高考生物一轮复习考点一遍过考点13 渗透作用的原理及应用(含解析)

这是一份高考生物一轮复习考点一遍过考点13 渗透作用的原理及应用(含解析)，共20页。试卷主要包含了渗透作用原理，动植物细胞的渗透吸水和失水，观察植物细胞的质壁分离和复原等内容，欢迎下载使用。
考点13 渗透作用的原理及应用
高考频度：★★★☆☆ 难易程度：★★★☆☆

1．渗透作用原理
（1）发生渗透作用的条件
①具有半透膜。
②膜两侧溶液具有浓度差。
（2）渗透作用的实质：单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水中的水分子数，导致蔗糖溶液液面上升。
2．动植物细胞的渗透吸水和失水
（1）

（2）成熟植物细胞的吸水和失水

①当外界溶液浓度＞细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。
②当外界溶液浓度＜细胞液浓度时，细胞吸水，失水的细胞发生质壁分离复原现象。
3．观察植物细胞的质壁分离和复原
（1）实验原理
①成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。
②细胞液具有一定的浓度，能渗透吸水和失水。
③原生质层比细胞壁的伸缩性大得多。
（2）实验步骤


考向一 渗透作用的发生

1．某同学设计了如图所示的渗透作用实验装置，实验开始时长颈漏斗内外液面平齐，记为零液面。实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势为



【参考答案】B
【试题解析】仔细观察图示，长颈漏斗内为蔗糖溶液，实验开始后长颈漏斗内部液面将上升，由于实验初始阶段半透膜内外溶液浓度差较大，所以液面上升速率较大。随着液面高度的增大，液柱抑制水分渗入的作用力逐渐增大，当与浓度差促进水分渗入的作用力达到平衡时，液面不再上升。此时，水分子通过半透膜的渗入与渗出达到平衡。
易错警示
走出渗透作用发生的“4”个误区
（1）水分子的移动方向是双向移动，但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数多。
（2）实验中观察指标为漏斗内液面变化，但不能用烧杯液面变化作描述指标，因为现象不明显。
（3）渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，实质是指渗透压。
（4）如果溶质分子不能透过半透膜，在达到渗透平衡时，一般两侧溶液的浓度并不相等，因为液面高的一侧形成的静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。

2．下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。下列叙述正确的是

A．渗透平衡时，溶液S1的浓度等于溶液S2的浓度
B．若向漏斗中加入蔗糖分子，则平衡时m变小
C．达到渗透平衡时，仍有水分子通过半透膜进出
D．若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，再次平衡时m将增大
【答案】C
【解析】渗透平衡时，溶液S1的浓度大于溶液S2的浓度，A项错误；向漏斗中加入蔗糖分子，半透膜两侧浓度差变大，平衡时m变大，B项错误；达到渗透平衡时，水分子通过半透膜进出的速率相等，C项正确；吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，再次平衡时m将减小，D项错误。

考向二 细胞吸水与失水的实验结果分析

3．如图曲线表示完全相同的两个植物细胞分别放置在A、B溶液中，细胞失水量的变化情况。相关叙述不正确的是

A．该实验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞来进行
B．若B溶液的浓度稍减小，则曲线中b点左移
C．两条曲线的差异是由于A、B溶液浓度不同导致的
D．6 min时取出两个细胞用显微镜观察，均可看到质壁分离现象
【参考答案】C
【试题解析】该实验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞来进行，有大液泡，故A正确；若B溶液的浓度稍减小，细胞失水变慢变少，a点下降，质壁分离越慢，复原就越快，所以b点应左移，故B正确；两条曲线的差异可能是由于两种溶液溶质的差异导致的，A溶液溶质不能被细胞吸收，细胞一直处于失水状态，B溶液溶质可能为小分子溶质如KNO3，可被细胞吸收造成质壁分离复原，故C错误；6 min时两个细胞都处于失水状态，均可看到质壁分离现象，故D正确。
规律总结
细胞吸水和失水的特点
（1）运输方向：细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量梯度的跨膜运输过程。
（2）运输特点：细胞吸水时，水分子也有从细胞出来的，细胞失水时，水分子也有进入细胞的，即无论细胞吸水还是失水，水分子通过原生质层的扩散都是双向进行的。

