高三生物二轮复习练习：水进出细胞的原理

水进出细胞的原理练习一、选择题1．如图表示动植物与原生生物细胞避免渗透膨胀的三种机制。下列叙述正确的是()A．动植物细胞吸水达到渗透平衡时，细胞内、外溶液浓度相等B．植物细胞发生渗透吸水，以细胞膜充当发生渗透所需的半透膜C．动物细胞避免渗透膨胀需要蛋白质协助D．若将原生生物置于低渗溶液中，其收缩泡的伸缩频率减慢2．如图为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离及复原实验示意图，据图分析，下列说法正确的是()A．整个实验过程中，①是对照组，②是实验组B．洋葱鳞片叶外表皮细胞可通过细胞呼吸为其内的核DNA复制供能C．进行质壁分离复原实验时，若观察到b处变为紫色，说明细胞膜破裂D．用黑藻叶肉细胞进行质壁分离实验，可观察到a、b、c处分别为无色、绿色、无色3.确定植物组织的水势（细胞液浓度）有利于农肥的合理使用。小液流法是测定植物组织水势的常用方法，其原理是把高浓度溶液的一小液滴放到低浓度溶液中时，液滴下沉；反之则上升。甲、乙两组试管相同且依次编号为1～6号，相同的试管编号中加入相同浓度的蔗糖溶液。在甲试管中放入待测的植物材料一段时间后，从中取小液滴滴入乙试管（如图所示），结果如表（甲试管内加入适量的甲烯蓝，甲烯蓝可使蔗糖溶液变蓝，忽略甲烯蓝对蔗糖溶液浓度的影响）。下列相关叙述正确的是()乙组试管编号1234561mol/L的蔗糖溶液/mL0.511.522.53蒸馏水/mL9.598.587.57蓝色小液滴升降情况↓↓↓↑↑↑A．由表推知植物材料的细胞液浓度介于0.2～0.25mol/LB.甲组1～3号试管中，植物材料水势变化最小的是3号C．甲组4～6号试管中，植物材料的水势大于蔗糖溶液的水势，细胞吸水D．甲组试管内植物材料水势达到稳定时，与小液滴的水势相同4.探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是()5.植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是()A．水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度B．水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞cC．水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度D．水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度6.保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，如图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是()A．比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后B．质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中C．滴加③后有较多水分子进入保卫细胞D．推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③7.在相同条件下，分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞，观察其质壁分离，再用清水处理后观察其质壁分离复原，实验结果见图。下列叙述错误的是()A．T1组经蔗糖溶液处理后，有52%的细胞原生质层的收缩程度大于细胞壁B．各组蔗糖溶液中，水分子不能从蔗糖溶液进入细胞液C．T1和T2组经清水处理后，发生质壁分离的细胞均复原D．T3和T4组若持续用清水处理，质壁分离的细胞比例可能下降二、非选择题8．细胞膜对进出细胞的物质具有选择性，这对细胞生命活动具有重要意义。研究细胞膜时，常用半透膜材料来进行模拟。回答下列问题。(1)如图是研究渗透作用的实验装置。漏斗内溶液(A)为一定浓度蔗糖溶液，漏斗外溶液(B)为清水，A、B液面起始高度一致。一段时间后，A溶液液面不再上升，此时液面差为Δh(Δh＞0)，则说明该半透膜（填“允许”或“不允许”）蔗糖分子通过，原因是如果该半透膜允许蔗糖分子通过，最终A、B液面会。(2)某同学想在实验(1)的基础上，进一步确定该半透膜是否允许单糖通过。