2024-2025学年新教材高中生物第4章细胞的物质输入和输出第1节第2课时探究植物细胞的吸水和失水与被动运输课时分层作业含解析新人教版必修1

PAGE6-第2课时探究植物细胞的吸水和失水与被动运输(建议用时：40分钟)题组一探究植物细胞的吸水和失水1．在紫色洋葱外表皮细胞发生质壁分别后，为了进一步视察其质壁分别的复原现象，可从盖玻片的一侧滴入()A．质量分数为15%的盐酸B．清水C．体积分数为50%的酒精溶液D．质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液B[质量分数为15%的盐酸会使细胞死亡，A不符合题意；紫色洋葱外表皮细胞发生质壁分别后，滴加清水，细胞会发生渗透吸水，最终会发生质壁分别的复原现象，B符合题意；酒精能使细胞死亡，C不符合题意；质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液可以使正常紫色洋葱外表皮细胞发生质壁分别，D不符合题意。]2．洋葱表皮细胞质壁分别和复原试验过程中，液泡的体积会随外界溶液浓度的变更而变更，如图所示。图中①、②两处滴加的溶液分别是()A．清水、清水B．清水、0.3g/mL蔗糖溶液C．0.3g/mL蔗糖溶液、清水D．0.3g/mL蔗糖溶液、0.3g/mL蔗糖溶液C[液泡体积变小，说明细胞发生质壁分别，此时滴加的液体浓度应大于细胞液的浓度，一般滴加高浓度的蔗糖溶液。液泡体积变大，说明细胞正在发生质壁分别后的复原，此时滴加的液体浓度应小于细胞液的浓度，一般滴加清水。]3．与植物细胞的吸水和失水的探究试验材料及外界溶液有关的正确叙述分别是()①试验材料必需是成熟的植物活组织细胞②细胞液最好有颜色，便于视察和推断细胞质壁分别和复原的程度③细胞液必需有颜色，否则不能发生质壁分别和复原④外界溶液的浓度应适中，不能过低或过高⑤外界溶液必需对细胞无毒害⑥外界溶液的浓度无特别要求，任何浓度均可以A．①②、⑤⑥ B．①②、④⑤C．①③、④⑤ D．①③、⑤⑥B[质壁分别的前提条件是试验材料必需是成熟的植物活组织细胞，①正确；所选细胞的细胞液最好有颜色，这样便于视察和推断细胞质壁分别及其复原的程度，②正确；细胞液是否有颜色不能确定质壁分别及其复原是否可以发生，③错误；外界溶液的浓度应适中，不能过低或过高，否则会使试验现象不明显或使细胞失水过多死亡，④正确；外界溶液必需对细胞无毒害，因为该试验须要细胞保持活性，⑤正确；外界溶液的浓度要适中，不能是任何浓度，⑥错误。]4．取洋葱的少量组织细胞制成图A的临时装片，再用清水和0.3g/mL的蔗糖溶液依据如图所示流程探讨植物细胞的吸水和失水，整个试验过程保证细胞始终为生活状态。据图回答：(1)试验室一般选用洋葱鳞片叶________(填“内”或“外”)表皮细胞作为试验材料。(2)与B过程相比，D过程视察到的植物细胞的体积变更是________；D过程中植物细胞所处外界溶液的浓度变更是________。(3)E过程是在盖玻片一侧滴加________，在另一侧用吸水纸吸引，使溶液浸润整个标本。(4)F过程中细胞吸水实力渐渐________(填“增加”或“减弱”)，液泡体积________(填“变大”或“变小”)。(5)若将蔗糖溶液换为肯定浓度的KNO3溶液，则D过程视察到的现象是细胞_____________________________________。[解析](1)紫色的洋葱鳞片叶外表皮细胞带有颜色，便于视察，因此试验室一般选用洋葱鳞片叶外表皮细胞作为试验材料。(2)B过程视察的是正常的细胞，D过程视察的是发生质壁分别的细胞，由于植物细胞最外面是细胞壁，且其伸缩性很小，因此发生质壁分别时整个植物细胞体积基本不变；细胞质壁分别过程中水从细胞液进入外界溶液中，导致外界溶液浓度减小。(3)E过程是在盖玻片一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸吸引，使溶液浸润整个标本。