高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 被动运输课后测评
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4.1被动运输同步练习人教版( 2019)高中生物必修第一册
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意:本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题,所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题,所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效,不予记分。
一、单选题(本大题共20小题,共20.0分)
1. 将若干生理状况基本相同,长度为3 cm的鲜萝卜条分为四组,分别置于三种摩尔浓度相同的溶液(实验组)和清水(对照组)中,测量每组萝卜条的平均长度,结果如图。据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 对照组中萝卜条长度增加较少的原因是细胞壁的伸缩性较小
B. 清水、甘油溶液和葡萄糖溶液的萝卜条细胞发生了渗透吸水
C. 实验结果说明萝卜细胞膜上甘油的载体比葡萄糖载体数量多
D. 实验结束后,实验组中的萝卜条的细胞液浓度都比实验前大
2. 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
3. 图甲表示一个渗透作用装置,将半透膜袋缚于玻璃管下端,半透膜袋内部装有60 mL质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液;图乙表示放置在某溶液中的植物细胞失水量的变化情况;图丙表示植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化的过程。下列有关叙述错误的是()
A. 图甲中,若将质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液换为质量浓度为0.3 g/mL的淀粉溶液,玻璃管内的液面高度会降低
B. 图乙表示的植物细胞在某溶液中处理的10 min内发生质壁分离,10 min后发生质壁分离复原
C. 图乙中A点细胞失水量最大,此时细胞的吸水能力最强
D. 图丙中,蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输
4. 将一萝卜去皮后切成大小相同的数个小条,测定长度后随机分成数量相等的几组,然后放在不同浓度的蔗糖溶液中进行实验,一定时间后取出,再次测定每组萝卜条的长度并取平均值,得到关系图。下列有关叙述正确的是
A. 在蔗糖溶液浓度低于a的组中蔗糖进入了细胞
B. 在蔗糖溶液浓度高于a的组中原生质层紧贴细胞壁
C. 蔗糖浓度为a时,细胞内的蔗糖浓度与外界蔗糖溶液相等
D. 图中萝卜条长度的变化说明细胞壁具有一定的伸缩性
5. 将若干生理状况基本相同,长度为3 cm的鲜萝卜条分为四组,分别置于三种浓度相同的溶液(实验组)和清水(对照组)中,测量每组萝卜条的平均长度,结果如图。据图分析,下列叙述错误的是
A. 对照组中萝卜条长度增加较少的原因是细胞壁的伸缩性较小
B. 蔗糖溶液中的萝卜条不能恢复原长度是因为蔗糖不能进入细胞
C. 实验曲线图推测出萝卜细胞膜上运载葡萄糖的载体比甘油载体数量少
D. 实验结束后,实验组中的萝卜条的细胞液浓度都比实验前大
6. 洋葱鳞片叶放在0.35 g/mL蔗糖溶液中,细胞发生质壁分离;放在0.25g/mL的蔗糖溶液中,细胞有胀大趋势;放在0.29 g/mL蔗糖溶液中,细胞似乎不发生什么变化,这表明()
A. 洋葱表皮细胞已经死亡 B. 细胞膜不允许水分子自由通过
C. 蔗糖分子进入细胞导致渗透平衡 D. 细胞液浓度为0.29 g/mL左右
7. 植物的根能够从土壤中吸收水和无机盐。下列相关叙述错误的是
A. 根尖成熟区细胞吸收水分的原理是渗透作用
B. 被水淹后,植物吸收无机盐需要的能量可由无氧呼吸提供
C. 根尖成熟区的细胞不仅能吸收无机盐,且失水时还会发生质壁分离
D. 施肥过多造成烧苗的原因是根吸收的无机盐太多
8. 如图所示,图甲为由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图,图乙为人的成熟红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况,图丙中A为1 mol/L的葡萄糖溶液,B为1 mol/L的乳酸溶液,下列说法错误的是()
A. 图丙中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的原生质层
B. 图乙中,如果降低图乙所示细胞的温度,图中葡萄糖和乳酸的跨膜运输会受到影响。将图乙所示细胞置于蒸馏水中,该细胞会涨破,溢出细胞外的主要物质应该是血红蛋白
