2019-2020学年高一上学期生物人教版必修一习题：第4章 第1节 物质跨膜运输的实例 课时精练 8页

[基础对点] 知识点一 渗透作用 1.如图甲、乙为两个渗透装置。甲图是发生渗透作用时的初始状态，乙图是较 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。下列有关叙述错误的 是( ) A．图甲中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 答案 C 解析 图中③代表半透膜，水分子能自由通过，而大分子不能通过，A 正确； 图甲和图乙比较，漏斗内液面上升，说明漏斗内溶液②浓度高于烧杯中溶液①， 故 B 正确；由于漏斗内液柱压力的作用，当液面不再上升时，溶液②的浓度依然 大于溶液①的浓度，C 错误；图甲中溶液①和②浓度差越大，则水分跨膜运输的数 量越多，则图乙中的水柱上升得越高，D 正确。 2．下图中甲是渗透作用装置示意图，乙、丙两曲线图的横坐标代表时间，下 列叙述不正确的是( ) A．半透膜内溶液的浓度变化可用曲线丙表示 B．水分子由半透膜外进入半透膜内的速率变化可用曲线乙表示 C．玻璃管内的液面高度变化可用曲线丙表示 D．半透膜内外浓度差可用曲线乙表示 答案 A 解析 图甲中半透膜内蔗糖溶液浓度大于蒸馏水，所以水分由半透膜外进入 半透膜内，则半透膜内溶液的浓度越来越低，直至平衡，可用曲线乙表示，A 错 误；图甲中漏斗内蔗糖溶液浓度大于蒸馏水，所以水分由半透膜外进入半透膜内， 则半透膜内溶液的浓度越来越低，水分子进入半透膜的速度也越来越低，直至平 衡，可用曲线乙表示，B 正确；根据以上分析可知水分进入半透膜，则半透膜内的 液面越来越高，直至稳定可以用图丙表示，C 正确；根据题意分析已知半透膜内溶 液的浓度越来越低，直至稳定，所以半透膜内外浓度差越来越小，直到达到最小 值，可用曲线乙表示，D 正确。 知识点二 细胞的吸水与失水 3.蔗糖不能透过红细胞的细胞膜。将红细胞分别浸入高浓度的蔗糖溶液和蒸馏 水中，一段时间后细胞形态发生的变化是( ) A．皱缩、涨破 B．涨破、皱缩 C．皱缩、皱缩 D．膨胀、膨胀 答案 A 解析 红细胞浸入高浓度的蔗糖溶液，会由于外界溶液浓度大而失水皱缩； 在蒸馏水中会由于外界溶液浓度小而吸水涨破，A 正确。 4．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和两次处理。下列有关叙述正确的是( ) A．第一次观察为低倍镜观察，后两次为高倍镜观察 B．第一次处理滴加的液体为清水，第二次处理滴加的液体为质量浓度为 0.3 g/mL 的蔗糖溶液 C．若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮，则不会发生质壁分离 D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中不属于原生质层的有细胞壁、细胞核和细胞 液 答案 D 解析 “观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，一般需要进行三次显微 镜观察，第一次是正常细胞的观察，第二次是质壁分离细胞的观察，第三次是质 壁分离复原细胞的观察。三次观察均为低倍镜观察，A 错误；第一次处理滴加的 液体为质量浓度为 0.3 g/mL 的蔗糖溶液，观察质壁分离现象，第二次处理滴加的 液体为清水，观察质壁分离复原现象，B 错误；紫色洋葱鳞片叶的内表皮细胞也会 发生质壁分离，但不含色素，不易观察，实验现象，C 错误；原生质层是指细胞膜、 液泡膜及两层膜之间的细胞质，紫色洋葱鳞片叶外表皮中不属于原生质层的有细 胞壁、细胞核和细胞液，D 正确。 5．如图为显微镜下某植物细胞在质量分数为 30%的蔗糖溶液中的示意图。下 列叙述错误的是( ) A．若将该细胞置于清水中，a 基本不变 B．若将该细胞置于质量分数为 40%的蔗糖溶液中，b/a 的值将变小 C．b/a 能表示细胞失水的程度 D．a、b 分别表示细胞和液泡的长度 答案 D 解析 图中细胞处于质壁分离状态，由于细胞壁的伸缩性较小，因此，将该 细胞置于清水中时，a 基本不变，A 正确；若将该细胞置于质量分数为 40%的蔗糖 溶液中，与图示相比，a 基本不变，但因失水更多而使 b 减小，所以 b/a 的值将变 小，b/a 的值可表示细胞失水的程度，B、C 正确；图中 a 表示的是细胞的长度，b 表示的是原生质层的长度，D 错误。 6．将洋葱鳞片叶外表皮浸入一定浓度的 KNO3 溶液中，外表皮细胞发生了质 壁分离，一段时间后，外表皮细胞的质壁分离会自动复原，其原因是( ) A．一段时间后这些外表皮细胞已死亡 B．