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人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第四章 细胞的物质输入和输出第1节 物质跨膜运输的实例习题
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这是一份人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第四章 细胞的物质输入和输出第1节 物质跨膜运输的实例习题，共12页。试卷主要包含了植物细胞发生质壁分离的原因是等内容，欢迎下载使用。
基础过关练
题组一 渗透作用及渗透装置
1.下图为渗透作用实验,开始时如图甲所示,A代表清水,B、C代表蔗糖溶液,一段时间后结果如图乙所示,漏斗管内液面不再变化,h1、h2表示漏斗内液面与清水的液面差。下列说法错误的是(深度解析)
A.图甲中B的浓度一定大于C的浓度
B.图乙中B的浓度一定等于C的浓度
C.图甲A中的水分子进入B的速度大于A中水分子进入C的速度
D.图乙A中水分子进入B的速度等于B中水分子进入A的速度
2.(2021山西古县一中高一期中)图甲是渗透装置示意图,乙、丙两曲线图的横坐标代表时间,下列叙述中不正确的是( )
A.半透膜内溶液A的浓度变化可用曲线乙表示
B.水分子由半透膜外进入半透膜内的速度变化可用曲线丙表示
C.玻璃管内的液面高度变化可用曲线丙表示
D.半透膜内外浓度差的变化可用曲线乙表示
题组二 细胞吸水和失水
3.(2021山西运城景胜中学高一期中)某实验小组取生理状态相同的红细胞若干,随机分成三等份,分别放入a、b、c三种不同浓度的NaCl溶液中,一段时间后发现三组细胞的形态如图所示。下列叙述正确的是( )
A.实验前,c的浓度B.该实验可以证明细胞膜是选择透过性膜
C.a组中,红细胞和NaCl溶液之间无物质运输
D.将NaCl溶液换成蒸馏水,红细胞会释放出内容物
4.将马铃薯块切成两半,各在其上挖个凹穴,穴内外分别放两种溶液,一种是清水,另一种是0.3 g/mL的蔗糖溶液,液面一样高。一段时间后液面变化如图所示,相关说法正确的是( )
A.a是蔗糖溶液,b是清水
B.a是清水,b是蔗糖溶液
C.图甲中c处细胞吸水
D.图乙中c处细胞失水
5.(2021四川南充高级中学高一期中)a、b、c表示某植物体三个相邻的细胞,它们的细胞液浓度为a>b>c,它们之间水分流动方向正确的是( )
题组三 植物细胞质壁分离及复原实验
6.(2021福建宁德高一期中)植物细胞发生质壁分离的原因是( )
①外界溶液浓度大于细胞液浓度
②细胞液浓度大于外界溶液浓度
③细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性
④原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
A.①④B.②④C.②③ D.③④
7.(2021广西桂林十八中高一期中)下列关于质壁分离与复原实验的说法,正确的是( )
A.紫色洋葱叶的内表皮细胞不能发生质壁分离
B.需要把装片放在酒精灯上加热固定后再观察
C.该实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异
D.发生质壁分离后处于复原过程的细胞吸水能力逐渐增强
8.(2021甘肃天水武山四校联考)用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,观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述,正确的是( )
A.将装片在酒精灯上加热后,再观察质壁分离现象
B.在盖玻片一侧滴入清水,细胞吸水膨胀但不会破裂
C.用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后,均能观察到质壁分离复原现象
D.当质壁分离不能复原时,细胞仍具有正常生理功能
9.假如将甲、乙两个成熟植物细胞分别放入甘油溶液和蔗糖溶液中,两种溶液的浓度均比细胞液的浓度高,在显微镜下连续观察甲、乙两细胞,其变化是 ( )
A.甲、乙两细胞发生质壁分离后,不发生质壁分离复原
B.甲、乙两细胞发生质壁分离后,均又发生质壁分离复原
C.甲、乙两细胞发生质壁分离,但甲细胞随后又发生质壁分离复原
D.甲、乙两细胞发生质壁分离,但乙细胞随后又发生质壁分离复原
10.将新鲜的苔藓植物叶片,放入加有少量红墨水的质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中,一段时间后苔藓细胞的状态如图所示。此时,部位①和②的颜色分别是( )
A.无色、绿色B.红色、绿色
