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人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 被动运输精品课后复习题
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第11练 被动运输
1.在处理污水时,人们设计出一种膜结构,有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧,以降低有毒重金属离子对水的污染,这是试图模拟生物膜的( )
A.全透性 B.流动性
C.主动转运功能 D.选择透过性
【答案】D
【分析】
物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的,而且细胞对于物质的输入和输出有选择性,细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。这种膜可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。生物膜的这一特性,与细胞的生命活动密切相关,是活细胞的一个重要特征。
【详解】
人工膜有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧,降低有毒重金属离子对水的污染,模拟细胞膜控制物质进出细胞的功能;体现了生物膜的功能特性——选择透过性,可以让水分子自由通过,选择吸收的离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。
故选D。
2.下图为渗透作用实验,开始时如图甲所示,A代表清水,B、C代表蔗糖溶液,过一段时间后结果如图乙,漏斗管内液面不再变化,h1、h2表示漏斗内液面与清水的液面差。下列说法错误的是( )
A.图甲中B的浓度一定大于C的浓度
B.图乙中B的浓度一定等于C的浓度
C.图甲A中的水分子扩散到B的速度大于A中水分子扩散到C的速度
D.图乙A中水分子扩散到B的速度等于B中水分子扩散到A的速度
【答案】B
【分析】
根据题意和图示分析可知:A代表清水,B、C代表蔗糖溶液,水的运输方式是自由扩散,水从水浓度高的地方向水浓度低的地方运输,而水的浓度越高,则溶液中溶质的浓度就越低,所以综合分析,水运输的方向就是溶液中溶质的浓度越高,水分运输的就越多。
【详解】
A、根据图乙的结果h1>h2可知,图甲中B的浓度大于C的浓度,A正确;
B、根据图乙的结果h1>h2可知,液面平衡时,依然是图乙中B的浓度大于C的浓度,B错误;
C、由于B的蔗糖溶液的浓度比C的蔗糖浓度高,所以图甲中A的水分子扩散到B的速度大于A的水分子扩散到C的速度,C正确;
D、图乙中C的水柱不再上升,所以水分由A进入C和水分由C进入A是相等的,处于动态平衡,D正确。
故选B。
3.人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于( )
A.组织液中甘油的浓度
B.细胞膜上载体的数量
C.细胞中ATP的数量
D.细胞膜上的某种载体数量
【答案】A
【分析】
甘油进出细胞的方式是扩散,不需要载体和能量,其动力是半透膜两侧的浓度差。
【详解】
A、甘油进出细胞是通过自由扩散,方向是顺浓度梯度,既不需要载体蛋白的协助,也不消耗细胞的能量,即仅取决于组织液中甘油的浓度,A正确;
B、自由扩散不需要载体,B错误;
C、组织细胞从组织液中吸收甘油不消耗能量,C错误;
D、自由扩散不需要载体,D错误。
故选A。
4.一次施肥过多,作物会变得枯萎发黄,俗称“烧苗”,其原因是( )
A.土壤溶液浓度大于细胞液浓度
B.根系细胞呼吸过强,影响根对水分的吸收
C.土壤溶液浓度小于细胞液浓度
D.土壤溶液浓度等于细胞液浓度
【答案】A
【详解】
一次施肥过多,会导致外界土壤溶液的浓度大于根细胞液浓度,使根细胞处于失水状态,不能从土壤中吸收水分,从而使作物变得枯萎发黄,A项正确,B、C、D三项均错误。
【考点定位】植物细胞的失水与吸水
5.自由扩散和协助扩散都是( )
A.从低浓度到高浓度,不需要载体协助
B.从高浓度到低浓度,不消耗能量
C.从低浓度到高浓度,消耗能量
D.从高浓度到低浓度,需要载体协助
【答案】B
【分析】
特点、举例
被动运输
主动运输
自由扩散
协助扩散
运输方向(逆、顺浓度梯度)
高浓度→低浓度
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
是否需要载体
不需要
不需要
需要
是否消耗细胞的代谢的能量
不需要
不需要
需要
代表例子
