【备考2026】高考生物一轮复习资源：第2单元 课时练7 水进出细胞的原理（课时精练）（学生版）

这是一份【备考2026】高考生物一轮复习资源：第2单元 课时练7 水进出细胞的原理（课时精练）（学生版），共10页。试卷主要包含了选择题，三次用高倍镜观察等内容，欢迎下载使用。
选择题1～8题，每小题5分，9～15题，每小题6分，共82分。
一、选择题
1．某同学设计了如图甲所示的渗透作用实验装置，实验开始时长颈漏斗内外液面齐平，记为零液面。实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势如图乙所示。下列对有关现象的分析，不正确的是( )
A．膀胱膜只允许水分子通过，不允许蔗糖分子通过
B．O～a段漏斗内的溶液浓度高于烧杯中的溶液浓度
C．a～b段液面不再上升的原因是膀胱膜两侧的溶液浓度相等
D．a～b段水分子进出膀胱膜的速率达到动态平衡
2．(2024·湖北沙市中学模拟)在低渗溶液中，细胞发生渗透吸水后会使细胞膨胀甚至破裂，不同的细胞用不同的机制解决这种危机。如图表示高等动物、高等植物与原生生物(如变形虫)的细胞以三种不同的机制避免渗透膨胀，据此推断，下列说法正确的是( )
A．机制1表示动物细胞，离子运出细胞需要转运蛋白
B．机制2表示植物细胞，细胞吸水时其吸水能力增加
C．机制3表示变形虫，若将其置于低渗溶液中，其收缩泡释放频率会减慢
D．三种细胞的边界各不相同，以达到与外界环境分隔开的目的
3．活的成熟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是发生质壁分离的植物细胞，图b是显微镜下观察到的某一时刻的图像。下列说法正确的是( )
A．图a中①②⑥共同组成原生质层
B．图b中细胞此时的细胞液浓度小于外界溶液浓度
C．在发生质壁分离的过程中，细胞的吸水能力会逐渐增强
D．将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁分离，则表示细胞已死亡
4.(2024·绵阳市南山中学质检)气孔是水分和气体进出植物叶片的通道，由叶片表皮上的保卫细胞环绕而成。保卫细胞失水会导致气孔关闭，吸水会导致气孔开放，如图所示。下列叙述错误的是( )
A．图甲气孔开放的原因是保卫细胞外侧壁的伸缩性大于内侧壁
B．图乙气孔关闭至保卫细胞液泡体积不变时，没有水分子进出液泡膜
C．当气孔开放足够大时，保卫细胞的细胞液浓度可能仍大于外界溶液浓度
D．当光照逐渐增强时，保卫细胞的细胞液可溶性糖含量升高可导致气孔开放
5．(2024·咸宁联考)在“观察植物细胞的质壁分离和复原实验”中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如图所示)。下列有关叙述正确的是( )
A．本实验中不选用洋葱鳞片叶内表皮细胞是因为该细胞不能发生质壁分离
B．在实验操作中，共涉及三次显微镜观察，第一次用低倍镜观察，第二、三次用高倍镜观察
C．如果将蔗糖溶液换成适宜浓度的KNO3溶液，可以省略E过程
D．当质壁分离复原后，细胞液浓度等于外界溶液浓度
6．下列各项无法通过质壁分离与复原实验证明的是( )
A．成熟植物细胞的死活
B．原生质层比细胞壁的伸缩性大
C．成熟的植物细胞能渗透吸水
D．水分子通过通道蛋白进出细胞
7．(2024·黄冈一模)在相同条件下，先分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞，再分别用清水处理上述细胞，两次处理后都观察并统计细胞质壁分离的情况，实验结果见表。下列叙述错误的是( )
A.为了便于观察，实验应选择洋葱鳞片叶外表皮细胞
B．各组蔗糖溶液浓度的大小关系为C1＜C2＜C3＜C4
C．C3和C4组蔗糖溶液处理后部分细胞可能已经失去活性
D．各组蔗糖溶液处理过程中，水分子不能从蔗糖溶液进入细胞液
8.(2024·重庆模拟)用物质的量浓度为2 ml/L的乙二醇溶液和2 ml/L的蔗糖溶液分别浸泡某种成熟的叶肉细胞，观察其质壁分离现象，得到其原生质体体积的变化情况如图所示。下列相关分析正确的是( )