C.红色、无色D.红色、红色
11.(2021江西贵溪实验中学高一期中)将不同植物的三个未发生质壁分离的细胞置于同一蔗糖溶液中,形态不再变化后的细胞图像如图所示。下列有关各细胞液浓度的判断正确的是( )
①实验前BA>C ③实验后B≥A=C ④实验后BA.①③ B.②③ C.①④ D.②④
12.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)。下列有关叙述不正确的是( )
A.第一次观察时可以看到紫色的中央大液泡
B.第二次观察时可以发现液泡逐渐变小,紫色加深
C.吸水纸的主要作用是使植物细胞完全浸在液体中
D.为了节约实验时间,通常可以省略第一次显微观察步骤
13.将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中,1分钟后用显微镜进行观察,结果如下图。请回答下列问题:
(1)“观察植物细胞的质壁分离” 实验中,显微镜下观察到的①处的结构是 。
(2)质壁分离是细胞壁和 分离,后者的结构包括 。
(3)在上述实验中,细胞发生质壁分离后, ③处的液体是 。与初始状态相比,②处细胞液的浓度 (填“增大”或“减小”),吸水能力 (填“增强”或“减弱”)。
题组四 物质跨膜运输的其他实例
14.下列有关生物膜的选择透过性的叙述中,正确的是( )
A.水分子可以自由通过,小分子和离子都可以通过,大分子都不能通过
B.水分子可以自由通过,一些离子和小分子可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过
C.水分子顺相对含量梯度运输,小分子和离子都逆相对含量梯度运输
D.水分子、离子和小分子都顺相对含量梯度运输,大分子则逆相对含量梯度运输
15.用相同的培养液培养水稻和番茄幼苗,一段时间后,测定培养液中各种离子的浓度,结果如图所示。据图不能得到的信息是( )
A.不同种类的植物对同种离子的吸收速率不同
B.水稻对SiO44-需求量较大,番茄对SiO44-需求量较小
C.同种植物对不同离子的吸收速率不同
D.水稻培养液里的Ca2+浓度高于初始浓度,说明水稻不吸收Ca2+
能力提升练
一、选择题
1.(2021山西大学附中高一期中,)如图P1、P2为半透膜制成的结构,且在如图的小室内可自由滑动;A室内溶液浓度为2 ml/L,B室内溶液浓度为1.5 ml/L,C室内溶液浓度为1.5 ml/L,实验开始后,P1、P2分别如何移动( )
A.P1向右、P2不动B.P1向左、P2向左
C.P1向右、P2向右D.P1向左、P2不动
2.(2021陕西西安高陵一中、田家炳中学高一月考,)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
3.(不定项)(2021陕西渭南大荔同州中学高一期中,)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,一定时间后甲的浓度变小,乙的浓度不变,丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进出细胞,则关于这一实验结果,下列说法不正确的是( )
A.实验前,丙的浓度>乙的浓度>甲的浓度
B.乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等
C.甲、丙的浓度变化是由水分子在细胞与蔗糖溶液间的移动引起的
D.当甲、乙、丙的浓度不再变化时,没有水分子进出细胞
4.(2021陕西西安高三第一次模拟,)取一红色牡丹的2个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞,将它们分别置于Ⅰ和Ⅱ两种溶液中,测得细胞中液泡直径的变化如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.前2 min溶液Ⅱ中的花瓣细胞失水速率大于溶液Ⅰ中的
B.溶液Ⅰ中约6 min时液泡的颜色最深,细胞吸水能力最强
C.6 min后Ⅰ溶液中液泡直径逐渐恢复是溶质自由扩散进入细胞所致的
D.若Ⅱ溶液中的花瓣细胞长期处于8 min时的状态,细胞可能会死亡
二、非选择题
5.(2021四川成都外国语学校高一期中,)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形管所做的渗透实验。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 ,细胞处于该状态时,A、B处的浓度关系为 。深度解析
(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,他向b管中滴加了两滴一定浓度的蔗糖酶(蔗糖酶能将蔗糖水解为葡萄糖和果糖),并在适宜温度下水浴保温一段时间,观察实验现象并预测实验结果:
