高考新教材（中）生物必修一同步练习第4章第1节　第1课时　水进出细胞的原理含答案及解析

第1节被动运输第1课时水进出细胞的原理题组一渗透现象及原理分析1．图甲是发生渗透作用时的初始状态，图乙是较长时间之后，漏斗内外的水分子达到动态平衡时的状态。下列有关叙述错误的是()A．图甲中③为半透膜，水分子能自由通过B．图甲中溶液②的浓度大于溶液①的浓度C．图乙中溶液①的浓度与溶液②的浓度相等D．图甲中溶液①和②浓度差越大，则图乙中的水柱越高2．(2023·广东珠海高一期末)某同学为探究膜的通透性而设计了如图所示的渗透装置，开始时烧杯内的液面和长颈漏斗内的液面相平。在长颈漏斗内液面上升的过程中()A．液面上升的速率先加快后减慢最终维持稳定B．水分子只能透过半透膜从清水进入蔗糖溶液C．当半透膜两侧液体浓度相等时，水分子不再通过半透膜扩散D．当半透膜两侧水分子进出速率相等时，长颈漏斗内液面最高3．将生鸡蛋的大头保持壳膜完好去掉蛋壳，小头开个小孔让蛋清和蛋黄流出。将蛋壳内灌入质量分数为15%的蔗糖溶液，然后放在烧杯的清水中并用铅笔标上吃水线。下列分析错误的是()A．壳膜相当于渗透装置中的半透膜B．半小时后吃水线低于烧杯的水面是由于清水渗入蛋壳所致C．若将清水换为质量分数为15%的NaCl溶液，则蛋壳先上浮后下沉D．达到平衡后，水分子将不再发生移动题组二水进出细胞的原理4．将家兔红细胞甲、乙、丙(细胞内部溶液浓度相等)分别置于三种不同浓度(a、b、c)的溶液中，水分子的跨膜运输示意图如下(箭头方向表示水分子的进出，箭头粗细表示水分子出入的多少)。下列说法正确的是()A．据图可知，三种溶液浓度c＜b＜aB．甲细胞发生了渗透吸水现象C．光学显微镜下可以观察到乙细胞有水分子进出D．如果把丙细胞换成洋葱表皮细胞，则其会涨破5．下列有关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．若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同部位观察到的质壁分离程度可能不同D．若用紫色洋葱鳞片叶外表皮做实验，只要用低倍镜观察，可不必用高倍镜6．(2023·河北唐山高一检测)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(如图所示)。下列有关叙述正确的是()A．第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域B．第二次观察时可以发现细胞质壁分离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．为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微镜观察步骤7．将紫色洋葱鳞片叶外表皮浸润在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，1min后进行显微观察，结果如图。下列有关叙述错误的是()A．图中L是细胞壁，M是液泡，N中充满的是蔗糖溶液B．外界溶液浓度与细胞液浓度的大小此时无法确定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．未成熟的植物细胞不发生渗透失水或吸水8．(2023·天津河北区高一期末)下列各项中通过质壁分离的实验不能证明的是()A．成熟细胞的死活B．能否发生渗透作用C．原生质层和细胞壁的伸缩性大小D．原生质层的组成9.如图所示，容器甲中含0.02mol·L－1蔗糖，0.03mol·L－1尿素；容器乙中含0.01mol·L－1蔗糖，0.05mol·L－1尿素。甲、乙间隔一层半透膜。第一种情况：半透膜只允许水分子通过；第二种情况：半透膜允许水分子和尿素分子通过。当达到动态平衡时，这两种情况下的液面高度分别是()A．一样高，甲高于乙 B．乙高于甲，不能确定C．乙高于甲，甲高于乙 D．一样高，不能确定10．(2023·辽宁丹东高一月考)某植物根毛细胞间隙液的浓度为a，细胞质基质的浓度为b，细胞液的浓度为c，正常状态下，三处液体浓度间的关系是()A．a>b>c B．b>c>aC．a>c>b D．c>b>a11．(2022·全国甲，2)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12．(2022·江苏连云港高一期中)将相同的两个植物细胞分别放置在甲、乙两种溶液中，对细胞失水量进行统计后绘制出如图曲线。下列有关叙述正确的是()A．甲、乙两溶液的溶质相同B．a点之前，乙溶液中的溶质已经进入细胞C．在0～4min内两条曲线有差异，说明甲溶液浓度低于乙溶液D．处理到10min时，两溶液中的细胞液浓度都等于外界溶液浓度13．小蚌兰叶片下表皮细胞的液泡呈紫色，是观察质壁分离与复原现象的良好材料。下表是某实验小组利用小蚌兰叶片下表皮细胞在不同浓度的蔗糖溶液中观察质壁分离和复原现象的结果。据表分析，下列叙述中错误的是()项目蔗糖溶液质量浓度(g/mL)0.300.350.400.450.50是否发生质壁分离现象－－＋＋＋＋＋＋＋＋滴入清水后是否复原－－是是－注：“－”表示不发生，“＋”表示发生，且“＋”越多表示发生程度越大。A．该细胞的细胞液浓度约相当于0.35～0.40g/mL的蔗糖溶液浓度B．质量浓度为0.45g/mL的蔗糖溶液较适合用于观察质壁分离和复原现象C．当蔗糖溶液质量浓度为0.30g/mL时，细胞内外无水分子的进出D．质壁分离的过程中，小蚌兰叶片下表皮细胞的液泡颜色逐渐变深14．成熟的植物细胞具有中央大液泡，可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。如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，因为漏斗内液柱有压力作用，c两侧浓度大小是a________b。(2)图丙中的③④⑤组成的结构名称是______________，该结构相当于图甲中的结构________(填字母)。结构②中充满着外界溶液，此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是______。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(3)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水当中，发现细胞液泡体积增大，说明细胞在渗透吸水，细胞能否无限吸水？