2024-2025学年高中生物第4章细胞的物质输入和输出第1节物质跨膜运输的实例作业含解析新人教版必修1

PAGE8-物质跨膜运输的实例(建议用时：40分钟)题组一渗透作用和细胞的汲取和失水1．如下图中的渗透装置，起先时的液面高度为a，停止上升时的高度为b，若每次停止上升后都将玻璃管中高出烧杯液面的部分吸出，则a、b液面间的高度差与吸出蔗糖溶液的次数之间的关系是下图中的()ABCDB[由于单位体积的蔗糖溶液中水分子的数量要少于单位体积的清水中水分子的数量，所以导致蔗糖溶液中的液面上升。当用吸管吸走了蔗糖溶液后，蔗糖分子数量削减，造成蔗糖溶液浓度下降，则蔗糖溶液和清水之间的浓度差渐渐变小，ab段液柱产生的压强(即a、b液面间的高度差)随着吸出蔗糖溶液次数的增加而减小。故选B。]2．图甲烧杯中是5%的淀粉溶液，图乙烧杯中是5%的葡萄糖溶液，将装有蒸馏水的透析袋(水和葡萄糖分子能通过透析袋的膜)分别放入图甲、乙烧杯中一小时后()A．图甲烧杯中透析袋外的淀粉溶液浓度不变B．图乙烧杯中透析袋外的葡萄糖溶液浓度降低C．图甲烧杯中透析袋内的液体加入碘液后呈蓝色D．图乙烧杯中透析袋内的液体加入斐林试剂后即呈砖红色B[图甲烧杯中透析袋外的淀粉溶液浓度大于透析袋内蒸馏水的浓度，由于淀粉不行以通过透析袋，所以水分子从透析袋出来进入烧杯，导致透析袋外的淀粉溶液浓度降低，A错误；图乙烧杯中透析袋外的葡萄糖可以进入透析袋，而透析袋内的水分子可以进入烧杯，所以烧杯中水分子增多，葡萄糖分子削减，所以图乙烧杯中透析袋外的葡萄糖液浓度降低，B正确；由于淀粉不行以通过透析袋，所以图甲烧杯中透析袋内没有淀粉，加入碘液后不会出现蓝色，C错误；图乙烧杯中葡萄糖可以进入透析袋，葡萄糖是还原糖，所以图乙烧杯加入斐林试剂后需水浴加热才可以变成砖红色，D错误。]3．一个成熟的植物细胞可以看成是一个渗透装置，是因为()①细胞膜是选择透过性膜②细胞质具有肯定浓度③原生质层类同于半透膜④细胞液具有肯定浓度A．①② B．①④C．②③ D．③④D[渗透作用的条件是具有半透膜和膜两侧具有浓度差，细胞液具有肯定浓度，原生质层相当于半透膜。]4．把数条5cm长的马铃薯条分别浸在蒸馏水和不同浓度的蔗糖溶液中，每隔一段时间测量马铃薯条的长度。如图显示马铃薯条在不同浓度溶液中长度变更的百分率。下列相关叙述错误的是()A．马铃薯条通过渗透吸(失)水变更其长度B．在0.10MC．马铃薯细胞液浓度相当于0.30MD．在0.40MB[在0.10M5．如图为一试验装置，各试管中装有一长度与体积均相同的簇新马铃薯条，处理如下，约1小时后取出各马铃薯条，并视察它们的长度变更，试验室的温度和湿度在试验过程中保持不变。试分析：(1)甲试管中马铃薯条长度的变更是________，缘由是________。乙试管中马铃薯条长度的变更是________，缘由是________。丙试管中马铃薯条长度的变更是________，缘由是_________________________________________。(2)丙试管中的马铃薯条，在试验中的作用是________。(3)此试验的原理是__________________________________。[解析]成熟的植物细胞相当于一个渗透系统。当细胞液与外界溶液之间存在浓度差时，水分子就会通过原生质层向浓度高的一侧渗透，造成细胞吸水或者失水。甲试管中蔗糖溶液的浓度大于细胞液的浓度，细胞将会失水，使马铃薯条变短；乙试管中，由于蒸馏水的浓度小于细胞液的浓度，造成细胞吸水，使马铃薯条变长；丙试管中的马铃薯条的长度基本保持不变，因为细胞既不吸水也不失水，在试验中起比照作用。[答案](1)变短细胞失水变长细胞吸水不变细胞中的水分基本不变(2)比照(3)渗透作用题组二植物细胞的质壁分别和复原试验6．以紫色洋葱鳞茎表皮为材料视察植物细胞质壁分别现象，下列叙述错误的是()A．在发生质壁分别的细胞中能视察到紫色中心液泡渐渐缩小B．滴加30%的蔗糖溶液比10%的蔗糖溶液引起细胞质壁分别所需时间短C．发生质壁分别的细胞放入清水中又复原，说明细胞保持活性D．用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分别D[植物细胞发生质壁分别的外因是外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，液泡变小，颜色加深，A正确；浓度差越大，细胞失水速度越快，B正确；发生质壁分别的细胞放入清水中又复原，说明是活细胞，C正确；用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液一样可以引起细胞质壁分别，还能发生质壁分别的自动复原，D错误。]7．