扩散和渗透、质壁分离及质壁分离复原实验

[A级　新教材落实与巩固]

1．下列关于扩散的叙述，不正确的是(　B　)

A．扩散使分子分布均匀，直到平衡

B．分子扩散均匀后就不再运动

C．分子从高浓度处向低浓度处扩散

D．扩散是一个缓慢的过程

【解析】分子的运动是时刻不停地进行着的，扩散达到平衡时，分子仍在继续运动着。

2．将人体血液置于质量分数为9%的食盐溶液中制成装片后，用显微镜观察，可以发现血细胞呈现(　D　)

A．质壁分离    B．正常状态

C．细胞膜破裂    D．细胞皱缩

【解析】血细胞所处的环境相当于盐的浓度为0.9%，现将其放入9%的食盐溶液中，红细胞会失水皱缩。

3．在缺医少药的战争年代，常利用高浓度的盐水对伤员的伤口消毒杀菌，其处理的原理是(　D　)

A．盐水中的氯有杀菌作用

B．钠有杀菌作用

C.高浓度的盐水中水分少，不利于细菌的生长

D．由于渗透作用，细菌脱水死亡

【解析】高浓度的盐水渗透压高于细菌的细胞质，由于渗透作用，细菌会脱水死亡。

4．将人的成熟红细胞分别置于以下四种溶液中，一段时间后，细胞形态如下图所示，据此推测这四种溶液的初始浓度关系为(　A　)

A.①>②>③>④    B．①>③>②>④

C．④＞②＞③＞①    D．④>③>②>①

【解析】①图红细胞皱缩，外界溶液浓度①＞细胞内液的溶质浓度；②红细胞形态不变，外界溶液浓度②＝细胞内液的溶质浓度； ③④红细胞吸水膨胀，且④的膨胀程度大于③，故外界溶液浓度④＜外界溶液浓度③＜细胞内液的溶质浓度。推测这四种溶液的初始浓度关系为：①＞②＞③＞④。故选A。

5．紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后，在显微镜下观察到的正确图示是(　C　)

　A.　　 　　B.　　 　　C.　　　　D.

【解析】紫色色素存在于液泡中，细胞核应该在细胞质中，A、B错误；外界溶液浓度高，细胞失水，细胞发生质壁分离，液泡的颜色加深，C正确；细胞核应该存在于细胞膜以内，细胞质中，D错误。

6．如图中甲、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。下列有关叙述错误的是(　C　)

A.甲图③为半透膜，水分子能自由通过

B．甲图中溶液②的浓度大于溶液①的浓度

C．乙图中溶液①的浓度与溶液②的浓度相等

D．甲图中溶液①和②的浓度差越大，则乙图中的水柱越高

【解析】在乙图中，高出液面的水柱所产生的压力应与渗透压平衡。水柱产生的压力向下，而渗透压差方向应向上，即漏斗内液体浓度应高于烧杯中液体的浓度。

7．下列关于“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”活动的叙述，正确的是(　B　)

A．若能发生质壁分离，则细胞不一定是活细胞

B．质壁分离过程中，细胞的吸水能力越来越强

C．通常用洋葱鳞片叶内表皮细胞完成该实验

D．质壁分离复原后的细胞与初始状态一定相同

【解析】若能发生质壁分离，则细胞一定是活细胞，A错误；质壁分离过程中，细胞液的浓度越来越高，因此细胞的吸水能力越来越强，B正确；观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原实验，通常用紫色的洋葱鳞片叶外表皮细胞，C错误；质壁分离复原后的细胞与初始状态可能相同，D错误。

8．下列哪种条件会发生渗透现象(　A　)

A．把活的去皮马铃薯放在清水中

B．把活的去皮马铃薯放在密封的、只有空气的容器中

C．把煮熟的马铃薯放在清水中

D．把放在50%的蔗糖溶液中且已发生质壁分离的马铃薯放在清水中

【解析】本题考查的知识点是细胞渗透吸水原理。分析各选项，把活的去皮马铃薯放在清水中，活细胞的原生质层相当于一层半透膜，由于细胞液的浓度和清水之间存在浓度差，将发生渗透作用；把活的去皮马铃薯放在密封的、只有空气的容器中，细胞的原生质层虽然存在，但原生质层两侧没有浓度差，因而不发生渗透作用；煮熟的马铃薯细胞已经死亡，死亡细胞不会发生渗透作用；而在50%的蔗糖溶液中已发生质壁分离的马铃薯，由于细胞严重失水已死亡，也不会发生渗透作用。

