2020年人教版高中生物必修1课时跟踪检第四章细胞的物质输入和输出第4章　第1节Word版 9页

第 4 章 第 1 节 物质跨膜运输的实例 课下提能 一、选择题 1．下列四项中，不是一个植物细胞发生渗透作用的理由的是( ) A．纤维素和果胶构成的细胞壁是全透性的 B．由细胞膜、细胞质、液泡膜构成的原生质层是选择透过性膜 C．液泡中具有一定浓度的细胞液 D．细胞液的浓度大于(或小于)外界溶液的浓度 解析：选 A 植物细胞发生渗透作用的条件是具有半透膜，原生质层相当于 半透膜，细胞液与外界溶液具有浓度差，与细胞壁的成分无关。 2．(2019·安徽舒城中学高一期末)将一洋葱细胞放入大于该细胞细胞液浓度 的 KNO3 溶液中，一段时间后在显微镜下发现该细胞未发生质壁分离，其原因可 能是该细胞( ) ①是根尖分生区细胞 ②大量吸水 ③无紫色大液泡而不易观察 ④大量 失水 ⑤质壁分离后又自动复原 A．①②③ B．①③⑤ C．②③⑤ D．②④⑤ 解析：选 B 植物细胞发生质壁分离的条件：生活状态的细胞、有大液泡、 膜内外有浓度差。①③不符合该条件，⑤是植物细胞在 KNO3 一类溶液中发生的 特殊现象，原因是一段时间后细胞通过主动运输吸收 K＋、NO－ 3 ，使细胞液浓度 逐渐高于外界溶液浓度，导致细胞吸水而恢复原状，即质壁分离后又自动复原， B 项正确。 3．下列现象符合渗透作用原理的是( ) A．氧气进入红细胞 B．水分子通过细胞壁 C．K＋通过原生质层 D．红细胞在高浓度盐水中皱缩 解析：选 D 渗透作用是指溶剂的跨膜运输，氧气是气体，K＋是溶质，因 此 A 项、C 项均不属于渗透作用；由于细胞壁是全透性的，不是半透膜，因此 B 项也不属于渗透作用。 4．(2019·浙江萧山高一期末)关于“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分 离复原”实验的叙述，正确的是( ) A．洋葱外表皮细胞需经染色才能观察到质壁分离现象 B．用洋葱内表皮细胞进行实验，也会发生质壁分离 C．洋葱表皮细胞处于质壁分离状态时，细胞正发生渗透失水 D．质壁分离和质壁分离复原的观察对象为不同的洋葱表皮细胞 解析：选 B 洋葱外表皮细胞中的液泡含有色素，无需经过染色就能观察到 质壁分离现象，A 错误；用洋葱内表皮细胞进行实验，也会发生质壁分离，只是 因为其液泡不含明显的色素，不易观察实验结果，B 正确；洋葱表皮细胞处于质 壁分离状态时，细胞可能正在失水、吸水或处于渗透平衡状态，C 错误；同一个 洋葱表皮细胞可以进行质壁分离和质壁分离复原的观察，D 错误。 5．(2019·太原高一检测)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 解析：选 D “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 项错误；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 项错误；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，现象不明显，C 项错误；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 项正确。 6．细胞质壁分离和质壁分离复原实验可以说明或证明下列中的( ) ①植物细胞的死活 ②原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大 ③当外界 溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞渗透失水；反之，细胞则渗透吸水 ④原生质 层具有选择透过性 ⑤细胞壁的主要成分是纤维素 A．①③④⑤ B．①②③④ C．②③④⑤ D．①④⑤ 解析：选 B 植物细胞的质壁分离和质壁分离复原实验可以证明②③，说明 原生质层具有选择透过性，而死细胞的原生质层具有全透性，从而可以判断细胞 的死活；另外还可以测定细胞液的浓度，B 项正确。 7．(2019·吉林通化高一期末)下图表示某植物相邻的 3 个细胞，其细胞液浓 度依次为甲>乙>丙，正确表示它们之间水分子渗透方向的是( ) 解析：选 C 由题意可知，甲、乙、丙细胞中，甲细胞液的浓度最高，渗透 压最大，乙、丙细胞中的水分进入甲细胞中，乙、丙细胞之间，乙细胞液的浓度 大于丙，水分从丙细胞进入乙。综上所述，A、B、D 错误，C 正确。 8．如图为浸在 0.3 g/mL 蔗糖溶液中的紫色洋葱鳞片叶表皮细胞，下列有关 说法不正确的是( ) A．该细胞处于质壁分离状态，图中的③呈现紫色 B．图中的①具有全透性，②③④构成的原生质层可以看做一层半透膜 C．将该细胞置于清水中，可以使细胞恢复实验前的形态 D．如果该细胞长时间处于图示状态，可能会失去活性 解析：选 A 该细胞处于质壁分离状态，图中的液泡呈现紫色，而不是③呈 现紫色，A 不正确；图中的①具有全透性，②③④构成的原生质层可以看做一层 半透膜，B 正确；将该细胞置于清水中，可以使细胞恢复实验前的形态，C 正确； 如果该细胞长时间处于图示状态，可能会失去活性，D 正确。 9．如图表示渗透作用实验，开始时如图甲所示，a 代表清水，b、c 代表蔗 糖溶液，一段时间后的结果如图乙所示，漏斗管内液面不再变化，H1、H2 表示 漏斗管内液面与清水的液面差。