人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第4章 细胞的物质输入和输出综合与测试达标测试

章末综合检测

(时间：45分钟　分值：90分)

一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)

1．(2020·天津第一中学期中)将人的口腔上皮细胞放入5%的NaCl溶液中，一段时间后会发生(　　)

A．质壁分离　　　　　　　 B．质壁分离复原

C．吸水  D．皱缩

答案：D

2．(2020·山西大学附属中学月考)将已发生质壁分离的细胞置于较低浓度的蔗糖溶液中，细胞吸水直到体积稳定下来，下列说法不正确的是(　　)

A．在此过程中，细胞液的浓度由大变小

B．通过此实验可以说明所观察的细胞是活细胞

C．稳定后细胞液浓度高于或等于外界溶液浓度

D．稳定后没有水分子进出细胞

解析：选D。当外界溶液浓度低于细胞液浓度时，细胞因渗透吸水发生质壁分离复原，在此过程中，细胞液的浓度由大变小，A正确；只有活细胞才会因渗透作用而发生质壁分离复原现象，B正确；由于细胞壁的保护作用，质壁分离复原以后，细胞液浓度往往要高于或等于外界溶液浓度，C正确；处于质壁分离复原平衡状态的细胞，水分子进出细胞处于动态平衡，D错误。

3．浸泡在一定浓度的KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞，发生质壁分离后又发生质壁分离复原，与此过程密切相关的细胞器有(　　)

①液泡　②线粒体　③核糖体

A．①  B．①③

C．②③  D．①②③

解析：选D。把洋葱鳞片叶外表皮细胞放在一定浓度的KNO3溶液中先发生质壁分离，原因是外界溶液的浓度大于细胞液的浓度，细胞失水。接着发生质壁分离自动复原，其原因是K＋和NO逐渐被细胞吸收，从而使细胞液浓度升高，细胞吸水。K＋和NO的吸收是主动运输，需要核糖体合成的载体蛋白协助和消耗线粒体提供的能量，故这个过程与线粒体、核糖体、液泡这三个细胞器均有关。

4．(2020·杭州高一检测)紫色洋葱鳞片叶外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(　　)

答案：C

5．(2020·湖北荆门期末)生物兴趣小组的同学用马铃薯做相关实验，以下说法不正确的是(　　)

A．将贮藏的马铃薯(块茎)放入蒸馏水中，吸收水分的方式为被动运输

B．将高温杀死的马铃薯细胞放入高浓度的NaCl溶液中将不会出现质壁分离现象

C．将贮藏的马铃薯(块茎)放入高浓度的NaCl溶液中后马铃薯细胞液浓度会降低                         

D．将发芽的马铃薯制成匀浆，使其与斐林试剂水浴加热后生成砖红色沉淀，说明该马铃薯匀浆中含有还原糖

答案：C

6．分析下表中的实验，甲组细胞与乙组细胞相比，水分渗出量的多少以及水分运出细胞的方式分别是(　　)

A．少，被动运输  B．多，主动运输

C．相等，自由扩散  D．相等，协助扩散

答案：A

7．下列关于物质跨膜运输的叙述，正确的是(　　)

A．主动运输使膜内外物质浓度趋于一致，维持了细胞的正常代谢

B．相对分子质量比较小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞

C．胰岛B细胞分泌胰岛素时消耗能量，因此胰岛素出入细胞属于主动运输

D．对离体培养的小肠上皮细胞进行紫外线处理，结果吸收甘氨酸的功能丧失，最可能的原因是细胞膜上的载体蛋白缺失或结构发生变化

解析：选D。主动运输能根据细胞生命活动的需要吸收物质，一般是维持膜内外物质的浓度差，并非使膜内外物质浓度趋于一致，A错误；相对分子质量比较小的物质可以通过自由扩散的方式进入细胞，离子不能，B错误；胰岛B细胞分泌胰岛素时消耗能量，因胰岛素是大分子物质，出细胞属于胞吐，C错误；对离体培养的小肠上皮细胞进行紫外线处理，结果吸收甘氨酸的功能丧失，因细胞吸收氨基酸是主动运输，需要细胞膜上的载体蛋白，故最可能的原因是细胞膜上的载体蛋白缺失或结构发生变化，D正确。

8．将洋葱表皮细胞放置在不同浓度的物质M溶液中，并测定洋葱表皮细胞吸收物质M的速率，结果如下图所示。下列对结果的解释最合理的是(　　)

A．细胞吸收物质M的方式为自由扩散

B．细胞吸收物质M的方式为主动运输

C．细胞吸收物质M需要转运蛋白的参与

D．细胞吸收物质M需要能量供应

解析：选C。从柱形图分析，物质M溶液的浓度不影响洋葱表皮细胞吸收M的速率，说明细胞对M的吸收方式不是自由扩散；通入空气后也不影响洋葱表皮细胞吸收M的速率，说明运输方式可能不需要能量；综上所述，能够影响细胞吸收M的因素是转运蛋白。

9．下图是胡萝卜在不同的含氧情况下从KNO3溶液中吸收K＋和NO的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素分别是(　　)

