2020版高中生物 第四章 细胞的物质输入和输出 第1节 物质跨膜运输的实例练习 新人教版必修1

2020版高中生物 第四章 细胞的物质输入和输出 第1节 物质跨膜运输的实例练习 新人教版必修1

第1节　物质跨膜运输的实例 测控导航表 知识点 题号 ‎1.渗透作用及渗透装置 ‎2,10‎ ‎2.细胞的吸水和失水 ‎1,11,12‎ ‎3.质壁分离及复原实验 ‎3,4,5,9,13,14‎ ‎4.物质跨膜运输的特点 ‎8‎ ‎5.综合考查 ‎6,7,15‎ A级　合格性水平训练 ‎1.(2017·福建福州期末)将人的红细胞放入‎4 ℃‎蒸馏水中,一段时间后红细胞破裂,主要原因是(　C　)‎ A.红细胞具有水溶性 B.红细胞的液泡体积增大 C.蒸馏水大量进入红细胞 D.低温时红细胞膜流动性增大 解析:由于细胞膜具有选择透过性,放在蒸馏水中,由于外界浓度低于细胞内浓度,导致细胞吸水涨破。‎ ‎2.U形管中装有两种不同的溶液R及S,并被一半透膜(X)隔开(如图所示)。与S相比,R为低渗溶液(即浓度较低)。当图a中的U形管达到平衡时(参看图b),U形管两侧溶液的高度及浓度分别是怎样的(注:溶质不能透过半透性膜)(　B　)‎ A.右侧较高,两溶液等渗,即浓度相等 B.右侧较高,且右侧为高渗,即浓度较高 C.左侧较高,且右侧为低渗,即浓度较低 D.两侧高度相等,且为等渗 解析:由于R为低渗溶液,水分子从R侧向S侧扩散得多,导致U形管右侧液面高于左侧,达到平衡时右侧溶液的浓度仍高于左侧。‎ ‎3.紫色洋葱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(　C　)‎ 7‎ 解析:紫色洋葱表皮细胞的大液泡是紫色的,质壁分离后由于失水而使紫色加深;由于细胞质中不含叶绿体,所以原生质层是无色的。解答此题首先要正确识图,最外一层是细胞壁,最内一层是液泡膜,与细胞壁发生分离的是原生质层,细胞核位于原生质层中而非液泡中。‎ ‎4.(2017·湖南浏阳月考)下列能够表示洋葱表皮细胞在质壁分离及其复原过程中,液泡体积变化的是(　B　)‎ 解析:细胞随着质壁分离程度加大,液泡体积缩小,细胞液浓度增加,细胞吸水力也增加,细胞随着质壁分离复原,液泡体积增大,细胞液浓度减小,所以图中B符合液泡体积的变化。‎ ‎5.为探究植物A能否移植到甲地生长,某生物学研究性学习小组通过实验测定了植物A细胞液的浓度,实验结果如下表。为保证植物A移植后能正常生存,则甲地土壤溶液的浓度应(　A　)‎ 浓度(mol/L)‎ ‎0.15‎ ‎0.2‎ ‎0.25‎ ‎0.3‎ 质壁分离状态 不分离 刚分离 显著分离 显著分离 A.≤0.15 mol/L B.≤0.2 mol/L C.≥0.2 mol/L D.≥0.3 mol/L 解析:当植物细胞液浓度小于周围土壤溶液浓度时,细胞会失水发生质壁分离,植物将不能正常生存。由表中信息可知,该植物细胞液的浓度介于0.15 mol/L和0.2 mol/L之间。因此,为保证植物移植后能正常生存,甲地土壤溶液的浓度应≤0.15 mol/L 。‎ ‎6.(2017·河北武邑期末)欲通过质壁分离现象比较洋葱鳞片叶外表皮细胞和内表皮细胞细胞液浓度的相对大小,设置的自变量是(　B　)‎ A.不同浓度的外界溶液 B.不同类型的植物细胞 C.溶质不同的两种溶液 D.实验的温度条件 解析:欲通过质壁分离现象比较洋葱鳞片叶外表皮细胞和内表皮细胞细胞液浓度的相对大小,只需用适宜浓度的同一种溶液分别处理洋葱鳞片叶外表皮细胞和内表皮细胞,比较相同时间段两种细胞质壁分离的程度即可。可见实验的自变量应为不同类型的植物细胞,而外界溶液、植物的类型和温度都属于无关变量,应该保持相同且适宜。‎ ‎7.(2017·辽宁庄河期末)如图曲线表示完全相同的两个植物细胞分别放置在A、B溶液中,细胞失水量的变化情况。相关叙述不正确的是(　C　)‎ A.