①一段时间后,若发现a、b两管的液面高度差继续增大,直至最后稳定不变。请分析此现象的原因有: , 。
②一段时间后,若发现b管液面先上升后下降,直至b侧液面仅略高于a侧后不再变化。为使两侧液面等高,应进行的操作是 。
答案全解全析
第4章 细胞的物质输入和输出
第1节 物质跨膜运输的实例
基础过关练
1.B 由题图乙可知h1>h2,B中吸水比C中多,所以图甲和图乙中B的浓度均大于C的浓度,A正确,B错误。由于B的浓度大于C的浓度,所以图甲中水分子从A进入B比从A进入C的速度快,C正确。图乙中达到动态平衡时,水分子由A进入B和由B进入A的速度相等,D正确。
方法技巧
解决水分子运输问题的秘诀是哪一边溶液的浓度高,水分子就向哪一边运输多。
2.B 图甲中玻璃管A处30%的蔗糖溶液浓度大于B处蒸馏水的浓度,所以水分由B处通过半透膜进入A处的速度大于水分由A处通过半透膜进入B处的速度,故半透膜内溶液A的浓度变化可用曲线乙表示,水分总体上表现为由B处运输到A处直至平衡,水分运输的速度与A、B两处浓度差呈正相关,随着水分不断通过半透膜进入玻璃管,半透膜内溶液A的浓度越来越低直至平衡,导致玻璃管内外的浓度差减小,水分子由B处经半透膜进入A处的速度减小直至平衡,故水分子由半透膜外进入半透膜内的速度随时间的变化曲线可用曲线乙表示,不能用曲线丙表示,A正确,B错误;根据以上分析可知水分进入玻璃管,则玻璃管内的液面越来越高直至平衡,其液面高度随时间变化的曲线可以用图丙表示,C正确;根据题意分析可知玻璃管内溶液A的浓度越来越低直至平衡,所以半透膜内外浓度差越来越小直至平衡,半透膜内外浓度差随时间变化的曲线可用曲线乙表示,D正确。
3.D 当外界溶液的浓度小于细胞质浓度时,细胞吸水膨胀,所以b的浓度小于细胞质浓度;当外界溶液的浓度大于细胞质浓度时,细胞失水皱缩,所以c的浓度大于细胞质浓度;当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时,水分子进出细胞处于动态平衡,细胞维持正常形态,所以a的浓度与细胞质浓度相同。实验前,b的浓度4.A 图甲中a液面上升,b液面下降,图乙中b液面下降,a液面上升,水分子的相对运输方向是由低浓度到高浓度,则a是蔗糖溶液,b是清水,A正确,B错误;图甲中a液面升高,表明c处细胞失水,C错误;图乙中b液面降低,表明c处细胞吸水,D错误。
5.D 水的运输方式是自由扩散,水从水浓度高的地方向水浓度低的地方运输,而水的浓度越高,溶液中溶质的浓度就越低,综合分析,水运输的方向就是溶液中溶质的浓度越高,水分运输的就越多。由于a细胞液浓度>b细胞液浓度,所以水运输的方向是b→a;由于b细胞液浓度>c细胞液浓度,所以水运输的方向是c→b;由于a细胞液浓度>c细胞液浓度,所以水运输的方向是c→a,D正确。
6.A 外界溶液浓度大于细胞液浓度,细胞失水,是发生质壁分离的外因,①正确;细胞液浓度大于外界溶液浓度,细胞吸水,②错误;原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,导致原生质层与细胞壁分离,③错误,④正确。
7.C 内表皮不含色素,不易观察,但可以发生质壁分离,A错误;实验过程中细胞必须是活细胞,不能加热固定,B错误;质壁分离与复原实验可说明细胞壁具有全透性,原生质层具有选择透过性,C正确;发生质壁分离后处于复原过程的细胞吸水能力逐渐减弱,D错误。
8.B 观察质壁分离和复原实验时,细胞必须是活细胞,将装片在酒精灯上加热会导致细胞死亡,A错误;植物细胞有细胞壁的支持和保护,不会因吸水而破裂,B正确;用过高浓度的KNO3溶液处理细胞后,可能导致细胞失水过多死亡,C错误;质壁分离不能复原时,说明细胞已经死亡,死亡的细胞生理功能丧失,D错误。
9.C 将甲、乙两个成熟植物细胞分别放入甘油溶液和蔗糖溶液中,两种溶液的浓度均比细胞液的浓度高,则甲、乙两细胞均会发生质壁分离;由于甘油分子可进入细胞,所以甲细胞质壁分离后会发生质壁分离复原;蔗糖分子不能进入细胞,故乙细胞不会发生质壁分离复原。
10.B 题图中细胞发生了质壁分离,细胞壁是全透性的,而细胞膜具有选择透过性,细胞壁和细胞膜之间为外界溶液,即①处为红色,②处为细胞质,含有叶绿体,呈绿色。
11.B A、C都发生质壁分离,C质壁分离程度较大,说明蔗糖溶液浓度大于细胞A和C细胞液浓度,且A细胞液浓度大于C,B没有发生质壁分离,说明B细胞液浓度≥蔗糖溶液浓度,故实验前B>A>C,①错误,②正确;由于B没有发生质壁分离,故实验后B细胞液浓度≥实验后蔗糖溶液浓度,而A和C发生质壁分离,图示形态不再变化,那么实验后A、C细胞液浓度和实验后蔗糖溶液浓度相等,故实验后B≥A=C,③正确,④错误。
