞，滴加清水后不一定都能复原
C．质壁分离中的“质”“壁”分别是指细胞质、细胞壁
D．若换成洋葱内表皮细胞则观察不到质壁分离现象
答案　B
解析　在“探究植物细胞质壁分离和复原的实验”中，质壁分离的前后可以对照，质壁分离过程和质壁分离的复原过程也可以对照，所以本实验有对照，A错误；使用高浓度的蔗糖溶液进行质壁分离实验时，会使细胞由于大量失水而死亡，不会再出现质壁分离复原现象，B正确；质壁分离中的“质”“壁”分别是指原生质层、细胞壁，C错误；洋葱鳞片叶内表皮细胞具有大液泡，能选做细胞质壁分离与复原的材料，D错误。
题组三　细胞质膜对不同物质的通透性不同
7．据物质“相似相溶”的原理，脂溶性物质能优先通过细胞质膜进入细胞，这与细胞质膜中的哪种成分有关(　　)
A．磷脂 B．蛋白质 C．脂肪 D．糖类
答案　A
8．(2022·江苏沛县树恩中学高一期中)在处理污水时，人们设计出一种膜结构，有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，以降低有毒重金属离子对水的污染，这是试图模拟生物膜的(　　)
A．全透性 B．流动性
C．主动转运功能 D．选择透过性
答案　D

选择题9～10题为单选题，11～13题为多选题。
9．将五个大小相同的马铃薯幼根与物种A的幼根分别放入甲～戊五种不同浓度的蔗糖溶液中，数小时后，取出称重，重量变化如图所示。以下关于该实验结果的说法错误的是(　　)

A．与马铃薯幼根细胞液浓度相等的溶液是甲溶液
B．马铃薯比物种A更耐旱
C．物种A幼根的细胞在甲溶液中不一定会发生明显的质壁分离
D．在这五种蔗糖溶液中，浓度最大的是丙溶液
答案　D
解析　在甲溶液中，马铃薯幼根细胞的重量不变，说明马铃薯吸水和失水处于动态平衡，甲溶液是与马铃薯幼根细胞液等渗的溶液，A正确；由图可知，马铃薯吸水能力要比物种A强，所以马铃薯更耐干旱，B正确；质壁分离的条件之一是外界溶液浓度大于细胞液的浓度，在甲溶液中，物种A幼根会失去水分，说明外界溶液浓度大于细胞液的浓度，但浓度差较小的情况下对于一个细胞来说不一定发生明显的质壁分离，C正确；在这五种蔗糖溶液中，在乙溶液中，马铃薯幼根细胞的重量减少最大，说明乙溶液的浓度是最大的，D错误。
10．下图表示高等动、植物细胞与原生生物细胞避免渗透膨胀的三种不同的机制。下列有关叙述错误的是(　　)

A．这三种细胞均以原生质层充当发生渗透吸水时所需要的半透膜
B．动物细胞将离子排出细胞以降低细胞的渗透压，避免过度吸水
C．液泡能调节植物细胞的渗透压，细胞壁限制了细胞过度吸水
D．将原生生物置于低渗溶液中，其通过收缩泡向外排水的速率会加快
答案　A
解析　原生质层是植物细胞的细胞质膜、液泡膜和两者之间的细胞质构成的，动物细胞和原生生物都是以细胞质膜为半透膜完成渗透作用的，A错误；动物细胞避免膨胀，需要将离子转运到细胞外，以减小细胞液的渗透压，避免过度吸水涨破，B正确；液泡通过吸水和失水，进而调节植物细胞的渗透压；细胞壁具有支持和保护作用，限制了细胞过度吸水，也能避免细胞涨破，C正确；将原生生物置于低渗溶液中，其会通过收缩泡将多余的水排到细胞外，而且速率会加快，D正确。
11．(2022·江苏泰州中学高一开学考试)将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组(每组细条数相等)，取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条长度，结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，下列说法正确的是(　　)

A．实验后，a组液泡中的溶质浓度比b组的低
B．浸泡导致f组细胞中液泡的失水量大于d组
C．经过蔗糖溶液处理后a组细胞吸水能力大于b组
D．使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5 mol·L－1之间
答案　ABD
解析　据图可推知a组吸水多于b组，因此实验后a组细胞液中溶质浓度低于b组，A正确；实验前长度与实验后长度的比值大于1表明细胞失水，且比值越大，花冠失水越多，因此f组细胞中液泡的失水量大于d组，B正确；根据A项分析可知，实验后a组细胞液中溶质浓度低于b组，因此a组细胞吸水能力小于b组，C错误；由c组吸水、d组失水可知，细条细胞液浓度介于0.4～0.5 mol·L－1之间，D正确。
12．某同学利用绿色植物叶肉细胞进行质壁分离及复原实验(如图)，下列相关叙述正确的是(　　)