下列说法错误的是( ) A．图甲中 b 的浓度大于 c 的浓度 B．图乙中 b 的浓度等于 c 的浓度 C．图甲 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．图乙 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 解析：选 B 图乙中 b、c 漏斗管内液面不再变化，由于存在压强差，所以 图乙中 b 的浓度大于 c 的浓度，B 项错误。 10．(2019·湖南长沙高一期中)将基本相同的两个植物细胞分别放置在甲、乙 溶液中，对细胞失水量进行统计后绘制出如下图曲线。下列叙述错误的是( ) A．a 点时，乙溶液的渗透压与细胞液的渗透压相等 B．植物细胞在乙溶液中发生质壁分离和自动复原 C．4 分钟时，甲、乙溶液的细胞置于清水中都能复原 D．若将乙溶液的浓度再增大点，则曲线的变化可能为 a 点上升，b 点左移 解析：选 D a 点时，乙溶液的渗透压与细胞液的渗透压相等，A 正确；植 物细胞在乙溶液中先失水，说明植物细胞发生质壁分离，后失水量越来越少，发 生质壁分离的复原，B 正确；4 分钟时，放入甲、乙溶液的细胞质壁分离后放在 清水中，细胞吸水，发生质壁分离的复原，C 正确；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，D 错误。 11．(2019·福建福州铜盘中学高一期中)植物细胞通过渗透作用吸水或失水， 将带“皮”的细嫩的茎纵切后插入两烧杯中，如下图所示。已知 b 侧的细胞壁比 a 侧的细胞壁薄，易伸展，判断 30 min 后可能出现的形状是( ) 解析：选 D 将带“皮”的嫩茎放入甲烧杯中，由于甲中 30%蔗糖溶液浓度 比幼嫩茎的细胞液浓度高，故其失水，由于 b 侧的细胞壁比 a 侧的细胞壁薄，易 伸展，所以 b 侧收缩程度比 a 侧大，故甲中嫩茎向 b 弯；带“皮”的嫩茎放入乙 烧杯中，由于乙中清水浓度比幼嫩茎的细胞液浓度低，故茎吸水，由于 b 侧的细 胞壁比 a 侧的细胞壁薄，易伸展，所以 b 侧伸展程度比 a 侧大，形变较大，故乙 中嫩茎向 a 弯。综上所述，D 符合题意，A、B、C 不符合题意。 12．(2019·福州高一检测)比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透 性，结果如图，据此不能得出的结论是( ) A．生物膜上存在着协助 H2O 通过的物质 B．生物膜对 K＋、Na＋、Cl－的通透性具有选择性 C．离子更容易通过人工膜 D．分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率 解析：选 C 由图示可知，生物膜和人工膜对甘油、CO2、O2 的通透性相同， 而生物膜对 H2O 的通透性大于人工膜，说明生物膜上存在着协助 H2O 通过的物 质，A 项正确；生物膜对 K＋、Na＋、Cl－的通透性不同，说明生物膜对这些离子 的通透性具有选择性，B 项正确；从图中可以看出，人工膜对 K＋、Na＋、Cl－的 通透性相同，说明人工膜对离子的吸收无选择性，生物膜对离子的通透性不同， 且大于人工膜的通透性，离子更易通过生物膜，C 项错误；甘油、CO2、O2、H2O 等不同物质的分子大小不同，其通过人工膜的扩散速率也不同，说明分子的大小 影响其通过人工膜的扩散速率，D 项正确。 二、非选择题 13．(2019·河南郑州高一期中)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。已知水分子能透过半透膜，蔗糖分子不能。甲图中：烧杯中的①溶液 和漏斗中的②溶液分别为不同质量浓度的蔗糖溶液。) (1)甲图是典型的渗透装置，必须具备 2 个条件：半透膜和膜两侧的溶液具 有________。 (2)据乙图可知，甲图中①蔗糖溶液浓度________(填“大于”“等于”或 “小于”)②蔗糖溶液浓度，乙图中①蔗糖溶液浓度________(填“大于”“等 于”或“小于”)②蔗糖溶液浓度。 (3)丙图中由④⑤⑥共同组成的结构⑦叫做________，可以看做一层选择透 过性的膜。 (4)实验室做植物细胞吸水与失水实验时，一般选用紫色洋葱的外表皮细胞 作为实验材料，原因是其液泡中含有________________，便于观察。若把洋葱的 外表皮细胞放入________________________________(填“质量浓度为 0.3 g/mL 的蔗糖溶液”或“清水”)中，它将出现质壁分离现象，然后，放入________(填“质 量浓度为 0.3 g/mL 的蔗糖溶液”或“清水”)中，它将出现质壁分离复原现象。 解析：(1)要发生渗透作用必须具备 2 个条件：半透膜和膜两侧的溶液具有 浓度差。(2)据乙图可知，甲图漏斗装置吸水，液面上升，所以①蔗糖溶液浓度 小于②蔗糖溶液浓度。乙图中渗透平衡，①蔗糖溶液浓度小于②蔗糖溶液浓度。 (3)丙图中由⑤液泡膜、⑥细胞膜及两层膜之间的④细胞质共同组成的结构⑦原 生质层，可以看做一层选择透过性的膜。(4)实验室做植物细胞吸水与失水实验 时，一般选用紫色洋葱的外表皮细胞作为实验材料，原因是其液泡中含有色素(或 花青素)，便于观察。若把洋葱的外表皮细胞放入质量浓度为 0.3 g/mL 的蔗糖溶 液中，它将出现质壁分离现象，然后，放入清水中，它将出现质壁分离复原现象。 