发生质壁分离的植物细胞均能自动复原 C．水分进入细胞，细胞液浓度减小 D．K＋和 NO － 3 进入细胞，细胞液浓度加大 答案 D 解析 将洋葱鳞片叶外表皮细胞放到一定浓度的 KNO3 溶液中，外界溶液浓度 高于细胞液浓度，细胞失水，会发生质壁分离，K＋和 NO － 3 可以进入细胞，随着 K ＋和 NO － 3 进入细胞，细胞液浓度逐渐增大，当细胞液的浓度高于外界溶液的浓度 时，细胞吸水，发生质壁分离自动复原的现象。 7．下列有关质壁分离及复原实验的实验材料及外界溶液的叙述，正确的是 ( ) ①实验材料必须是成熟的植物活组织细胞 ②细胞液必须有颜色 ③细胞液 最好有颜色 ④外界溶液必须对细胞无毒害作用 ⑤外界溶液浓度适中，不能过 高或过低 ⑥外界溶液的浓度无特殊要求，任何浓度均可 A．①③④⑤ B．①②④⑤ C．①③④⑥ D．①②④⑥ 答案 A 解析 只有保持细胞生活状态，才能保持原生质层具有选择透过性，使细胞 失水而发生质壁分离，再吸水复原，①正确；细胞液有颜色利于实验现象的观察， 但细胞液无颜色的植物细胞在相同的条件下也可以发生质壁分离和复原，②错误， ③正确；外界溶液如果对细胞有毒害作用，可能会损伤或杀死细胞，使其失去选 择透过性，也不能发生质壁分离和复原，④正确；外界溶液浓度要适中，不能过 高或过低，⑤正确，⑥错误。 8．在质壁分离和复原过程中，洋葱鳞片叶表皮细胞的吸水能力变化示意图正 确的是( ) 答案 A 解析 质壁分离过程，细胞液浓度逐渐增大，吸水能力逐渐增强，质壁分离 复原过程中，细胞液浓度逐渐减小，吸水能力逐渐下降。 知识点三 物质跨膜运输的其他实例 9.将等量 NH＋ 4 、K＋、Ca2＋、PO 3－ 4 共同置于 100 mL 水中，再放入一些新鲜的 水稻根。几小时后，测定混合液中上述 4 种离子和水的含量变化如表所示： 该实验不能得出的结论是( ) A．根对水的吸收和对无机盐离子的吸收是两个相对独立的过程 B．根对不同无机盐离子的吸收有差异 C．水稻根细胞对 Ca2＋的吸收比对 K＋的吸收少 D．几小时后混合液浓度比开始时有所下降 答案 C 解析 通过比较题干的表格数据可知，水的减少量为 0，而无机盐离子都有所 减少，这可以说明水和无机盐离子的吸收是两个相对独立的过程，A 正确；根对 4 种离子的吸收量是不同的，可以说明根对不同无机盐离子的吸收有差异，B 正确； 从表格可知 4 种离子中，Ca2＋的减少量最多，这说明水稻根吸收 Ca2＋的量最多， 而 K＋的减少量最少，说明水稻根吸收 K＋的量最少，因此根细胞对 Ca2＋的吸收比 对 K＋的吸收多，C 错误；几小时后，作为溶剂的水没有减少，而作为溶质的 4 种 离子均减少，则几小时后混合液浓度比开始时会有所下降，D 正确。 10．用蔗糖浸渍冬瓜，能使冬瓜变甜，这是因为( ) A．蔗糖分子通过渗透作用进入细胞 B．蔗糖分子分解为葡萄糖分子进入细胞 C．蔗糖分子进入细胞间隙 D．细胞渗透失水过多而死亡，细胞膜失去选择透过性，蔗糖分子进入细胞 答案 D 解析 若植物细胞细胞外的渗透压远大于细胞内的渗透压，植物细胞将因渗 透失水过多而死亡，进而细胞膜将失去选择透过性，此时蔗糖分子可以进入细胞， 使冬瓜变甜。 [能力提升] 11．取一个新鲜马铃薯，将其块茎切成大小相同的四块，分别浸入Ⅰ～Ⅳ四 种不同溶液中，表中为 1 小时后质量转变的百分率，由表可知四种溶液中浓度最 低的是( ) A．溶液Ⅰ B．溶液Ⅱ C．溶液Ⅲ D．溶液Ⅳ 答案 A 解析 马铃薯块质量增加，说明细胞吸水，外界溶液浓度较小；马铃薯块质 量减小，说明细胞失水，外界溶液浓度较大。马铃薯块质量不变，说明外界溶液 与马铃薯的细胞液浓度相近，因此溶液Ⅰ浓度最低。 12．下表为某同学对“观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原”实验的创新步 骤： 对上表的推断或解释不正确的是( ) A．X 为质壁分离，因为细胞壁伸缩性小于原生质层 B．Y 为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死亡 C．Z 为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅 D．④组细胞大小无变化是因为细胞吸水量等于失水量 答案 D 解析 由于 0.3 g·mL－1 蔗糖溶液大于细胞液浓度，且细胞壁伸缩性弱于原生 质层，所以 X 为质壁分离，A 正确；由于 0.5 g·mL－1 蔗糖溶液过大，导致细胞失 水过多，所以不能发生质壁分离复原，因此，Y 为质壁分离，可能导致细胞失水 过多而死亡，B 正确；由于 1 mol·L－1 KNO3 溶液中的 K＋和 NO － 3 能进入细胞，所 以可自动复原，又因有细胞壁的保护，所以滴加清水后，细胞吸水而体积稍增大， 细胞液颜色逐渐变浅，C 正确；④组无变化是因为达到了渗透平衡，水分子进出细 胞速率相等，D 错误。 