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1、04 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 课时过关能力提升 基础巩固基础巩固 1 紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后,在显微镜下观察到的正确图示是( ) 解析:紫色洋葱表皮细胞的细胞液呈紫色,原生质层相当于半透膜,正常状况下色素不能通过原生质层 进出细胞。 答案:C 2 下列关于选择透过性膜与半透膜关系的说法,正确的是 ( ) 具有半透性必然具有选择透过性 具有选择透过性必然具有半透性 活的生物膜才具有选 择透过性 只有活的生物膜才具有半透性 A.B.C.D. 解析:半透膜是指小分子物质能通过,而大分子物质不能通过的膜,半透膜不一定是活的生物膜,如玻 璃纸即为没有活性的半
2、透膜。活的生物膜不仅具有半透性,还具有选择性。因此,具有选择透过性就 必然具有半透性,而且只有活的生物膜才具有选择透过性。 答案:C 3 在“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,之所以用已经成熟的洋葱表皮细胞作实验材料,是因为 这样的细胞具有( ) A.伸缩性很小的细胞壁B.功能完善的细胞膜 C.能够流动的细胞质D.大而醒目的液泡 解析:植物细胞质壁分离和复原的条件:植物细胞必须是活细胞;细胞液浓度与外界溶液的浓度必须有 浓度差;植物细胞必须有大的液泡,最好细胞液中带有色素,这样便于观察。已经成熟的洋葱表皮细胞 就能很好地满足这些条件。 答案:D 4 下列关于物质跨膜运输实例的说法,错误的是(
3、) A.细胞膜、核膜等生物膜都是选择透过性膜 B.水分子进出细胞,取决于细胞内外溶液的浓度差 C.小分子物质都能通过细胞膜 D.细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程 解析:生物膜都主要由脂质、蛋白质构成,都具有选择透过性,水分子可以自由通过;被选择的一些离 子、小分子也可以通过;其他离子、小分子和大分子不能通过。细胞的吸水和失水是水分子顺相对 含量的梯度跨膜运输的过程,水分子进出细胞,主要取决于细胞内外溶液的浓度差。 答案:C 5 在一个新鲜萝卜上挖一凹槽,凹槽中放入浓盐水。过一段时间,会发现( ) A.萝卜变软,凹槽中液体增多 B.萝卜变软,凹槽中液体减少 C.萝卜变硬,凹
4、槽中液体增多 D.萝卜变硬,凹槽中液体减少 解析:凹槽中溶液浓度大于萝卜细胞液的浓度,因此萝卜细胞失水,萝卜变软,凹槽中液体增多。 答案:A 6 将水稻培养在有各种营养元素的培养液中,发现水稻吸收硅多,吸收钙少。这说明( ) A.水稻培养液中硅和钙的浓度不同 B.水稻根细胞对物质的输入和输出具有选择性 C.水稻根细胞吸收硅的能力弱,吸收钙的能力强 D.硅是小分子,钙是大分子 解析:水稻吸收硅多,而吸收钙少,体现了细胞对物质的输入和输出具有选择性。 答案:B 7 植物体内有三个相邻的细胞 a、b、c,已知它们的细胞液浓度是 abc,那么它们三者之间水分 渗透的方向表示正确的是( ) 解析:细胞液
5、的浓度高,则吸水能力就强,a 细胞液浓度最高,c细胞液浓度最低,b 细胞液浓度介于 a、c 细胞液浓度之间。 答案:C 8 实验室现在有四瓶失去标签的蔗糖溶液(编号为 A、B、C、D),已知四瓶蔗糖溶液的浓度都不 同。现利用半透膜袋进行渗透实验,装置如下图,一段时间后半透膜袋和变得胀硬,半透膜袋皱 缩。四种蔗糖溶液中浓度最低的是( ) A.蔗糖溶液 AB.蔗糖溶液 B C.蔗糖溶液 CD.蔗糖溶液 D 解析:由题意知和吸水,说明 A 和 C 溶液浓度大于 D 溶液浓度;皱缩,说明 B 溶液浓度小于 D 溶 液浓度,所以溶液浓度最低的是 B。 答案:B 9 现有 A、B、C 三瓶外观一样但没有标
