2020-2021学年生物人教版必修一练习：第4章第1节物质跨膜运输的实例课时

2020-2021学年生物人教版必修一练习：第4章第1节物质跨膜运输的实例课时

第四章 第 1 节 一、选择题 1．(2019·安徽池州高一期末)某同学采用如图 1 所示的装置(初始液面如图)，分别对甲、 乙、丙、丁四种膜材料，进行四组渗透实验，四组实验中倒置漏斗中的液面高度随时间变化 的曲线如图 2 所示。据图分析，下列说法错误的是( B ) A．甲组实验使用了半透膜，蔗糖分子不能透过 B．乙组实验的漏斗和烧杯内都可以检测到蔗糖 C．丙组实验可能也采用了半透膜，但实验过程中可能破损 D．丁组实验使用了全透膜，漏斗液面最终与烧杯平齐 [解析] 图 1 是渗透作用装置，漏斗内装的是蔗糖溶液，烧杯中是清水，由于渗透作用液 面逐渐升高，图 2 中只有膜材料甲使得漏斗内液面上升，说明甲是一种半透膜，不能允许蔗 糖通过，A 正确；乙材料的漏斗内液面没有变化，说明膜材料是不透膜，烧杯内不能检测到蔗 糖，B 错误；丙材料膜的漏斗内液面先升高，说明可能也采用了半透膜，但液面后又下降，可 能实验过程中破损，C 正确；丁材料膜使液面下降，是全透膜，漏斗液面最终与烧杯平齐，D 正确。故选 B。 2．(2019·湖北襄阳高一期末)以紫色洋葱鳞片叶为材料观察植物细胞质壁分离现象，下列 有关实验操作和结果的叙述，正确的是( A ) A．在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小 B．滴加 30%的蔗糖溶液与 10%的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间相同 C．当质壁分离不能复原时，细胞仍具有正常生理功能 D．用较高浓度的 NaCl 溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离 [解析] 质壁分离是细胞失水引起的，因此能观察到紫色中央液泡逐渐缩小，颜色加深， A 正确；水分子的跨膜运输方式是自由扩散，浓度差越大，其扩散的速度越快，因此滴加 30% 的蔗糖溶液比 10%蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短，B 错误；质壁分离及复原的前提 条件是保持细胞活性，所以当质壁分离不能复原时，细胞失去正常生理功能，C 错误；植物细 胞发生质壁分离的外界条件是细胞液浓度小于外界溶液浓度，细胞失水，因此用较高浓度的 NaCl 溶液代替蔗糖溶液能引起细胞质壁分离，D 错误。 3．将人的口腔上皮细胞置于 5%的葡萄糖溶液中，细胞的形态不发生变化。其原因解释 正确的是( D ) A．细胞处于死亡状态 B．细胞膜具有选择透过性 C．水分不再出入细胞 D．水分进出细胞达到平衡 [解析] 当细胞外液浓度大于细胞内液浓度时，细胞将因渗透失水而发生皱缩；当细胞外 液浓度小于细胞内液浓度时，细胞将因渗透吸水而胀破；所以在 5%的葡萄糖溶液中，细胞的 形态不发生变化，说明此时细胞内外渗透压相等，水分进出细胞达到平衡。 4．(2019·北京延庆区高一期末)取同一植物组织，滴加不同浓度的蔗糖溶液制成临时装片， 在显微镜下观察。下列图示中，细胞周围的溶液浓度低于细胞液浓度的是( B ) [解析] 分析图示可知：A、C、D 项所示的细胞均发生了质壁分离，而质壁分离产生的 外因是细胞周围的溶液(外界溶液)浓度<细胞液浓度，细胞失水；B 所示的细胞没有发生质壁 分离，说明细胞周围的溶液(外界溶液)浓度≦细胞液浓度，细胞吸水或水分子进出细胞处于动 态平衡。综上分析，B 项正确，A、C、D 三项均错误。 5. (2019·天津滨海新区高一期末)用质量浓度为 0.3 g/mL 的蔗糖溶液，浸润临时装片中的 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，在显微镜下观察到如图所示的结果。下列叙述正确的是( B ) A．③处充满着水 B．①表示细胞壁 C．②的体积比实验初始时大 D．②的颜色比实验初始时浅 [解析] 根据上图分析可知，③处充满的是蔗糖溶液，A 错误；①表示细胞壁，B 正确； 图示细胞发生了质壁分离，因此②的体积比实验初始时小，C 错误；②的颜色比实验初始时深， D 错误。 6. (2019·湖南省隆回县高一期末)在如图所示的装置中，A、B、C 中均为一定浓度的蔗糖 溶液，溶液之间均用半透膜隔开，一段时间后达到渗透平衡形成一定的高度差，如图所示， h1>h2，在达到平衡后，A、B、C 中蔗糖溶液的浓度大小关系为 ( C ) A．