C. 如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜,则液面不再变化时,左侧液面等于右侧液面
D. 如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质①,再用做图丙的半透膜,则液面不再变化时,左侧液面高于右侧液面
9. 为研究成熟植物细胞的渗透吸水,设计简易渗透吸水装置如下图甲所示,图甲中液面上升的高度与时间的关系如图乙所示。一成熟植物细胞放在某外界溶液中发生的一种状态(此时细胞有活性)如图丙所示。下列相关叙述中错误的是()
A. 由图甲中漏斗液面上升可知,实验开始时b液体的浓度大于a液体的浓度
B. 由图乙可知图甲中漏斗里溶液的吸水速率在一定范围内会一直下降
C. 图丙中相当于图甲中c结构的是③④⑤
D. 图丙所示状态的细胞正在发生渗透吸水
10. 将发生质壁分离的紫色洋葱外表皮细胞放入清水中,液泡体积的变化如下图所示。下列叙述正确的是
A. 与 a 点相比,b 点时细胞的液泡颜色变深
B. 与 c 点相比,b 点时细胞的吸水速率较大
C. c 点时细胞质壁分离复原,液泡内没有水分子进出
D. 当质壁分离完全复原时,细胞液浓度等于外界溶液浓度
11. 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
12. 取洋葱鳞片叶表皮置于0.3g/mL的蔗糖溶液中,待细胞形态不再发生变化,将该表皮从蔗糖溶液中取出并置于清水中,当细胞形态再次不发生变化时,则
A. 细胞液渗透压消失,不再吸水
B. 细胞液中的蔗糖浓度较实验开始时高
C. 细胞中的含水量与实验开始时相等
D. 细胞壁对原生质层的“挤压”达到最大程度
13. 取红百合的花处细胞分别置于A,B两种不同物质的溶液中,细胞失水量的变化情况如图所示。下列相关叙述正确的是()
A. 图中两条曲线的差异是由于A、B溶液的浓度不同
B. 若降低A溶液的浓度.则相应曲线的走势与B溶液的相同
C. 若降低B溶液的浓度,则相应曲线中b点左移
D. b点时,B溶液中细胞的细胞液浓度与初始时相等
14. 将一张洋葱鳞片叶放在某一浓度的蔗糖溶液中,制成装片,放在显微镜下观察,有3种状态的细胞(液泡大小不再变化),如图。下列相关叙述,不正确的是
A. 发生图示变化前,细胞液的浓度为甲>乙>丙
B. a处渗透压始终大于b处渗透压
C. 处于图中状态的三个细胞的细胞液浓度一样大
D. 图中水分子仍能在原生质层两侧扩散
15. 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
16. 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
17. 如图为某学生在做一定浓度的蔗糖溶液对紫色的洋葱鳞片叶外表皮细胞影响的实验中所观察到的细胞图,请判断下列叙述中正确的是( )
A. 图中1是细胞壁,具有全透性,6中充满了蔗糖溶液
B. 图中水分子从6进入7需穿过2层磷脂分子
C. 图中7是细胞液,在细胞发生质壁分离过程中,其颜色逐渐变浅
D. 图中细胞所处的状态,此时6处的浓度一定大于7处的浓度
18. 以紫色洋葱鳞片叶为材料进行细胞质壁分离和复原的实验,细胞长度和原生质体长度分别用X和Y表示(如图),在处理时间相同的前提下( )
A. 同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越小,则紫色越浅
B. 不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越小,则越不易复原
C. 同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越大,则所用蔗糖溶液浓度越低
D. 不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越大,则细胞的正常细胞液浓度越高
19. 将完全相同的两个植物细胞分别放置在甲、乙两种溶液中,对细胞失水量进行统计后绘制出如下曲线。下列叙述错误的是( )
A. 实验初期,甲溶液比乙溶液渗透压高导致植物细胞失水较多
B. 若乙溶液的浓度稍增大,则曲线的变化可能为a点上升,b点右移
C. 随着处理时间的延长,甲细胞吸水能力逐渐减弱
D. 植物细胞在乙溶液中发生质壁分离后自动复原
20. 图甲为渗透装置,半透膜袋内有50mL质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液,图乙为放置在某溶液中植物细胞失水量的变化情况,下列有关叙述不正确的是()
A. 甲图玻璃管液面上升速率逐渐降低,最终玻璃管液面与清水液面形成一定高度差
B. 若将甲图蔗糖溶液换为0.3g/mL淀粉溶液,则玻璃管液面与清水液面的高度差变小
C. 图乙中a点植物细胞失水量最大,此时细胞的吸水能力最强
D. 图乙中细胞在10min内发生质壁分离,b点后开始自动质壁分离复原