4．将两个完全相同的洋葱根尖成熟区细胞分别放置在甲、乙溶液中，对原生质体体积进行观察后绘制出如下曲线（A为甲曲线最低点）。下列叙述错误的是

A．乙溶液中的溶质可能不能被根尖细胞吸收
B．0~1 h内，乙溶液中的细胞失水量比甲多
C．A点时，甲溶液的渗透压大于细胞液的渗透压
D．2~3 h内，处于甲溶液中的细胞，细胞液的渗透压大于细胞质基质的渗透压
【答案】C
【解析】溶液浓度越高，渗透压越大。洋葱根尖成熟区细胞有中央液泡，当其处于高于细胞液浓度的外界溶液中时，细胞会因失水而导致原生质体体积减小；当其处于低于细胞液浓度的外界溶液中时，细胞会因吸水而导致原生质体体积增大。乙溶液中的原生质体体积一直在减小，说明细胞一直处于失水状态，进而推知：乙溶液中的溶质可能不能被根尖细胞吸收，A正确；0~1 h内，乙溶液中的原生质体体积减小的速度比甲溶液中的快，表明乙溶液中的细胞失水量比甲多，B正确；A点之前原生质体体积逐渐减小，表明细胞在不断失水，甲溶液的浓度大于细胞液的浓度，A点之后原生质体体积逐渐增大，表明细胞在不断吸水，甲溶液的浓度小于细胞液的浓度，因此A点时，水分子进出细胞处于动态平衡，甲溶液的渗透压等于细胞液的渗透压，C错误；2~3 h内，处于甲溶液中的细胞，其原生质体体积逐渐增大，说明细胞在不断吸水，因此其细胞液的渗透压大于细胞质基质的渗透压，D正确。

考向三 探究膜的透性

5．某渗透装置如图所示，烧杯中盛有蒸馏水，已知图中猪膀胱膜允许单糖透过。在倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一段时间后再加入蔗糖酶。从理论上分析，该实验过程中最可能出现的实验现象是

A．漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降
B．漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后开始下降
C．加酶前后，在烧杯中都可以检测出蔗糖
D．加酶后，可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶
【参考答案】B
【试题解析】开始时，因烧杯中水分子通过半透膜进入漏斗内的速度大于漏斗内水分子进入烧杯中的速度，漏斗中液面上升，加酶后漏斗内液面继续上升，A错误；加酶后漏斗内液面继续上升，但一段时间后因蔗糖酶催化蔗糖水解形成单糖，而单糖能通过猪膀胱膜进入烧杯中，故会引起水分子进入烧杯中，漏斗内的液面下降，B正确；加酶前后，烧杯中都不能检测出蔗糖，因为蔗糖是二糖，不能通过半透膜，C错误；蔗糖能在蔗糖酶的作用下水解为可通过半透膜的葡萄糖和果糖，但蔗糖酶不能通过半透膜进入烧杯中，D错误。
解题必备
验证渗透作用发生条件的方法
（1）具有半透膜