A．60 s时，乙二醇溶液中的叶肉细胞吸水能力大于蔗糖溶液中的叶肉细胞
B．120 s时，蔗糖溶液中的叶肉细胞的细胞液浓度小于外界溶液浓度
C．180 s时，外界乙二醇溶液浓度与叶肉细胞细胞液浓度大小相同
D．240 s时，将蔗糖溶液中的叶肉细胞置于清水中一定会发生复原现象
9.(2024·河南湘豫名校联考)如图所示为平衡时的渗透装置，单糖可以通过半透膜，而二糖不能通过半透膜，在此基础上继续实验。下列判断不正确的是( )
A．达到如图所示的平衡时，蔗糖溶液甲的浓度高于乙
B．若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，则平衡时m减小
C．若向漏斗中加入与甲等浓度的蔗糖溶液，则平衡时m 不变
D．向烧杯中加入少量蔗糖酶，平衡时m将增大
10.(2024·湖南，14)缢蛏是我国传统养殖的广盐性贝类之一，自身存在抵抗外界盐度胁迫的渗透调节机制。缢蛏体内游离氨基酸含量随盐度的不同而变化，如图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线。下列叙述错误的是( )
A．缢蛏在低盐度条件下先吸水，后失水直至趋于动态平衡
B．低盐度培养8～48 h，缢蛏通过自我调节以增加组织中的溶质含量
C．相同盐度下，游离氨基酸含量高的组织渗透压也高
D．缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关
11．(2024·山东，4)仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是( )
A．细胞失水过程中，细胞液浓度增大
B．干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低
C．失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离
D．干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，有利于外层细胞的光合作用
12.将某种植物细胞分别浸润在乙二醇溶液和蔗糖溶液中，其原生质体体积变化情况如图所示。下列说法错误的是( )
A．ab段细胞的吸水能力持续增强
B．b点细胞壁与原生质体之间充满蔗糖溶液
C．置于乙二醇溶液中的细胞从120 s时开始吸收乙二醇
D．c点细胞液的渗透压比2 ml·L－1的乙二醇溶液渗透压低
13．研究人员用某种植物细胞为材料进行了两组实验：甲组将细胞置于一系列不同浓度的a(蔗糖或KNO3)溶液中，10分钟后测定细胞原生质体的相对体积；乙组将细胞置于某种浓度的b(蔗糖或KNO3)溶液中，每隔2分钟用显微镜观察、记录细胞原生质体的相对体积，甲、乙两组的实验结果分别如图1和图2所示。下列有关说法正确的是( )
A．实验取材时不可选用黑藻叶肉细胞
B．乙组实验所用溶液浓度需要小于0.16 ml·L－1，以免细胞过度失水死亡
C．甲组实验用的是KNO3溶液，乙组实验用的是蔗糖溶液
D．乙组实验过程中，8 min时细胞液的浓度应大于0.16 ml·L－1
14.(2024·湖北部分学校模拟)小液流法是测定植物组织细胞液浓度的一种实验方法，其原理是把高浓度溶液中的一小液滴放入低浓度溶液中时，液滴下沉；反之则上升。甲与乙两组试管相同且依次编号为1～6号，相同的试管编号中加入相同浓度的蔗糖溶液。在甲试管中放入待测植物材料一段时间后，从中取小液滴滴入乙试管(如图所示)，结果如表所示(注：甲试管内加入适量的甲烯蓝，甲烯蓝可使蔗糖溶液变蓝，忽略甲烯蓝对蔗糖浓度的影响)。下列相关叙述正确的是( )
A.据表格分析待测植物材料的细胞液浓度相当于1.5～2.0 ml·L－1的蔗糖溶液
B．假设上述实验中蓝色液滴均下降，则需适当调高外界溶液浓度
C．上述实验也可以用等浓度硝酸钾溶液代替蔗糖溶液
D．蓝色小液滴在1～3号试管中均下降，下降速度最快的是3号试管