6、签的溶液,已知它们分别属于质量浓度为 0.1 g/mL 的蔗 糖溶液、0.3 g/mL的蔗糖溶液和 0.1 g/mL 的葡萄糖溶液。某同学利用右上图所示装置设计了两组实 验。(注:图中半透膜允许溶剂和葡萄糖通过,不允许蔗糖通过。) 实验:同时将等量的 A 液和 B 液分别放入 U 形管的左、右两侧,一段时间后,左侧的液面升高。 实验:同时将等量的 B液和 C 液分别放入 U 形管的左、右两侧,一段时间后,右侧液面高于左侧,再 过一段时间后,左侧液面高于右侧。 (1)本实验应用的原理是 。 (2)根据实验现象得出结论:A 是 ;B 是 。 (3)在用紫色洋葱鳞片叶探究植物细胞吸水和失水方式的实验
7、中,常选用上述 A、B、C 中的 溶液,观察指标主要有 、 及细胞大小。 解析:(1)装置中 U 形管左、右两侧液面的高低主要与水分子的扩散方向和数量有关,水分子通过半透 膜的原理是渗透作用。(2)根据实验和实验的实验现象可以得出,C 液是质量浓度为 0.1 g/mL的 葡萄糖溶液,A 液是质量浓度为 0.3 g/mL 的蔗糖溶液,B液是质量浓度为 0.1 g/mL 的蔗糖溶液。(3)用 紫色洋葱鳞片叶探究植物细胞的吸水和失水时,应选用质量浓度为 0.3 g/mL的蔗糖溶液,观察指标主 要有(中央)液泡的大小、原生质层的位置和细胞大小。 答案:(1)渗透作用 (2)质量浓度为 0.3 g/mL
8、的蔗糖溶液 质量浓度为 0.1 g/mL 的蔗糖溶液 (3)质量浓度为 0.3 g/mL的蔗糖 (中央)液泡的大小 原生质层的位置 能力提升能力提升 1 下列现象中,属于渗透作用的是( ) A.蔗糖放入水中,溶解后使水变甜 B.新鲜的萝卜放在清水中变硬 C.干大豆种子浸在水中逐渐涨大 D.放在空气中的 NaCl潮解 解析:完整的渗透装置必须具备两个基本条件:半透膜和半透膜两侧的溶液具有浓度差。新鲜萝卜的 细胞是成熟植物细胞,放入清水中变硬是渗透吸水引起的;干种子没有液泡,主要依靠亲水性物质的吸 胀作用吸水;NaCl的潮解是一个简单的吸收周围环境中水分子的过程;蔗糖在水中溶解不通过半透膜, 不是
9、渗透作用。 答案:B 2 以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象,下列叙述错误的是( ) A.在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小 B.滴加质量浓度为 0.3 g/mL的蔗糖溶液比滴加质量浓度为 0.2 g/mL 的蔗糖溶液引起细胞质壁分离 所需时间短 C.发生质壁分离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离 解析:发生渗透作用的两个基本条件:半透膜和其两侧溶液的浓度差,而且浓度差越大,渗透速度越快。 高浓度的 NaCl溶液浓度大于细胞液浓度,能引起细胞通过渗透作用失水而发生质壁分离。 答案:D 3 将同
10、一新鲜马铃薯块茎切成 4 根粗细相同、长为 5 cm 的条,再将这 4 根马铃薯条分别放在不同 浓度的 KNO3溶液中,30 min 和 4 h 后测量每一根的长度,结果如下图所示。下列结论错误的是( ) A.a马铃薯条细胞通过渗透作用吸水 B.b马铃薯条细胞发生质壁分离后逐渐复原 C.c马铃薯条细胞发生了质壁分离 D.d马铃薯条细胞浸泡液浓度增加 解析:a马铃薯条长度持续增加,表明所用 KNO3溶液为低浓度溶液,长度增加为细胞通过渗透作用吸 水所致。b、c、d马铃薯条 30 min 时长度均变短,表明所用 KNO3溶液为高浓度溶液,细胞通过渗透 作用失水而发生了质壁分离。b 马铃薯条 4 h