实验室没有单糖，其余试剂材料用具齐全。请你帮助他设计一个最简单的实验，写出实验思路，预期结果及结论。9.质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。(1)施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离（填“有”或“无”）关，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐（填“降低”或“升高”），理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)1mol/LNaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等吗？判断的依据是什么？10.洋葱是绿色开花植物，其鳞茎粗大，近球形，贮藏着大量的营养物质，是我国主要栽培的蔬菜品种。某同学进行“植物细胞的吸水与失水”实验。所用材料为紫色的洋葱鳞片叶外表皮，试剂是蔗糖溶液和清水。实验步骤如图1所示，图2是在蔗糖溶液中观察到的洋葱鳞片叶外表皮细胞的结构示意图。回答下列问题。(1)成熟植物细胞发生质壁分离的条件是_____________________________________________________________________________________________________________。(2)图1B步骤主要观察洋葱鳞片叶外表皮细胞中的大小以及原生质层的位置，原生质层对应图2中的（填数字）。图1F步骤观察时发现质壁分离不能复原，原因可能是。(3)若外界溶液浓度相同，用紫色洋葱鳞片叶外表皮的不同部位观察到的质壁分离程度可能不同，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若图2表示洋葱鳞片叶外表皮细胞正处于质壁分离过程中，在显微镜下可观察到的现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：1．C解析：动植物细胞在低浓度溶液中都会发生渗透吸水，吸水到一定程度后均会达到渗透平衡，动物细胞吸水达到渗透平衡时，细胞内、外溶液浓度相等，植物细胞吸水达到渗透平衡时，由于细胞壁的支撑作用，细胞外溶液浓度仍可能小于细胞液浓度，A错误；植物细胞发生渗透吸水，以原生质层充当发生渗透所需的半透膜，B错误；动物细胞需要载体蛋白协助将离子转运到细胞外，以减小细胞内溶液的渗透压，避免渗透膨胀，C正确；原生生物会通过收缩泡将多余的水排到细胞外，若将原生动物置于低渗溶液中，其收缩泡的伸缩频率会加快，D错误。2．D解析：本实验存在两组对照实验，质壁分离过程中对照组是自然状态下的洋葱鳞片叶外表皮细胞①，质壁分离复原过程中对照组是发生了质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞②，A错误；洋葱鳞片叶外表皮细胞是成熟细胞，不再分裂，不能进行核DNA复制，B错误；用洋葱鳞片叶外表皮进行质壁分离复原实验时，若观察到a处变为紫色，说明细胞膜破裂，C错误；黑藻叶肉细胞内有大而清晰的叶绿体，液泡无色，因此用黑藻叶细胞进行质壁分离实验，可观察到a、b、c处分别为无色、绿色、无色，D正确。3.B解析：据表格数据推知植物材料的细胞液浓度介于0.15～0.2mol/L，A错误；乙组1～3号试管中，蓝色小液滴下降，说明甲组1～3号试管中，植物细胞吸水，甲组1～3号试管中，蔗糖溶液的浓度逐渐升高，与细胞液浓度差逐渐降低，植物细胞吸水量逐渐减少，植物材料水势变化最小的是3号，B正确；乙组4～6号试管中，蓝色小液滴上升，说明甲组4～6号试管中，植物材料的水势小于蔗糖溶液的水势，细胞失水，C错误；由于细胞壁的限制作用，在低浓度外界溶液中，植物细胞不再吸水时，细胞液浓度仍然可能大于外界溶液的浓度。故甲组试管内植物材料水势达到稳定时，不一定与小液滴的水势相同，D错误。4.C解析：将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞用30%蔗糖溶液处理后，液泡和原生质体体积均会因渗透失水而变小，一段时间后再用清水处理，二者体积会因吸水而变大，A错误；在用30%蔗糖溶液处理后，液泡中的细胞液浓度会因失水而变大，用清水处理后，细胞液浓度会因吸水而变小，B错误；随处理的蔗糖溶液浓度升高，液泡和原生质体体积由于失水增多而逐渐变小，而细胞液浓度则逐渐上升，C正确，D错误。