高中生物 第四章 细胞的物质输入和输出 第一节 物质跨膜运输的实例课时提升作业 新人教版必修1

1、课时提升作业 物质跨膜运输的实例(30分钟100分)一、选择题(共7小题,每小题6分,共42分)1.下列叙述错误的是()a.成熟植物细胞可以看成一个渗透系统的主要原因是原生质层可以看成一层选择透过性膜b.导管细胞是高度分化的植物细胞,其吸水方式主要是渗透吸水c.草履虫也可以看成一个渗透系统d.渗透作用的动力是渗透压,渗透压的大小与溶质的质量浓度无关,而与单位体积内分子个数有关【解析】选b。成熟植物细胞的原生质层可以看成一层选择透过性膜,细胞液提供浓度差,该细胞可以作为一个渗透系统;导管细胞是死细胞,不能形成一个渗透系统,其主要作用是运输水和无机盐;草履虫的细胞膜相当于半透膜,细胞内外存在浓度差

2、,可以看成一个渗透系统;渗透压的大小与单位体积内分子个数有关,分子个数越多,渗透压越大。2.(2018·济南高一检测)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达到动态平衡的状态。下列有关叙述错误的是 a.图中为半透膜,水分子能自由通过b.甲图中溶液的浓度大于溶液的浓度c.乙图中溶液的浓度与溶液的浓度相等d.甲图中溶液和溶液的浓度差越大,乙图的水柱越高【解析】选c。甲、乙图中为半透膜,水分子能自由通过,a项正确;根据漏斗中液面上升,可判断甲图中溶液的浓度大于溶液的浓度,b项正确;乙图中溶液的浓度小于溶液的浓度,c项错误;甲图中溶液和溶液的浓度差越大

3、,乙图的水柱越高,d项正确。【误区警示】本题易判断c项正确,错因为对渗透装置原理不理解。当达到渗透平衡状态时,半透膜两侧溶液浓度差并不相等,正是漏斗中溶液的高浓度维持了两侧溶液的高度差。【补偿训练】若半透膜允许水分子通过,不允许蔗糖分子通过,下列关于渗透现象的说法正确的是()a.初始状态半透膜一侧是蔗糖,一侧是清水,渗透平衡时,半透膜两侧浓度相等b.初始状态半透膜一侧是蔗糖,一侧是清水,渗透平衡时,半透膜两侧浓度不可能相等c.初始状态半透膜两侧是不同浓度的蔗糖溶液,渗透平衡时,半透膜两侧浓度不可能相等d.初始状态半透膜两侧是不同浓度的蔗糖溶液,渗透平衡时,半透膜两侧浓度一定相等【解析】选b。初

4、始状态半透膜一侧是蔗糖,一侧是清水,半透膜两侧溶液水分子进出的速率相等即渗透平衡时,半透膜两侧浓度不可能相等,仍然是蔗糖一侧的浓度较大;初始状态半透膜两侧是不同浓度的蔗糖溶液,且半透膜只能让水分子通过,不能让蔗糖通过,渗透平衡时,半透膜两侧浓度可能相等。3.(2018·临川高一检测)如图所示为某植物根的横切图,试比较该根部结构吸水时a、b、c三点的细胞液浓度大小()a.a>b>cb.c>a>bc.b>a>cd.c>b>a【解析】选d。根部结构吸水时,根毛细胞吸收的水分依次经过a、b、c点的细胞进入导管,则c点的细胞液浓度最大,a点的细胞

5、液浓度最小,a、b、c三点的细胞液浓度大小为c>b>a。4.将甲、乙、丙三个未发生质壁分离的成熟植物细胞置于同一浓度的蔗糖溶液中,在显微镜下持续观察它们的状态,直到细胞形态不再发生变化,三个细胞的状态如题表所示: 细胞种类细胞状态甲细胞刚发生质壁分离乙细胞没有发生质壁分离丙细胞质壁分离现象明显下列判断正确的是()a.细胞形态不再发生变化是因为细胞已经死亡b.实验前甲、乙、丙三个细胞的细胞液浓度关系是乙>甲>丙c.实验后甲、乙、丙三个细胞的细胞液浓度关系是乙<甲<丙d.细胞形态不再发生变化时,三个细胞的细胞液浓度相等【解析】选b。细胞形态不再发生变化并不代表细

6、胞已经死亡,可能正处于水分子进出细胞的动态平衡状态,a项错误;细胞内外浓度差越大,质壁分离现象越明显,而实验所用蔗糖溶液浓度相同,故实验前丙细胞的细胞液浓度最小,乙细胞的细胞液浓度最大,b项正确;达到动态平衡时,三个细胞的细胞液浓度与外界溶液浓度分别相等,三个细胞的细胞液浓度不相等,质壁分离越明显的细胞失水越多,外界溶液浓度越小,故实验后丙细胞的细胞液浓度最小,c、d项错误。5.(2014·全国卷)下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述,错误的是() a.与白色花瓣相比,采用红色花瓣有利于实验现象的观察b.用黑藻叶片进行实验时,叶绿体的存在会干扰实验现象的观察c.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不

7、同部位观察到的质壁分离程度可能不同d.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素,有利于实验现象的观察【解析】选b。本题主要考查不同生物材料对植物细胞质壁分离实验现象的影响。a项中,红色花瓣细胞的液泡呈红色,比白色花瓣更便于观察质壁分离现象,正确。b项中,黑藻叶片的叶肉细胞中液泡无色,叶绿体的存在使原生质层呈绿色,有利于实验现象的观察,错误。c项中,紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不一定都相同,用相同浓度的外界溶液进行质壁分离实验时,观察到的质壁分离程度可能不同,正确。d项中,紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含有色素,呈现紫色,有利于实验现象的观察,正确。6.(2018·西安

8、高一检测)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()溶液马铃薯质量变化百分率+5%-5%-3%0a.溶液b.溶液c.溶液d.溶液【解析】选a。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。且外界溶液浓度越小,质量增加越多,因此溶液浓度最低。7.(2018·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.

