高中生物2015-2024年10年高考真题专题分类汇编-专题3细胞的物质输入和输出考点1细胞的吸水和失水

第第页专题3细胞的物质输入和输出考点1细胞的吸水和失水(2024北京，13，2分)大豆叶片细胞的细胞壁被酶解后，可获得原生质体。以下对原生质体的叙述错误的是()A.制备时需用纤维素酶和果胶酶B.膜具有选择透过性C.可再生出细胞壁D.失去细胞全能性【答案】D【解析】植物细胞细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，制备原生质体时，需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，A正确；原生质体最外层为细胞膜，具有选择透过性，B正确；原生质体可再生出细胞壁，形成完整的植物细胞，C正确；原生质体仍具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，仍具有全能性，D错误。(2024山东，4，2分)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【答案】B【解析】植物细胞失水时，细胞液中的水会透过原生质层进入外界，从而使细胞液的浓度增大，A正确；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，单糖通过脱水缩合形成多糖，溶质物质的量浓度降低(内部薄壁细胞降低更快)，引起细胞液浓度变小，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的高，B错误；当失水比例相同的情况下，与内部薄壁细胞相比，外层细胞的细胞壁伸缩性小而易与细胞膜分开，更易发生质壁分离，C正确；外层细胞进行光合作用合成的单糖(葡萄糖)可转移到内部薄壁细胞合成多糖，干旱环境下合成多糖的速率加快，可促进外层细胞单糖的转移，进而促进光合作用中对单糖的生成，D正确。(2024湖南，14，4分)（不定项）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，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8~48h，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【答案】B【解析】分析图中曲线，缢蛏在低盐度条件下鲜重先增大后减小，推测其先吸水后失水，最后趋于动态平衡，A正确；低盐度培养8~48h，缢蛏鲜重下降，即此过程中其失水，推测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，组织渗透压相对越高，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。(2023重庆，7，3分)某兴趣小组利用图示装置和表中试剂探究了透析袋的透性。当a为①、b为⑤，袋内溶液逐渐变为蓝色；当a为②、b为③，水浴(55℃)后透析袋内、外均不出现砖红色。下列叙述正确的是()编号试剂①质量分数为3%的可溶性淀粉溶液②质量分数为5%的葡萄糖溶液③斐林试剂④淀粉酶溶液⑤碘溶液(棕红色)A.若a为①+②、b为③，水浴后透析袋外最终会出现砖红色B.若a为①+②、b为⑤，透析袋外的溶液最终会出现蓝色C.若a为①+④、b为⑤，透析袋内的溶液最终会出现棕红色D.若a为①+④、b为③，水浴后透析袋内最终会出现砖红色【答案】C【解析】当a为可溶性淀粉溶液(①)、b为碘溶液(⑤)时，袋内溶液逐渐变为蓝色，说明碘可以透过透析袋，淀粉不可透过透析袋；当a为葡萄糖溶液(②)、b为斐林试剂(③)时，水浴后透析袋内、外均不出现砖红色，说明葡萄糖和斐林试剂均不可透过透析袋。结合上述分析，若a为①+②(可溶性淀粉溶液和葡萄糖溶液)、b为③(斐林试剂)时，由于葡萄糖和斐林试剂均不能通过透析袋，则水浴后透析袋内、外均不会出现砖红色，A错误；若a为①+②、b为⑤(碘溶液)时，由于淀粉不能透过透析袋，则透析袋外溶液不会出现蓝色，B错误；若a为①+④(可溶性淀粉溶液和淀粉酶溶液)、b为⑤，由于淀粉酶会将淀粉水解形成麦芽糖，而碘溶液可进入透析袋内，故透析袋内最终会呈现碘溶液的棕红色，C正确；若a为①+④、b为③时，由于斐林试剂不能进入透析袋内，则水浴后透析袋内不会出现砖红色，D错误。(2023全国甲，4，6分)探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是()【答案】C【解析】将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞用30%蔗糖溶液处理后，液泡和原生质体体积均会因渗透失水而变小，一段时间后再用清水处理，二者体积会因吸水而变大，A错误；在用30%蔗糖溶液处理后，液泡中的细胞液会因失水而导致浓度变大，用清水处理后，细胞液会因吸水而导致浓度变小，B错误；随处理的蔗糖溶液浓度升高，液泡和原生质体体积由于失水增多而逐渐变小，而细胞液浓度则逐渐上升，C正确，D错误。易混易错植物细胞吸水、失水过程分析外界溶液浓度水进出方向液泡体积原生质体体积细胞液浓度高于细胞液失水变小变小变大低于细胞液吸水变大变大变小(2022湖南，10，2分)原生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌，其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是 ()A.甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中NaCl浓度≥0.3mol/LB.乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原C.该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加D.若将该菌先65℃水浴灭活后，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化【答案】A【解析】图中，甲组用0.3mol/LNaCl溶液处理后，原生质体表面积都有增大，未引起质壁分离，故该菌的细胞质浓度≥0.3mol/L，但细胞质浓度不止与NaCl有关，细胞质中还有葡萄糖、氨基酸、其他离子等，A错误；乙、丙组分别用1.0mol/L和1.5mol/L的NaCl溶液处理后，原生质体的表面积都小于前一阶段葡萄糖处理后的表面积，说明细胞均发生了质壁分离，且处理解除后均可发生质壁分离复原，B正确；该菌正常生长和吸水后细胞体积均会增大，都可导致原生质体表面积增加，C正确；该菌65℃水浴灭活后，原生质体失去选择透过性，再用NaCl溶液处理不会出现渗透作用，原生质体表面积无变化，D正确。