11、 后恢复原长,说明已发生质壁分离复原,这是由 K+ 和N c 马铃薯条没有恢复到原长,说明仍处于质壁分离状态。dO - 3进入细胞内部使细胞液浓度增加造成的。 马铃薯条长度减小,4 h 后也没有恢复原长,说明细胞失水,其浸泡液浓度降低。 答案:D 4 质壁分离和复原实验可以说明或证明下列中的( ) 植物细胞的死活 原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大 当外界溶液浓度大于细胞液浓 度时,细胞渗透失水;反之,细胞则渗透吸水 原生质层具有选择透过性 细胞壁的主要成分是纤 维素 A.B. C.D. 解析:质壁分离和复原实验可以证明,说明原生质层具有选择透过性,从而可以判断细胞的死活, 因死亡细胞的原生质
12、层具有全透性。另外还可以测定细胞液浓度。 答案:B 5 下图表示渗透作用装置图,其中半透膜为膀胱膜(蔗糖分子不能通过,水分子可以自由通过)。图 中溶液 A、B、a、b均为蔗糖溶液,其浓度分别用 MA、MB、Ma、Mb表示,且 MAMB,Ma=MbMA。一 段时间达到平衡后,甲装置、乙装置液面上升的高度分别为 h1、h2,a、b 的浓度分别为 M1、M2,则 ( ) A.h1h2,M1h2,M1M2 D.h1M2 解析:膀胱膜内装的是高浓度的蔗糖溶液,且乙装置中膜内外溶液的浓度差较大,故乙装置中液面会上 升得更高。因乙装置中溶液 b 吸水更多,故一段时间后 M2b,细胞渗透吸水 B. a=b,渗
13、透系统保持动态平衡 C. ab,a=b 或者 ab 均有可能。 答案:D 9 用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞进行实验,在显微镜下观察到如图 1 所示情况。请回答下列问 题。 (1)若该细胞正在发生质壁分离的复原,请以坐标曲线的形式画出液泡体积大小随时间变化的情况。 (2)该细胞是一个渗透系统,其中的 相当于一层半透膜。如果该细胞是放入含有少量红 墨水的质量浓度为 0.3 g/mL的蔗糖溶液中所观察到的结果,则处观察到的颜色分别 为 。 (3)现将两个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞(完全相同)分别放置在甲、乙两种溶液中,对细胞的失水量 进行测量和统计,得到如图 2 所示结果。甲、乙溶液的浓度大小关系 是
14、。在甲、乙两种溶液中,细胞所发生的不同现象 是 。 解析:(1)若该细胞正在发生质壁分离的复原,则细胞吸水,液泡体积逐渐增大;但是由于细胞壁的存在, 液泡体积不能无限增大。(2)植物细胞中原生质层相当于一层半透膜。图中处是外界溶液,呈现红 色;处是液泡,呈现紫色。(3)将该细胞分别放置在甲、乙两种溶液中,对细胞的失水量进行测量和统 计,得到图 2所示结果,甲溶液中细胞失水快,所以甲溶液的浓度大于乙溶液的浓度。由图 2 可知,在甲 溶液中,细胞失水量逐渐增大,在乙溶液中,细胞失水量先增大后减小,说明细胞在甲溶液中只发生了 质壁分离,而在乙溶液中先发生了质壁分离,后发生了质壁分离的复原。 答案:(1) (2)原生质层 红色、紫色 (3)甲溶液的浓度大于乙溶液的浓度 细胞在甲溶液中只发生了质壁分离,而在乙溶液中先发生了质 壁分离,后发生了质壁分离的复原