2023人教版高中生物必修1 分子与细胞 第4章 细胞的物质输入和输出 本章复习提升 试卷

本章复习提升

易混易错练

易错点1　不能正确理解渗透作用的实质

1.(2022山东日照莒县期中)淡化海水可以采用反渗透技术。反渗透技术通过对半透膜一侧的海水施加压力,让水分子可以通过半透膜,但其他物质不能通过,如图所示。下列说法错误的是(　　)

A.动物细胞的细胞膜和植物细胞的原生质层相当于一层半透膜

B.反渗透技术淡化海水时,水分子从低浓度溶液移向高浓度溶液

C.反渗透技术淡化海水一段时间后,图中淡水一侧的液面上升

D.在未施加压力的情况下,水分子总体从淡水向海水移动

易错点2　不能正确判断细胞的质壁分离及其复原

2.(2022江苏常熟期中)如图是用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞做质壁分离及其复原实验时得到的显微照片,下列有关叙述错误的是(　　)

A.图中细胞此时细胞液浓度可能大于、小于或者等于外界溶液浓度

B.该实验中,需先后在显微镜下观察三次,且细胞的大小基本不变

C.若将30%的蔗糖溶液改为一定浓度的氯化钠溶液,则细胞可能发生先质壁分离,后自动复原的现象

D.图中细胞呈现紫色的是细胞液,若改为洋葱鳞片叶内表皮细胞,则不会发生质壁分离

3.(2022重庆调研)植物液泡中的花青素是天然的酸碱指示剂,在酸性环境中偏红色,而碱性环境条件下偏蓝色。通常情况下,紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中液泡pH<7,从而使液泡呈现紫红色。某实验小组的同学用蔗糖、Na2MoO4(钼酸钠)以及新鲜的紫色洋葱做了如下所示的拓展实验(已知Na2MoO4是一种无色的强碱弱酸盐,水解后会使溶液呈碱性,Mo会进入细胞)。据此推测下列说法错误的是(　　)

A.经甲过程处理后,显微镜下可见有的液泡紫红色变深,细胞发生质壁分离

B.经乙过程处理后,发生质壁分离的细胞液泡由紫红色到浅蓝色再到深蓝色,发生质壁分离复原

C.若甲过程改用0.9 g/mL的蔗糖,重复上述实验,可能看不到质壁分离复原现象

D.乙过程处理后发生质壁分离复原的原因是钼是植物细胞必需的大量元素,进入液泡提高了细胞液的渗透压,从而促进了细胞吸水复原

易错点3　不能利用细胞的质壁分离估测外界溶液浓度

4.撕取细胞生理状态一致的紫色洋葱鳞片叶外表皮,制成甲、乙、丙三组临时装片,置于显微镜下观察,移动装片,使视野全为紫色,然后分别用质量浓度为0.2 g/mL、0.3 g/mL、0.5 g/mL的蔗糖溶液处理,一段时间后都用清水再处理。实验过程中视野里紫色部分的面积占整个视野面积的比例变化如图所示,则下列说法错误的是(　　)

A.a曲线说明细胞既可以发生质壁分离,又可以发生质壁分离复原

B.c曲线表明细胞可能由于过度失水而死亡

C.实验结果说明洋葱外表皮细胞的细胞液浓度小于0.2 g/mL

D.a、b、c三条曲线分别代表乙组、甲组和丙组

易错点4　影响物质跨膜运输方式因素的曲线分析

5.将某活组织放入适宜的完全营养液中,置于适宜的条件下培养。培养液中甲、乙两种离子的浓度保持相等且恒定,定期测定细胞中两种离子的含量,得到如图所示曲线。据图分析下列叙述正确的是(　　)

A.该组织细胞吸收甲、乙两种离子的方式分别是自由扩散和主动运输

B.该组织细胞运输离子甲的载体蛋白数量比运输离子乙的载体蛋白数量多

C.两种离子均只能从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧

D.曲线mn段和ab段表明两种离子浓度的升高抑制了细胞对水的吸收

易错点5　物质跨膜运输方式的探究

6.(2021四川资阳联考)科学家做过这样的实验:准备好分别含Ca2+、Mg2+和Si的培养液,将番茄和水稻分别放在上述培养液中培养。一段时间后,培养液中各离子浓度变化如图所示,据图回答下列问题:

(1)该实验的自变量是　                。 

(2)一段时间后水稻培养液中Ca2+、Mg2+浓度升高,可能的原因是　                                                                      。 

(3)水稻和番茄培养液中各离子浓度的变化可说明　　　　　　　。 

(4)同学们认为据图无法判断作物对离子的跨膜运输方式是主动运输还是协助扩散。请以番茄为材料设计实验确定其对M的吸收方式。要求简要写出实验思路、预期结果和结论(添加呼吸抑制剂或处于无氧环境→能量供应不足)。

易混易错练

1.B　动物细胞的细胞膜和植物细胞的原生质层都有选择透过性,相当于一层半透膜,A正确;反渗透技术通过对半透膜一侧的海水施加压力,让水分子可以通过半透膜,故淡化海水时,水分子从高浓度溶液移向低浓度溶液,B错误;反渗透技术淡化海水一段时间后,淡水中水分子增多,图中淡水一侧的液面上升,C正确;在未施加压力的情况下,海水的浓度更大,水分子总体从淡水向海水移动,D正确。