A．在细胞的缓慢失水过程中，细胞的吸水能力逐渐增强
B．若a处为高浓度KNO3溶液，该细胞质壁分离后一定能自动复原
C．若该细胞刚好处于相对平衡状态，则a、c溶液的浓度基本相等
D．若该细胞置于有红墨水的蔗糖溶液中，则a处为红色
答案　ACD
解析　在细胞的缓慢失水过程中，细胞液浓度逐渐升高，渗透压升高，吸水能力逐渐增加，A正确；若a处为高浓度KNO3溶液，则该细胞可能会因为过多失水而死亡，因此，质壁分离后的细胞未必能自动复原，B错误；若该细胞刚好处于平衡状态，此时水分子进出细胞的速率相等，则a、b、c三种溶液的浓度基本相等，C正确；若该细胞置于有红墨水的蔗糖溶液中，则细胞发生质壁分离后，a处为外界溶液，即蔗糖溶液，应为红色，D正确。
13．(2022·重庆高一期末)下图为某种植物幼苗(大小、长势相同)均分为甲、乙两组后，在两种不同浓度的KNO3溶液中培养时鲜重的变化情况(其他条件相同且不变)，下列有关叙述，正确的是(　　)

A．实验表明，外界溶液的浓度对植物生命活动的正常进行非常重要
B．3 h后一段时间，两组幼苗均已出现萎蔫现象，直接原因是蒸腾作用和根细胞失水
C．6 h时，甲组幼苗因根系开始吸收K＋、NO，吸水能力增强，使鲜重逐渐提高
D．若把甲组的KNO3溶液改为等浓度的蔗糖溶液，12 h后的实验结果与甲组不同
答案　ABD
解析　实验开始时，甲组幼苗根系就已开始吸收K＋、NO，而不是在6 h时才开始吸收K＋、NO，6 h后细胞液浓度大于KNO3溶液浓度，细胞吸水能力增强，使鲜重逐渐提高，C错误。
14．(2022·江苏泰州中学高一期中)黑藻是一种常见的沉水植物，其叶肉细胞中的液泡无色，而叶绿体大而清晰。某同学观察黑藻叶肉细胞的质壁分离现象，实验步骤和观察结果如下图。请回答下列问题：

(1)在制作黑藻叶片临时装片时，先在载玻片上滴加______________，把黑藻叶片放入并展平，然后加上______________，进行观察。若观察细胞质的流动，可通过观察____________的运动作为标志。
(2)黑藻叶片的叶肉细胞能发生质壁分离的外因是蔗糖溶液浓度______(填“>”“<”或“＝”)细胞液浓度，质壁分离是指细胞壁和________________________发生分离。
(3)若步骤②中，从一侧滴加的是加有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的0.3 g/mL蔗糖溶液，则在显微镜下观察到P、Q处颜色分别是____________________、____________。若进行后续的实验，滴加清水后发现细胞并未质壁分离复原，可能的原因是____________________。
(4)下图中A、B、C为处于不同生理状态的三个洋葱鳞片叶表皮细胞，请回答：

通常利用紫色洋葱鳞片叶的________(填“内”或“外”)表皮制作临时装片，以便观察到较为明显的实验现象。上图是显微镜下观察到的处于不同浓度的溶液中的细胞：则A、B、C细胞所处的外界溶液浓度大小关系是________(用字母加“>”表示)。
答案　(1)清水(或蒸馏水)　盖玻片　叶绿体　(2)>　原生质层　(3)绿色　红色　细胞失水过久死亡　(4)外　C>A>B
15．如图所示，图乙细胞是将图甲细胞放置于一定浓度的蔗糖溶液中的结果；图丙是将另外一种植物的细胞依次浸入蒸馏水、物质的量浓度为0.3 mol·L－1的蔗糖溶液和物质的量浓度为1 mol·L－1的硝酸钾溶液中，原生质层的体积随时间变化的曲线图，请据图回答下列问题：


(1)图丙的A、B、C三条曲线中，表示细胞在蒸馏水、0.3 mol·L－1的蔗糖溶液、1 mol·L－1的硝酸钾溶液中体积变化的分别是____________。
(2)图乙细胞在质壁分离结束时，⑧处充满了________________。
(3)图甲细胞中，全透性的结构是______(填序号)。图乙细胞中原生质层由________(填序号)构成。
(4)图丙中出现bc段的原因是_____________________________________________________。
答案　(1)A、C、B　(2)蔗糖溶液　(3)②　⑪⑫⑬
(4)硝酸根离子与钾离子能进入细胞，细胞液浓度增加，使得质壁分离后的细胞因吸水而自动复原
解析　(1)图丙的A、B、C三条曲线中，A曲线表示细胞发生了渗透吸水，说明细胞所处的环境是蒸馏水；B曲线表示细胞体积先变小后又恢复原状，说明细胞先发生质壁分离，后发生质壁分离复原，所以周围的环境是硝酸钾溶液；C曲线表示细胞发生了质壁分离，并保持一定的状态，此时细胞内外渗透压达到平衡，说明细胞周围环境为蔗糖溶液。(2)图乙细胞在质壁分离结束时，由于细胞壁是全透性的，而原生质层具有选择透过性，⑧处充满了外界溶液，即蔗糖溶液。(3)图甲细胞中，②细胞壁具有全透性，图乙细胞中⑪⑫⑬分别表示液泡膜、细胞质、细胞质膜，这三者共同构成原生质层。(4)图丙中出现bc段的原因是硝酸根离子与钾离子能进入细胞，细胞液浓度增加，使得质壁分离后的细胞因吸水而自动复原。