(2022浙江6月选考，11，2分)“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中，用显微镜观察到的结果如图所示。下列叙述正确的是 ()A.由实验结果推知，甲图细胞是有活性的B.与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较低C.丙图细胞的体积将持续增大，最终胀(涨)破D.若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现象更明显【答案】A【解析】能发生质壁分离与质壁分离复原的细胞是有活性的，A正确；与甲图细胞相比，乙图细胞失水发生质壁分离，细胞液浓度增大，B错误；丙图细胞吸水发生质壁分离复原，细胞体积有所增大，但由于细胞壁的限制，细胞不会涨破，C错误；根尖分生区细胞没有大液泡，不会发生质壁分离现象，D错误。(2022全国甲，2，6分)植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是 ()A.水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度B.水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞cC.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度D.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度【答案】C【解析】蔗糖溶液初始浓度相同，实验结果显示水分交换达到平衡时，细胞a未发生变化、细胞b体积增大、细胞c发生了质壁分离，说明水分交换前，细胞a、b、c的细胞液浓度分别等于、大于和小于外界蔗糖溶液的浓度，A、B不符合题意。水分交换平衡时，细胞a的细胞液浓度等于初始外界蔗糖溶液浓度；细胞c失水，发生质壁分离，导致细胞c的外界蔗糖溶液浓度下降，小于初始浓度，水分交换平衡时，细胞c的外界蔗糖溶液浓度等于细胞c的细胞液浓度，但细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C符合题意，D不符合题意。易错警示虽然题目中设置的试管中蔗糖溶液初始浓度相同，但植物细胞失水和吸水会使蔗糖溶液的浓度发生变化。(2021江苏，12，2分)采用紫色洋葱鳞片叶外表皮进行质壁分离实验，下列相关叙述正确的是()A.用镊子撕取的外表皮，若带有少量的叶肉细胞仍可用于实验B.将外表皮平铺在洁净的载玻片上，直接用高倍镜观察细胞状态C.为尽快观察到质壁分离现象，应在盖玻片四周均匀滴加蔗糖溶液D.实验观察到许多无色细胞，说明紫色外表皮中有大量细胞含无色液泡【答案】A【解析】紫色洋葱外表皮细胞和叶肉细胞都是成熟的植物细胞，它们都有原生质层和中央液泡，放在一定的蔗糖溶液中都可以发生质壁分离，只是紫色洋葱外表皮细胞的细胞液呈紫色，更易观察，所以即使撕取的紫色洋葱鳞片叶外表皮上带有少量的叶肉细胞，也不会影响实验结果，A正确；使用显微镜观察装片时，需先在低倍镜下找到观察目标，再将目标移至视野中央，然后换用高倍镜观察，B错误；在盖玻片四周均匀滴加蔗糖溶液，不一定能尽快观察到质壁分离现象，正确做法是需在盖玻片一侧滴加蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，C错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞有紫色中央液泡，而观察到的无色液泡可能是所撕取的外表皮带有的少量叶肉细胞，而不是紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，D错误。(2021湖南，3，2分)质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。下列叙述错误的是()A.施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关B.质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部脱离细胞壁C.质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低D.1mol/LNaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等【答案】D【解析】施肥过多，外界溶液浓度大于植物根细胞的细胞液浓度，根细胞会失水发生质壁分离，若细胞失水过多则会导致“烧苗”现象，A正确；质壁分离过程中，因失水的多少不同，质壁分离的程度也不同，细胞膜可局部或全部脱离细胞壁，B正确；在质壁分离复原过程中，细胞吸水，细胞液浓度逐渐下降，因此细胞的吸水能力逐渐降低，C正确；渗透压是溶液中溶质微粒对水的吸引力，溶质微粒数越多，渗透压越大，因为NaCl在水中会电离而蔗糖不会，所以NaCl溶液中的溶质微粒是2mol/L，其渗透压大于1mol/L蔗糖溶液，D错误。(2021广东，13，4分)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，图3为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是()图3A.比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后B.质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③【答案】A【解析】由图示可知，经①、②、③处理后气孔变化分别为基本不变、关闭、张开，说明①、②、③处理后保卫细胞的变化分别为①形态几乎不变，细胞液浓度基本不变；②失水，细胞液浓度变大；③吸水，细胞液浓度变小，C正确。保卫细胞经③处理后的细胞液浓度小于①处理后，A错误。②处理后保卫细胞失水，最可能发生质壁分离，B正确。推测3种蔗糖溶液浓度的高低为②>①>③，D正确。(2020课标全国Ⅱ，5，6分)取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是()A.甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高B.若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零C.若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离D.