2020-2021学年生物新教材人教必修1课时分层作业：4-1-1 细胞吸水和失水
课时分层作业(十二)
(建议用时：40 分钟)
题组一 渗透现象的原理及条件
1．下列现象不属于渗透作用的是( )
A．水分子或蔗糖分子通过植物细胞的细胞壁
B．水分子或其他溶剂分子通过细胞膜
C．水分子或其他溶剂分子通过液泡膜
D．水分子或其他溶剂分子通过原生质层
A [水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散叫渗透作用。]
2．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，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( )
图甲 图乙
A.图甲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
C [达到渗透平衡后，②中溶液的浓度仍大于①中溶液的浓度。]
3．设计渗透装置如图所示(开始时状态)，烧杯中盛放有蒸馏水，图中牛膀胱
膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶
(该酶能将蔗糖催化分解为葡萄糖和果糖)。该实验过程中最可能出现的是( )
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
B [加酶前，漏斗内溶液浓度高于漏斗外，水分子向漏斗内部扩散得较多，
漏斗内液面上升；加酶后，蔗糖水解为单糖，物质的量浓度增大，使液面继续上
升，后随着单糖逐渐进入烧杯，而使漏斗内外溶液浓度差减小，漏斗中液面下降。]
4．把体积与质量浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透膜(允许水分子和葡萄
糖分子通过，不允许蔗糖分子通过)隔开(如图所示)，一段时间后液面情况是
( )
A．甲侧高于乙侧
B．乙侧高于甲侧
C．先甲侧高于乙侧，后乙侧高于甲侧
D．先甲侧低于乙侧，后乙侧低于甲侧
C [因为蔗糖是二糖，葡萄糖是单糖，所以体积与质量浓度相同的葡萄糖和
蔗糖溶液，葡萄糖分子数目多于蔗糖分子数目，水分子整体表现为由乙侧向甲侧
流动，导致甲侧液面升高；由于葡萄糖可以穿过半透膜而蔗糖不能，因此乙侧溶
液浓度逐渐升高，水分子整体表现为由甲侧流向乙侧，最终表现为乙侧液面高于
甲侧。]
题组二 细胞的吸水和失水
5．下列有关红细胞吸水和失水的分析，正确的是( )
A．当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时，红细胞一定会吸水涨破
B.当外界溶液的浓度比细胞质的浓度高时，红细胞可能会失水皱缩
C．当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时，没有水分子进出红细胞
D．该实验表明红细胞吸水或失水的多少取决于细胞膜的选择透过性
B [当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时，红细胞一定会吸水，但是不一
定会涨破，A 错误；当外界溶液的浓度比细胞质的浓度高时，红细胞可能会失水
皱缩，B 正确；当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时，水分子进出红细胞处
于动态平衡，C 错误；该实验表明红细胞吸水或失水的多少取决于细胞膜内外的
浓度差，D 错误。]
6．(多选)将家兔的三个红细胞甲、乙、丙分别置于三种不同浓度(a、b、c)的
溶液中，水分子的跨膜运输示意图如下图所示(箭头方向表示水分子的进出方向，
箭头粗细表示水分子出入的多少，已知实验前甲、乙、丙细胞内部溶液浓度相等)。
下列叙述错误的是 ( )
A．据图可知，三种溶液浓度的大小关系为 a
乙
C．若丙换成洋葱表皮细胞，则其会涨破
D．光学显微镜下可观察到乙细胞有水分子的进出
ACD [细胞失水越多，说明细胞外溶液浓度越大。甲细胞失水，乙细胞水分
子的进出处于动态平衡状态，丙细胞吸水，因此三种溶液浓度的大小关系为 c＜b
＜a，A 项错误。当甲细胞失水达到平衡后，细胞质浓度增大，细胞内部液体浓度
甲＞乙，B 项正确。若丙换成洋葱表皮细胞，则不会涨破，因为植物细胞膜外有
细胞壁，对细胞起支持和保护作用，C 项错误。光学显微镜下可观察到细胞体积
的变化，不能观察到水分子的进出，D 项错误。]
7．(2019·山东枣庄滕州高一上期末考试)如图是处于质壁分离状态的某细胞
示意图，下列叙述正确的是( )
A．①具有选择透过性，①②④组成了原生质层
B．此时④处的浓度一定大于⑤处
C．发生质壁分离的内在因素是细胞壁的伸缩性小于细胞膜的伸缩性
D．⑤是细胞液，在质壁分离过程中浓度越来越大
D [①是细胞壁，具有全透性，不属于原生质层，A 错误；若质壁分离继续
进行，此时④处的浓度大于⑤处，若正在发生质壁分离的复原，此时④处的浓度
小于⑤处，B 错误；发生质壁分离的内在因素是细胞壁的伸缩性小于原生质层的
伸缩性，C 错误；⑤是液泡中的细胞液，随着质壁分离的进行，细胞失水，细胞
液的浓度升高，D 正确。]
8．(2019·山东师大附中高一上期中考试)如图为渗透装置示意图，开始状态如
图 1 所示，A 代表清水，B、C 代表蔗糖溶液，一段时间后，漏斗管内液面不再发
生变化，结果如图 2 所示，H1、H2 表示漏斗管内液面与清水液面的高度差。下列
说法错误的是 ( )
A．图 1 中 B 的浓度大于 C 的浓度
B．图 2 中 B 的浓度等于 C 的浓度
C．图 1 中 A 中水分子扩散到 B 的速率大于 A 中水分子扩散到 C 的速率