9、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

10、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。【方法规律】细胞是否发生质壁分离及复原的判断方法(1)从细胞角度分析。死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离现象。具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现象。(2)从溶液角度分析。在一定浓度的溶质不能穿膜的溶液中细胞只会发生质壁分离现象,不能自动复原。在一定浓度的溶质可穿膜的溶液中细胞先发生质壁分离后自动复原。在高浓度溶液中细胞可以发生质壁分离现象,但会因过度失水而死亡,不会再复原。二、非选择题(共2小题,共28分)8.(14

11、分)将某一洋葱鳞片叶放在某一浓度的蔗糖溶液中,制成装片,放在显微镜下观察,有三种状态的细胞,如图所示:(1)图b细胞处于何种生理状态?_。 (2)这三个细胞在未发生上述情况之前吸水能力大小关系是_。 (3)假设将洋葱鳞片叶表皮细胞制成装片并使之处于高渗溶液中而发生质壁分离,用显微镜观察一个细胞的质壁分离发展过程,发现该细胞形态的变化顺序将如图中所示的_。 (4)若上述三幅图是同一细胞在不同浓度的外界溶液中发生的现象。则这三种溶液浓度的大小关系是_。 【解析】(1)(2)由于a、b、c处于同一浓度的蔗糖溶液中,根据图示可以看出b、c均处于质壁分离状态,a可

12、能吸水,也可能既不吸水也不失水,因此这三个细胞在未发生上述情况之前细胞液浓度大小关系是a>b>c,细胞吸水能力大小的关系是a>b>c。(3)植物细胞质壁分离过程的变化顺序是abc。(4)由于细胞的质壁分离程度与外界溶液浓度呈正相关,因此可根据质壁分离程度的差异确定外界溶液浓度的大小关系为c>b>a。答案:(1)质壁分离(2)a>b>c (3)abc(4)c>b>a【误区警示】 (1)并非所有的植物细胞都能发生质壁分离。(2)发生质壁分离的植物细胞,细胞壁与原生质层之间的液体为外界溶液。(3)动物细胞无细胞壁,不能发生质壁分离,但可以看

13、作一个渗透系统。9.(14分)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

14、”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

15、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1.(6分)五个大小相同的马铃薯幼根与物种a的幼根分别放入甲戊五种不同浓度的蔗糖溶液中,数小时后,取出称重,重量变化如图所示。以下关于该实验结果的说法不正确的是()导学号78404186a.与马铃薯幼根细胞细胞液等渗的溶液是甲溶液b.马铃薯比物种a更耐旱c.物种a幼根的细胞在甲浓度溶液中一定会发生明显的质壁分离d.在这五种蔗糖溶液中,浓度最大的是乙溶液【解析】选c。在甲溶液中,马铃薯幼根细胞的重量不变,说明马铃薯吸水和失水处于动态平衡状态,甲溶液是马铃薯幼根细胞

16、细胞液的等渗溶液,a项正确;由图可知,马铃薯吸水能力要比物种a强,所以马铃薯更耐旱,b项正确;幼根细胞的发育程度不同,因此不一定会发生明显的质壁分离,c项错误;在这五种蔗糖溶液中,乙溶液中的马铃薯幼根细胞的重量减少最多,说明乙溶液的浓度最大,d项正确。2.(6分)现有2个取自同一个紫色洋葱鳞片叶外表皮的大小相同、生理状态相似的成熟细胞,将它们分别浸没在甲、乙两种溶液中,测得液泡直径的变化情况如图所示。下列有关叙述中,正确的是 a.乙溶液的浓度比甲溶液的大b.2 min时,甲、乙溶液中细胞的细胞液浓度均高于初始值c.10 min时,取出两个细胞并置于清水中,都能观察到质壁分离复原的现象d.本实验

17、若选用紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞作为材料,则现象更明显【解析】选b。分析题图,实验开始一段时间内,甲溶液中细胞液泡直径减小的速度更快,故甲溶液浓度比乙溶液的大,a项错误;2 min时,甲、乙溶液中细胞的液泡直径都减小,细胞液浓度均高于初始值,b项正确;由图可知,甲溶液中细胞会发生质壁分离自动复原,10 min时,取出两个细胞并置于清水中,只有乙细胞发生质壁分离复原,c项错误;紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞液泡中不含色素,实验现象不明显,d项错误。【实验·探究】3.(18分)(2018·邯郸高一检测)某生物研究性学习小组要对“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行实验探究,设计了如下实验

18、。 (1)实验步骤:.组装如图渗透装置两套,分别编号为a、b。.在两组烧杯中分别加入等量水,在长颈漏斗中分别加入_ _的蔗糖溶液,保持管内外液面高度相等。 .对两组装置进行不同处理:a组用水浴锅加热至37 ,b组的烧杯外加冰块降温。.两组装置同时开始实验,几分钟后观察 _。 (2)实验分析:.渗透装置中表示_。 .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的。 .若_,则说明低温会降低物质跨膜运输的速率。 【解析】(1).探究低温是否会影响物质的跨膜运输,实验的自变量应是温度,a、b两组实验烧杯中水的量、长颈漏斗中蔗糖溶液的浓度和量为无关变量,应相等。.长颈漏斗中液面高度变化可作为实验的因变量。(2)实验分析:.渗透装置中表示半透膜,可以让水分子通过,但不能让蔗糖分子通过。.相同时间内液面高度变化代表水分子通过膜