（2）半透膜两侧溶液具有浓度差


6．如图为常见的两套渗透装置图（图中S1为30%蔗糖溶液、S2为蒸馏水、S3为30%葡萄糖溶液；已知葡萄糖能通过半透膜，但蔗糖不能通过半透膜），有关叙述错误的是

A．装置A漏斗中溶液液面上升速率逐渐下降
B．装置A渗透过程中水分子通过半透膜的方向是S2→S1
C．装置A达到渗透平衡后，S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度
D．装置B的现象是S3溶液液面先上升后下降，最终S3和S2溶液液面持平
【答案】B
【解析】据题意和图示分析可知：渗透作用是指水分通过半透膜，从溶质浓度低的溶液向溶质浓度高的溶液转移的现象。图A中S1为30%蔗糖溶液、S2为蒸馏水，所以漏斗内液面上升。图B中S2为蒸馏水、S3为30%葡萄糖溶液，而葡萄糖能通过半透膜，所以右侧液面先上升，后下降。装置A中，S130%蔗糖溶液＞S2蒸馏水，所以漏斗中溶液液面上升，但随着液面差的增大，液面上升速率逐渐下降，A正确；装置A渗透过程中水分子通过半透膜的方向是双向的，但S2→S1的明显多于S1→S2的，B错误；装置A达到渗透平衡后，由于漏斗中溶液存在势能，所以S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度，C正确；由于葡萄糖能通过半透膜，所以装置B的现象是S3溶液液面先上升后下降，最终S3和S2溶液液面持平，D正确。

考向四 质壁分离实验的选材、原理与操作

7．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．第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域
B．第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处
C．吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染镜头
D．为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微观察步骤
【参考答案】B
【试题解析】第一次观察时由于未滴加蔗糖溶液，细胞还没有发生质壁分离，较易观察到的是紫色的大液泡，由于此时液泡占整个细胞体积的比例较大，因此观察到的无色的细胞质基质区域应较小，A错误。第二次观察时已经通过引流法使紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在蔗糖溶液中，可以发现首先从细胞的角隅处开始发生质壁分离，B正确。吸水纸的主要作用是吸引蔗糖溶液或清水，使溶液浸润整个标本，C错误。第一次显微观察是为了获得实验前的现象，以便于和实验中的现象变化进行前后对照，因此不能省略，D错误。
解题必备
关于细胞质壁分离和复原实验的注意点
（1）本实验存在两组对照实验

（2）引发质壁分离的两种原因

（3）本实验是教材中涉及“显微观察”实验中唯一的一个“只在低倍镜下”观察(不曾换“高倍镜”)的实验。

8．某同学利用无色透明的洋葱鳞片叶内表皮细胞进行了质壁分离和复原实验。图甲为洋葱鳞片叶内表皮细胞在清水中的状态。将清水换成加有伊红（植物细胞不吸收的红色染料）的0.3 g/mL的蔗糖溶液后，得到图乙所示细胞状态。再将外界溶液换成清水后，得到图丙所示细胞状态。请回答下列问题：

（1）甲→乙过程中，细胞发生了质壁分离，质壁分离是指_______________________。在该实验过程中，判断细胞发生质壁分离现象的依据是____________________出现红色区域。
（2）在宏观上，乙→丙的实验过程中，水分子运动方向的总趋势是从溶液浓度______处流向溶液浓度______处。
（3）正常情况下，乙图中细胞的细胞液________（填“能”或“不能”）变色，原因是____________
（4）图示甲、乙、丙三种状态的细胞，吸水能力最强的是_____。
【答案】（1）原生质层与细胞壁发生分离 细胞壁与原生质层之间
（2）低 高
（3）不能 原生质层具有选择透过性，外界溶液中的伊红不能通过原生质层进入细胞液
（4）乙
【解析】由题意可知，图甲为洋葱鳞片叶内表皮细胞在清水中的状态，将清水换成加有伊红（植物细胞不吸收的红色染料）的0.3g/mL的蔗糖溶液后，由于伊红不能进入细胞，所以被染色的部分是细胞膜外侧，随着质壁分离程度的增加，伊红进入细胞壁和细胞膜之间空隙的体积增加。然后再将外界溶液换成清水，由于发生了质壁分离后的复原，细胞膜逐渐贴紧细胞壁，所以图丙所示细胞状态中红色区域消失。（1）质壁分离是指原生质层与细胞壁发生分离。由于伊红不能透过细胞膜，当发生质壁分离时，在细胞壁和原生质层之间的空隙中会出现红色，所以可根据细胞壁与原生质层之间出现红色区域来判断发生了质壁分离。（2）质壁分离后细胞液的浓度增大，当将质壁分离后的细胞置于清水中时，细胞会发生吸水现象，出现质壁分离后的复原，所以在乙→丙的实验过程中，从宏观上看，水分子运动方向的总趋势是从溶液浓度低处流向溶液浓度高处。（3）由于原生质层具有选择透过性，外界溶液中的伊红不能通过原生质层进入细胞液，所以正常情况下，乙图中细胞的细胞液不能变色。（4）图示甲、乙、丙三种状态的细胞，乙中细胞液的浓度最大，吸水能力最强，即吸水能力最强的是乙。