该实验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞来进行 B.若B溶液的浓度稍增大,则曲线中a点上移 C.两条曲线的差异是由于A、B溶液浓度不同导致 D.6 min时取出两个细胞用显微镜观察,均可看到质壁分离现象 解析:绿色植物成熟的叶肉细胞含有大液泡,具有一定浓度的细胞液,能够发生渗透作用;若B溶液的浓度稍增大,则细胞失水量加大,a点上移;植物细胞在B溶液中能够质壁分离复原,而在A溶液中不能,是由于B溶液溶质分子小,可以进入细胞液,改变细胞液浓度,细胞重新吸水;6 min时两个细胞失水量较大,细胞都发生质壁分离。‎ 7‎ ‎8.用相同的培养液分别培养植物甲和植物乙的幼苗,一段时间后分别测定培养液中各种成分的百分含量,并与原培养液(各成分相对含量为100%)中相应成分作比较,结果如图所示。下列有关叙述,错误的是(　D　)‎ A.不同种植物对同种离子的吸收量不同 B.同一种植物对不同离子的吸收量不同 C.植物甲对水分子和Mg2+的吸收量不成比例,吸收水的量大于吸收Mg2+的量 D.植物乙根细胞吸收Si的能力比植物甲根细胞吸收Mg2+的能力强 解析:由题图分析可知,植物甲和植物乙分别对Mg2+ 和Si的吸收量不同。由于此题比较的是一段时间后培养液中各种成分的百分含量与原培养液中相应成分百分含量之比,因此,若比值大于100%,说明培养液中此成分的百分含量较之前含量增大,这是由于植物对水的吸收量大于对该成分的吸收量。分析图可知,植物甲对水分子的吸收大于对Mg2+ 的吸收量。此题比较的是相对含量百分比,不是数量,因此无法判断对Si的吸收能力与对Mg2+的吸收能力为哪个更强。‎ ‎9.(2017·山西大同月考)下面是“植物细胞的质壁分离与复原”实验的步骤和显微镜下见到的细胞模式图。请回答下列问题:‎ ‎(1)当外界溶液浓度　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)洋葱内表皮细胞的细胞液溶液浓度时,植物细胞发生质壁分离。 ‎ ‎(2)图2为洋葱鳞片叶外表皮细胞在图1步骤f用显微镜观察到的现象,与出现该现象有关的细胞器主要是　　　　;图2中,B/A 值越小,质壁分离程度越　　　　。 ‎ ‎(3)如果用洋葱鳞片叶内表皮(透明)实验,在蔗糖溶液中滴加2滴红墨水,引流后也如图2,则[　　](填图中数字)呈红色。当图2细胞核染上红色后,质壁分离现象消失,请用实验方法验证此现象是自动复原还是细胞膜失去选择透过性:　  ‎ ‎　 。 ‎ 解析:(1)当外界溶液浓度大于洋葱内表皮细胞的细胞液浓度时,植物细胞失水,发生质壁分离。‎ 7‎ ‎(2)图2中的细胞处于质壁分离状态,与出现质壁分离现象有关的细胞器主要是(大)液泡。A、B分别表示细胞和原生质层的长度,B/A值越小,表示细胞失水越多,质壁分离程度越大。‎ ‎(3)图2中的2处为细胞壁与原生质层的间隙,充满的是滴加红墨水的蔗糖溶液,因此显示红色。当图2细胞核染上红色后,质壁分离现象消失,若通过实验验证此现象出现的原因,可再滴加‎0.3 g/mL蔗糖溶液,如果重新发生质壁分离,说明是自动复原引起,如果不出现质壁分离,说明细胞膜已经失去选择透过性。‎ 答案:(1)大于　‎ ‎(2)(大)液泡　大 ‎(3)2　再滴加‎0.3 g/mL蔗糖溶液,如果重新发生质壁分离,说明是自动复原,如果不出现质壁分离,说明细胞膜已经失去选择透过性 B级　等级性水平训练 ‎10.(2017·广东汕头月考)如下图实验装置,水槽中是蒸馏水,半透膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液,一定时间后再加入一定量的蔗糖酶。最可能的实验结果是(　A　)‎ A.漏斗中液面开始时先上升,加酶后,再上升后又下降 B.漏斗中液面开始时先上升,加酶后,再下降后又上升 C.最终平衡时,水槽里的蒸馏水中只有葡萄糖一种溶质 D.