A＝B＝C B．A>B>C C．A>C>B D．无法确定 [解析] 在达到渗透平衡后，在单位时间内，水分子通过半透膜从 A 到 B 及从 B 到 A 扩 散的速率相等，由于影响水分子扩散速率的因素有两个，即溶液的浓度和水柱 h1 形成的静水 压，故 A 中溶液浓度大于 B 中溶液浓度。同理可知，C 中溶液浓度大于 B 中溶液浓度，但由 于水柱 h2 形成的静水压比水柱 h1 形成的静水压小，故可推知 A 中溶液浓度大于 C 中溶液浓度。 因此，在达到平衡后，A、B、C 中蔗糖溶液的浓度大小关系为 A>C>B，C 项正确，A、B、D 项错误。 7．(2019·北京东城高一期末)将紫色洋葱外表皮细胞置于 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中，光学显 微镜下观察到的现象是( C ) A．细胞逐渐变小 B．液泡颜色由深变浅 C．原生质层和细胞壁逐渐分离 D．细胞膜的磷脂双分子层流动 [解析] 在 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中，细胞会渗透失水，液泡逐渐变小，A 错误；在 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中，细胞会渗透失水，因此液泡颜色由浅变深，B 错误；在 0.3 g/mL 的蔗糖溶液 中，细胞会渗透失水而发生质壁分离，即原生质层与细胞壁逐渐分离，C 正确；细胞膜的磷脂 双分子层属于亚显微结构，在光学显微镜下观察不到，D 错误。 8．(2019·山东潍坊高一期中)若用其他材料代替洋葱鳞片叶外表皮来观察植物细胞的质壁 分离及复原，下列因素对实验观察影响最小的是( A ) A．所选细胞的细胞液是否有紫色色素 B．所选细胞是否有细胞壁 C．所选细胞是否有中央大液泡 D．所选细胞的膜是否具有选择透过性 [解析] 不管所选细胞的细胞液是否有紫色色素，细胞都可以发生质壁分离，只是没有颜 色不容易观察到，所以影响不大，A 正确；没有细胞壁的细胞不能发生质壁分离，B 错误；没 有大液泡的细胞不能发生质壁分离，C 错误；细胞发生质壁分离的条件之一是细胞膜具有选择 透过性，D 错误。 9．(2019·湖北黄石市高一期末)某同学将某植物叶表皮细胞放入 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中， 一段时间后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象。下列分析错误的是( B ) A．在实验过程中叶表皮细胞的细胞液浓度变大 B．叶表皮细胞在失水过程中早已死亡 C．在实验过程中蔗糖和水能够自由通过叶表皮细胞的细胞壁 D．发生质壁分离现象的原因之一是细胞壁的伸缩性比原生质层小 [解析] 在实验过程中叶表皮细胞失水，细胞液浓度变大，A 正确；叶表皮细胞在失水过 程没有死亡，B 错误；在实验过程中蔗糖和水能够自由通过叶表皮细胞的细胞壁，因为细胞壁 是全透的，C 正确；发生质壁分离现象的原因之一是细胞壁的伸缩性比原生质层小，D 正确。 故选 B。 10．(2019·湖南省隆回县高一期末)小杨将洋葱紫色鳞片叶的外表皮浸入浓度为 0 3 g·mL－ 1 蔗糖溶液中，一段时间后在显微镜下观察。看到的现象是( A ) A．液泡缩小 B．细胞增大 C．细胞涨破 D．液泡颜色变浅 [解析] 与 0.3 g·mL－1 的蔗糖溶液相比，紫色洋葱表皮细胞液属于低渗溶液，所以将紫色 洋葱表皮细胞放在 0.3 g·mL－1 的蔗糖溶液中细胞失水，液泡缩小，A 正确；紫色洋葱表皮细胞 属于成熟的植物细胞，失水时，细胞壁由于伸缩性较小，细胞体积基本不变，细胞更不会涨 破，B、C 错误；紫色洋葱表皮细胞属于成熟的植物细胞，失水时，液泡的颜色加深，D 错误。 11．(2019·安徽省安庆市高一期末)利用洋葱鳞片叶外表皮细胞做质壁分离实验，下图示为 质壁分离过程中的一些变化趋势，错误的是 ( A ) A．A B．B C．C D．D [解析] 质壁分离过程中，细胞体积几乎没有变化，A 错误；质壁分离过程中，液泡中的 颜色越来越深，直至不再变化，B 正确；质壁分离过程中，细胞不断的失水，吸水能力增强， C 正确；质壁分离过程中，液泡体积逐渐变小，D 正确。 12．(2019·山东省菏泽市高一期末)将人的口腔上皮细胞和菠菜叶肉细胞制成装片，分别 在盖玻片的一侧滴入适量 0.9%的生理盐水和 0.3 g·mL－1 的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引， 重复几次后，再分别将装片放在显微镜下观察，其结果是( A ) A．