考向五 质壁分离与复原的应用

9．取生理状态相同的某植物新鲜叶片若干，去除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，分别放入甲、乙、丙三种不同浓度的蔗糖溶液中，一段时间后，甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。有关推测错误的是
A．实验前，甲的浓度＞乙的浓度＞丙的浓度
B．实验后，丙的浓度＞乙的浓度＞甲的浓度
C．实验中，水分进出细胞不需要载体和能量
D．实验中，甲中叶片细胞吸水能力逐渐增强
【参考答案】B
【试题解析】根据试题分析，生理状态相同的叶片的细胞液浓度是相同的，放入甲、乙、丙三种不同浓度的蔗糖溶液中，甲的浓度变小，细胞失水，则甲浓度＞细胞液浓度，乙的浓度不变，则乙浓度=细胞液浓度，丙的浓度变大，说明细胞吸水，则丙浓度＜细胞液浓度，则实验前甲的浓度＞乙的浓度＞丙的浓度，A项正确；实验后，甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度增大，但不能确定三者浓度之间的关系是丙的浓度＞乙的浓度＞甲的浓度，B项错误；水分进出细胞属于自由扩散，进出细胞不需要载体和能量，C项正确；甲的浓度变小，所以甲中叶片细胞在失水，细胞液浓度增大，因此细胞的吸水能力逐渐增强，D项正确。
解题必备
植物细胞质壁分离及质壁分离复原的拓展应用
（1）判断成熟植物细胞是活细胞还是死细胞

（2）测定细胞液浓度范围

（3）比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度

（4）鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)


10．将发生了质壁分离的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞放入清水中，其液泡体积的变化如图所示。下列叙述错误的是

A．a点时，水分子既可进细胞也可出细胞
B．与b点相比，a点时细胞液的渗透压更大
C．c点时原生质层两侧溶液无浓度差
D．ac时间段液泡体积增大，但细胞体积基本不变
【答案】C
【解析】依题意可知，在a点时，在单位时间内，单位体积内的水分子由清水进入液泡中的比由液泡进入清水中的多，即a点时，水分子既可进细胞也可出细胞，A正确；题图显示：将发生质壁分离的紫色洋葱外表皮细胞放入清水中，随着时间的推移，液泡的体积逐渐变大直至保持相对稳定，所以与b点相比，a点时细胞的吸水量较少，细胞液的渗透压更大，B正确；与b点相比，c点时液泡的体积不再增加，说明水分进出细胞达到动态平衡，但因细胞液中含有一定量的溶质，其浓度大于清水，所以c点时原生质层两侧溶液存在浓度差，C错误；由于细胞壁的伸缩性有限，所以ac时间段液泡体积增大，但细胞体积基本不变，D正确。

1．将蚕豆植株放在湿润的空气中光照一段时间后，取蚕豆叶下表皮制作临时装片。先在清水中观察到气孔开放，然后用0.3 g/mL蔗糖溶液取代清水，继续观察，结果气孔关闭。下列有关叙述正确的是

A．在清水中，保卫细胞发生渗透失水而导致气孔开放
B．蔗糖分子扩散进入保卫细胞后，细胞渗透吸水导致气孔关闭
C．只有将保卫细胞置于0.3 g/mL蔗糖溶液中时，才存在渗透作用
D．当从清水转入0.3 g/mL蔗糖溶液中时，保卫细胞细胞液浓度将增加
2．如图为用玻璃纸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，漏斗内外起始液面一致，渗透平衡时的液面差为△h。下列相关叙述错误的是

A．实验开始时S1浓度大于S2
B．渗透平衡时S1浓度大于S2
C．渗透平衡时无物质通过半透膜
D．如果将S2浓度适当降低，则渗透平衡时△h更大
3．取大小与生长状况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，质量变化量如图所示。已知在该实验中，植物根细胞吸水能力与根细胞细胞液的浓度有关。以下关于该实验的说法正确的是