(4)加清水后，植物细胞发生质壁分别复原，在此过程中，细胞内的渗透压变小，导致植物细胞的吸水实力减弱，水由外界溶液进入液泡中，导致液泡体积变大。(5)把洋葱鳞片叶外表皮细胞放在肯定浓度的KNO3溶液中，细胞先失水，发生质壁分别。当钾离子和硝酸根离子进入细胞后，导致细胞液浓度上升，细胞吸水，发生质壁分别的复原。因此若将蔗糖溶液换为肯定浓度的KNO3溶液，则D过程视察到的现象是细胞先质壁分别，然后质壁分别自动复原。[答案](1)外(2)基本不变(或略微变小)减小(3)清水(4)减弱变大(5)先质壁分别，然后质壁分别自动复原题组二自由扩散和帮助扩散5．如图表示物质跨膜转运的一种方式。据图分析错误的是()A．图中的物质可代表甘油分子B．这种转运方式不行逆浓度梯度进行C．细胞产生的能量不影响该物质的转运速率D．该转运蛋白只能搬运这种物质A[甘油分子进入细胞的方式是自由扩散，而图示过程为帮助扩散，A错误；图中物质顺浓度梯度运输，须要转运蛋白，不消耗能量，不行逆浓度梯度运输，B正确；帮助扩散的运输动力是浓度差，不须要能量，因此细胞产生的能量不会影响该物质的转运速率，C正确；转运蛋白运输物质具有特异性，所以一般状况下，图中转运蛋白只能运输该物质，D正确。]6．GLUT2是肝细胞的葡萄糖转运蛋白，其作用过程如图所示。下列相关叙述错误的是()A．CLUT2顺浓度梯度转运葡萄糖B．CLUT2的空间结构可发生变更C．GLUT2的数量与转运葡萄糖的速率无关D．GLUT2的转运功能具有专一性C[GLUT2起载体的作用，转运过程不消耗能量，为帮助扩散，顺浓度梯度转运葡萄糖，A正确；对比GLUT2的状态A与状态B说明GLUT2的空间结构可发生变更，B正确；帮助扩散的转运速率与转运蛋白数量有关，在肯定范围内，转运蛋白数量越多，转运速率越大，C错误；转运蛋白的功能具有专一性，D正确。]7．以紫色洋葱鳞片叶为材料进行细胞质壁分别和复原的试验，原生质层长度和细胞长度分别用b和a表示(如下图)，下列叙述正确的是()A．a、b分别表示细胞和液泡的长度B．若将图中所示状态的细胞放入清水中，a基本保持不变C．同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，b/a的值越小，则紫色越浅D．图中b/a的值越大，则所用蔗糖溶液浓度越高B[图中a是从细胞的两端测量的，代表的是细胞的长度，b是细胞内缩小的原生质层，代表的是原生质层的长度，A项错误。将图中所示状态的细胞放入清水中，细胞壁的伸缩性很小，细胞长度基本保持不变，B项正确。同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，b/a的值越小，由于a一般是不变的，则b越小，原生质层与细胞壁之间的距离越大，质壁分别程度越大，细胞失水越多，紫色越深，C项错误。图中b/a的值越大，由于a一般是不变的，则b越大，原生质层与细胞壁之间的距离减小，质壁分别程度越小，所用蔗糖溶液浓度越低，D项错误。]8．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更状况。相关叙述不正确的是()A．该试验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞来进行B．若B溶液的浓度稍减小，则曲线中b点左移C．两条曲线的差异是由A、B溶液浓度不同导致的D．6min时取出两个细胞用显微镜视察，均可看到质壁分别现象C[质壁分别和复原试验中要选择含有大液泡的植物细胞，如成熟的叶肉细胞，A正确；若B溶液的浓度稍减小，则浓度差减小，相同时间内失水的程度变小，复原时所须要的时间变短，即a点左下移，b点左移，B正确；在0～4min内，两种曲线的失水程度不同，有可能是由两溶液浓度不同引起的，但曲线整体趋势不同，是因为溶液不同，A可能是蔗糖溶液，B可能是肯定浓度的硝酸钾溶液，C错误；6min时两个细胞失水量较大，细胞都处于质壁分别状态，D正确。]