若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组【答案】D【解析】由题意可知，在实验期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换，两者之间只发生了水分的交换，因甲组中甲糖溶液浓度升高，说明甲组叶细胞从甲糖溶液中吸收了水分，净吸水量大于零，A正确；若测得乙糖溶液浓度不变，即乙组叶细胞细胞液浓度与乙糖溶液浓度相等，乙组叶细胞的净吸水量为零，B正确；若测得乙糖溶液浓度降低，说明乙组叶肉细胞失去了水分，则净吸水量小于零，叶肉细胞可能发生了质壁分离，C正确；题中甲、乙两组糖溶液浓度(g/mL)相等，但甲糖的相对分子质量大于乙糖，因此甲糖溶液的物质的量浓度小于乙糖溶液(即甲糖溶液中的水分子数多于乙糖溶液)，则甲组叶细胞与甲糖溶液间的物质的量浓度差大于乙组叶细胞与乙糖溶液的物质的量浓度差，因此叶细胞的净吸水量甲组大于乙组，D错误。(2019浙江4月选考，9，2分)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【答案】C【解析】本题以不同浓度的NaCl溶液处理兔红细胞的实验为背景，考查渗透作用的应用，属于对科学探究素养中结果分析要素的考查。在高于0.9%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩，但不会发生质壁分离，A错误；在0.9%NaCl溶液中，红细胞形态未变，但此时仍有水分子进出细胞，B错误；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，C正确；渗透作用是指水分子从溶液浓度较低处向溶液浓度较高处进行的扩散，D错误。(2018浙江4月选考，17，2分)在观察某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中，依次观察到的结果示意图如图，其中①、②指细胞结构。下列叙述正确的是()A.甲状态时不存在水分子跨膜运输进出细胞的现象B.甲→乙变化的原因之一是结构①的伸缩性比②的要大C.乙→丙的变化是由外界溶液浓度小于细胞液浓度所致D.细胞发生渗透作用至丙状态，一段时间后该细胞会破裂【答案】C【解析】本题以植物细胞质壁分离与复原实验的细胞图像为信息载体，考查实验拓展应用，属于对科学探究素养中结果分析要素的考查。甲细胞形态正常，说明处于动态平衡状态，进入细胞的水分子和从细胞出去的水分子一样多，A错误；甲→乙发生了渗透失水，细胞质壁分离，原因之一是结构①细胞壁的伸缩性比结构②质膜的伸缩性要小，B错误；乙→丙发生了质壁分离复原，是因为外界溶液浓度比细胞液浓度小，C正确；植物细胞的细胞壁伸缩性比较小，细胞发生渗透作用至丙状态，一段时间后细胞只会膨胀不会破裂，D错误。(2017课标全国Ⅱ，4，6分)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.0~4h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内B.0~1h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等C.2~3h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压D.0~1h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压【答案】C【解析】本题通过考查学生的识图能力来考查细胞的失水和吸水的相关知识。试题以数学模型为载体考查科学思维中的模型与建模要素。通过分析原生质体的相对体积变化可知，该植物细胞发生了质壁分离后又发生质壁分离的自动复原。根据曲线变化可知：该细胞放在物质A溶液中先失水后吸水，说明此过程中物质A可以被细胞吸收而进入细胞内，A错误；在0~1h内，物质A溶液的浓度大于细胞液的浓度，细胞失水，因原生质层的收缩性大于细胞壁的收缩性，所以细胞体积和原生质体的体积的变化量不同，B错误；2~3h内原生质体体积增大，细胞吸水，说明物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压，C正确；0~1h内原生质体体积减小，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。(2017海南单科，9，2分)为研究植物细胞质壁分离现象，某同学将某植物的叶表皮放入一定浓度的甲物质溶液中，一段时间后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象。下列说法错误的是()A.该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞B.细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度C.细胞液中的H2O可以经扩散进入甲物质溶液中D.甲物质和H2O能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁【答案】B【解析】在适宜条件下，具有液泡的活细胞才能发生质壁分离，A正确；质壁分离过程中，细胞失水，说明细胞外甲物质的浓度高于细胞液的浓度，B错误；水分子可以通过自由扩散的方式进入甲物质溶液中，C正确；细胞壁具有全透性，甲物质和H2O均能自由通过，D正确。(2016天津理综，1，6分)在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中，显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细胞状态。下列叙述正确的是()A.由观察甲到观察乙须将5倍目镜更换为10倍目镜B.甲、乙、丙可在同一个细胞内依次发生C.与甲相比，乙所示细胞的细胞液浓度较低D.由乙转变为丙的过程中，没有水分子从胞内扩散到胞外【答案】B【解析】由甲、乙、丙三种细胞状态可知：甲→乙为细胞失水过程，乙→丙为细胞吸水过程。本实验的对照方法为自身对照，对比题图三种细胞的大小可知，在实验过程中显微镜放大倍数未改变，A错误；实验过程中同一个细胞可依次发生失水和吸水，B正确；与甲相比，乙所示细胞失水，发生质壁分离，细胞液浓度较高，C错误；质壁分离和复原过程中水分子的扩散是双向的，D错误。(2015海南单科，10，2分)取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干，去除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(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。假设蔗糖分子