12.D 第一次观察的是紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的初始状态,可以看到紫色的中央大液泡,A正确;第二次观察时细胞发生质壁分离,可以发现液泡逐渐变小,紫色加深,B正确;吸水纸的主要作用是让植物细胞完全浸在液体中,C正确;第一次通过显微镜观察到的细胞状态与后续实验中通过显微镜观察到的细胞状态形成对照,所以不能省略第一次显微观察步骤,D错误。
13.答案 (1)细胞壁 (2)原生质层 细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质 (3)蔗糖溶液 增大 增强
解析 (1)由于细胞壁与原生质层的伸缩性不同,当细胞发生渗透失水时,细胞壁与原生质层发生分离。图中结构①是细胞壁。(2)质壁分离中的“壁”指细胞壁,“质”指原生质层,原生质层包括细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质。(3)③处液体是外界溶液即蔗糖溶液。因为所用蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度,所以细胞发生渗透失水,与初始状态相比,②处细胞液的浓度增大,随着细胞液浓度增大,细胞吸水能力增强。
14.B 一些离子和小分子可以通过生物膜,氧气、乙醇等小分子可顺相对含量梯度跨膜运输,有的离子、小分子能逆相对含量梯度跨膜运输,而其他的离子、小分子和大分子不能穿过生物膜。
15.D 由题图可知,不同种类的植物在一段时间内对同种离子的吸收量不同,因为不同植物对该离子的需求量不同,如水稻对SiO44-需求量较大,番茄对SiO44-需求量较小,A、B不符合题意;由题图可知,同种植物对不同离子的吸收速率不同,C不符合题意;水稻培养液里的Ca2+ 浓度高于初始浓度,说明水稻吸收水的量大于吸收Ca2+的量,D符合题意。
能力提升练
一、选择题
1.C A室内溶液浓度为2 ml/L,B室内溶液浓度为1.5 ml/L,导致水分子发生B→A运输,A的压力增大,又因为P1可自由滑动,所以P1右移;由于B失水后溶液浓度上升,所以水分子也会发生B←C运输,导致B室的压力增大,又因为P2也能自由移动,所以P2右移。
2.A 由于细胞壁的束缚,植物细胞在不同浓度蔗糖溶液中体积变化不大,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,故同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,X/Y 值越小,失水越少,则紫色越浅;X/Y 值越大,失水越多,则紫色越深,所用蔗糖溶液浓度越高,A正确,C错误;不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,X/Y 值越小,失水越少,越容易复原,B错误;不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,X/Y 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。
3.ABD 当植物细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时细胞吸水,使外界溶液浓度变大;小于外界溶液的浓度时细胞失水,使外界溶液的浓度变小;二者的浓度相等,水分进出细胞达到平衡。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,甲浓度>细胞液浓度,乙浓度=细胞液浓度,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错误;乙的浓度不变是因为细胞内细胞液浓度与乙的浓度相等,细胞吸水和失水处于动态平衡,B错误;甲、丙的浓度变化是由渗透作用引起的,即是由水分子在细胞与蔗糖溶液间移动引起的,C正确;当甲、乙、丙的浓度不再变化时,水分子进出细胞处于动态平衡,D错误。
4.C 据图可知,前2 min溶液Ⅱ中的花瓣细胞液泡直径小于溶液Ⅰ,由此推断前2 min溶液Ⅱ中的花瓣细胞失水速率大于溶液Ⅰ中的,A正确;溶液Ⅰ中约6 min时液泡直径最小,说明液泡失水最多,其颜色最深,细胞吸水能力最强,B正确;溶液所含溶质未知,故不能确定溶质进入细胞的方式,C错误;若Ⅱ溶液中的花瓣细胞长期处于8 min时的状态,细胞失水时间过长,细胞可能会死亡,D正确。
二、非选择题
5.答案 (1)a和b之间存在浓度差(半透膜两侧的溶液有浓度差) 有 (2)紫色大液泡 A>B或A解析 (1)图1中的渗透作用发生需要两个条件:①有半透膜,②a和b之间存在浓度差;当液面上升到最大高度后处于静止状态时,有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紫色大液泡,便于观察。A>B,细胞吸水,处于质壁分离的复原;A方法技巧