5.C解析：由“细胞a未发生变化”可知，细胞a在该蔗糖溶液中的吸水量等于失水量，即水分交换前，细胞a的细胞液浓度与外界蔗糖溶液的浓度相等；由“细胞b体积增大”可知，细胞b在该蔗糖溶液中的吸水量大于失水量，即水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度；由“细胞c发生了质壁分离”可知，细胞c在该蔗糖溶液中的失水量大于吸水量，即水分交换前，细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度。综合上述分析可知，水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，A合理；水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c，B合理；水分交换平衡时，细胞a和细胞c的细胞液浓度都与各自所处的外界蔗糖溶液的浓度相等，由于细胞c发生了质壁分离，有水进入蔗糖溶液中，故水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C不合理、D合理。6.A解析：由图示可知，用蔗糖溶液①②③处理后气孔的变化分别为基本不变、关闭、张开，说明①②③处理后保卫细胞的变化分别为①形态几乎不变，细胞液浓度基本不变；②失水，细胞液浓度变大；③吸水，细胞液浓度变小。保卫细胞的细胞液浓度，③处理后小于①处理后，A错误。②处理后保卫细胞失水，最可能发生质壁分离，B正确。滴加③后保卫细胞吸水，有较多的水分子进入保卫细胞，C正确。推测3种蔗糖溶液浓度的高低为②>①>③，D正确。7.B解析：由柱形图可知，T1组经蔗糖溶液处理后，有52%的细胞发生质壁分离，即有52%的细胞原生质层的收缩程度大于细胞壁，A正确；各组蔗糖溶液中，水分子可以从蔗糖溶液进入细胞液，只是少于水分子从细胞液进入蔗糖溶液的量，B错误；T1和T2组部分细胞能发生质壁分离，说明质壁分离的细胞是活细胞，经清水处理后发生质壁分离的细胞均复原，C正确；T3和T4组若持续用清水处理，质壁分离复原的细胞逐渐增多，质壁分离的细胞比例可能下降，D正确。8．(1)不允许相平（或高度一致或不会出现高度差）(2)实验思路：向A、B两溶液中添加等量的蔗糖酶，持续观察液面变化。预期结果及结论：若A、B溶液最终液面相平，则该半透膜允许单糖分子通过；若A液面进一步升高，最终高于B液面，则该半透膜不允许单糖分子通过。解析：(1)渗透作用发生的条件是有半透膜且半透膜两侧存在浓度差，装置中，只有当半透膜允许水分子通过，不允许蔗糖分子通过时，才能观察到渗透现象，A与B之间存在高度差，说明半透膜不允许蔗糖分子通过，若水分子和蔗糖分子都能通过，那么最终A与B的液面会相平。(2)因为是要在实验(1)的基础上进行，所以最简单的方法就是加入蔗糖酶（蔗糖酶会将蔗糖水解为果糖和葡萄糖）。实验思路：向A、B两溶液中添加等量的蔗糖酶，持续观察液面变化。预期结果及结论：若A、B溶液最终液面相平，则说明半透膜允许单糖通过；若A液面进一步升高，最终高于B液面，则说明半透膜不允许单糖通过。9.(1)有施肥过多使外界溶液浓度过高，大于细胞液的浓度，细胞发生质壁分离导致植物过度失水而死亡，引起“烧苗”现象(2)降低植物细胞在发生质壁分离复原的过程中，不断吸水导致细胞液的浓度逐渐降低，与外界溶液浓度差减小，细胞的吸水能力逐渐降低(3)不相等。溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，1mol/LNaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的渗透压不相同，蔗糖只以分子形式存在于溶液中，而NaCl溶液中含有钠离子和氯离子，故其渗透压高于蔗糖溶液。10.(1)细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性；原生质层相当于一层半透膜；细胞液的浓度小于外界溶液的浓度(2)（紫色）大液泡2、4、5蔗糖溶液浓度过高，细胞因失水过度而死亡(3)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相同(4)7的紫色变深（中央液泡变小），原生质层变小，逐渐与细胞壁分离解析：(1)成熟植物细胞发生质壁分离的内因是细胞壁的伸缩性小于原