A．载体蛋白数量、能量

B．能量、载体蛋白数量

C．载体蛋白数量、离子浓度

D．能量、离子浓度

解析：选B。无机盐离子的吸收是主动运输，与载体蛋白和能量有关，据图可知，A、B两点在同一曲线(吸收NO)上，载体蛋白数量相同，变量是氧浓度，A点大于B点，A点细胞呼吸较强，提供能量较多，则主动运输吸收的NO较多；而B、C两点对应的氧浓度一样，说明细胞呼吸提供的能量一样，不同的是B所在的曲线NO载体蛋白数量多于C所在曲线K＋载体蛋白数量，B项正确。

10．(2020·陕西麻镇中学高一期末)生物膜和人工制备的磷脂双层膜在通透性上存在一定差异，下表所示为实验测得的相关数据(单位：cm/s)。据此可以推断(　　)

A．生物膜上存在着协助O2通过的物质

B．人工磷脂双层膜对K＋、Na＋的通透具有选择性

C．H2O和甘油在跨膜运输方式上有所不同

D．分子的大小对其通过人工膜的扩散速率无影响

答案：C

11.如图为一种溶质分子跨膜运输的示意图。下列相关叙述错误的是(　　)

A．载体①逆浓度梯度运输溶质分子

B．载体②具有ATP酶活性

C．载体①和②转运方式不同

D．载体②转运溶质分子的速率比自由扩散快

解析：选B。图中小点数量代表溶质微粒的数量。载体①是由低浓度到高浓度将溶质分子由胞外向胞内转运，A正确；载体②是由高浓度到低浓度将溶质分子由胞内转运到胞外，不需要消耗ATP，载体②不具有ATP酶活性，B错误；图中载体①和载体②分别参与溶质分子的主动运输和协助扩散，是不同的转运方式，C正确；在载体蛋白的协助下由高浓度向低浓度运输溶质分子的速率要比自由扩散快，D正确。

12. 右图中曲线a、b表示分子跨膜运输速率与O2浓度的关系，下列分析不正确的是(　　)

A．曲线a代表被动运输，曲线b代表主动运输

B．曲线a代表的分子跨膜运输一定不需要转运蛋白

C．曲线b运输速率达到饱和的原因是细胞膜上转运蛋白数量有限

D．温度可影响生物膜的流动性从而对曲线a、b的运输速率均有影响

解析：选B。曲线a表示的是不需要消耗能量的运输方式——被动运输，曲线b是需要消耗能量的运输方式——主动运输；其中a所代表的被动运输中的协助扩散需要转运蛋白的协助；在能量供应增加的过程中物质运输达到了饱和，是膜上转运蛋白数量有限所致；温度会影响分子的运动，所以对各种跨膜运输方式都会有影响。

二、非选择题(本题包括4小题，共42分)

13．(8分)红细胞溶血是指红细胞破裂后，血红蛋白渗出的现象。某科研人员分别将人的红细胞置于以下几种等渗溶液(蒸馏水除外)中，测定红细胞溶血所需的时间，得到如下结果。

请分析回答下列问题：

(1)由图中数据可知，人的红细胞在__________中发生溶血所需的时间最短，因为红细胞中液体的浓度比该溶液浓度高，红细胞通过____________吸水，导致细胞膜破裂，出现溶血现象。

(2)将人的红细胞放入不同溶液中，溶质分子进入细胞后，可引起细胞内渗透压______，导致水分子进入细胞最终出现溶血现象。

(3)本实验通过测定人的红细胞溶血所需的时间来估计_______________。

(4)甘油、乙醇、丙酮通过____________的方式进入红细胞，由实验结果可知，进入细胞内的速度大小关系为________________。氯化铵、醋酸铵、草酸铵三组实验中阴离子的通透速率与阴离子相对分子质量大小呈________(填“正”或“负”)相关。

解析：(1)红细胞与蒸馏水的浓度差最大，红细胞通过渗透作用迅速吸水，导致红细胞细胞膜破裂，出现溶血现象，故红细胞在蒸馏水中溶血时间最短。(2)将人的红细胞放入不同溶液中，溶质分子进入细胞后，可引起细胞内渗透压升高，导致水分子进入细胞最终出现溶血现象。(3)根据不同物质的等渗溶液造成人的红细胞溶血所需的时间不同，可以估计细胞膜对各种物质通透性的大小。(4)甘油、乙醇、丙酮通过自由扩散的方式进入红细胞，其动力是浓度差；从红细胞放入甘油、乙醇、丙酮溶液中溶血时间分别为7.17 min、2.04 min、1.65 min可知，甘油、乙醇、丙酮扩散进入红细胞的速度大小关系为丙酮＞乙醇＞甘油；氯化铵、醋酸铵、草酸铵三组实验中阴离子的通透速率与阴离子相对分子质量大小呈正相关。

答案：(1)蒸馏水　渗透作用

(2)上升

(3)细胞膜对各种物质通透性的大小(各种物质通过细胞膜的速度)