假设将标号为甲、乙、丙的同一个植物同一部位细胞分别放在a、b、c三种不同浓度的蔗糖溶液中一段时间后得到如下所示状态(原生质层不再变更)。据图分析下列叙述不正确的是()A．试验前蔗糖溶液浓度：c>b>aB．试验后蔗糖溶液浓度：c＝b≥aC．试验后细胞的吸水实力：丙>乙>甲D．试验后细胞液浓度：丙>乙>甲B[由于外界溶液和植物细胞液浓度差越大植物细胞发生质壁分别的程度就越大，所以c蔗糖溶液浓度最高，b次之，a最低；试验后a、b、c中的细胞均已处于平衡状态，由于此时细胞液浓度丙>乙>甲，所以细胞吸水实力：丙>乙>甲。]8．小蚌兰叶片正面呈绿色，背面呈紫红色，常用作盆栽欣赏。某爱好小组为探究气孔开闭与细胞吸水失水的关系进行了如下试验：①配制不同浓度的蔗糖溶液；②制作小蚌兰叶片下表皮临时装片；③用显微镜视察小蚌兰叶片下表皮细胞质壁分别程度及气孔张开程度；④将小蚌兰叶片下表皮临时装片中的清水换成不同浓度的蔗糖溶液；⑤视察并记录试验结果。结果如下表(“－”表示不能发生，“＋”表示能发生，“＋”越多表示程度越大)，分析回答下列问题：蔗糖浓度(g/mL)0.200.250.300.350.400.450.500.55质壁分离程度－－－－＋＋＋＋＋＋＋＋＋气孔张开程度＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－(1)选用小蚌兰叶片下表皮作试验材料的优点是________________________________________，植物细胞原生质层的选择透过性取决于________(结构)和________(结构)。(2)试验步骤④的正确操作方法是从盖玻片的一侧________________，在另一侧________________，重复多次。(3)小蚌兰叶片下表皮细胞液浓度与浓度在________________之间的蔗糖溶液相当。(4)结果表明，细胞________导致气孔关闭。这种现象在自然界中对植物体生存的意义是________________________。(5)小蚌兰叶片细胞发生质壁分别的过程中，外界蔗糖溶液的浓度________(填“大于”“小于”或“等于”)细胞液的浓度，细胞质基质的浓度________(填“大于”“小于”或“等于”)液泡中细胞液的浓度。[答案](1)其细胞的中心大液泡呈紫红色便于视察细胞膜液泡膜(2)滴加蔗糖溶液用吸水纸吸引(3)0.35～0.40g/mL(4)失水有利于削减水分的散失(5)大于大于9．将洋葱鳞片叶的紫色外表皮细胞分别浸入等量蒸馏水、0.3mol/L蔗糖溶液、0.5mol/LKNO3溶液中，视察液泡的体积随时间的变更，结果如甲图所示：甲乙(1)甲图曲线1、2、3中，表示在0.3mol/L蔗糖溶液中的是__________，由于细胞壁的伸缩性比原生质层的伸缩性小，植物细胞会发生__________现象。(2)若甲图曲线3中e～f段的细胞如乙图所示，Ⅰ处是________(填溶液)，若甲图曲线2中b～c段的细胞如乙图所示，则Ⅰ、Ⅱ两处的溶液浓度的大小比较：Ⅰ________(填“<”“＝”或“>”)Ⅱ。(3)简要分析甲图中曲线2、3的差异的缘由：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[答案](1)3质壁分别(2)蔗糖溶液<(3)蔗糖不能透过细胞膜，而K＋和NOeq\o\al(－,3)被汲取进入细胞，导致细胞液浓度变大，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞吸水，所以在KNO3溶液中，细胞发生质壁分别后会自动复原，从而造成曲线2、3的差异题组三物质跨膜运输的其他实例10．下列与物质跨膜运输有关的叙述，合理的是()A．液泡中积累了大量离子，故液泡膜不具有选择透过性B．运用高浓度蔗糖溶液浸渍冬瓜时，可能会导致细胞失水死亡，蔗糖分子进入细胞C．将一植物细胞放入KNO3溶液中，一段时间后肯定会发生质壁分别及复原现象D．同种生物的不同细胞对不同物质的汲取量一般相同B[液泡膜是一层生物膜，具有选择透过性，A错误；运用高浓度蔗糖溶液浸渍冬瓜时，外界溶液浓度高，可能会使冬瓜细胞失水过多而死亡，导致细胞膜失去选择透过性，蔗糖分子进入细胞，B正确；只有在KNO3溶液浓度合适的状况下，才能够发生质壁分别及自动复原现象，C错误；同种生物不同细胞对不同物质的汲取具有选择性，汲取量一般不同，D错误。]11．用相同培育液培育番茄和水稻时，培育液中各离子浓度变更如下图。以下分析错误的是()A．根细胞对水和离子的汲取是两个相对独立的过程B．水稻将Ca2＋排出，使培育液中Ca2＋浓度上升C．两种植物细胞对无机盐汲取的差异体现了膜的选择透过性D．