通过比较细胞外溶液和细胞液的浓度大小来判断细胞吸水、失水
当细胞外溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水;当细胞外溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水;当细胞外溶液与细胞液的浓度相等时,细胞失水量和吸水量相等。
1.B
2.B
3.D
4.A
5.D
6.A
7.C
8.B
9.C
10.B
11.B
12.D
14.B
15.D
1.C
2.A
3.ABD
4.C
基础过关练
题组一 渗透作用及渗透装置
1.下图为渗透作用实验,开始时如图甲所示,A代表清水,B、C代表蔗糖溶液,一段时间后结果如图乙所示,漏斗管内液面不再变化,h1、h2表示漏斗内液面与清水的液面差。下列说法错误的是(深度解析)
A.图甲中B的浓度一定大于C的浓度
B.图乙中B的浓度一定等于C的浓度
C.图甲A中的水分子进入B的速度大于A中水分子进入C的速度
D.图乙A中水分子进入B的速度等于B中水分子进入A的速度
2.(2021山西古县一中高一期中)图甲是渗透装置示意图,乙、丙两曲线图的横坐标代表时间,下列叙述中不正确的是( )
A.半透膜内溶液A的浓度变化可用曲线乙表示
B.水分子由半透膜外进入半透膜内的速度变化可用曲线丙表示
C.玻璃管内的液面高度变化可用曲线丙表示
D.半透膜内外浓度差的变化可用曲线乙表示
题组二 细胞吸水和失水
3.(2021山西运城景胜中学高一期中)某实验小组取生理状态相同的红细胞若干,随机分成三等份,分别放入a、b、c三种不同浓度的NaCl溶液中,一段时间后发现三组细胞的形态如图所示。下列叙述正确的是( )
A.实验前,c的浓度
C.a组中,红细胞和NaCl溶液之间无物质运输
D.将NaCl溶液换成蒸馏水,红细胞会释放出内容物
4.将马铃薯块切成两半,各在其上挖个凹穴,穴内外分别放两种溶液,一种是清水,另一种是0.3 g/mL的蔗糖溶液,液面一样高。一段时间后液面变化如图所示,相关说法正确的是( )
A.a是蔗糖溶液,b是清水
B.a是清水,b是蔗糖溶液
C.图甲中c处细胞吸水
D.图乙中c处细胞失水
5.(2021四川南充高级中学高一期中)a、b、c表示某植物体三个相邻的细胞,它们的细胞液浓度为a>b>c,它们之间水分流动方向正确的是( )
题组三 植物细胞质壁分离及复原实验
6.(2021福建宁德高一期中)植物细胞发生质壁分离的原因是( )
①外界溶液浓度大于细胞液浓度
②细胞液浓度大于外界溶液浓度
③细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性
④原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
A.①④B.②④C.②③ D.③④
7.(2021广西桂林十八中高一期中)下列关于质壁分离与复原实验的说法,正确的是( )
A.紫色洋葱叶的内表皮细胞不能发生质壁分离
B.需要把装片放在酒精灯上加热固定后再观察
C.该实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异
D.发生质壁分离后处于复原过程的细胞吸水能力逐渐增强
8.(2021甘肃天水武山四校联考)用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,观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述,正确的是( )
A.将装片在酒精灯上加热后,再观察质壁分离现象
B.在盖玻片一侧滴入清水,细胞吸水膨胀但不会破裂
C.用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后,均能观察到质壁分离复原现象
D.当质壁分离不能复原时,细胞仍具有正常生理功能
9.假如将甲、乙两个成熟植物细胞分别放入甘油溶液和蔗糖溶液中,两种溶液的浓度均比细胞液的浓度高,在显微镜下连续观察甲、乙两细胞,其变化是 ( )
A.甲、乙两细胞发生质壁分离后,不发生质壁分离复原
B.甲、乙两细胞发生质壁分离后,均又发生质壁分离复原
C.甲、乙两细胞发生质壁分离,但甲细胞随后又发生质壁分离复原
D.甲、乙两细胞发生质壁分离,但乙细胞随后又发生质壁分离复原
10.将新鲜的苔藓植物叶片,放入加有少量红墨水的质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中,一段时间后苔藓细胞的状态如图所示。此时,部位①和②的颜色分别是( )
A.无色、绿色B.红色、绿色
C.红色、无色D.红色、红色