A．五种蔗糖溶液浓度从小到大的顺序为甲、丙、戊、乙、丁
B．正常情况下，马铃薯幼根细胞细胞液浓度大于物种a幼根细胞细胞液
C．物种a在与马铃薯根细胞液等渗的完全培养液中能正常生长
D．当马铃薯根细胞在乙蔗糖溶液中质量不再发生变化时，水分子的跨膜运输也就停止了
4．下图为三种不同状态的植物细胞，下列说法正确的是

A．若三个图为同一细胞在不同浓度的外界溶液中的最终状态，则a 处的溶液浓度最大
B．同一细胞在经历a→b→c 的变化过程中，细胞液的浓度越来越高，吸水能力越来越强
C．若三个图为不同细胞在同一外界溶液下的最终状态，则c 细胞液的初始浓度最大
D．图中所示的实验材料具有较强的分裂能力
5．某同学用形态和生理状况相似的某植物叶片下表皮细胞为材料，进行了如下实验，实验过程中相关细胞都保持生理活性，结果如表所示。下列分析错误的是
实验组别
a
b
c
d
e
f
蔗糖溶液浓度（g/mL）
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
实验前细胞长度/实验后细胞长度
0.70
0.80
0.90
1.06
1.10
1.15
A．6组实验中，表皮细胞都能发生渗透作用，出现吸水或失水现象
B．随着蔗糖溶液浓度的提高，表皮细胞长度先增长再保持不变最后变短
C．实验后，c组液泡中的溶质浓度大于b组
D．细胞在实验前后长度不变的蔗糖浓度介于0.35~0.40 g/mL之间
6．下图中甲、乙为两个渗透装置。甲图是发生渗透作用时的初始状态，乙图是较长时间之后，通过漏斗内外的水分子达到动态平衡时的状态。下列有关叙述不正确的是

A．甲图③为半透膜，水分子能自由通过
B．图甲中溶液②的浓度大于溶液①的浓度
C．图乙中溶液①的浓度与溶液②的浓度相等
D．图甲中溶液①和②浓度差越大，则图乙中的水柱越高
7．某同学在实验室中做“观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原”实验时，在老师的帮助下，进行了一系列的创新实验，实验步骤和现象如下表：

实验组
5 min的现象
再过5 min
滴加清水5 min
①
物质量浓度为0.3/(mol·L－1) 蔗糖溶液
x
无变化
质壁分离复原
②
物质量浓度为0.5/(mol·L－1) 蔗糖溶液
质壁分离
y
无变化
③
物质量浓度为1/(mol·L－1) KNO3溶液
质壁分离
质壁分离复原
z
④
物质量浓度为1/(mol·L－1) 醋酸溶液
细胞大小
无变化
细胞大小
无变化
细胞大小
无变化
对上表的推断或解释不正确的是
A．x为质壁分离，因为细胞壁伸缩性小于原生质层
B．y为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死
C．z为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅
D．④组细胞大小无变化是因为细胞吸水量等于失水量
8．根据“探究洋葱表皮细胞外界溶液浓度与质壁分离关系”的实验经历与图中信息判断下列叙述错误的是

A．在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色变深
B．若将图所示状态的细胞放入清水中，可观察到复原现象
C．若将图中所示细胞分别置于10%、20%和 30%蔗糖溶液中，可观察到该细胞A值基本不变
D．图中B/A值愈大，说明细胞质壁分离程度越高
9．Ⅰ．如图1所示，在U形管中部c处装有半透膜(半透膜允许水分子通过，但不允许糖通过)，在a侧加质量分数为10%的葡萄糖水溶液，b侧加入质量分数为10%的蔗糖水溶液，并使a、b两侧液面高度一致。经一段时间后达到动态平衡。据此回答下列问题：