13．如图表示处于不同生理状态的三个洋葱鳞片叶外表皮细胞(假设三个细胞 的初始细胞液浓度相等)，请回答问题： (1)如图所示 A、B、C 三个细胞处于不同浓度的溶液中，则 A 图与 B 图细胞 所处的外界溶液的浓度是________>________。 (2)图中细胞的细胞液浓度依次是________>________>________。 (3)假设将洋葱鳞片叶外表皮细胞制成装片，并使之处于浓度较高的溶液中， 用 显 微 镜 观 察 其 过 程 ， 发 现 该 细 胞 形 态 变 化 的 顺 序 为 ： ____________→____________→____________。 (4)C 图 中 标 号 ① 所 指 的 物 质 是 ________________________________ ________________________________________。 答案 (1)A B (2)C A B (3)B A C (4)外界溶液 解析 (1)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞将发生质壁分离现象， 内外浓度差越大，质壁分离现象越明显，故图中外界溶液的浓度 C>A>B。 (2)随着质壁分离的进行，细胞液浓度逐渐增大，当不再分离时，细胞液浓度 达到最大，因此，图中细胞液的浓度也为 C>A>B。 (3)质壁分离过程中液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深，原生质层与细胞壁 分离越来越大，用显微镜观察该细胞形态变化的顺序为 B→A→C。 (4)由于细胞壁具有全透性，在原生质层与细胞壁之间充满着外界溶液。 14．图中甲、乙两图是渗透装置示意图，丙图是根毛细胞示意图，请根据甲、 乙、丙三图回答下列问题：(甲图是发生渗透作用的初始状态，乙图是发生了较长 时间的渗透作用之后通过漏斗内外的水分子达到平衡时的状态。甲图中：①为清 水，②为质量分数为 30%的蔗糖溶液) (1)典型的渗透装置必须具备两个条件：一是____________________(指明甲图 中相应部位)；二是____________________。 (2)比较乙图中①和②两处溶液浓度的大小：__________________。 (3)丙图中④的名称为______________。甲图中的③相当于丙图中的________， 它 与 丙 图 中 相 应 结 构 的 区 别 是 ______________________________________________________________________ ________________________。 (4)若把根毛细胞放入质量分数为 30%的蔗糖溶液中，它将出现____________ 现象，再放入清水中，它又出现________________现象。 (5) 若 把 根 毛 细 胞 放 入 质 量 分 数 为 90% 的 蔗 糖 溶 液 中 ， 它 会 出 现 ____________________，过一段时间再放入清水中，此时根毛细胞与(4)中放入清 水 中 的 变 化 一 样 吗 ？ 为 什 么 ？ ______________________________________ ______________________________________________。 答案 (1)具有③半透膜 膜两侧溶液具有浓度差 (2)②>① (3)原生质层 ④ 甲图中的③是半透膜，没有选择透过性，而丙图中的④是 选择透过性膜，具有选择透过性 (4)质壁分离 质壁分离复原 (5)质壁分离现象 不一样。由于蔗糖溶液浓度过高，根毛细胞过度失水而死 亡 解析 (1)典型的渗透装置必须具备 2 个条件：一是具有半透膜，二是膜两侧 具有浓度差。 (2)由于①中是清水，②中是蔗糖溶液，所以②的溶液浓度大于①的浓度。 (3)丙图中④的名称为原生质层。甲图中的③相当于丙图中的④，它与丙图中 相应结构的区别是甲图中的③属于半透膜，没有选择透过性，而丙图中的④属于 生物膜，具有选择透过性。 (4)若把根毛细胞放在质量分数为 30%的蔗糖溶液中，它将出现质壁分离现象， 再放入清水中，它又出现质壁分离复原现象。 (5)若把根毛细胞放在 90%的蔗糖溶液中，它会出现质壁分离现象，过一段时 间再放入清水中，此时根毛细胞与上题中放入清水中的变化不一样，由于蔗糖溶 液浓度过高，根毛细胞失水过多，会导致根毛细胞死亡，因此与上题的变化不一 样，不能出现质壁分离复原现象。