______，原因是___________________________________________________________________________________________________________________________。(4)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中，发现细胞没有发生质壁分离复原现象，可能的原因是____________________________________________________________。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：材料用具：1000mL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。(1)实验步骤：①组装渗透装置两套如图，分别编号为1、2。②在两组烧杯中分别加入等量的蒸馏水，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组用水浴锅加热至37℃，2组的烧杯外加冰块降温。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。(2)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。(3)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，且使渗透速率加快若1、2两组漏斗的液面高度相同③________________________________________________________________________

第1课时水进出细胞的原理1．C[在图乙中，高出液面的水柱所产生的压力与渗透压达到平衡，此时漏斗内溶液②的浓度应比溶液①的浓度高。]2．D[在长颈漏斗内液面上升的过程中，漏斗内蔗糖溶液的浓度逐渐减小，液面上升的速率逐渐减慢，最终维持稳定，A错误；在长颈漏斗内液面上升的过程中，有水分子透过半透膜从清水进入蔗糖溶液，也有水分子透过半透膜从蔗糖溶液进入清水，只是水分子进入蔗糖溶液的多，出来的少，B错误；由于蔗糖分子不能透过半透膜，半透膜两侧液体浓度不会相等，C错误。]3．D[本实验中相当于渗透装置中的半透膜的是壳膜，A正确；由于壳膜内的浓度大于外界溶液的浓度，外界清水透过壳膜进入到壳膜内的蔗糖溶液中，导致蛋壳下沉，吃水线低于烧杯的水面，B正确；若将清水换为质量分数为15%的NaCl溶液，由于壳膜内的浓度小于外界溶液的浓度，壳膜内的水就透过壳膜进入到壳膜外，导致蛋壳上浮，由于Na＋和Cl－都可以通过半透膜，因此半透膜两侧的浓度差很快消失，壳膜外的水就透过壳膜进入到壳膜内，导致蛋壳下沉，C正确；水分子进出壳膜达到平衡时，水分子仍进出壳膜，D错误。]4．A[由图分析可知，甲细胞处于高浓度溶液中，细胞失水量大于吸水量，甲细胞发生了渗透失水现象，B错误；光学显微镜下可观察到细胞体积的变化，不能观察到水分子的进出，C错误；若把丙细胞换成洋葱表皮细胞，植物细胞膜外有细胞壁，对细胞起支持和保护作用，则该细胞不会涨破，D错误。]5．B[红色花瓣细胞的液泡呈现红色，比白色花瓣更便于观察质壁分离现象，A正确；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现绿色，有利于实验现象的观察，B错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位的细胞，其细胞液浓度不一定相同，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，C正确；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞体积较大，低倍镜下即可观察到质壁分离现象，不需要用高倍显微镜，D正确。]6．B[第一次观察时不能观察到较大的细胞质基质，可观察到紫色大液泡；吸水纸的作用是引流，目的是使蔗糖溶液或清水通过洋葱鳞片叶，使其发生质壁分离或质壁分离复原；第一次显微镜观察是为了对照。]7．D[L是细胞壁，M是液泡，N是原生质层与细胞壁中间的部分，由于细胞壁具有全透性，而原生质层相当于一层半透膜，因此N中充满的是蔗糖溶液，A、C正确；根据图示无法判断细胞处于质壁分离加强还是质壁分离已达到平衡的状态，所以外界溶液浓度与细胞液浓度的大小此时无法确定，B正确；未成熟的植物细胞没有大液泡，细胞膜相当于半透膜，当细胞质基质与外界溶液存在浓度差时，也能发生渗透吸水或失水，D错误。]8．D[只有活细胞才能发生质壁分离，死细胞是不能发生质壁分离的，所以通过质壁分离实验可以判断成熟植物细胞的死活，A不符合题意；质壁分离和质壁分离复原实验的原理是渗透作用，B不符合题意；质壁分离实验无法探究出原生质层的组成，D符合题意。]9．C[溶液中总的物质的量浓度为0.06mol·L－1，乙溶液的渗透压高于甲的，故最终乙液面高于甲。第二种情况：半透膜允许水分子和尿素分子通过，那么最终半透膜两侧的尿素浓度相等，但是甲溶液中的蔗糖浓度大于乙的，故最终甲液面高于乙。]10．D[水分子由浓度低的溶液向浓度高的溶液渗透，正常情况下细胞处于吸水的状态，所以浓度高低依次是细胞液浓度>细胞质基质浓度>细胞间隙液浓度，即c>b>a。]11．C[水分交换达到平衡时，细胞a未发生变化，说明其细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等；水分交换达到平衡时，虽然细胞内外溶液浓度相同，但细胞c失水后外界蔗糖溶液的浓度减小，因此，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，故C错误。]12．B[在乙溶液中可以发生质壁分离复原过程，在甲溶液中只有质壁分离，故两者的溶质不同，A错误；a点时细胞失水量开始减少，说明a点之前，乙溶液中的溶质已经进入细胞，B正确。]13．C[蔗糖溶液质量浓度为0.35g/mL时，细胞未发生质壁分离现象，0.40g/mL时细胞发生质壁分离现象，则该细胞液浓度与0.35～0.40g/mL的蔗糖溶液浓度相当，A正确；质量浓度为0.45g/mL的蔗糖溶液，细胞发生质壁分离的程度明显，在清水中也能发生质壁分离的复原现象，则质量浓度为0.45g/mL的蔗糖溶液较适合