(4)自由扩散　丙酮＞乙醇＞甘油　正

14．(10分)为了观察植物细胞质壁分离和复原的现象，某同学设计并进行了如下实验：

材料用具：洋葱、刀片、镊子、滴管、载玻片、盖玻片、吸水纸、显微镜、质量浓度为0.075g/mL的胭脂红溶液(胭脂红是一种水溶性的大分子食用色素，呈红色)、清水等。方法步骤如下所示：

请回答下列问题：

(1)步骤A：盖盖玻片时，将盖玻片的一侧先接触液滴，然后将另一侧轻轻缓慢放下，这样操作可以防止出现____________________。

(2)步骤B用显微镜观察的主要目的是_______________________________。

(3)在某些科学研究过程中，工作人员用纤维素酶和果胶酶处理质壁分离的细胞，得到的结构称为原生质体。此酶解过程不能在低浓度的溶液中进行，原因是____________________________________，但也不能在过高浓度的溶液中进行，原因是___________________________________________________________。

(4)该同学用洋葱内表皮为实验材料，在步骤D观察到了质壁分离现象，其实验结果应为下图中的________(填序号)，判断的理由是____________________。

解析：(1)步骤A表示制备临时装片，盖盖玻片时，将盖玻片的一侧先接触液滴，然后将另一侧缓慢放下，可以防止出现气泡。(2)本实验采用的是自身对照实验，步骤B用显微镜观察的主要目的是观察到的现象与后续质壁分离的现象形成对比，以证明植物细胞发生了质壁分离。(3)在某些科学研究过程中，用纤维素酶和果胶酶处理质壁分离的细胞，获得原生质体的效果更好。但植物细胞的原生质体没有细胞壁保护后，在低浓度溶液中容易吸水涨破，所以酶解过程不能在低浓度的溶液中进行；但也不能在过高浓度的溶液中进行，原因是在过高浓度的溶液中原生质体易过度失水而死亡。(4)胭脂红是一种水溶性的大分子食用色素，呈红色，而生物膜是一层选择透过性膜，所以胭脂红不能透过生物膜，但可以透过细胞壁，故在细胞壁和原生质层之间为红色，原生质体(液泡)为无色。故观察到的实验结果为①。

答案：(1)气泡　(2)观察到的现象与后续质壁分离的现象形成对比(观察没有发生质壁分离的细胞)　(3)在低浓度溶液中原生质体易吸水涨破　在过高浓度溶液中原生质体易过度失水而死亡　(4)①　胭脂红不能透过生物膜，但可以透过细胞壁，故在原生质层和细胞壁之间为红色，原生质体(液泡)为无色

15．(10分)下图表示某生物膜结构，图中A、B、C、D、E、F表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。请据图回答下列问题：

(1)若上图是小肠上皮细胞的细胞膜，则膜上D物质具有________作用，其吸收氨基酸的方式为图中________所表示的跨膜运输方式。

(2)上图中a、b、c、d四种方式中受O2浓度影响的有________。

(3)若上图为胃黏膜上皮细胞的细胞膜，人在饮酒时，酒精是通过[　]________的方式进入细胞的。因酒精的毒害作用，大量饮酒会导致不适或酒精中毒等。此物质跨膜运输方式与下列曲线相符合的是________。

答案：(1)保护、润滑　a　(2)a、d　(3)b　自由扩散　A

16．(14分)某实验小组要对“低温是否会影响渗透作用”进行探究，假如你是实验小组的成员，请分析回答下列问题：

(1)材料用具：1 000 mL烧杯、带刻度的长颈漏斗、新鲜的猪膀胱膜、蒸馏水、蔗糖溶液、水浴锅、冰块等。请在下面的方框中画出一组装置示意图。

Ｋ

(2)实验步骤：①组装两套渗透装置，分别编号为1、2。

②在两组烧杯中分别加入________，在长颈漏斗中分别加入_________，保持管内外液面高度相等。

③对两组装置进行不同处理：1组用________加热至37 ℃，2组的烧杯外加________降温。

④两组装置同时开始实验，几分钟后观察记录漏斗内的液面刻度变化。

(3)分析回答：

①本实验是通过测定水分子通过膜的扩散速率，即________作用速率来进行探究。

②此实验的自变量是______________________；为了直观地表示相对速率，用____________________作为因变量。

(4)预测实验结果及结论：

解析：实验中的自变量就是我们要研究的实验因子，该实验的目的是探究低温是否会影响渗透作用，因此渗透系统所处的不同环境温度就是该实验的自变量。随自变量而变化的变量为因变量，漏斗内液面高度会因渗透系统所处的环境温度的变化而变化。

答案：(1)如图所示

(2)②等量的蒸馏水　等量同一浓度的蔗糖溶液

③水浴锅　冰块

(3)①渗透　②渗透系统所处的不同环境温度　漏斗内液面高度的变化

(4)①低温会影响渗透作用且使渗透作用速率减慢

②若1组漏斗内液面比2组低

③若1、2两组漏斗内液面高度相同

④低温不会影响渗透作用