前者形态基本不变，后者发生质壁分离 B．前者失水皱缩，后者发生质壁分离 C．前者形态基本不变，后者吸水膨胀 D．前者吸水膨胀，后者发生质壁分离后又复原 [解析] 0.9%的生理盐水为人的口腔上皮细胞的等渗溶液，将人的口腔上皮细胞放入适量 0.9%的生理盐水中，其形态基本不变；0.3 g/mL 的蔗糖溶液浓度大于菠菜叶肉细胞的细胞液 浓度，将菠菜叶肉细胞置于 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中，细胞将失水发生质壁分离，综上所述，A 正确，B、C、D 错误。故选 A。 二、非选择题 13．(2019·安徽省安庆市高一期末)下图为“植物细胞的质壁分离与复原实验”中细胞所 处的状态，据图回答有关问题： (1)原生质层由 cde 组成(填写字母)。 (2)将洋葱鳞片叶外表皮细胞放在外界溶液中，若细胞状态变化顺序为甲→乙→丙，则图 乙中 b、d、f 的浓度大小关系是 b＞d＞f；若细胞状态变化顺序为丙→乙→甲，则图乙中 b、d、 f 的浓度大小关系是 b＜d＜f。 (3)若将洋葱鳞片叶外表皮细胞放在一定浓度的 KNO3 溶液中，则细胞状态变化顺序为甲 →乙→丙→乙→甲 (用甲乙丙和箭头表示)。 (4)若将同一种状态的植物细胞分别放在甲、乙、丙组不同浓度的蔗糖溶液中，得到图示 状态(且原生质层不再变化)。则实验前甲、乙、丙三组的蔗糖溶液浓度的大小关系是甲＜乙＜ 丙。 [解析] (1)原生质层包括细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质，故由 cde 组成。 (2)将洋葱鳞片叶外表皮细胞放在外界溶液中，若细胞状态变化顺序为甲→乙→丙，说明 细胞正在发生质壁分离，则图乙中 b、d、f 的浓度大小关系是 b＞d＞f；若细胞状态变化顺序 为丙→乙→甲，说明正在发生质壁分离复原，则图乙中 b、d、f 的浓度大小关系是 b＜d＜f。 (3)若将洋葱鳞片叶外表皮细胞放在一定浓度的 KNO3 溶液中，则先会发生质壁分离，过 一段时间后，由于植物细胞不断吸收 KNO3 溶液，使细胞液的浓度不断增大，细胞吸水的能力 不断增强，使细胞逐渐由失水状态变为吸水状态，植物细胞自动发生质壁分离复原现象，细 胞状态变化顺序为甲→乙→丙→乙→甲。 (4)若将同一种状态的植物细胞分别放在甲、乙、丙组不同浓度的蔗糖溶液中，得到图示 状态(且原生质层不再变化)，细胞失水程度越高，说明外界溶液浓度越大，则实验前甲、乙、 丙三组的蔗糖溶液浓度的大小关系是甲＜乙＜丙。 14．(2019·湖北黄石市高一期末)某同学利用无色透明的洋葱鳞片叶内表皮细胞按下面步 骤进行了质壁分离和复原实验。步骤一：在洁净的载玻片中央加一滴清水，取洋葱鳞片叶内 表皮细胞，盖上盖玻片，显微镜观察，得到图甲所示细胞状态。 步骤二：从盖玻片一侧滴入加有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的 0.3 g/mL 的蔗糖溶 液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，这样重复几次，显微镜观察，得到图乙所示细胞状态。 步骤三：从盖玻片一侧滴入清水，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，这样重复几次，显 微镜观察，得到图丙所示细胞状态。 回答问题： (1)甲→乙过程中，细胞发生了质壁分离，质壁分离是指原生质层与细胞壁发生分离。在 该实验过程中，判断细胞发生质壁分离现象的依据是细胞壁与原生质层之间出现红色区域。 (2)在宏观上，乙→丙的实验过程中，水分子的运动方向是从溶液浓度低处流向溶液浓度 高处。水分子的这种移动过程称为渗透作用。 (3)正常情况下，乙图中细胞的细胞液不能(“能”“不能”)变色，原因是原生质层具有选 择透过性，外界溶液中的伊红不能通过原生质层进入细胞液。 (4)图示甲、乙、丙三种状态的细胞，吸水能力最强的是乙。 [解析] (1)质壁分离指细胞壁和原生质层的分离，因为细胞壁具有全透性，故细胞壁和原 生质层之间充满了外界溶液即为红色。 (2)乙→丙的实验过程中，细胞在吸水，表现为水分子会从含量高的地方向含量低的地方 运动，即从低浓度溶液向高浓度溶液运动，该现象称为渗透作用。 (3)原生质层是半透膜，不允许染色剂伊红通过，故细胞液中无色。 (4)甲、乙、丙三个图中，乙图失水较多，故浓度最高，吸水能力最强。