二、探究题(本大题共4小题,共60.0分)
21. 某同学将若干洋葱鳞片叶外表皮细胞分别置于相同浓度的蔗糖溶液和物质a溶液中,观察并记录两组细胞中的液泡体积变化情况,实验结果如下图,请回答相关问题。
(1)两组细胞均发生了质壁分离现象,其发生的条件是:①植物细胞的___________相当于一层半透膜;②___________;③___________。
(2)曲线Ⅰ对应的细胞,液泡体积缩小后不再恢复,原因是外界溶液中的物质_______(填“能”或“不能”)进入洋葱鳞片叶外表皮细胞。曲线Ⅱ对应的细胞是被放置在___________溶液中进行的实验。
(3)该同学想进一步的了解洋葱鳞片叶外表皮细胞吸收物质a的方式是主动运输还是协助扩散,请将实验步骤补充完整:
步骤一:将若干洋葱鳞片叶外表皮细胞均分为甲、乙两组;
步骤二:___________。
步骤三:保持其它条件相同且适宜,观察两组细胞中的___________。
预期的结果及结论:
①若两组细胞中的液泡均先缩小后增大,说明___________;
②若___________,说明___________。
22. 图1为研究渗透作用的实验装置示意图,图2表示紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞处在某浓度的外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性),图3是选用蔗糖作为实验材料,用U型管所做的渗透实验。请回答下列问题:
(1)图1中的渗透作用发生需要两个条件:①有半透膜,②________。当液面上升到最大高度后处于静止状态时,________(填“有”或“无”)水分子通过半透膜进入漏斗中。
(2)在做观察植物细胞的质壁分离和复原的实验过程中,常选用图2所示的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料,原因是该种细胞具有________。该细胞充当半透膜的是________。
(3)图3实验结果说明蔗糖分子不能通过半透膜.某同学想继续探究蔗糖水解产物能否通过半透膜。添加的实验材料:蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。
Ⅰ.请补充实验的简要步骤:
①向a、b两试管分别加入等量蔗糖酶溶液,水浴加热U型管至适宜温度,观察________。
②吸取a、b两管内适量的液体,分别加入A、B两试管中,并加入斐林试剂,50~65 ℃水浴加热,观察A、B试管内________。
Ⅱ.预测实验现象并得出结论
①如果a,b两管液面高度差________,且A、B试管内均有砖红色沉淀,则蔗糖的水解产物________(能或不能)通过半透膜;
②如果a、b两管液面高度差________,且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀,则蔗糖的水解产物________(能或不能)通过半透膜。
23. 某学校科技小组的同学进行了一系列探究实验,并绘出如下图示。请据图回答问题:
(1)图1中的渗透作用的发生需要两个条件:①________________② ____________________。当液面上升到最大高度后处于静止状态时,漏斗内液体浓度_______甲“大于”、“小于”或“等于”)烧杯内液体浓度。
(2)将新鲜的苔藓植物叶片放入少量红墨水、质量浓度为30%的蔗糖溶液中,在显微镜下观察到的细胞状态如图2所示,此时部位①颜色为___________,部位②颜色为___________。图2中相当于图1半透膜的结构是___________________
(3)将某植物花瓣切成大小和形状相同的细条,分为a、b、c、d和e组(每组的细条数量相等),取上述5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瓣细条的长度如图3所示(只考虑水分交换)。使细条浸泡前后长度保持不变的蔗糖浓度范围为_______________;进一步测定该细胞的细胞液浓度相当于多少质量分数的蔗糖溶液,写出你的实验思路_________________________________________________________________。
24. 成熟的植物细胞具有中央大液泡,可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。图甲表示渗透装置吸水示意图(半透膜只允许水通过);图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系;图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。请回答下列问题:
(1)由图甲漏斗液面上升可知,实验初始时,半透膜c两侧溶液浓度大小是a________b。当液面不再上升时,半透膜 c两侧溶液浓度大小是a_____b(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2)图丙中相当于图甲中c结构的是_____________(填序号);合称为____________,此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是___________。
A.细胞液>外界溶液 B.细胞液<外界溶液 C.细胞液=外界溶液
(3)把一个已经发生质壁分离的植物细胞浸入清水中,发现液泡体积增大,说明细胞在渗透吸水,判断细胞能否无限吸水及原因:_____________________________ 。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】
【分析】
本题以图形为载体,主要考查细胞的吸水与失水相关知识,考查学生对所给信息的分析和理解能力。对于此类试题,考生应掌握小分子物质跨膜运输的方式和特点及大分子物质跨膜运输的方式。
分析图示,在清水中,萝卜条长度先稍微变长一点,然后保持不变,说明细胞吸收了少量的水;在甘油溶液、葡萄糖溶液中,萝卜条长度先变短,再变长,最后保持原来的长度不变,说明细胞先失水,后来由于甘油(葡萄糖)进入细胞内,细胞吸水复原;在蔗糖溶液中,萝卜条长度先变短,再然后保持不变,说明细胞先失水,后来由于蔗糖不能进入细胞内,细胞大小保持不变。
【解答】
A.对照组中细胞吸水,但由于细胞壁的伸缩性相对较小,所以细胞体积增大较小,A正确;
B.在清水中,细胞液浓度大,发生渗透吸水,甘油组和葡萄糖组由于都吸收了溶质进入细胞,细胞液浓度变大,也发生了渗透吸水,B正确;
C.甘油为脂溶性小分子,进入细胞为自由扩散,所以细胞膜上没有运输甘油的载体蛋白,C错误;
D.蔗糖使组织细胞失去水分,所以细胞液浓度变大,甘油组和葡萄糖组由于都吸收了溶质进入细胞,所以细胞液浓度也变大了,D正确。
故选C。
2.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查植物细胞质壁分离和复原这一知识点,意在考查学生对质壁分离现象原理的理解,意在考查学生的识记和分析能力。
质壁分离实验中的溶液浓度是指摩尔浓度而非质量浓度,题干中甲糖溶液和乙糖溶液的质量浓度(单位为g/mL)相同,但因为甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍,故甲糖溶液的摩尔浓度小于乙糖溶液。甲乙两实验均取用某植物的成熟叶片,故植物细胞的细胞液浓度相同。在水分交换达到平衡期间,叶细胞和糖溶液之间没有溶质交换,故只能有溶剂(水)的交换。
【解答】
A.在水分交换达到平衡期间,叶细胞和糖溶液之间没有溶质交换,只能有溶剂(水)的交换,因此甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高,A正确;
B.若测得乙糖溶液浓度不变,说明乙组叶细胞的净吸水量为零,净失水量为零,B正确;
C.若测得乙糖溶液浓度降低,则乙组叶肉细胞失水,可能发生了质壁分离,C正确;
D.若测得乙糖溶液浓度升高,则乙组叶肉细胞吸水,由于甲糖溶液的摩尔浓度小于乙糖溶液,故叶细胞的净吸水量甲组大于乙组,D错误。
故选D。
3.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查渗透作用的知识,熟知渗透现象的原理和正确识图是解题的关键,题目难度适中。
【解答】
A.淀粉是多糖,分子质量远大于蔗糖,所以若将质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液换为质量浓度为0.3g/mL的淀粉溶液,玻璃管内的液面高度会降低,A正确;
B.图乙表示的植物细胞在某溶液中处理的10min内处于质壁分离状态,但从A点细胞的失水量开始减少,说明此时细胞已经开始吸水,到10min时,细胞已经处于复原的状态,B错误;
C.图乙中A点细胞失水量最大,此时细胞的吸水能力最强,C正确;
D.分析图可知,图丙中,蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输,D正确。
故选B。
4.【答案】D
【解析】
【分析】
本题结合曲线图,考查植物细胞质壁分离和复原的相关知识,意在考查考生分析题文和题图提取有效信息的能力;能理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力;能运用所学知识和观点,对生物学问题作出准确的判断和得出正确结论的能力。
【解答】
A.a浓度之前,由于细胞液浓度大于外界溶液浓度,细胞吸水,水分子进入了细胞,A错误;
B.a浓度之后,萝卜条细胞发生质壁分离,原生质层与细胞壁分离,B错误;
C.a浓度时,萝卜条长度不变,说明细胞液浓度与外界蔗糖溶液相等,C错误;
D.图中萝卜条长度的变化说明细胞壁具有一定的伸缩性,D正确。
故选D。