11.(2021江西贵溪实验中学高一期中)将不同植物的三个未发生质壁分离的细胞置于同一蔗糖溶液中,形态不再变化后的细胞图像如图所示。下列有关各细胞液浓度的判断正确的是( )
①实验前B
12.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)。下列有关叙述不正确的是( )
A.第一次观察时可以看到紫色的中央大液泡
B.第二次观察时可以发现液泡逐渐变小,紫色加深
C.吸水纸的主要作用是使植物细胞完全浸在液体中
D.为了节约实验时间,通常可以省略第一次显微观察步骤
13.将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中,1分钟后用显微镜进行观察,结果如下图。请回答下列问题:
(1)“观察植物细胞的质壁分离” 实验中,显微镜下观察到的①处的结构是 。
(2)质壁分离是细胞壁和 分离,后者的结构包括 。
(3)在上述实验中,细胞发生质壁分离后, ③处的液体是 。与初始状态相比,②处细胞液的浓度 (填“增大”或“减小”),吸水能力 (填“增强”或“减弱”)。
题组四 物质跨膜运输的其他实例
14.下列有关生物膜的选择透过性的叙述中,正确的是( )
A.水分子可以自由通过,小分子和离子都可以通过,大分子都不能通过
B.水分子可以自由通过,一些离子和小分子可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过
C.水分子顺相对含量梯度运输,小分子和离子都逆相对含量梯度运输
D.水分子、离子和小分子都顺相对含量梯度运输,大分子则逆相对含量梯度运输
15.用相同的培养液培养水稻和番茄幼苗,一段时间后,测定培养液中各种离子的浓度,结果如图所示。据图不能得到的信息是( )
A.不同种类的植物对同种离子的吸收速率不同
B.水稻对SiO44-需求量较大,番茄对SiO44-需求量较小
C.同种植物对不同离子的吸收速率不同
D.水稻培养液里的Ca2+浓度高于初始浓度,说明水稻不吸收Ca2+
能力提升练
一、选择题
1.(2021山西大学附中高一期中,)如图P1、P2为半透膜制成的结构,且在如图的小室内可自由滑动;A室内溶液浓度为2 ml/L,B室内溶液浓度为1.5 ml/L,C室内溶液浓度为1.5 ml/L,实验开始后,P1、P2分别如何移动( )
A.P1向右、P2不动B.P1向左、P2向左
C.P1向右、P2向右D.P1向左、P2不动
2.(2021陕西西安高陵一中、田家炳中学高一月考,)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
3.(不定项)(2021陕西渭南大荔同州中学高一期中,)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,一定时间后甲的浓度变小,乙的浓度不变,丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进出细胞,则关于这一实验结果,下列说法不正确的是( )
A.实验前,丙的浓度>乙的浓度>甲的浓度
B.乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等
C.甲、丙的浓度变化是由水分子在细胞与蔗糖溶液间的移动引起的
D.当甲、乙、丙的浓度不再变化时,没有水分子进出细胞
4.(2021陕西西安高三第一次模拟,)取一红色牡丹的2个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞,将它们分别置于Ⅰ和Ⅱ两种溶液中,测得细胞中液泡直径的变化如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.前2 min溶液Ⅱ中的花瓣细胞失水速率大于溶液Ⅰ中的
B.溶液Ⅰ中约6 min时液泡的颜色最深,细胞吸水能力最强
C.6 min后Ⅰ溶液中液泡直径逐渐恢复是溶质自由扩散进入细胞所致的
D.若Ⅱ溶液中的花瓣细胞长期处于8 min时的状态,细胞可能会死亡
二、非选择题
5.(2021四川成都外国语学校高一期中,)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形管所做的渗透实验。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 ,细胞处于该状态时,A、B处的浓度关系为 。深度解析
(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,他向b管中滴加了两滴一定浓度的蔗糖酶(蔗糖酶能将蔗糖水解为葡萄糖和果糖),并在适宜温度下水浴保温一段时间,观察实验现象并预测实验结果:
①一段时间后,若发现a、b两管的液面高度差继续增大,直至最后稳定不变。请分析此现象的原因有: , 。