水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇等
葡萄糖通过红细胞等
Na+、K+等离子通过细胞膜;葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞
【详解】
自由扩散和协助扩散两种方式共性是,都是顺浓度梯度进行的(由高浓度向低浓度转运),并且都不消耗能量,不同的是自有扩散不需要载体协助,而协助扩散需要载体协助,即B正确。故选B。
6.如图是三个相邻的植物细胞之间水分流动方向示意图,图中三个细胞的细胞液浓度关系是( )
A.甲<乙<丙 B.甲>乙>丙
C.甲>乙,且乙<丙 D.甲<乙,且乙>丙
【答案】A
【分析】
水运输的方向就是由低浓度溶液到高浓度溶液。题图中水运输的方向有甲→乙,所以乙细胞液浓度>甲细胞液浓度;水运输的方向有甲→丙,所以丙细胞液浓度>甲细胞液浓度;水运输的方向有乙→丙,所以丙细胞液浓度>乙细胞液浓度。因此,图中三个细胞的细胞液浓度关系是甲<乙<丙。
【详解】
水运输的方向就是由低浓度溶液到高浓度溶液。题图中水运输的方向有甲→乙,甲→丙,乙→丙。因此,图中三个细胞的细胞液浓度关系是甲<乙<丙,A正确。
故选A。
7.葡萄糖分子在载体蛋白的协助下,顺浓度梯度进入哺乳动物红细胞。这种转运方式为( )
A.渗透作用 B.易化扩散 C.自由扩散 D.主动转运
【答案】B
【分析】
物质跨膜运输的方式有:
名 称
运输方向
载体
能量
实 例
自由扩散
高浓度→低浓度
不需
不需
水,CO2,O2,甘油,苯、酒精等
易化扩散
高浓度→低浓度
需要
不需
红细胞吸收葡萄糖
主动运输
低浓度→高浓度
需要
需要
小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸,葡萄糖,K+,Na+等
【详解】
根据题干信息“葡萄糖分子在载体蛋白的协助下,顺浓度梯度进入哺乳动物红细胞”,所以葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白,但不消耗能量,其运输方式易化扩散。故选B。
8.五个大小相同的马铃薯幼根与物种A的幼根分别放入甲~戊五种不同浓度的蔗糖溶液中,数小时后,取出称重,重量变化如图所示。以下关于该实验结果的说法错误的是( )
A.与马铃薯幼根细胞液等渗的溶液是甲溶液
B.马铃薯比物种A 更耐旱
C.物种A幼根的细胞在甲浓度溶液中一定会发生明显的质壁分离
D.在这五种蔗糖溶液中,浓度最大的是乙溶液
【答案】C
【分析】
据图分析,马铃薯幼根与物种A的幼根分别放入甲~戊五种不同浓度的蔗糖溶液中,若重量不变,表明细胞吸水和失水处于动态平衡;若重量减小,说明外界溶液浓度高,细胞失水;若重量增加,说明外界溶液浓度低,细胞吸水。
【详解】
A、在甲溶液中,马铃薯幼根细胞的重量不变,说明马铃薯吸水和失水处于动态平衡,甲溶液是马铃薯幼根细胞液等渗的溶液,A正确;
B、由图可知,马铃薯吸水能力要比物种A强,所以马铃薯更耐干旱,B正确;
C、质壁分离的条件之一是外界溶液浓度大于细胞液的浓度,在甲溶液中,物种A幼根会失去水分,说明外界溶液浓度大于细胞液的浓度,但浓度差较小的情况下对于一个细胞来说不一定发生明显的质壁分离,C错误;
D、在这五种蔗糖溶液中,在乙溶液中,马铃薯幼根细胞的重量减少最大,说明乙浓度是最大的,D正确。
故选C。
9.用2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞,观察质壁分离现象,得到其原生质体(包括细胞膜、细胞质和细胞核)体积变化情况如下图所示。下列表述中,不正确的是( )
A.该细胞不可能是根尖分生区的细胞
B.AB段曲线表明细胞液浓度在逐渐增大
C.BC段表明该细胞开始因失水过多而逐渐死亡
D.用一定浓度的KNO3溶液代替乙二醇溶液,可得到类似的结果
【答案】C
【分析】
1、观察质壁分离的选材:紫色洋葱外表皮、0.3g/ml的蔗糖溶液。对于植物细胞的选择:一是成熟的植物细胞,保证具有中央大液泡和原生质层;二是细胞液最好具有颜色,易于观察。常用紫色洋葱鳞片叶作实验材料,其成熟的外表皮细胞的液泡非常大,呈紫色。
2、探究植物细胞的吸水和失水,一般选用0.3g/mL蔗糖溶液,该浓度下质壁分离的效果比较显著,而且细胞不容易死亡,便于继续观察质壁分离的复原。
3、质壁分离产生的原因:
(1)内因: 原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
(2)外因: 外界溶液浓度 > 细胞液浓度
【详解】
A、根尖分生区没有中央大液泡,不能发生质壁分离,该细胞不可能是根尖分生区的细胞,A正确;
B、AB段曲线表明,细胞失水,原生质体变小,细胞液浓度在逐渐增大,B正确;