易错警示

(1)渗透过程中,水分子的移动方向是双向的,但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数多。

(2)浓度差实质是单位体积溶液中溶质分子数的差,即物质的量浓度之差。

(3)渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态,既不可看作没有水分子移动,也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。

2.D　图示细胞为质壁分离状态,下一刻可能继续分离,也可能复原,也可能保持该种状态,故此时细胞液浓度可能小于、大于或者等于外界溶液浓度,A正确。质壁分离及复原实验中先后用低倍镜观察三次,第一次观察正常细胞,第二次观察质壁分离现象,第三次观察质壁分离复原现象,形成自身前后对照;细胞壁的弹性较小,因此整个实验过程中,细胞的大小基本不变,B正确。若将30%的蔗糖溶液改为一定浓度的氯化钠溶液,初始的外界溶液浓度高于细胞液的浓度时,细胞会失水,发生质壁分离,由于钠离子和氯离子能进入细胞,当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,细胞会吸水,发生质壁分离后自动复原的现象,C正确。图中细胞呈现紫色的是细胞液,若改为洋葱鳞片叶内表皮细胞,也会发生质壁分离,只是细胞液没有颜色,D错误。

3.D　甲是将紫色洋葱鳞片叶浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中,细胞失水,细胞液浓度增大,由于通常情况下液泡呈现紫红色,故显微镜下可见有的液泡紫红色变深,细胞发生质壁分离,A正确;乙是将已质壁分离的紫色洋葱鳞片叶浸润在0.01 mol/mL Na2MoO4溶液中,细胞吸水,且随Mo进入细胞,细胞液呈现碱性,因此细胞发生质壁分离的复原,且其液泡由紫红色到浅蓝色再到深蓝色,B正确;若甲过程改用0.9 g/mL的蔗糖,可能由于外界溶液浓度过高,细胞会因短时间大量失水而死亡,只能看到质壁分离现象,看不到质壁分离复原现象,C正确;钼是植物细胞必需的微量元素,D错误。

易错警示

(1)质壁分离和复原实验中,由于细胞壁伸缩性小,植物细胞的体积几乎不变。

(2)质壁分离的实验材料:需有细胞壁和大液泡,优先选择液泡有颜色的细胞;若液泡没有颜色,可在外界溶液中添加一些有颜色的墨水或者选择有叶绿体的植物细胞。

4.D　a曲线代表的紫色部分面积占整个视野面积的比例先减小后增大,说明细胞既可以发生质壁分离,又可以发生质壁分离复原;c曲线后期紫色部分面积占整个视野面积的比例不再变化,细胞可能因为过度失水而死亡;洋葱外表皮细胞放在0.2 g/mL的蔗糖溶液中,会失水,说明洋葱外表皮细胞的细胞液浓度小于0.2 g/mL;a、b、c三条曲线分别代表甲组、乙组和丙组。

导师点睛

(1)测定细胞液的浓度:细胞液的浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的溶液浓度之间。

(2)相同外界溶液,比较不同植物的细胞液的浓度:细胞发生质壁分离所需时间越短,细胞液浓度越小。

5.B　该组织细胞可逆浓度梯度吸收甲、乙两种离子,运输方式都为主动运输。甲细胞内浓度增加比乙快,说明运输甲的载体蛋白数量比运输乙的载体蛋白数量多。起始时,甲、乙离子可从细胞外高浓度一侧运输到细胞内低浓度一侧。曲线mn段和ab段表明两种离子浓度的升高增大了细胞内浓度,因而能促进细胞对水的吸收。综上分析,B正确。

归纳总结

跨膜运输速率的影响因素

(1)自由扩散:物质浓度。

(2)协助扩散:膜上转运蛋白的种类、数量、空间结构的变化和物质浓度。

(3)主动运输:膜上载体蛋白的种类、数量、空间结构的变化和细胞的能量供应。

(4)胞吞和胞吐:主要是细胞的能量供应。

6.答案　(1)植物种类、离子种类　(2)水稻吸收水分的相对速度大于吸收Ca2+、Mg2+的　(3)植物对离子(无机盐)的吸收具有选择性　(4)思路:将长势相同的番茄植株平均分为两组,甲组根系放在有氧条件下(或不加呼吸抑制剂),乙组根系放在无氧条件下(或加呼吸抑制剂),将甲、乙两组植株放在其他条件相同且适宜的环境中培养一段时间后,分别测定根系对Mg2+的吸收速率(或测相同时间内培养液中Mg2+的含量变化)。预期结果及结论:若甲组根系对Mg2+的吸收速率大于乙组,则说明Mg2+的跨膜运输方式为主动运输;若甲组和乙组根系对Mg2+的吸收速率大致相同,则说明Mg2+的跨膜运输方式为协助扩散。

解析　(3)将番茄和水稻分别放在培养液中培养,一段时间后,番茄培养液中的Ca2+和Mg2+浓度下降,水稻培养液中的Ca2+和Mg2+浓度升高,而水稻吸收大量的Si,番茄几乎不吸收Si,可见植物对离子的吸收有选择性。(4)协助扩散与主动运输的区别之一在于前者不需要消耗能量,后者需要消耗能量。根据题干信息可知,实验设计的自变量可以是有无氧气,因变量是番茄对Mg2+的吸收速率。设计实验时要注意等量原则和单一变量原则。

归纳总结

实验探究物质跨膜运输的方式

(1)探究是主动运输还是被动运输

　　提示:添加呼吸抑制剂或处于无氧环境中→能量供应不足。

(2)探究是自由扩散还是协助扩散