D．图 2 中 A 中水分子扩散到 B 的速率等于 B 中水分子扩散到 A 的速率
B [分析题图，由于实验结束时，漏斗管内液面不再发生变化，且 H1＞H2，
因此图 1 和图 2 中 B 的浓度均大于 C 的浓度，A 正确，B 错误；由于与 C 相比，
B 的浓度较高，与清水之间的浓度差更大，因此图 1 中 A 中水分子扩散到 B 的速
率大于 A 中水分子扩散到 C 的速率，C 正确；图 2 中液面高度不再变化，处于平
衡状态，故 A 中水分子扩散到 B 的速率等于 B 中水分子扩散到 A 的速率，D 正确。]
9．将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分成 a、b、c、d、e、f 6 组(每
组的细条数相等)，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的长度，结果如下图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间
只有水分交换，则 ( )
A．实验后，a 组细胞的细胞液浓度比 b 组的高
B．浸泡导致 f 组细胞中液泡的失水量小于 b 组的
C.a 组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗能量多于 b 组
D．使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度在 0.4～0.5 mol·L－1 范围内
D [实验前长度/实验后长度的值为 1 时，水分进出细胞达到平衡；该值小于
1 表明细胞吸水，且该值越小，花冠细胞吸水越多，则吸水量 a>b>c；该值大于 1
表明细胞失水，且该值越大，花冠细胞失水越多，则失水量 d＜e＜f。据图可推知，
a 组吸水多于 b 组，因此实验后 a 组细胞的细胞液浓度低于 b 组，A 项错误；浸
泡导致 f 组细胞中液泡的失水量大于 b 组，B 项错误；水分子通过渗透作用进出细
胞的方式是扩散，不消耗能量，C 项错误；由 c 组吸水、d 组失水可知，花冠细胞
的细胞液浓度在 0.4～0.5 mol·L－1 范围内，D 项正确。]
10．如图为渗透装置示意图，请据图回答问题：
(1)在甲、乙两侧分别加入相同体积的质量浓度为 0.3 g/mL 的葡萄糖溶液和麦
芽糖溶液(假设葡萄糖和麦芽糖分子均不能通过该半透膜)，一段时间后两侧液面变
化是________。随后在膜两侧加入等量的麦芽糖酶，当液面不再变化时，甲侧溶
液浓度________(填“大于”“小于”或“等于”)乙侧溶液浓度。
(2)加入某种物质重构半透膜后重复(1)过程，发现当加入等量的麦芽糖酶后
甲、乙两侧液面等高，据此推断加入的物质很可能是________。
(3)人们设计出一种膜结构，能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，这是模拟生物膜的________性。
[解析] (1)由题意可知，加入麦芽糖酶前，由于麦芽糖是二糖，相对分子质
量大于葡萄糖，因此甲侧溶液的物质的量浓度高于乙侧，故一段时间后甲侧液面
上升，乙侧液面下降。在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖酶后，一分子麦芽糖水
解产生两分子葡萄糖，乙侧浓度升高且高于甲侧，由于半透膜只允许水分子通过，
所以当液面不再变化时，甲侧溶液浓度小于乙侧溶液浓度。(2)加入某种物质重构
半透膜后重复(1)过程，发现当加入等量的麦芽糖酶后甲、乙两侧液面等高，据此
推断加入的物质很可能是葡萄糖载体，致使甲、乙两侧葡萄糖溶液的浓度相当、
液面等高。(3)人工膜有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，降低有毒重金
属离子对水的污染，模拟细胞膜控制物质进出细胞的功能，体现了生物膜的选择
透过性。
[答案] (1)甲侧液面上升，乙侧液面下降 小于 (2)葡萄糖载体 (3)选择透
过
混淆生物膜、半透膜和选择透过性膜
11．污水净化中应用的超滤膜技术指的是一种能够将溶液进行净化、分离、
浓缩的膜分离技术。超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。在
一定的压力下，当水流过膜表面时，只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过，
达到将溶液净化、分离与浓缩的目的。下列说法中合理的是 ( )
A．超滤膜技术中使用的“滤膜”实质上是一种人造生物膜
B．超滤膜技术中使用的“滤膜”实质上是一种人造半透膜
C．超滤膜技术可以滤去污水中的各种污染物
D．透过超滤膜的水，已被除去了臭味
B [生物膜由磷脂分子和蛋白质组成，其选择透过性与蛋白质有关，题目中
没有提及滤膜的成分，但根据题意，滤膜可以透过小分子物质，但大于孔径的物
质不能透过，可知没有蛋白质存在，只具有半透性，故 B 正确。]
易错警示：该类题目因无法正确理解半透膜与生物膜的含义和区别而易出错。
膜的类别 功能特性 例子
半透膜是指一些物质可以透过，一些物
质不能透过的多孔性薄膜。根据半透膜
是否具有生命现象可分为生物膜和非
生物膜
半透性
花生种皮、猪肠衣、鸡
卵的卵壳膜、离体的膀
胱膜、蚕豆种皮、鱼鳔、
青蛙皮等
有活性的生物膜是一种选择透过性膜，
它对物质的通过既具有半透膜的物理
性质，也具有主动的选择性
选择透过性 细胞膜、细胞器膜等
具有选择透过性的膜一定具有半透性，而具有半透性的膜不一定具有选择透过
性，有活性的生物膜才具有选择透过性