（1）a侧液面高度变化为____________，达到动态平衡时，两侧液面不再变化，此时a侧溶液浓度________(填“大于”“等于”或“小于”)b侧溶液浓度。
（2）当a、b两侧液面高度不变时，在b侧加入一定量蔗糖酶，则a侧液面高度变化为____________，达到两侧液面不再变化时，a侧溶液浓度________(填“大于”“等于”或“小于”)b侧溶液浓度。在此过程中a侧溶液吸水力____________。
Ⅱ．某同学在缺少实验仪器的情况下，做了这样一个实验：将生鸡蛋大头的蛋壳去掉，保留壳膜完好，将小头打破，让蛋清和蛋黄流出，如图2所示。然后，在蛋内灌上清水，把它放在0.3 g/mL的蔗糖溶液中，并且用铅笔在鸡蛋壳上标上最初的吃水线，半小时后，他发现鸡蛋上浮，原吃水线高出水面。
（3）鸡蛋壳上浮的原因是___________________________________________
（4）如果蛋壳里面是蔗糖溶液，外面是清水，蛋壳将会______________。
（5）本实验中相当于渗透装置中的半透膜的是____________，若将正常线粒体放在清水中，会发生________________________________(填“外膜后破裂”“内膜后破裂”“内外膜同时破裂”或“内外膜随机破裂”)。
10．下图1表示渗透作用装置，一段时间后液面上升的高度为h，其中半透膜为膀胱膜，装置溶液A、a起始浓度分别用MA、Ma表示；图2表示一个洋葱鳞片叶表皮细胞放入蔗糖溶液后发生质壁分离过程图。请根据图回答问题：

（1）图1中，如果A、a均为蔗糖溶液，且开始时Ma＞MA，则达到平衡后，Ma________MA（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）图1中的半透膜相当于植物细胞的________，其由图2中________（填数字）组成。
（3）原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能。为探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。
实验材料：紫色洋葱。
实验器具：如图1所示的渗透装置（不含溶液）、光学显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、刀片、吸水纸、擦镜纸、滴管、记号笔等。
实验试剂：蒸馏水、0.3 g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。
部分实验步骤和结果如下：
①选两套渗透装置，标上代号X和Y。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差的装置有__________（填代号）。
②选两片洁净的载玻片，标号，在载玻片中央分别滴加蒸馏水，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。
③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是________。
④上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是_____________________。

11．（2019浙江4月选考·9）哺乳动物细胞在0．9%NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中，一段时间后制作临时装片，用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是
A．在高于0．9%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离
B．在0．9%NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞
C．在低于0．9%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂
D．渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散
12．（2017·新课标II卷）将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，发现其原生质体（即植物细胞中细胞壁以内的部分）的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是

A．0~4 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内
B．0~1 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等
C．2~3 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压
D．0~1 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压