15.科研人员将a、b两种植物的成熟叶片置于不同浓度的蔗糖溶液中，培养相同时间后检测其重量变化，结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A．乙浓度条件下，a、b两种植物的成熟叶片细胞处于质壁分离状态
B．五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙>戊>甲>丁>乙
C．在甲溶液中加入适量的蔗糖酶，在最初一段时间，其中的b植物成熟叶片细胞液浓度将减小
D．两种植物细胞液浓度的大小关系为a>b
二、非选择题
16．(18分)(2025·湖南部分学校联考)为研究植物的抗寒机制及渗透吸水和失水的原理及现象，某生物兴趣小组进行了以下实验。图1中S1为蔗糖溶液，S2为清水，半透膜只允许水分子通过，初始时两液面平齐。将洋葱鳞片叶外表皮均分为两组，分别在常温与低温(4 ℃)下处理适宜时间后，再在常温下用0.3 g/mL的蔗糖溶液进行质壁分离实验，实验结果如图2。根据所学知识回答下列问题：
(1)成熟洋葱鳞片叶外表皮细胞中，相当于图1半透膜的结构是______________。一段时间内图1中漏斗内液面的变化为____________________。
(2)在低倍显微镜下观察洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离，主要观察紫色中央液泡的大小变化和_________。水分子穿过洋葱鳞片叶外表皮细胞膜进入细胞的方式为________________。图2中，常温下质壁分离细胞占比达到100%时，不同细胞质壁分离的程度__________(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。与常温相比，低温对细胞代谢、膜流动性的影响可能是____________________。
(3)(6分)根据上述信息推断，洋葱植株通过____________________________________提高自身抗寒能力。为比较抗寒洋葱根尖成熟区的细胞液浓度和普通洋葱根尖成熟区细胞液浓度的高低，请根据上述实验方法，利用质壁分离实验的原理设计实验。实验思路：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案精析
1．C [a～b段液面高度不再上升是由于液位差产生的压力使相同时间内从漏斗进入烧杯中的水与从烧杯进入漏斗内的水的量相同，渗透达到平衡，此时漏斗内溶液浓度仍然高于烧杯中的溶液浓度，C错误。]
2．A [动物细胞中避免渗透膨胀需要转运蛋白将离子转运到细胞外，以减小细胞内液的渗透压，防止细胞渗透吸水涨破，故机制1可表示动物细胞，A正确；机制2可表示植物细胞，植物细胞在低浓度溶液中会吸水，吸水导致细胞液渗透压减小，吸水能力减弱，B错误；机制3可表示变形虫，其主要生活在清水池塘中，若将其置于低渗溶液中，会通过收缩泡将多余的水排到细胞外，其收缩泡的伸缩频率会加快，C错误；三种细胞的边界均为细胞膜，细胞膜能够将细胞与外界环境分隔开，D错误。]
3．C [原生质层包括②细胞膜、④液泡膜以及二者之间的⑤细胞质，A错误；图b细胞处于质壁分离状态，可能继续发生分离，也可能处于质壁分离复原状态，也可能处于平衡状态，故此时细胞液浓度不一定小于外界溶液浓度，B错误；由于K＋和NOeq \\al(－,3)可以进入细胞，因此将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察，发现该细胞未发生质壁分离，可能是细胞先发生了质壁分离随后又发生了复原，因此不一定是细胞已死亡，D错误。]
4．B [保卫细胞外侧壁的伸缩性大于内侧壁，会导致气孔开放，A正确；当保卫细胞液泡体积不变时，水分子进出达到动态平衡，故仍有水分子进出液泡膜，B错误；因为植物细胞有细胞壁，气孔开放足够大的时候，细胞壁的支撑作用让其不能再大，但是细胞液浓度可能大于外界溶液浓度，C正确；光照逐渐增强，细胞光合作用增强，细胞液可溶性糖含量升高可导致气孔开放，D正确。]