5.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查物质进入细胞的方式、观察植物细胞的质壁壁分离和复原,意在考查学生能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验,包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用。
【解答】
A.对照组中细胞吸水,但由于细胞壁的伸缩性相对较小,所以细胞体积增大较小,A正确;
B.细胞发生质壁分离时,当溶质分子不能被细胞吸收(或进入细胞)时(如蔗糖),细胞不能发生质壁分离的自复原;而当溶质分子能够被吸收时(不论是主动吸收如KNO3还是被动吸收如甘油),细胞能发生质壁分离的自动复原,B正确;
C.甘油为脂溶性小分子,进入细胞为自由扩散,所以细胞膜上没有运输甘油的载体蛋白,C错误;
D.蔗糖组只失去水分,所以细胞液浓度变大,甘油组和葡萄糖组由于都吸收了溶质进入细胞,所以细胞液浓度也变大了,D正确。
故选C。
6.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查细胞吸水和失水的的相关知识,意在考查学生对知识的理解和记忆能力。
将洋葱鳞片叶放在质量浓度为0.35g/mL蔗糖溶液中,细胞发生质壁分离,说明细胞液浓度小于细胞外液浓度,且细胞保持活性;放在质量浓度为0.25g/mL蔗糖溶液中,细胞有胀大趋势,说明细胞液浓度大于细胞外液浓度;放在质量浓度为0.29g/mL蔗糖溶液中,细胞几乎不发生什么变化,说明细胞液浓度等于细胞外液浓度。
【解答】
A.由分析可知,洋葱表皮细胞保持活性,A错误;
B.细胞膜允许水分子通过,B错误;
C.蔗糖分子不能通过原生质层进入细胞,C错误;
D.当细胞放在质量浓度为0.29g/mL蔗糖溶液中,细胞几乎不发生什么变化,说明细胞液浓度等于外界溶液浓度,即细胞液浓度与质量浓度为0.29g/mL蔗糖溶液浓度相当,D正确。
故选D。
7.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查水和无机盐的吸收,意在考查学生对知识的理解和应用能力。
【解答】
A.根尖成熟区细胞吸收水分的原理是渗透作用,A项正确;
B.被水淹后,由于土壤中缺乏氧气,所以植物吸收无机盐可由无氧呼吸提供能量,B项正确;
C.由于根尖成熟区的细胞具有中央大液泡,所以不仅能吸收无机盐,还能在失水时发生质壁分离,C项正确;
D.施肥过多造成烧苗的原因是土壤溶液浓度远高于细胞液浓度,导致根不仅不能吸水反而会失水,D项错误。
故选D。
8.【答案】D
【解析】
【分析】
本题综合考查膜结构、物质跨膜运输、渗透作用的相关知识,意在考查考生获取信息的能力,分析能力和识记能力。
【解答】
A.图丙中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的原生质层,A正确;
B.协助扩散和主动运输需要载体蛋白的协助,降低温度物质运输会受到影响,人的红细胞没有细胞器和细胞核,涨破溢出血红蛋白,B正确;
C.如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜,则液面不再变化时,左侧液面等于右侧液面,C正确;
D.人工膜上贯穿上图乙的蛋白质①,可协助葡萄糖运输,导致右侧物质的量增加,左侧液面低于右侧液面,D错误。
故选D。
9.【答案】D
【解析】
【分析】
本题综合考查渗透作用及质壁分离的相关知识,意在考查学生分析图形和解决问题的能力,难度不大。
1、质壁分离利用的是渗透作用的原理,发生渗透作用需要两个条件:半透膜和浓度差。
2、成熟的植物细胞具有发生渗透作用的两个条件:原生质层相当于一层半透膜;细胞液与细胞外界溶液之间存在浓度差。
3、分析题图可知,图甲是研究渗透吸水的渗透装置,图乙曲线是漏斗管内液面高度与时间的关系,图丙是处于质壁分离状态的细胞。
【解答】
A.由图甲中漏斗液面上升可知,实验开始b侧液体的浓度大于a侧的,水分通过半透膜渗透进入漏斗,A正确;
B.由图乙可知:图甲中漏斗里液面上升的速率(单位时间上升的高度)在减慢,直至不再上升,说明溶液的吸水速率在下降,B正确;
C.图丙中相当于图甲中c半透膜结构的是原生质层,由③④⑤,即细胞膜、细胞质和液泡膜构成, C正确;
D.图丙所示状态的细胞可能正在质壁分离或正在质壁分离复原或处于动态平衡状态,故细胞可能正在发生渗透吸水或失水,D错误。
故选D。
10.【答案】B
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题主要考查植物细胞的吸水与失水的相关知识,意在考查根据实验现象分析问题解答问题的能力。
【解答】
A、将质壁分离的洋葱紫色外表皮细胞放入清水中,细胞吸水,液泡体积变大,颜色逐渐变浅,A错误;
B、随水分的进入,细胞液浓度逐渐变小,细胞内外浓度差减小,细胞吸水速率减慢,所以 与 c 点相比,b 点时细胞的吸水速率较大,B正确;
C、c点时,细胞吸水达到平衡,此时进出液泡的水分子达到平衡,C错误;
D、当质壁分离完全复原时,细胞液浓度仍然大于外界清水的浓度,D错误;
故选B。
11.【答案】C
【解析】略