1．【答案】D
【解析】由图可以看出，清水中的保卫细胞吸水，气孔开放，A错误；蔗糖溶液中，细胞失水，导致气孔关闭，但原生质层具有选择透过性，蔗糖不能进入细胞，B错误；将保卫细胞放在清水中，细胞液和外界的清水也存在浓度差，也能发生渗透作用，C错误；分析图形，植物在清水中时气孔是开放的，而在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，保卫细胞发生渗透失水，细胞液浓度增加，气孔将关闭，D正确。
2．【答案】C
【解析】实验中出现了液面差，说明发生了渗透作用，溶质不能透过半透膜，漏斗内的溶液增多，说明实验开始时S1的浓度大于S2的浓度，A正确；渗透平衡时半透膜两侧的浓度差产生的水分运输的动力与液面差产生的水分运输的动力相抵消，故渗透平衡时浓度不相等，只要存在液面差Δh，仍然是S1的浓度大于S2的浓度，B正确；在达到渗透平衡后，S1溶液中水分子与S2溶液中水分子仍然在透过半透膜，只是二者处于动态平衡，所以并不是无物质通过半透膜，C错误；如果将浓度S2降低，则漏斗内外溶液浓度差增大，水分子从漏斗外向漏斗内运输的速率更快更多，则渗透平衡时的液面差△h会更大，D正确。
3．【答案】B
【解析】根据题图可知，纵坐标表示处理后根的质量变化量，当蔗糖溶液浓度相对较高时，根细胞失水，质量减轻，蔗糖溶液浓度相对较低时，根细胞吸水，质量增加，因此可推断出五种蔗糖溶液的浓度从小到大的顺序为丙、戊、甲、丁、乙，A错误；根据题干信息可知，植物根细胞吸水能力与根细胞中细胞液的浓度有关，则细胞液浓度越大，根吸收水的能力越强，据图推断，正常情况下，马铃薯幼根细胞细胞液浓度大于物种a幼根细胞细胞液，B正确；在甲溶液中，马铃薯吸水和失水处于动态平衡，则甲溶液属于马铃薯的等渗溶液，而物种a在此溶液中会失去水分，所以不能正常生长，C错误；当马铃薯质量不变时，水分子的跨膜运输达到动态平衡，D错误。故选B。
4．【答案】B
【解析】若为同一个细胞在不同浓度的外界溶液中的最终状态，因c失水最多，则c处的溶液浓度最大，A错误；同一细胞在经历a→b→c 的变化过程中，细胞失水越多，细胞液的浓度越高，吸水能力越强，B正确；若三个图为不同细胞在同一外界溶液下的最终状态，因a失水最少，则a细胞液的初始浓度最大，C错误；图中所示的实验材料为成熟的植物细胞，是高度分化的细胞，一般不能再分裂，D错误。故选B。
5．【答案】B
【解析】分析表格数据可知，不同的蔗糖溶液浓度，实验前细胞长度/实验后细胞长度不同，说明实验后表皮细胞的体积发生变化，表皮细胞都能发生渗透作用，出现吸水或失水现象，A正确；随着蔗糖溶液浓度的提高，表皮细胞长度变短，B错误；由实验数据可知，表皮细胞在两组蔗糖溶液中均吸水，且c组蔗糖溶液浓度大于b组，因此c组吸水小于b组，c组液泡中的溶质浓度大于b组，C正确；由实验数据可知，蔗糖溶液浓度为0.35时，实验前细胞长度/实验后细胞长度小于1；蔗糖溶液浓度为0.40时，实验前细胞长度/实验后细胞长度大于1，因此细胞在实验前后长度不变的蔗糖浓度介于0.35~0.40 g/mL之间，D正确。
6．【答案】C
【解析】结合题意分析图形可知，由甲图变为乙图，漏斗内的液面升高了，说明通过渗透作用水分子通过图中的③半透膜进入漏斗内，A正确；图中①是烧杯内的液体，②是漏斗内的液体，由于达到动态平衡时漏斗内的液面明显升高了，说明图甲中溶液②的浓度大于溶液①的浓度，B正确；渗透平衡时，水分子进出漏斗达到平衡状态，但由于漏斗内外液面高度差的存在，图乙中溶液①的浓度小于溶液②的浓度，C错误；图甲中溶液①和②浓度差越大，则通过半透膜进入漏斗内的水分子数越多，图乙中的水柱越高，D正确。
7．【答案】D
【解析】由于0.3g·mL-1蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度，细胞渗透失水，且原生质层比细胞壁的伸缩性大，所以x为质壁分离，A正确；由于0.5g·mL-1蔗糖溶液浓度过高，植物细胞失水过多，细胞能发生质壁分离，但因细胞失水过多而死亡，所以不能发生质壁分离复原，B正确；由于K+和NO3-能通过主动运输方式进入细胞，所以可导致细胞先质壁分离然后自动复原。滴加清水5分钟后，由于细胞壁的保护作用，所以z为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅，C正确；由于醋酸能破坏细胞的生物膜结构，能杀死细胞，所以无变化，而不是因为细胞吸水量等于失水量，D错误。故选D。