5．C [不选用洋葱鳞片叶内表皮细胞是因为其液泡中不含色素，不易观察到质壁分离和复原现象，洋葱鳞片叶内表皮细胞是成熟的植物细胞，在高浓度的外界溶液中也能发生质壁分离，A错误；本实验三次显微镜观察都采用低倍镜观察，B错误；由于钾离子和硝酸根离子都能被植物细胞吸收，因此如果将蔗糖溶液换成适宜浓度的KNO3溶液，细胞会先发生质壁分离现象，随后自动复原，故可以省略E过程，C正确；细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，当质壁分离复原后，细胞液的浓度不一定等于外界溶液浓度，也可能高于外界溶液浓度，D错误。]
6．D [成熟植物细胞放入蔗糖溶液中，若始终不能发生质壁分离，则说明该细胞是死细胞，反之是活细胞，质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，成熟的植物细胞具有大液泡，能进行渗透吸水，A、B、C不符合题意；质壁分离与复原实验不能证明水分子通过水通道蛋白进出细胞，D符合题意。]
7．D [洋葱鳞片叶外表皮细胞中液泡呈现紫色，便于观察，A正确；分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞，质壁分离的细胞比例大小关系为C1＜C2＜C3＜C4，浓度差越大，细胞失水越多，质壁分离细胞占比越大，因此各组蔗糖溶液浓度的大小关系为C1＜C2＜C3＜C4，B正确；C3和C4组蔗糖溶液处理后，再用清水处理，仍有部分细胞处于质壁分离状态，说明该部分细胞已失去活性，C正确；水分子进出细胞是双向的，可从蔗糖溶液进入细胞液，也可从细胞液出细胞，D错误。]
8．B [60 s时，乙二醇溶液中叶肉细胞失水量小于蔗糖溶液中的叶肉细胞，蔗糖溶液中的叶肉细胞吸水能力较强，A错误；120 s时，蔗糖溶液中的叶肉细胞还在不断失水，原生质体体积缩小，叶肉细胞的细胞液浓度小于外界溶液浓度，B正确；180 s时，乙二醇溶液中的原生质体相对体积逐渐增大，说明此时叶肉细胞的细胞液浓度大于乙二醇溶液浓度，细胞吸水，原生质体相对体积增大，C错误；240 s时，蔗糖溶液中的叶肉细胞可能会因为失水过多而死亡，不再发生质壁分离后的复原现象，D错误。]
9．C [达到如图所示的平衡时，由于液面高度差具有静水压，因此蔗糖溶液甲的浓度高于乙，A正确；若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，由于渗透作用液面会继续上升，上升时将漏斗的溶液稀释，渗透压下降，因此平衡时m减小，B正确；若向漏斗中加入与甲等浓度的蔗糖溶液，则漏斗中溶质增多，溶液渗透压增大，平衡时m增大，C错误；向烧杯中加入少量蔗糖酶，烧杯中蔗糖水解为单糖，由于单糖可以透过半透膜进入漏斗，使漏斗内溶质增多，平衡时m将增大，D正确。]
10．B [分析图中曲线，缢蛏在低盐度条件下鲜重先增大后减小，说明其先吸水后失水，最后趋于动态平衡，A正确；低盐度培养下，0～8 h缢蛏鲜重增加，说明缢蛏组织渗透压大于外界环境，导致缢蛏吸水，8 h后缢蛏鲜重减少，说明为恢复正常状态，缢蛏通过自我调节使组织中的溶质含量减少，从而降低组织渗透压，引起组织失水，B错误；组织渗透压的高低与其中的溶质含量有关，溶质越多，渗透压相对越高，因此，相同盐度下，游离氨基酸含量高的组织渗透压也高，C正确；细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为氨基酸、甘油等非糖物质，由此推测缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关，D正确。]
11．B [细胞失水过程中，水从细胞液流出，细胞液浓度增大，A正确；依题意“干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快”，可知外层细胞的细胞液中的单糖多，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的高，B错误；内部薄壁细胞细胞壁的伸缩性比外层细胞的细胞壁伸缩性更大，失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离，C正确；干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，使内部和外层的细胞液产生浓度梯度，水分从细胞液浓度低的内部细胞流向细胞液浓度高的外层细胞，外层细胞自由水含量增加，因而有利于外层细胞的光合作用，D正确。]