12.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查植物细胞的质壁分离和质壁分离复原相关实验,属于识记理解水平。
【解答】
A.当细胞形态再次不发生变化时,细胞不再吸水,但细胞液渗透压不会消失,渗透压是溶液中的溶质对水的吸引力,A错误。
B.细胞膜具有选择透过性,蔗糖分子不能进入细胞内,由于细胞在清水中大量吸水,细胞液的浓度小于实验开始时,B错误;
C.洋葱细胞在0.3 g·mL-1的蔗糖溶液中发生细胞失水,后置于清水后,细胞吸水,细胞中的含水量大于实验开始时,C错误;
D.洋葱细胞在清水中大量吸水,细胞体积增大,但原生质层的伸缩性大于细胞壁,达到平衡时,细胞壁对原生质层的“挤压"达到最大程度,D正确;
故选D。
13.【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查细胞的失水和吸水相关知识,意在考查学生对知识的理解和分析能力。
【解答】
AB.图中两条曲线的差异是由于A溶液中的物质不能进入细胞、B溶液中的物质能够进入细胞,故降低A溶液的浓度,则相应曲线的走势与B溶液也不相同,A、B错误;
C.若降低B溶液的浓度,则相应曲线中b点左移,C正确;
D.b点时,B溶液中细胞的细胞液浓度大于初始浓度,D错误。
故选C。
14.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查质壁分离和复原的相关知识,意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力;能运用所学知识,对生物学问题作出准确的判断。
【解答】
A、根据题意和图示分析可知:甲细胞几乎没有发生质壁分离,说明细胞液浓度与蔗糖溶液浓度相当;乙细胞发生了质壁分离,但不明显,说明细胞液浓度小于蔗糖溶液浓度,但浓度差不大;丙细胞发生了明显的质壁分离,说明细胞液浓度小于蔗糖溶液浓度,且浓度差较大。由于蔗糖溶液浓度相同,所以这3个细胞在未发生上述情况之前,其细胞液的浓度依次是甲>乙>丙,A正确;
B、若丙细胞处于质壁分离结束时,a处渗透压等于于b处渗透压,B错误;
C、三种细胞处于渗透平衡,故处于图中状态的三个细胞的细胞液浓度一样大,C正确;
D、图中水分子仍能在原生质层两侧扩散,D正确。
故选B。
15.【答案】C
【解析】
【分析】
本题结合曲线图,考查观察质壁分离及复原实验,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的方法、实验现象等。解答本题的关键是正确分析曲线图,并能从中获取有效信息答题。
【解答】
A.该植物细胞质壁分离后的复原是因为物质A进入了细胞,使细胞液渗透压升高导致细胞吸水,A错误;
B.植物细胞发生质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁,所以0~1 h内,细胞体积变化量小于原生质体体积变化量,B错误;
C.2~3 h内原生质体的相对体积增大,此时细胞液的渗透压大于细胞外溶液的渗透压,C正确;
D.0~1 h内原生质体的相对体积减小,液泡中的水分进入细胞质基质,此时细胞质基质的渗透压大于液泡中液体的渗透压,D错误。
故选C。
16.【答案】D
【解析】
【分析】
质壁分离实验中的溶液浓度是指摩尔浓度而非质量浓度,题干中甲糖溶液和乙糖溶液的质量浓度(单位为g/mL)相同,但因为甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍,故甲糖溶液的摩尔浓度小于乙糖溶液。甲乙两实验均取用某植物的成熟叶片,故植物细胞的细胞液浓度相同。在水分交换达到平衡期间,叶细胞和糖溶液之间没有溶质交换,故只能有溶剂(水)的交换。
本题考查的是植物细胞质壁分离和复原这一知识点,意在考查学生对质壁分离现象原理的理解,意在考查学生的识记和分析能力。
【解答】
A.在水分交换达到平衡期间,叶细胞和糖溶液之间没有溶质交换,只能有溶剂(水)的交换,因此甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高,A正确;
B.若测得乙糖溶液浓度不变,说明乙组叶细胞的净吸水量为零,净失水量为零,B正确;
C.若测得乙糖溶液浓度降低,则乙组叶肉细胞失水,可能发生了质壁分离,C正确;
D.若测得乙糖溶液浓度升高,则乙组叶肉细胞吸水,由于甲糖溶液的摩尔浓度小于乙糖溶液,故叶细胞的净吸水量甲组大于乙组,D错误。
故选D。
17.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查质壁分离和复原的相关知识,意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力;能运用所学知识,对生物学问题作出准确的判断。
1、据图分析,1表示细胞壁,2表示细胞膜,3表示细胞核,4表示液泡膜,5表示细胞质,6表示细胞壁与原生质层之间的外界溶液,7表示细胞液。