9．某同学为观察渗透现象，设计如下实验：在玻璃漏斗口处密封上一层猪的膀胱膜，往玻璃漏斗内注入清水，然后将其倒置浸泡在盛有10%NaCl溶液的烧杯中。反复观察该装置，看不到烧杯中的水向漏斗中渗透而使漏斗液面升高的现象，应如何改进该实验(　B　)

A．把猪的膀胱膜换成鸡的嗉囊

B．把NaCl溶液放在漏斗里，清水放在烧杯里

C．把NaCl溶液的浓度增至30%

D．把10%的NaCl溶液换成10%的蔗糖溶液

【解析】发生渗透作用需具备两个条件，即必须有半透膜和膜两侧存在浓度差。在渗透装置中，水分子将由浓度低的一侧向浓度高的一侧渗透，若欲看到漏斗内的液面上升，则应将漏斗内改为高浓度溶液即10%的NaCl溶液，将烧杯内改为清水。

10．如图是“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”活动中观察到的某个细胞，下列叙述中正确的是(　D　)

A.图示状态的细胞水分进出保持动态平衡

B．如果B/A值越大，说明所滴加的蔗糖溶液浓度越大

C．图中B/A值越大，说明细胞质壁分离程度越高

D．同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，B/A值越小，则紫色越深

【解析】图示状态可能是质壁分离，也可能是质壁分离复原过程中，还可能是水分进出保持平衡，A错误；图中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值越大，说明B越大，原生质体与细胞壁之间的距离越小，则质壁分离程度越小，B错误；图中B/A值越大，说明细胞失水越少，细胞质壁分离程度越低，C错误；同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，B/A值越小，说明细胞失水越多，细胞质壁分离程度越高，则紫色越深，D正确。

11．下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是(　B　)

A．与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察

B．用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察

C．用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同

D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察

【解析】做植物细胞质壁分离实验要选择有颜色的材料，有利于实验现象的观察，A正确；黑藻叶片细胞中叶绿体的存在使原生质层呈绿色，而细胞液无色，有利于实验现象的观察，B错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不一定都相同，用相同浓度的外界溶液进行质壁分离实验时观察到的质壁分离程度可能不同，C正确；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察，D正确。

12．将新鲜萝卜切削成酒杯形，放在烧杯中，如图所示。萝卜的内外有两种液体，只知道其中一种是清水，另一种是30%的蔗糖溶液，开始时两个液面等高。一段时间以后，液面变化如图所示。请回答下列问题：

(1)液体A是__30%的蔗糖溶液__，液体B是__清水__。

(2)图乙中C处的细胞正处于__吸水__状态，此时它的细胞液浓度应该比B溶液的浓度__高__(填“高”或“低”)。

(3)图乙中D处的细胞正处于__失水(或质壁分离)__状态，此时它的细胞液浓度应该比A溶液的浓度__低__(填“高”或“低”)。

(4)萝卜细胞的原生质层包括__细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质__。通过上述现象说明萝卜细胞的原生质层相当于__半透膜__。

【解析】(1)由于A、B开始时液面等高，一段时间后A的液面升高，说明液体A浓度高于细胞液，从细胞液中吸取水分，所以液体A应为30%的蔗糖溶液，液体B为清水。(2)图乙中C处的细胞处于清水中，所以会吸水，细胞液浓度高于清水。(3)图乙中D处的细胞处于30%的蔗糖溶液中，细胞液浓度低于蔗糖溶液浓度，所以表现为失水。(4)萝卜细胞的原生质层包括细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质，也就是水分子从细胞外运输到细胞液要经过的结构，它相当于半透膜。

[B级　素养养成与评价]

13．在观察某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中，观察到的结果如图所示，其中①②指细胞的相关结构。下列叙述正确的是(　D　)

