2018-2019学年生物同步苏教版必修1课时跟踪检测（十） 探究植物细胞的吸水和失水

2018-2019学年生物同步苏教版必修1课时跟踪检测（十） 探究植物细胞的吸水和失水

课时跟踪检测（十） 探究植物细胞的吸水和失水 一、选择题 1．把哺乳动物成熟的红细胞置于清水中是获取细胞膜的最佳方法，根据渗透作用的原 理，请分析在此过程中，细胞的吸水能力的变化情况是( ) A．逐渐增强 B．逐渐降低 C．保持不变 D．先升高后降低 解析：选 B 成熟红细胞放到清水中吸水，吸水过程中细胞质基质浓度下降，因此其 吸水能力下降。 2．在“探究植物细胞的吸水和失水”的实验中，常用紫色洋葱做材料，这是因为( ) A．细胞液呈紫色便于观察 B．细胞膜呈紫色便于观察 C．液泡有机物多便于观察 D．紫色洋葱容易质壁分离 解析：选 A 紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞内液泡中的细胞液呈紫色，细胞质无色， 便于观察。 3．假药亮菌甲素注射液，其溶剂二甘醇进入人体后导致急性肾衰竭，临床上用血液透 析治疗。血透机工作原理如图，所用的透析管膜应具有的特点是( ) A．全透性 B．半透性 C．膜上有载体蛋白 D．允许蛋白质通过 解析：选 B 利用血透机进行血液透析的目的是使血液中的代谢废物排出体外，而人 体中的代谢废物属小分子物质，而对于人体比较重要的大分子不能通过，所以透析管膜应 具有半透膜性质；透析管膜是人工膜，膜上没有载体蛋白。 4．洋葱内表皮细胞液浓度很高，但却不是紫色的。取洋葱内表皮细胞制成临时装片， 从盖玻片一侧滴入添加了含红墨水的质量浓度为 0.3 g/mL 的蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸 引，重复几次后进行观察。观察到的实验结果及分析正确的是( ) A．细胞发生质壁分离，红色部分为液泡的细胞液 B．细胞发生质壁分离，无色部分为原生质层与细胞壁之间的外界溶液 C．视野中红色部分逐渐缩小，颜色逐渐加深 D．视野中无色部分逐渐缩小，浓度逐渐升高 解析：选 D 洋葱内表皮细胞的细胞液没有色素，颜色为无色，细胞发生质壁分离， 红色部分为外界的含红墨水蔗糖溶液；细胞发生质壁分离，无色部分为细胞膜以内的部分； 细胞发生质壁分离，原生质层与细胞壁分离，两者之间为外界溶液，红色部分逐渐扩大， 颜色逐渐变浅；细胞发生质壁分离，细胞失水，液泡体积减小，细胞液的浓度逐渐升高。 5.将紫色洋葱表皮细胞放入一定浓度的硝酸钾溶液中，某同学在 视野中看到生活着的紫色洋葱表皮细胞正处于如右图所示状态，a、b 表示该部位的溶液，不久该细胞又逐渐发生质壁分离复原。关于该过 程的说法，不．正确的是( ) A．a 为细胞液 B．细胞膜相当于半透膜 C．发生质壁分离复原，是因为 K＋和 NO － 3 离子进入了细胞 D．原生质层包括液泡膜、细胞膜和两层膜之间的细胞质 解析：选 B 据图可知，a 为细胞液，b 为硝酸钾溶液；图中的细胞膜、液泡膜以及两 层膜之间的细胞质称为原生质层，原生质层相当于半透膜；洋葱表皮细胞可以吸收 K＋和 NO－ 3 ，离子进入细胞后使细胞液浓度逐渐增大， 最终导致发生质壁分离复原。 6．将同一植物的细胞分别放在 0.3 g/mL 的蔗糖溶液、0.5 g/mL 的甘油 溶液和清水中，测得细胞体积随时间的变化曲线如右图所示，则 a、b、c 依次代表( ) A．蔗糖溶液、甘油溶液、清水 B．甘油溶液、蔗糖溶液、清水 C．清水、蔗糖溶液、甘油溶液 D．清水、甘油溶液、蔗糖溶液 解析：选 D 细胞液浓度大于清水，所以植物细胞放入清水中吸水涨大，为曲线 a；细 胞液浓度小于蔗糖溶液，所以植物放进去会失水皱缩，为曲线 c；由于植物会以自由扩散的 形式吸收甘油溶液，所以开始细胞失水皱缩，之后复原，直到细胞内外浓度平衡为止，为 曲线 b。 7．将新鲜的苔藓植物叶片放入含有少量红墨水、浓度为 0.3 g/mL 的蔗 糖溶液中，在显微镜下观察，细胞的状态如右图所示，此时部位①②的颜 色分别是( ) A．①无色 ②绿色 B．①红色 ②绿色 C．①红色 ②无色 D．