2、结构2、4、5代表的是原生质层,植物细胞的原生质层相当于一层半通膜,当细胞液的浓度小于外界浓度时,细胞内的水分就会透过原生质层计入外界溶液,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩,原生质层比细胞壁的伸缩性大,细胞壁发生少许的变化,因此发生了质壁分离。
【解答】
A.图中1是细胞壁,具有全透性,6中充满了蔗糖溶液,A正确;
B.图中水分子从6进入7需穿过4层磷脂分子,B错误;
C.图中7是细胞液,在细胞发生质壁分离过程中,其颜色逐渐变深,C错误;
D.图中细胞可能正处于质壁分离状态,则6处的浓度大于7处的浓度,也可能处于质壁分离复原状态,则6处的浓度小于7处的浓度,D错误。
故选A。
18.【答案】A
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查质壁分离和复原实验,需要掌握原生质层的伸缩性,蔗糖分子不能透过细胞膜的特点,意在考查学生运用知识的能力。
【解答】
A.由于细胞壁的束缚,植物细胞在不同浓度蔗糖溶液体积变化不大,即X基本不变,而Y原生质体长度越小,细胞失水越多,蔗糖溶液浓度越大,同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,XY值越小,失水越少,则紫色越浅;XY值越大,失水越多,则紫色越深,A正确;
B.不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,XY值越小,失水越少,越容易复原,B错误;
C.同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,XY值越大,细胞失水越多,则所用蔗糖溶液浓度越高,C错误;
D.不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,XY值越大,细胞失水越多,则细胞的正常细胞液浓度越低,D错误。
故选A。
19.【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查质壁分离及复原过程,意在考查学生的识图和判断能力。
【解答】
A.据图分析,植物细胞在甲溶液中,细胞逐渐失水然后达到稳定;植物细胞在乙溶液中,先失水后吸水,且曲线甲在曲线乙的上方,说明甲溶液的浓度高于乙溶液,A正确;
B.若适当增加乙溶液的浓度,导致细胞失水程度加大,复原的时间相对较长,即a点上移,b点右移,B正确;
C.据图分析,随着处理时间的延长,甲细胞吸水能力逐渐增强,C错误;
D.植物细胞在乙溶液中先失水,说明植物细胞发生质壁分离,10分钟后开始吸水,说明发生质壁分离的复原,D正确。
故选C。
20.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查渗透作用和质壁分离的知识点,要求学生掌握渗透作用发生的条件,把握植物细胞质壁分离的过程和条件,能够正确识图分析判断图中的变化是解决问题的关键。
1、渗透装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的转移现象;据图甲分析,漏斗内为0.3g/mL的蔗糖溶液,而烧杯内为清水,由于两侧存在浓度差,装置发生渗透作用,导致漏斗内液面上升。
2、图乙表示放置在某溶液中的植物细胞失水量的变化情况,植物细胞在该溶液中先失水,一定时间后又吸水。
【解答】
A.随着水进入半透膜袋,半透膜袋两侧的浓度差缩小,蔗糖溶液的吸水能力下降,另外,不断高出的液柱也会进一步阻止水进入半透膜袋,因此,图甲中玻璃管内液面与清水液面形成一定高度差,A正确;
B.若将甲图蔗糖溶液换为0.3g/mL淀粉溶液,由于淀粉的相对分子质量远远大于蔗糖,因此单位体积中溶质分子数目减少,则半透膜两侧的浓度差减小,因此玻璃管液面与清水液面的高度差变小,B正确;
C.图乙中a点植物细胞失水量最大,此时植物细胞的细胞液浓度最大,细胞的吸水能力最强,C正确;
D.从图乙信息可知,该植物细胞在某溶液中处理的10min内先失水,又吸水,即先发生质壁分离,然后又发生质壁分离复原,D错误。
故选D。
21.【答案】(1)原生质层;细胞液浓度小于外界溶液浓度;原生质层比细胞壁的伸缩性大
(2)不能;物质 a
(3)甲组细胞用呼吸酶抑制剂处理,乙组不处理,将两组细胞均放在浓度相同且适宜的物质a溶液中;液泡体积变化情况
①洋葱鳞片叶外表皮细胞细胞吸收物质a的方式是协助扩散
②甲组(乙组)细胞中液泡缩小,乙组(甲组)细胞中液泡先缩小后增大, 洋葱鳞片叶外表皮细胞吸收物质a的方式是主动运输
【解析】
【分析】
本题考查了植物细胞的质壁分离及物质跨膜运输方式的相关知识,理解质壁分离的原理、条件、跨膜运输的方式及实验设计的原理是解题的关键。
【解答】
(1)据图可知,两组曲线最初液泡体积都减少,两组细胞均发生了质壁分离现象,其发生的条件是:①植物细胞的原生质层相当于一层半透膜;②细胞液浓度小于外界溶液浓度;③原生质层比细胞壁的伸缩性大