A.甲状态时不存在水分子跨膜运输进出细胞的现象

B.在蔗糖溶液中，一定会发生甲→乙变化

C．当细胞处于丙状态且不再变化时细胞液浓度等于外界溶液浓度

D．同一细胞处于乙状态时的吸水能力大于其处于甲状态时

【解析】甲状态时存在水分子跨膜运输进出细胞的现象，A错误；在蔗糖溶液中，要发生甲→乙变化，必须满足一定的条件，B错误；当细胞处于丙状态且不再变化时细胞液浓度大于或等于外界溶液浓度，C错误；同一细胞处于乙状态时的吸水能力大于其处于甲状态时，D正确。

14．如图为渗透作用实验，开始时如图(一)，A 代表清水，B、C 代表蔗糖溶液，过一段时间后结果如图(二)，漏斗管内液面不再变化，H1、H2表示漏斗管内液面与清水的液面差，下列说法错误的是(　B　)

A.图(一)中B 的浓度大于 C 的浓度

B．图(二)中B 的浓度等于 C 的浓度

C．图(一)中A 的水分子扩散到 B 的速度大于A 的水分子扩散到C 的速度

D．图(二)中A 的水分子扩散到 C 的速度等于C 的水分子扩散到A 的速度

【解析】根据图(二)的结果H1＞H2可知，图(一)中B的浓度大于C的浓度，A正确；根据图(二)的结果H1高于H2可知，图(二)中B的浓度大于C的浓度，B错误；由于B的蔗糖溶液的浓度比C的蔗糖浓度高，所以图(一)中A的水分子扩散到B的速度大于A的水分子扩散到C的速度，C正确；图(二)中C的水柱不再上升，所以水分由A进入C和水分由C进入A是相等的，处于动态平衡，D正确。

15．将人体红细胞分别置于浓度为0.9%、0.6%、1.2%的a、b、c三组氯化钠溶液中，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(　C　)

A.图中a组细胞不发生渗透作用

B．浸泡过程中也有水分子从b组细胞渗出

C．c组细胞因渗透作用失水皱缩而发生质壁分离

D．若向a组烧杯中加入少量葡萄糖，则其细胞可能会皱缩后恢复原状

【解析】图中a组红细胞的形态结构没有发生改变，说明0.9%的氯化钠溶液是红细胞的等渗溶液，细胞没有发生渗透作用，A正确；b组细胞吸收的水分子大于排出的水分子，导致细胞体积变大，B正确；红细胞没有细胞壁，不会发生质壁分离，C错误；若向a组烧杯中加入少量葡萄糖，细胞外液浓度增加，红细胞会失水皱缩，由于葡萄糖经过易化扩散进入红细胞导致细胞内的溶液浓度增大，细胞又吸水恢复原状，D正确。

16．图1为质壁分离及其复原实验流程图，图2为光学显微镜下观察到的某植物细胞质壁分离实验结果图，下列说法正确的是(　D　)

A．图1实验没有设置对照

B．图2若视野比较暗，则只能通过调节反光镜使视野变亮

C．图2是图1中F处的实验结果观察图

D．图2细胞若继续发生质壁分离，则该细胞的吸水能力不断增强

【解析】图1实验设置前后自身对照，A错误；图2若视野比较暗，可以通过调节反光镜或光圈来使视野变亮，B错误；图2细胞处于质壁分离状态，是图1中D处的实验结果观察图，C错误；细胞在质壁分离的过程中，不断失水，其吸水能力不断增强，D正确。

17．胭脂红为水溶性大分子食用色素，呈红色。用无色洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离及复原实验”的临时装片时，可用高浓度(质量浓度为0.075 g/mL)的胭脂红溶液作为外界溶液，观察细胞的变化。下列叙述正确的是(　A　)

A．发生质壁分离时，表皮细胞吸水能力逐渐增强

B．发生质壁分离复原时，表皮细胞的液泡逐渐变红

C．当细胞质壁分离结束时，没有水分子进出表皮细胞

D．用不同浓度的胭脂红溶液处理细胞，均能观察到质壁分离及复原

【解析】发生质壁分离时，细胞逐渐失水，其细胞吸水能力逐渐增强，A正确。发生质壁分离复原时，无色的洋葱鳞片叶表皮细胞的液泡无颜色变化，B错误。当细胞质壁分离结束时，仍然有水分子进出表皮细胞，C错误。当胭脂红溶液浓度低于细胞液时，不能观察到质壁分离现象；当胭脂红溶液浓度过高时，细胞失水过多死亡，则不能观察到质壁分离复原现象，D错误。