①红色 ②红色 解析：选 B 新鲜的苔藓植物叶片放入有少量红墨水、浓度为 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中， 细胞失水发生质壁分离过程；由于细胞壁是全透性的，细胞膜具有选择透过性，红墨水中 的溶质能穿过细胞壁不能穿过细胞膜，所以①处为红色；②中含有叶绿体，所以为绿色。 8．用 0.3 g/mL 的蔗糖溶液浸泡下列细胞，可能发生质壁分离的是( ) A．根尖分生区细胞 B．根尖成熟区细胞 C．干燥的种子细胞 D．小鼠的肝细胞 解析：选 B 细胞发生质壁分离的条件：有细胞壁、有大液泡且细胞液浓度小于外界 溶液浓度的活细胞。满足这些条件的细胞只有根尖成熟区细胞。根尖分生区细胞和干燥的 种子细胞内无大液泡，小鼠的肝细胞无细胞壁。 二、非选择题 9．成熟的植物细胞具有大液泡，可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。 下图甲表示渗透装置吸水示意图，图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系，图丙表 示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。请回答下列问题： (1)由图甲漏斗液面上升可知，实验初始时 c 两侧浓度大小是 a________b。由图乙可知 漏斗中溶液吸水速率在________，最终液面不再上升，当液面不再上升时，c 两侧浓度大小 是 a________b。 (2)图丙中相当于图甲中 c 结构的是________(填序号)，结构②中充满的液体是 ________________。此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是________。 (填选项) A．细胞液>外界溶液 B．细胞液<外界溶液 C．细胞液＝外界溶液 D．都有可能 解析：图丙中①～⑤分别是细胞壁、细胞壁与原生质层间的间隙、细胞膜、细胞质、 液泡膜。图甲中 c 是半透膜。(1)当 a 液浓度小于 b 液浓度时，水由 a 进入 b，导致图甲漏 斗液面上升；随着水分的渗透，半透膜两侧液体浓度差减小，漏斗中溶液吸水速率下降； 当液面不再上升时，由于要维持液面的高度差，c 两侧浓度大小是 a 小于 b。 (2)原生质层包括细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质；处于质壁分离状态的细胞如 果液泡继续变小，则外界浓度大于细胞液浓度，如液泡大小不变，则外界浓度等于细胞液 浓度，如液泡逐渐变大，则外界浓度小于细胞液浓度；由于细胞壁是全透性的，质壁分离 时，细胞壁和原生质层之间充满了外界溶液。 答案：(1)小于 下降 小于 (2)③④⑤ 外界溶液 D 10．下图为某学生进行某实验的基本操作步骤，请回答下列有关问题： (1)你认为他做该实验的目的是 ________________________________________________。 (2)B 步骤主要观察洋葱鳞片叶表皮细胞中紫色____________的大小以及____________ 的位置。 (3)请描述 C 步骤的操作方法： ______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)某学生在 F 步骤观察时，发现质壁分离不能复原，最可能的原因是____________ _______________________________________________________________________。 (5)通过实验发现，蔗糖溶液浓度不适宜会造成实验失败。请据此拟定一个相关的研究 课题：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)通过观察植物细胞的吸水和失水，观察质壁分离与复原。(2)紫色的色素在液 泡中，正常植物细胞原生质层紧贴细胞壁。 (3)C 步骤是引流法：从盖玻片的一侧滴入蔗 糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复几次。 (4)只有活细胞才能发生质壁分离及复原，若 质壁分离时间过长，细胞失水过多而死亡。 (5)探究蔗糖溶液浓度对洋葱鳞片叶表皮细胞质 壁分离和复原的影响。 答案：(1)观察植物细胞的质壁分离与复原 (2)液泡 原生质层 (3)从盖玻片的一侧滴 入蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复几次 (4)质壁分离时间过长，细胞失水过多而 死亡 (5)探究蔗糖溶液浓度对洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离和复原的影响 一、选择题 1．用半透膜制成的小袋，E、F 体积相同，G 体积较大。开始时 3 个小玻璃管内的液 面高度相同，且三种溶液的浓度关系为溶液甲<溶液乙<溶液丙，则 1 小时后，管 e 和管 f 的液面升降变化是( ) A．管 e 下降，管 f 下降 B．管 e 下降，管 f 上升 C．管 e 上升，管 f 上升 D．管 e 上升，管 f 下降 解析：选 A 由于三种溶液的浓度关系为溶液甲<溶液乙<溶液丙，所以各管液面均下 降。 2．将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞浸润在 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中，1 分钟 后进行显微观察，结果如右图。下列叙述错误的是( ) A．图中 L 是细胞壁，M 是细胞质，N 是液泡 B．将视野中的细胞浸润在清水中，原生质层会逐渐复原 C．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．原生质层比细胞壁的伸缩性大 解析：选 A 图示细胞处于质壁分离状态，L 是细胞壁，M 是进入到细胞壁和细胞膜 间的蔗糖溶液，不是细胞质。 3.右图为显微镜下紫色洋葱细胞在 0.3 g/mL 蔗糖溶液中的示意 图。下列叙述错误的是( ) A．若将细胞置于清水中，a 大小基本保持不变 B．观察 b 部分，紫色逐渐加深 C．b/a 比值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 解析：选 D 由图可知 a 是细胞的长度，植物细胞有细胞壁，无论在清水中还是较高 的蔗糖溶液中，其变化不会太大。在 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中该细胞会发生质壁分离，原生 质层收缩，液泡中的颜色加深。b/a 的比值越小细胞失水越多。b 代表的是原生质层长度而 不是液泡长度。 4．关于“观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离和复原”实验的叙述，正确的是 ( ) A．原生质层的伸缩性和通透性均大于细胞壁 B．随着质壁分离的进行，液泡的颜色变浅 C．用盐酸处理表皮细胞，更容易观察到质壁分离现象 D．实验过程中，至少需要对装片进行三次观察并记录结果 解析：选 D 原生质层的伸缩性大于细胞壁，而通透性小于细胞壁。随着质壁分离的 进行，细胞由于失水导致细胞液浓度上升，液泡的颜色变深。盐酸处理表皮细胞，细胞死 亡，不能观察到质壁分离现象。第一次观察原生质层紧贴细胞壁，第二次观察质壁分离， 第三次观察质壁分离复原。 5．以洋葱表皮细胞为材料，分别用不同的溶液加以处理。m 时开始用不同溶液分别处 理洋葱表皮细胞，n 时再用清水处理之前被处理过的洋葱表皮细胞，测得洋葱表皮细胞原生 质体体积的变化如图所示，下面说法正确的是( ) A．加入溶液后，发生 d 曲线的变化，则液泡的颜色逐渐变浅 B．对于 a 曲线加入溶液后，再用清水处理没有变化，证明细胞已经死亡了 C．发生 b 曲线变化，加入的溶液中溶质可能是尿素 D．c 曲线表明经 m 时加入的溶液处理后细胞已死亡 解析：选 C 加入溶液后，发生 d 曲线的变化，表明细胞失水，则液泡的颜色逐渐变 深；a 曲线表示加入溶液后细胞吸水，表示外界溶液浓度低于细胞液浓度，由于植物细胞存 在细胞壁，限制了细胞的进一步吸水，故原生质体体积增加一段时间后不再变化；如果溶 液是尿素溶液，刚开始由于外界溶液浓度高于细胞液浓度，细胞失水，但尿素分子可以进 入细胞内，故一段时间后，由于尿素进入导致细胞液浓度加大，细胞又开始吸水；c 曲线与 b 曲线相似，不能说明细胞已死亡。 