(2)曲线Ⅰ对应的细胞指发生了质壁分离现象,而未发生质壁分离后的自动复原,说明外界溶液中的物质是没有被细胞吸收的,据题该溶液是蔗糖溶液。曲线Ⅱ对应的细胞发生了质壁分离后的自动复原现象,说明外界溶液中的物质可以被细胞吸收,该溶液是物质a溶液。b点后液泡体积可以恢复的原因是,在ab段洋葱鳞片叶外表皮细胞在高浓度的物质a溶液中发生细胞失水的同时吸收物质a,到达b点时,细胞内外的溶液浓度差为0,但细胞继续吸收物质a,导致b点后细胞液浓度高于外界溶液浓度,导致了细胞吸水,引起液泡体积恢复。
(3)当外界溶液中的物质不可以被细胞吸收时,在高浓度的外界溶液中,植物细胞只能发生质壁分离即液泡体积缩小后不再恢复;而当外界溶液的物质可以被细胞吸收时,则植物细胞可以发生质壁分离后的自动复原即液泡体积先缩小后恢复。主动运输与协助扩散的差异是主动运输需要消耗由细胞呼吸产生的ATP,而协助扩散不需要消耗ATP,所以可以通过使用呼吸抑制剂或者改变氧气浓度的方法来改变呼吸速率。所以通过观测洋葱鳞片叶外表皮细胞中的液泡体积变化,可分析出细胞吸收物质a的跨膜运输方式。
22.【答案】(1)a和b之间存在浓度差(半透膜两侧有浓度差); 有;
(2)紫色大液泡; 原生质层;
(3)Ⅰ ab两管内液面变化; 有无砖红色沉淀;
Ⅱ 缩小(增大后缩小); 能; 增大; 不能;
【解析】
【分析】
本题通过渗透作用的模拟装置以及植物细胞质壁分离实验的模拟,意在考查学生对细胞渗透吸水的理解以及对图像的分析能力。
【解答】
(1)图甲模拟的是渗透装置,发生渗透作用必须具备的两个条件为半透膜和浓度差,渗透平衡时属于动态平衡所以即使液面静止也有水分子进出。
(2)图乙为细胞质壁分离与复原的实验,选材时紫色大液泡便于观察,充当半透膜的是原生质层。
(3)Ⅰ
①向a、b两试管分别加入等量蔗糖酶溶液,水浴加热U型管至适宜温度,观察ab两管内液面变化。
②吸取a、b两管内适量的液体,分别加入A、B两试管中,并加入斐林试剂,50~65 ℃水浴加热,观察A、B试管内有无砖红色沉淀。
Ⅱ
①如果a,b两管液面高度差缩小(增大后缩小),且A、B试管内均有砖红色沉淀,则蔗糖的水解产物能通过半透膜;
②如果a、b两管液面高度差增大,且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀,则蔗糖的水解产物不能通过半透膜。
故答案为:
1)a和b之间存在浓度差(半透膜两侧有浓度差); 有;
(2)紫色大液泡; 原生质层;
(3)Ⅰ ab两管内液面变化; 有无砖红色沉淀;
Ⅱ 缩小(增大后缩小); 能; 增大; 不能;
23.【答案】(1)具有半透膜,半透膜两侧有浓度差;大于
(2)红色;绿色;原生质层
(3)0.4mol/L~0.5mol/L;在0.4mol/L~0.5mol/L之间配置一系列浓度梯度的蔗糖溶液,重复以上实验,细胞液浓度相当于实验前长度和试验后长度相等组所对应的蔗糖浓度
【解析】
【分析】
本题考查渗透作用、细胞失水与吸水,意在考查学生对知识的理解和记忆能力。
【解答】
(1)渗透作用的发生需要两个条件:①具有半透膜,②半透膜两侧有浓度差。当液面上升到最大高度后处于静止状态时,漏斗内液体浓度大于甲烧杯内液体浓度。
(2)细胞壁具有全透性,此时部位①颜色为红色,部位②颜色为绿色。图2中相当于图1半透膜的结构是原生质层。
(3)根据图3,使细条浸泡前后长度保持不变的蔗糖浓度范围为0.4mol/L~0.5mol/L;进一步测定该细胞的细胞液浓度相当于多少质量分数的蔗糖溶液,实验思路是在0.4mol/L~0.5mol/L之间配置一系列浓度梯度的蔗糖溶液,重复以上实验,细胞液浓度相当于实验前长度和试验后长度相等组所对应的蔗糖浓度。
24.【答案】(1)小于;小于
(2)③④⑤;原生质层;ABC
(3)不能,因为植物细胞壁伸缩性较小,有支持保护作用
【解析】
【分析】
本题考查了渗透作用和质壁分离现象的相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系;理论联系实际,综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力。
【解答】
(1)漏斗内液面的上升是由吸水引起的,水从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动的速度较快,因此,由图甲中漏斗内液面上升可知,b液体的浓度大于a;考虑到漏斗内液柱压力的作用,当液面不再上升时,a的浓度仍小于b;
(2)图甲中c为半透膜,在图丙中可将细胞膜③、液泡膜⑤和两层膜之间的细胞质④视作一层半透膜,合称为原生质层,结构②当中充满的液体是外界溶液;由于无法判断细胞是在吸水还是失水,因此,无法确定此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系。
(3)对植物细胞而言,由于细胞壁的存在,且细胞壁的弹性有限,因此,细胞不可能无限吸水,当细胞因吸水体积增大到细胞壁所能膨大的最大限度时,细胞将不再吸水。
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