9．探讨发觉，水分子进入植物细胞的两种方式如图所示。下列叙述错误的是()A.根毛细胞吸水实力与其细胞液中水的相对含量有关B．土壤溶液浓度过高时，植物细胞失水须要消耗能量C．水分子通过水通道蛋白是顺相对含量梯度运输的D．水分子不通过水通道蛋白的跨膜运输方式为自由扩散B[根毛细胞吸水实力与其细胞液中水的相对含量有关，例如细胞液中水的相对含量少，根毛细胞吸水实力强，A正确；土壤溶液浓度过高时，细胞失水，可通过自由扩散或帮助扩散失水，都不须要消耗能量，B错误；据题图分析，水分子通过水通道蛋白是顺相对含量梯度进行的，C正确；水分子不通过水通道蛋白的跨膜运输方式为自由扩散，D正确。]10．水通道蛋白位于部分细胞的细胞膜上，能介导水分子跨膜运输，提高水分子的运输效率。如图是猪的红细胞在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞体积和初始体积之比的变更曲线(O点对应的浓度为红细胞吸水涨破时的NaCl溶液浓度)。请回答下列问题：(1)在低渗溶液中，红细胞吸水涨破释放内容物后，剩余的部分称为“血影”，则“血影”的主要成分是________。依据图示可知，猪的红细胞在浓度为________mmol·L－1的NaCl溶液中能保持正常形态。(2)分析图示，将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓度的NaCl溶液中，一段时间后，红细胞乙的吸水实力________(填“大于”“小于”或“等于”)红细胞甲，缘由是_______________________。(3)将猪的红细胞和肝细胞置于蒸馏水中，发觉红细胞吸水涨破所需的时间少于肝细胞，结合以上信息分析，其缘由可能是_______________________。(4)水分子通过膜上水通道蛋白的速度________(填“大于”“小于”或“等于”)自由扩散的速度。[解析](1)在低渗溶液中，红细胞吸水涨破释放内容物后，剩余的部分称为“血影”，依据哺乳动物成熟红细胞的结构可知，“血影”是细胞膜结构，其主要成分是蛋白质和磷脂。依据图示可知，猪的红细胞在浓度为150mmol/L的NaCl溶液中能保持正常形态。(2)分析图示，B点对应的NaCl溶液的浓度高，红细胞乙失水量多，细胞质渗透压较高，因此细胞吸水实力较强。(3)将猪的红细胞和肝细胞置于蒸馏水中，发觉红细胞吸水涨破所需的时间少于肝细胞，其缘由可能是红细胞细胞膜上存在水通道蛋白，肝细胞细胞膜上无水通道蛋白。(4)依据第(3)小题的分析可推知，水分子通过膜上水通道蛋白的速度大于自由扩散的速度。[答案](1)蛋白质和磷脂150(2)大于红细胞乙失水量多，细胞质渗透压更高，细胞吸水实力更强(3)红细胞细胞膜上存在水通道蛋白，肝细胞细胞膜上无水通道蛋白(4)大于不能正确分析不同外界溶液中植物细胞的变更11．将若干生理状况基本相同、长度为4cm的鲜萝卜条分为四组，分别置于清水(比照组)和浓度相同的三种溶液(试验组)中，尿素溶液、KNO3溶液和蔗糖溶液分别编号为1、2、3组。测量试验过程中各时间点每组萝卜条的平均长度，结果如下图。据图分析，下列叙述正确的是()A．试验组中都发生了质壁分别和复原B．比照组中水分子在前15min进入了细胞，15min之后不再进入C．1组中的尿素分子和2组中的K＋、NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))都能进入细胞液D．3组中，假如始终增大蔗糖溶液浓度，萝卜条就会始终缩短C[据图分析，在清水中，细胞吸水，萝卜条长度先略微变长一点，然后保持不变，说明细胞汲取了少量的水；在尿素溶液中，萝卜条长度先变短，再变长，最终保持原来的长度不变，说明细胞先失水(质壁分别)，后来由于尿素分子进入细胞液，使细胞液溶质的浓度高于外界溶液溶质的浓度，细胞吸水复原(质壁分别复原)；在KNO3溶液中，萝卜条长度先变短，再变长，最终保持原来的