②一段时间后,若发现b管液面先上升后下降,直至b侧液面仅略高于a侧后不再变化。为使两侧液面等高,应进行的操作是 。
答案全解全析
第4章 细胞的物质输入和输出
第1节 物质跨膜运输的实例
基础过关练
1.B 由题图乙可知h1>h2,B中吸水比C中多,所以图甲和图乙中B的浓度均大于C的浓度,A正确,B错误。由于B的浓度大于C的浓度,所以图甲中水分子从A进入B比从A进入C的速度快,C正确。图乙中达到动态平衡时,水分子由A进入B和由B进入A的速度相等,D正确。
方法技巧
解决水分子运输问题的秘诀是哪一边溶液的浓度高,水分子就向哪一边运输多。
2.B 图甲中玻璃管A处30%的蔗糖溶液浓度大于B处蒸馏水的浓度,所以水分由B处通过半透膜进入A处的速度大于水分由A处通过半透膜进入B处的速度,故半透膜内溶液A的浓度变化可用曲线乙表示,水分总体上表现为由B处运输到A处直至平衡,水分运输的速度与A、B两处浓度差呈正相关,随着水分不断通过半透膜进入玻璃管,半透膜内溶液A的浓度越来越低直至平衡,导致玻璃管内外的浓度差减小,水分子由B处经半透膜进入A处的速度减小直至平衡,故水分子由半透膜外进入半透膜内的速度随时间的变化曲线可用曲线乙表示,不能用曲线丙表示,A正确,B错误;根据以上分析可知水分进入玻璃管,则玻璃管内的液面越来越高直至平衡,其液面高度随时间变化的曲线可以用图丙表示,C正确;根据题意分析可知玻璃管内溶液A的浓度越来越低直至平衡,所以半透膜内外浓度差越来越小直至平衡,半透膜内外浓度差随时间变化的曲线可用曲线乙表示,D正确。
3.D 当外界溶液的浓度小于细胞质浓度时,细胞吸水膨胀,所以b的浓度小于细胞质浓度;当外界溶液的浓度大于细胞质浓度时,细胞失水皱缩,所以c的浓度大于细胞质浓度;当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时,水分子进出细胞处于动态平衡,细胞维持正常形态,所以a的浓度与细胞质浓度相同。实验前,b的浓度
5.D 水的运输方式是自由扩散,水从水浓度高的地方向水浓度低的地方运输,而水的浓度越高,溶液中溶质的浓度就越低,综合分析,水运输的方向就是溶液中溶质的浓度越高,水分运输的就越多。由于a细胞液浓度>b细胞液浓度,所以水运输的方向是b→a;由于b细胞液浓度>c细胞液浓度,所以水运输的方向是c→b;由于a细胞液浓度>c细胞液浓度,所以水运输的方向是c→a,D正确。
6.A 外界溶液浓度大于细胞液浓度,细胞失水,是发生质壁分离的外因,①正确;细胞液浓度大于外界溶液浓度,细胞吸水,②错误;原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,导致原生质层与细胞壁分离,③错误,④正确。
7.C 内表皮不含色素,不易观察,但可以发生质壁分离,A错误;实验过程中细胞必须是活细胞,不能加热固定,B错误;质壁分离与复原实验可说明细胞壁具有全透性,原生质层具有选择透过性,C正确;发生质壁分离后处于复原过程的细胞吸水能力逐渐减弱,D错误。
8.B 观察质壁分离和复原实验时,细胞必须是活细胞,将装片在酒精灯上加热会导致细胞死亡,A错误;植物细胞有细胞壁的支持和保护,不会因吸水而破裂,B正确;用过高浓度的KNO3溶液处理细胞后,可能导致细胞失水过多死亡,C错误;质壁分离不能复原时,说明细胞已经死亡,死亡的细胞生理功能丧失,D错误。
9.C 将甲、乙两个成熟植物细胞分别放入甘油溶液和蔗糖溶液中,两种溶液的浓度均比细胞液的浓度高,则甲、乙两细胞均会发生质壁分离;由于甘油分子可进入细胞,所以甲细胞质壁分离后会发生质壁分离复原;蔗糖分子不能进入细胞,故乙细胞不会发生质壁分离复原。
10.B 题图中细胞发生了质壁分离,细胞壁是全透性的,而细胞膜具有选择透过性,细胞壁和细胞膜之间为外界溶液,即①处为红色,②处为细胞质,含有叶绿体,呈绿色。
11.B A、C都发生质壁分离,C质壁分离程度较大,说明蔗糖溶液浓度大于细胞A和C细胞液浓度,且A细胞液浓度大于C,B没有发生质壁分离,说明B细胞液浓度≥蔗糖溶液浓度,故实验前B>A>C,①错误,②正确;由于B没有发生质壁分离,故实验后B细胞液浓度≥实验后蔗糖溶液浓度,而A和C发生质壁分离,图示形态不再变化,那么实验后A、C细胞液浓度和实验后蔗糖溶液浓度相等,故实验后B≥A=C,③正确,④错误。
12.D 第一次观察的是紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的初始状态,可以看到紫色的中央大液泡,A正确;第二次观察时细胞发生质壁分离,可以发现液泡逐渐变小,紫色加深,B正确;吸水纸的主要作用是让植物细胞完全浸在液体中,C正确;第一次通过显微镜观察到的细胞状态与后续实验中通过显微镜观察到的细胞状态形成对照,所以不能省略第一次显微观察步骤,D错误。