6．质壁分离实验除了可以证明细胞能吸水和失水之外，还有多种用途。下列各项中， 质壁分离实验所不能证明的是( ) A．测定细胞液的浓度大小 B．原生质层相当于半透膜 C．水分子进出细胞的方式 D．测定细胞是否为活细胞 解析：选 C 质壁分离实验不能证明水分子进出细胞的方式。 7．当新鲜的洋葱表皮细胞在 a 浓度的蔗糖溶液中，刚好发生质壁分离现象，并且原生 质层不再继续收缩时，对该洋葱表皮细胞进行下面处理可能使其复原的是( ) A．转入 0.25a 浓度的蔗糖溶液中 B．转入 3a 浓度的蔗糖溶液中 C．转入 2a 浓度的蔗糖溶液中 D．转入 4a 浓度的蔗糖溶液中 解析：选 A 对于发生质壁分离的植物细胞使其发生复原，通常是把其放入清水或浓 度低于细胞液的溶液中。 8．为探究某植物生长调节剂对离体培养的成熟水杉细胞质壁分离的影响，将细胞分别 移至不同的培养液中继续培养 3 天，结果如下表。下列叙述错误的是( ) 组别 培养液中另添加的成分 结果 NaCl 植物生长调节剂 ① ＋ － 部分细胞质壁分离 ② ＋ ＋ 细胞正常，无质壁分离 ③ － － 细胞正常，无质壁分离 注：“＋”表示有添加，“－”表示无添加。 A．水杉细胞可与外界溶液发生渗透作用 B．NaCl 为自变量，植物生长调节剂为因变量 C．质壁分离的水杉细胞液泡体积变小 D．植物生长调节剂对 NaCl 引起的水杉细胞质壁分离有抑制作用 解析：选 B 成熟水杉细胞具有相当于半透膜的原生质层，将其置于低浓度或高浓度 溶液中，就会通过渗透作用吸水或失水。据表格中实验处理可知，该探究实验的自变量是 培养液中另添加的成分 NaCl 和植物生长调节剂，因变量是细胞是否发生质壁分离。发生质 壁分离时，由于外界溶液浓度高，细胞不断失水，导致液泡的体积变小。由对照实验①② 可得，植物生长调节剂对 NaCl 引起的水杉细胞质壁分离有抑制作用。 二、非选择题 9. [实验探究] 下图中甲、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(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 的状态)回答下列问题： (1)比较甲图中①和②处溶液浓度的大小：____________________。丙图中④结构的名 称为________________。 (2)若把根毛细胞放在 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中，它的液泡体积将会逐渐________(填“变 大”“变小”或“不变”)，吸水能力逐渐________(填“变大”“变小”或“不变”)。 (3)若把根毛细胞先放在质量分数为 8%的盐酸中一段时间后，再放在 0.3 g/mL 的蔗糖 溶液中，根毛细胞会发生质壁分离吗？________，为什么？__________________________ ________________________________________________________________________。 (4)土壤中的矿质元素离子以________________方式进入根毛细胞，该方式需要能量和 __________________。 解析：(1)据乙图漏斗中水柱上升，说明漏斗内溶液浓度高于外侧，渗透压大，吸水能 力强，则①处溶液浓度小于②；据丙图分析，④结构的名称为原生质层。(2)因液泡中的溶 液浓度小于 0.3 g/mL 的蔗糖溶液浓度，则液泡将会失水而使其体积逐渐变小，吸水能力因 溶质浓度逐渐增加而变大。(3)若把根毛细胞先放在质量分数为 8%的盐酸中一段时间后， 细胞将被盐酸杀死，原生质层成为全透性，再放在 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中，细胞不会发生 质壁分离。(4)土壤中的矿质元素离子以主动运输方式进入细胞，需要能量和相应的载体蛋 白。 答案：(1)②的溶液浓度大于①的浓度 原生质层 (2)变小 变大 (3)不会 盐酸杀死 细胞，原生质层变成全透性，不能发生渗透失水，不会出现质壁分离 (4)主动运输 载体 蛋白