12．C [ab段细胞失水，细胞液浓度增大，细胞的吸水能力持续增强，A正确；细胞壁具有全透性，因此细胞壁与原生质体之间充满蔗糖溶液，B正确；植物细胞在实验开始时就能通过自由扩散吸收乙二醇，C错误；c点时细胞液浓度和外界溶液浓度相同，但由于细胞失水且乙二醇进入细胞，此时乙二醇浓度已经小于2 ml·L－1，所以细胞液的渗透压小于2 ml·L－1的乙二醇溶液的渗透压，D正确。]
13．D [黑藻是高等植物，叶肉细胞内有中央大液泡，置于高浓度溶液中可发生质壁分离，因此该实验可以用黑藻叶肉细胞，A错误；根据甲组细胞原生质体体积的变化，可知其所处的溶液中溶质不能进入细胞，因此其外界溶液为蔗糖溶液，当原生质体相对体积与初始体积相等时，说明此时的外界溶液浓度与细胞液浓度相等，因此根据甲组实验可知，细胞液浓度为0.16 ml·L－1，乙组放在外界溶液中，原生质体相对体积先减小，说明所用溶液浓度应大于0.16 ml·L－1，B错误；根据B项分析可知，甲组实验用的是蔗糖溶液，乙组实验用的是KNO3溶液，C错误；乙组实验过程中，8 min时原生质体相对体积虽等于初始体积，但由于该过程中细胞通过主动运输吸收了K＋和NOeq \\al(－,3)，因此这时细胞液的浓度应大于初始的0.16 ml·L－1，D正确。]
14．B [1～6号试管中蔗糖溶液的浓度逐渐升高，由于乙组3号试管中，液滴移动方向向下，乙组4号试管中，液滴移动方向向上，因每个试管中放入了蔗糖和蒸馏水，每个试管中的浓度应该用蔗糖溶液浓度除以蔗糖溶液和蒸馏水的体积之和，即10 mL，推知植物材料的细胞液浓度介于0.15～0.2 ml·L－1之间，A错误；蓝色小滴下降，说明植物细胞吸水，即所有外界溶液浓度均低于细胞液浓度，则需适当调高外界溶液浓度，B正确；硝酸钾可进入植物细胞，最后外界溶液浓度都低于细胞液浓度，即蓝色小液滴都表现出下降，无法判断植物材料的细胞液浓度，C错误；乙组试管1、2、3中蓝色小滴下降的原因是甲组1、2、3试管中待测植物的细胞液浓度大于蔗糖溶液浓度，细胞吸水，导致试管中蔗糖溶液浓度上升，蓝色小滴密度大于乙组相同编号试管内溶液的密度，由于3号试管失水少，蔗糖溶液浓度变化小，故下降最慢，D错误。]
15．A [以b植物作为研究对象，丙浓度下细胞吸水最多，则丙的浓度最小，其次是戊，甲溶液中b植物既不吸水也不失水，与细胞液浓度相等，乙浓度下失水最多，则乙的浓度最大，因此五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙＜戊＜甲＜丁＜乙，B错误；在甲溶液中，b植物吸水和失水处于动态平衡，蔗糖酶将蔗糖分解成葡萄糖和果糖，使其浓度增大，b植物将失水，细胞液浓度变大，C错误；在丙浓度下，b植物的增加重量大于a植物，说明b植物的吸水量大于a植物，则两种植物细胞液浓度的大小关系为b>a，D错误。]
16．(1)原生质层 先逐渐升高，后不变 (2)原生质层的位置 自由扩散和协助扩散 不一定相同 细胞代谢和膜流动性降低 (3)减少自由水含量和增大细胞液浓度 分别取抗寒洋葱根尖成熟区细胞和普通洋葱根尖成熟区细胞，制成临时装片，配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别进行处理，观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况
蔗糖溶液浓度
质壁分离细胞比例(%)
C1
C2
C3
C4
蔗糖溶液处理后
52
90
98
100
清水处理后
0
0
19
75
乙组试管编号
1
2
3
4
5
6
1 ml·L－1的蔗糖溶液(mL)
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
蒸馏水(mL)
9.5
9.0
8.5
8.0
7.5
7.0
蓝色小液滴升降情况
下降
下降
下降
上升
上升
上升