13.答案 (1)细胞壁 (2)原生质层 细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质 (3)蔗糖溶液 增大 增强
解析 (1)由于细胞壁与原生质层的伸缩性不同,当细胞发生渗透失水时,细胞壁与原生质层发生分离。图中结构①是细胞壁。(2)质壁分离中的“壁”指细胞壁,“质”指原生质层,原生质层包括细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质。(3)③处液体是外界溶液即蔗糖溶液。因为所用蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度,所以细胞发生渗透失水,与初始状态相比,②处细胞液的浓度增大,随着细胞液浓度增大,细胞吸水能力增强。
14.B 一些离子和小分子可以通过生物膜,氧气、乙醇等小分子可顺相对含量梯度跨膜运输,有的离子、小分子能逆相对含量梯度跨膜运输,而其他的离子、小分子和大分子不能穿过生物膜。
15.D 由题图可知,不同种类的植物在一段时间内对同种离子的吸收量不同,因为不同植物对该离子的需求量不同,如水稻对SiO44-需求量较大,番茄对SiO44-需求量较小,A、B不符合题意;由题图可知,同种植物对不同离子的吸收速率不同,C不符合题意;水稻培养液里的Ca2+ 浓度高于初始浓度,说明水稻吸收水的量大于吸收Ca2+的量,D符合题意。
能力提升练
一、选择题
1.C A室内溶液浓度为2 ml/L,B室内溶液浓度为1.5 ml/L,导致水分子发生B→A运输,A的压力增大,又因为P1可自由滑动,所以P1右移;由于B失水后溶液浓度上升,所以水分子也会发生B←C运输,导致B室的压力增大,又因为P2也能自由移动,所以P2右移。
2.A 由于细胞壁的束缚,植物细胞在不同浓度蔗糖溶液中体积变化不大,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,故同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,X/Y 值越小,失水越少,则紫色越浅;X/Y 值越大,失水越多,则紫色越深,所用蔗糖溶液浓度越高,A正确,C错误;不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,X/Y 值越小,失水越少,越容易复原,B错误;不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,X/Y 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。
3.ABD 当植物细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时细胞吸水,使外界溶液浓度变大;小于外界溶液的浓度时细胞失水,使外界溶液的浓度变小;二者的浓度相等,水分进出细胞达到平衡。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,甲浓度>细胞液浓度,乙浓度=细胞液浓度,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错误;乙的浓度不变是因为细胞内细胞液浓度与乙的浓度相等,细胞吸水和失水处于动态平衡,B错误;甲、丙的浓度变化是由渗透作用引起的,即是由水分子在细胞与蔗糖溶液间移动引起的,C正确;当甲、乙、丙的浓度不再变化时,水分子进出细胞处于动态平衡,D错误。
4.C 据图可知,前2 min溶液Ⅱ中的花瓣细胞液泡直径小于溶液Ⅰ,由此推断前2 min溶液Ⅱ中的花瓣细胞失水速率大于溶液Ⅰ中的,A正确;溶液Ⅰ中约6 min时液泡直径最小,说明液泡失水最多,其颜色最深,细胞吸水能力最强,B正确;溶液所含溶质未知,故不能确定溶质进入细胞的方式,C错误;若Ⅱ溶液中的花瓣细胞长期处于8 min时的状态,细胞失水时间过长,细胞可能会死亡,D正确。
二、非选择题
5.答案 (1)a和b之间存在浓度差(半透膜两侧的溶液有浓度差) 有 (2)紫色大液泡 A>B或A
通过比较细胞外溶液和细胞液的浓度大小来判断细胞吸水、失水
当细胞外溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水;当细胞外溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水;当细胞外溶液与细胞液的浓度相等时,细胞失水量和吸水量相等。
1.B
2.B
3.D
4.A
5.D
6.A
7.C
8.B
9.C
10.B
11.B
12.D
14.B
15.D
1.C
2.A
3.ABD
4.C
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