8．【答案】D
【解析】图中A是从细胞的两端测量的，代表的是细胞的长度，可以表示伸缩性小的细胞壁大小，B是细胞内缩小的原生质体，代表的是原生质体的长度。细胞失水越多，B越小，而A基本不变。在探究洋葱表皮细胞外界溶液浓度与质壁分离关系实验中，发生质壁分离的细胞中细胞液由于失水，浓度越来越高，颜色越来越深，A正确；图中洋葱细胞处于质壁分离状态，如果将其放入清水中，则细胞液浓度大于清水，细胞吸水，质壁分离逐渐复原，B正确；图中是从细胞的两端测量的，代表的是细胞的长度，由于细胞壁的伸缩性很小，所以A值变化很小，几乎不变，C正确；B/A值＝原生质体的长度÷细胞的长度，在这个比值中A一般是不变的，所以B/A越小，说明B越小，原生质层与细胞壁之间的距离增大，则质壁分离程度越大，D错误。
9．【答案】Ⅰ．（1）升高 大于
（2）降低 小于 增强
Ⅱ．（3）壳内清水通过壳膜渗透进入蔗糖溶液，壳内水减少，重量减轻
（4）下沉
（5）壳膜 内膜后破裂
【解析】Ⅰ．（1）在a侧加质量分数为10%的葡萄糖水溶液，b侧加入质量分数为10%的蔗糖水溶液，葡萄糖是单糖，蔗糖是二糖，b侧的浓度较低，b侧的水分子透过半透膜流向a侧，a侧液面升高，达到动态平衡时，两侧液面不再变化，此时a侧溶液浓度大于b侧溶液浓度。 （2）当a、b两液面高度不变时，在b侧加入一定量蔗糖酶，b侧蔗糖水解，浓度变大，a侧的水分子透过半透膜流向b侧，则a侧液面高度变化为降低，达到两侧液面不再变化时，a侧溶液浓度小于b侧溶液浓度，在此过程中a溶液吸水力增强。
Ⅱ．（3）因壳内清水通过壳膜渗透进入蔗糖溶液，壳内水减少，重量减轻，所以鸡蛋壳上浮。（4）如果里面是蔗糖溶液，外面是清水，水分子透过壳膜（半透膜）流向蛋壳内，蛋壳将会下沉。（5）本实验中相当于渗透装置中的半透膜的是壳膜，若将正常线粒体放在清水中，由于内膜向内折叠增大了膜面积，故会发生内膜后破裂。
10．【答案】（1）大于
（2）原生质层 1、3、5
（3）①X ③质壁分离 ④KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原
【解析】（1）图1中，开始时Ma＞MA，则漏斗内液面上升，但由于漏斗内液柱压力的作用，当液面不再上升时， Ma仍大于MA。（2）图2中的1细胞膜、3液泡膜、5两者之间的细胞质组成的原生质层，相当于半透膜。（3）①蔗糖分子不能通过半透膜，而KNO3能够通过半透膜，故渗透平衡时装置X能出现液面差，装置Y不能出现液面差。③由于蔗糖溶液和KNO3溶液浓度均大于细胞液浓度，故均会发生质壁分离的现象。④蔗糖分子不能透过原生质层，故蔗糖溶液中的细胞质壁分离后不会自动复原，KNO3能被细胞吸收，从而发生质壁分离自动复原的现象，该现象最能体现两种膜功能差异。
11．【答案】C
【解析】在高于0．9%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩，但红细胞无细胞壁结构，故不会发生质壁分离，A选项错误；在0．9%NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于水分子进出细胞膜达到动态平衡，而不是没有水分子进出细胞，B选项错误；在低于0．9%NaCl溶液中，红细胞会吸水甚至导致涨破，C选项正确；渗透是指水分子或其它溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的扩散，D选项错误。
12．【答案】C
【解析】由图可知，原生质体的相对体积先下降后上升，所以该植物细胞发生了质壁分离后复原。0~4 h内细胞发生自动复原，说明物质A能进入细胞，A错误；0~1 h内细胞发生质壁分离，细胞失水，原生质体伸缩性比细胞壁的伸缩性大，所以细胞体积与原生质体体积的变化量不等，B错误；2~3 h内为质壁分离复原过程，细胞吸水，物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压，C正确；0~1h内发生质壁分离，细胞失水，液泡中液体的渗透压小于细胞质基质的渗透压，D错误。