与最初相比,平衡时长颈漏斗内蔗糖酶的含量减少了 解析:加入蔗糖溶液后因为漏斗内的溶液浓度高,所以液面会上升,最初加酶后因为长颈漏斗内溶液浓度增加,所以会先上升。但随后因为蔗糖被酶分解为单糖,而单糖可以透过半透膜,所以漏斗内的单糖会通过半透膜到水槽中,液面又下降。最终平衡时,水槽里的蒸馏水有蔗糖后的水解产物葡萄糖和果糖两种。蔗糖酶不能通过半透膜,所以平衡时长颈漏斗内蔗糖酶的含量不会减少。‎ ‎11.(2017·北京实验中学月考)下图是植物细胞渗透作用图解,下列说法错误的是(　B　)‎ A.成熟植物细胞发生渗透作用的主要原因是原生质层相当于一层半透膜 B.不成熟的植物细胞,如根尖分生区细胞,不能发生渗透吸水或失水 C.当溶液浓度甲>乙时,成熟植物细胞会因渗透失水而发生质壁分离现象 D.当溶液浓度甲=乙时,细胞处于渗透平衡状态,但仍有水分子由 甲→乙 解析:植物细胞的细胞膜、液泡膜和两者之间的细胞质构成原生质层,具有选择透过性,相当于一层半透膜;不成熟的植物细胞,细胞膜相当于半透膜,与外界溶液存在浓度差时,也能发生渗透吸水或失水;渗透作用水分的运输方向是低浓度运输到高浓度,当外界溶液浓度甲>乙时,成熟植物细胞发生渗透失水,而原生质层的伸缩性大于细胞壁,发生质壁分离,当溶液浓度乙>甲时,细胞发生渗透吸水;当溶液浓度甲=乙时,水分子在两种溶液间扩散的速率相等,即处于渗透平衡状态只是不能通过现象表现出来。‎ 7‎ ‎12.(2017·安徽铜陵月考)将相同的植物细胞依次浸在甲、乙、丙三种溶液中,测得细胞体积随时间的变化如图所示。下列有关推导和叙述错误的是(　C　)‎ A.三种溶液中,甲溶液浓度最低 B.在M时刻,乙溶液中的植物细胞保持活性 C.丙溶液中的植物细胞肯定会因失水过多而死亡 D.三种溶液中细胞的形态均会发生改变 解析:细胞在甲溶液中吸收而在乙溶液中先失水后又吸收;在丙溶液中始终处于失水状态,可判断甲溶液浓度最低;乙溶液中细胞的体积先减小后增加,说明在该过程中植物细胞保持活性;因丙溶液浓度大于细胞液的浓度,使细胞失水,导致体积减小,但不能判断其是否已导致植物细胞发生渗透失水而死亡;三种溶液中细胞的体积都发生了变化,所以形态均会发生改变。‎ ‎13.(2017·山西大同月考)某生物兴趣小组在做“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,为了探究实验材料的可行性,组长培养了一株洋葱,待长出较长的根和管状叶后,对其绿色管状叶(与小葱的绿色管状结构相同)的叶肉细胞和鳞片叶的内表皮细胞进行实验,绘制部分图形如图,假如整个实验操作过程标准无误,以下有关说法正确的一组是(　D　)‎ ‎①用管状叶做实验材料,不用染色也能观察到质壁分离现象　②用管状叶做实验材料时,不用染色可以观察到A区域为绿色　③若图中B区域是紫色,则使用的材料是鳞片叶的内表皮细胞　④用鳞片叶的内表皮细胞做该实验,可将伊红染料加到‎0.3 g/mL的蔗糖溶液中,质壁分离时A区域为红色 A.①② B.②③ ‎ C.③④ D.①④‎ 解析:用管状叶做实验材料,原生质层呈现叶绿体的绿色,若绿色区域与细胞壁分离开,则说明发生了质壁分离现象,①正确;A区域是原生质层与细胞壁的间隙,充满的是外界溶液,显示的是外界溶液的颜色,B区域显示的是叶绿体的绿色,②错误;若图中B区域是紫色,则使用的材料是鳞片叶的外表皮细胞,鳞片叶的内表皮细胞是无色的,③错误;用鳞片叶的内表皮细胞做该实验,可将伊红染料加到‎0.3 g/mL的蔗糖溶液中,由于细胞壁具有全透性,所以伊红染料可以进入A区,不能进入B区,质壁分离时A区域为红色,④正确。‎ ‎14.(2017·湖南长沙段考)如图所示为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在不同溶液中细胞吸水力和原生质(细胞中的生命物质)相对体积(正常状态为1.0)的相互关系图,据图回答问题。(注:试题中要用的试剂应从所给的试剂中选择)‎ 7‎ 材料用具:紫色洋葱、显微镜、载玻片、盖玻片、吸水纸、滴管等。