18．用打孔器制取新鲜萝卜圆片若干，平均分为6组且每组重量为W1，再分别浸泡在不同浓度的蔗糖溶液中，一段时间后取出材料，用吸水纸吸干表面水分并分别称重(W2)。其中(W2－W1)/W1与蔗糖溶液浓度的关系如图所示，下列分析正确的是(　C　)

A.蔗糖溶液浓度为0 g/mL的一组，W2－W1＝0

B．蔗糖溶液浓度约为0.13 g/mL的一组，植物细胞没有物质的跨膜运输

C.当蔗糖溶液浓度大于0.4 g/mL时，细胞膜和液泡膜失去选择透过性

D．随着蔗糖溶液浓度的增大，各组细胞的质壁分离程度在逐渐增大

【解析】由题图曲线可知，蔗糖溶液浓度为0 g/mL的时候，(W2－W1)/W1＝0.04，说明W2－W1≠0，A错误；由题图曲线可知，蔗糖溶液浓度约为0.13 g/mL时，W2－W1＝0，此时即为组织细胞的等渗浓度，但细胞仍有水分子的跨膜运输，B错误； 当蔗糖溶液的浓度大于0.4 g/mL时，(W2－W1)/W1增加，说明细胞失活，有蔗糖溶液进入细胞，C正确；由题图曲线可知，蔗糖溶液浓度是0.5 g/mL的失水程度小于0.4 g/mL，说明最后质壁分离程度小，D错误。

19．在室温条件下，将紫色洋葱鳞片叶外表皮置于一定浓度的某溶液中，测得细胞液浓度与外界溶液浓度的比值随时间的变化曲线如图。下列叙述错误的是(　B　)

A.曲线B点细胞处于质壁分离状态

B．曲线A、C点细胞液紫色深浅相同

C．外界溶液可能是KNO3溶液

D．若降低温度，曲线C点对应t2应右移

【解析】A在t1之前，比值小于1，说明外界溶液浓度大，细胞失水，发生质壁分离，B点时外界溶液浓度＝细胞液浓度，细胞不再失水，细胞仍处于质壁分离状态；t1～t2时间段内，细胞液浓度大于外界溶液，细胞吸水，t2时(C点时)比值最大，吸水能力最强，与A点t0时相比，经历先失水后吸水的过程，两点的液泡内细胞液浓度不同，紫色深浅程度不同，A正确，B错误；外界溶液可以是KNO3溶液，细胞先发生质壁分离，后发生质壁分离复原，C正确；若降低温度，分子运动的能力减弱，则t1～t2时间段会变长，t2应右移，D正确。

20．将菠菜叶肉细胞浸润在一定浓度KNO3溶液中，发现其原生质体(质膜及其以内部分)的体积变化趋势如图所示，据图回答：

(1)在实验过程中，显微镜下可观察的细胞结构有__叶绿体、液泡、细胞壁__(写出3个即可)。

(2)O～T1段细胞吸水能力__增强__(填“增强”“减弱”或“不变”)，原因有__细胞失水、吸收离子(K＋、NO)使细胞液浓度增大__。

(3)T1时细胞液浓度__<__(填“＞”“＜”或“＝”)T3时细胞液浓度。当原生质体体积不再改变时，若细胞液浓度大于外界溶液浓度，则此时原生质体体积__>__(填“＞”“＜”或“＝”)初始原生质体体积。

【解析】(1)在实验过程中，显微镜下可观察的细胞结构有叶绿体、液泡、细胞壁。(2)O～T1段细胞吸水能力增强，原因是随着细胞失水、吸收离子(K＋、NO)使细胞液浓度增大。(3)T1时细胞还在继续失水，T3时细胞仍在继续吸水，因此T1时细胞液浓度＜ T3时细胞液浓度；当原生质体体积不再改变时，若细胞液浓度大于外界溶液浓度，则此时原生质体体积＞初始原生质体体积。