答案：(1)浓度差 (2)小于 小于 (3)原生质层 (4)色素(或花青素) 质量浓度为 0.3 g/mL 的蔗糖溶液 清水 14．结合质壁分离和复原实验，请回答下列问题： (1)实验室一般选用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料，其原因是 ________________________________________________________________， 细胞在清水中发生质壁分离复原的过程中吸水能力逐渐________(填“增 强”或“减弱”)，质壁分离是指________________与细胞壁分离。 (2)某同学将同一马铃薯块茎切成 4 根粗细相同、长度为 5 cm 的条，再将这 4 根马铃薯块茎条分别放在不同浓度的 KNO3 溶液中，30 min 和 4 h 后测量每一 根的长度，结果如图所示： 四组实验中，能够观察到细胞质壁分离和质壁分离自动完全复原的是 ________(填字母)组，d 组 4 h 后细胞外 KNO3 溶液的浓度与实验前相比 ________(填“升高”或“降低”)。 解析：(1)紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞是成熟的植物细胞，有中央大液泡， 同时细胞液呈紫色，在观察质壁分离和复原的实验中，可以明显地观察到实验中 的现象。发生质壁分离复原时细胞液的浓度逐渐减小，则细胞的吸水能力逐渐减 弱。质壁分离中的“质”指的是原生质层，“壁”指的是细胞壁。(2)a 组始终表 现为吸水，不会发生质壁分离；b 组在 30 min 时表现为失水，会出现质壁分离现 象，到 4 h 时长度恢复到 5 cm，说明发生了质壁分离后的复原；c 组先是发生了 质壁分离，但 4 h 时长度仍小于 5 cm，说明随后虽有吸水，但没有发生质壁分离 的完全复原；d 组只发生了质壁分离，细胞液中的水分进入 KNO3 溶液中，从而 使 KNO3 溶液的浓度降低。 答案：(1)洋葱鳞片叶外表皮细胞为成熟的植物细胞，有大液泡且细胞液为 紫色 减弱 原生质层 (2)b 降低 15．成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象，图 a 是发生质壁分离的植物细胞，图 b 是显微镜下观察到的某一时刻的图像。请据图 回答下列问题： (1)图 a 中细胞的质壁分离指的是细胞壁和________________的分离，后者的 结构包括[ ]和[ ]以及二者之间的细胞质([ ]内填图中序号)。 (2)植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是_____________________，植物 细胞自身应具备的结构特点是_______________________________。 (3)图 b 是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此 时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是______________________________。 (4)取形状、大小相同的红心萝卜 A 和红心萝卜 B 的幼根各 5 段，分别放在 不同浓度的蔗糖溶液(甲～戊)中，一段时间后，取出红心萝卜的幼根称重，结果 如图 c 所示，据图分析： ①红心萝卜 A 比红心萝卜 B 的幼根细胞液浓度________。 ②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后红心萝卜 A 的幼根细胞液 浓度会________。 解析：分析图 a,1 是细胞壁，2 是细胞膜，3 是细胞核，4 是液泡膜，5 是细 胞质，6 是外界溶液，7 是液泡。(1)图 a 中细胞的质壁分离指的是细胞壁和原生 质层的分离，后者的结构包括 2 细胞膜、4 液泡膜以及二者之间的细胞质。(2) 植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是外界溶液浓度大于细胞液浓度，植物细 胞自身应具备的结构特点是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性及原生质层 具有选择透过性。(3)根据题意和图示分析可知：图 b 中的细胞可能处于质壁分 离状态，也可能处于质壁分离复原状态，所以此时细胞液浓度与外界溶液浓度的 关系有细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度三种可能。(4)①由于在 相同浓度的蔗糖溶液丙、戊中，红心萝卜 A 的幼根重量变化大于红心萝卜 B 的 幼根重量变化，即 A 吸水较多，所以红心萝卜 A 幼根细胞液浓度大于红心萝卜 B 幼根细胞液浓度。②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后红心萝卜 A 的幼根吸水，其细胞液浓度降低。 答案：(1)原生质层 2 4 (2)外界溶液浓度大于细胞液浓度 原生质层具有选择透过性、原生质层的 伸缩性大于细胞壁的伸缩性 (3)细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度 (4)①高 ②降低