番茄根尖成熟区细胞与外界溶液组成渗透系统，其原生质层相当于半透膜B[水稻培育液中，Ca2＋浓度增加是由于水稻汲取水的速率大于汲取Ca2＋的速率，不是水稻将Ca2＋排出，使培育液中Ca2＋浓度上升。]12．在“视察植物细胞的质壁分别和复原”试验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次视察(如下图所示)。下列有关叙述正确的是()A．第一次视察时简单看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域B．其次次视察时可以发觉细胞质壁分别首先发生在细胞的角隅处C．吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染镜头D．为了节约试验时间，通常可以省略第一次显微视察步骤B[第一次视察时由于未滴加蔗糖溶液，细胞还没有发生质壁分别，只能看到紫色大液泡，故A错误；其次次视察时滴入少量的蔗糖溶液，细胞起先发生质壁分别，可以发觉细胞质壁分别首先发生在细胞的角隅处，故B正确；吸水纸的主要作用是吸引蔗糖溶液从盖玻片的一侧流到另一侧，使全部洋葱鳞片叶浸润在蔗糖溶液中，C错误；第一次显微镜视察是为了获得试验前的现象，以便于和试验中的现象变更作对比，因此不行省略，故D错误。]13．在质壁分别和复原过程中，洋葱鳞片叶表皮细胞的吸水实力变更示意图正确的是()ABCDA[在植物细胞质壁分别过程中，细胞不断失水，细胞液浓度不断上升，则细胞的吸水实力渐渐增加，失水实力渐渐减弱；而在质壁分别复原过程中，细胞不断吸水，细胞液浓度渐渐降低，细胞的吸水实力渐渐减弱，失水实力渐渐增加。故选A。]14．(2024·全国卷Ⅱ)取某植物的成熟叶片，用打孔器获得叶圆片，等分成两份，分别放入浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个试验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发觉甲组中甲糖溶液浓度上升。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此推断下列说法错误的是()A．甲组叶细胞汲取了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度上升B．若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零C．若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分别D．若测得乙糖溶液浓度上升，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组D[甲、乙两组糖溶液的质量浓度(单位为g/mL)相同，但甲糖的相对分子质量大于乙糖，所以甲、乙两组糖溶液的物质的量浓度不同(甲<乙)，将相同的叶细胞浸入两种不同物质的量浓度的溶液中，在吸水和失水的表现上可能不同。据题意可推想，甲糖溶液浓度低于叶细胞的细胞液浓度，叶细胞吸水导致甲糖溶液浓度上升，A选项正确；若测得乙糖溶液浓度不变，则乙糖溶液浓度等于叶细胞的细胞液浓度，水分子进出乙组叶细胞的量相等，净吸水量为零，B选项正确；若测得乙糖溶液浓度降低，则乙糖溶液浓度高于叶细胞的细胞液浓度，乙组叶肉细胞可能会发生渗透失水而表现为质壁分别，C选项正确；若测得乙糖溶液浓度上升，则甲、乙浓度均小于叶细胞的细胞液浓度，两组细胞均吸水，但由于甲糖溶液的物质的量浓度小于乙糖溶液，所以乙组叶细胞的净吸水量小于甲组叶细胞，D选项错误。]15．依据“质壁分别和复原试验”回答下列问题：(1)试验室一般选用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为试验材料，其缘由是_________________________________________________________________________________________________。细胞在清水中发生质壁分别的复原过程中，吸水实力渐渐__________(填“增加”或“减弱”)。质壁分别中的原生质层指的是___________________。(2)某同学将同一马铃薯块茎切成4根粗细相同、长为5cm的条，再将这4根马铃薯条分别放在不同浓度KNO3溶液中，30min和4h后测量每一根的长度，结果如图所示：四组试验中，能够视察到细胞质壁分别和质壁分别自动复原过程的是__________组，d组4h后细胞外的KNO3溶液的浓度将__________(填“上升”或“降低”)。[解析](1)紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为质壁分别及