‎ 供选择的试剂:清水、质量浓度为‎0.1 g/mL的KNO3溶液、质量浓度为 ‎0.3 g/mL的蔗糖溶液、质量浓度为‎0.5 g/mL 的蔗糖溶液。‎ ‎(1)B→C过程中,细胞应处于哪种试剂中?　　　　。细胞液的浓度变化是　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)某同学在实验中观察到,紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞先出现了B→A 过程,随后又自动发生了A→B过程,请将该同学的实验操作步骤补充完整:‎ ‎①将一小块紫色洋葱鳞片叶外表皮平展在载玻片中央的清水中,盖上盖玻片,在显微镜下观察,可看到原生质层紧紧地贴着细胞壁;‎ ‎②  ‎ ‎ 　; ‎ ‎③  ‎ ‎ 　。 ‎ 产生上述现象的原因是  ‎ ‎ 　。 ‎ ‎(3)若选择一种试剂在完成B→A过程后,无论再用哪种试剂,A→B过程都不能发生,则所选择的试剂是  ‎ ‎ 　。 ‎ 解析:(1)B→C过程中,原生质的相对体积增大,细胞的吸水力减小,说明细胞处于吸水过程中,外界溶液浓度较小,细胞应处于清水中。由于细胞吸水细胞液的浓度逐渐减小。‎ ‎(2)在实验中观察到,紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞先出现了B→A 过程,随后又自动发生了A→B过程,细胞应处于‎0.1g/mL的KNO3溶液中,因为细胞能吸收钾离子和硝酸根,使发生质壁分离的细胞细胞液浓度大于外界溶液浓度,进而发生自动复原过程。通过引流法可以使细胞由处于清水中变为处于‎0.1 g/mL的KNO3溶液中。‎ ‎(3)选择质量浓度为‎0.5 g/mL的蔗糖溶液可以使细胞发生质壁分离,但细胞会由于失水过度而死亡,不能发生复原过程。‎ 答案:(1)清水　 逐渐变小 ‎(2)②从盖玻片的一侧滴入质量浓度为‎0.1 g/mL的KNO3溶液,在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引,这样重复几次,使紫色洋葱鳞片叶外表皮浸到KNO3溶液中 ‎③在显微镜下观察装片(先发生质壁分离,一段时间后会自动复原)‎ K+和N能进入细胞内,使细胞液浓度逐渐升高,从而使外界的水自动进入细胞,质壁分离自动复原 ‎(3)质量浓度为‎0.5 g/mL的蔗糖溶液 ‎15.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:‎ 7‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎　　　　　　　　　　　　　‎ ‎　　　　　　　　　　　　　‎ ‎(2)实验步骤:‎ ‎①组装渗透装置两套,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,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 实验结果 实验结论 若1组漏斗液面比2组高 ‎①　　　　　　　　　 ‎ ‎②　　　　　　　　 ‎ 低温会影响渗透作用且使渗 透速率加快 ‎③　　　　　　　　 ‎ ‎④　　　　　　　　　 ‎ 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温度环境就是该实验的自变量。随自变量而变化的变量为因变量,若低温会影响渗透作用,则漏斗液面高度会因渗透系统所处的不同温度环境的变化而变化。‎ 答案:(1)‎ ‎(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温度环境　漏斗液面高度的变化 ‎(4)①低温会影响渗透作用,且使渗透速率减慢　②若1组漏斗液面比2组低　③若1、2两组漏斗的液面高度相同　④低温不会影响渗透作用 7‎