C、BC段表明该细胞在乙二醇溶液中发生质壁分离的自动复原,说明此时细胞并未死亡,C错误;
D、用一定浓度的KNO3溶液代替乙二醇溶液,由于钾离子和硝酸根离子可以被细胞主动吸收,所以可得到类似的结果,D正确。
故选C。
10.人体正常红细胞是两面凹陷的圆饼状,现将人的红细胞分别浸入下列装有 a、b、c 三种不同浓度溶液的烧杯内,一段时间后,实验结果如图所示。则 a、b、c 溶液浓度大小的比较,正确的是( )
A.a>b>c B.a>c>b
C.a<c<b D.a<b<c
【答案】C
【分析】
题图分析,a是正常吸水膨胀,b是失水皱缩,c是正常形态。动物细胞构成渗透系统可发生渗透作用:动物细胞膜相当于一层半透膜。外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水膨胀;反之,则细胞失水皱缩;当外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出平衡。
【详解】
水分子从低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧扩散。a溶液中红细胞吸水膨胀,即a溶液浓度小于红细胞内液浓度;b溶液中红细胞失水皱缩,即b溶液浓度大于红细胞内液浓度;c溶液中红细胞形状不变,即c溶液浓度等于红细胞内液浓度;所以a<c<b,即C正确。
故选C。
11.某校研究性学习小组利用如下实验材料做相关实验,请分析回答下列问题:
(1)用上述材料进行质壁分离实验,应选择的最佳实验材料是________(填序号)。
(2)在观察质壁分离实验中,将取自同一材料同一区域的三个细胞分别放在A、B、C三种不同浓度的蔗糖溶液中,实验结果分别如下图1、2、3所示,这三种蔗糖溶液的浓度由大到小依次是________>________>________(用字母表示)。
(3)将图3细胞放入__________中,细胞能由图3恢复成图1的状态,此过程称为____________________。
【答案】
(1)①
(2) C B A
(3) 清水 质壁分离复原
【分析】
发生质壁分离的条件是:具有中央大液泡,半透膜两侧有浓度差。紫色洋葱外表皮细胞在较高浓度的外界溶液中可以发生质壁分离,其有紫色液泡便于观察。
当外界溶液浓度高于细胞液浓度时,细胞渗透失水,会发生质壁分离,而且外界溶液浓度越高,细胞失水越多,质壁分离越明显;当外界溶液浓度小于或等于细胞液浓度时,细胞不会发生质壁分离。
质壁分离复原:将发生质壁分离的活细胞放入清水中后,细胞会发生渗透吸水,最终完成质壁分离复原。
(1)
紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞具有大液泡,在较高浓度的外界溶液中可以发生质壁分离,其有紫色液泡便于观察。
(2)
蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度时,细胞渗透失水,会发生质壁分离,而且蔗糖溶液浓度越高,细胞失水越多,质壁分离越明显;当蔗糖溶液浓度小于或等于细胞液浓度时,细胞不会发生质壁分离。据图可知,蔗糖溶液浓度的大小关系是C>B>A。
(3)
(3)将发生质壁分离的活细胞放入清水中后,细胞会发生渗透吸水,最终完成质壁分离复原。
12.下面A、B是两种被动运输方式的转运速率和细胞外浓度之间的关系曲线:
(1)图A表示的转运方式是__________,其转运速率主要取决于__________。
(2)图B表示的方式若是协助扩散,那么ab段的限制因素是__________,bc段的限制因素是__________。
(3)请在C图中画出被动运输的转运速率和细胞能量供应的关系曲线。_____
(4)下列物质中,以方式A进行转运的有__________;以方式B进行转运的有__________。
①O2和CO2进出肺泡
②甘油和乙醇被小肠上皮细胞吸收
③红细胞吸收血液中的葡萄糖
④胆固醇进入肝细胞
【答案】自由扩散 浓度差 浓度差 转运蛋白的数量 ①②④ ③
【分析】
分析图示:方式A只与浓度有关,且与浓度呈正相关,属于自由扩散;方式B除了与浓度相关外,还与载体数量有关,属于协助扩散或主动运输。
【详解】
(1)分析可知图A表示的转运方式为自由扩散,其转运速率主要取决于细胞内外物质的浓度差。
(2)图B表示的转运方式若是协助扩散,那么ab段的限制因素是细胞内外物质的浓度差,bc段转运速率不再增加,说明限制因素不再是浓度差,而是转运蛋白的数量。
(3)被动转运不需要消耗能量,因此,物质转运速率不会随能量的增加而改变,绘图如下:。
(4)①O2和CO2进出肺泡为自由扩散;
②甘油和乙醇被小肠上皮细胞吸收为自由扩散;
③红细胞吸收血液中的葡萄糖为协助扩散;
④胆固醇进入肝细胞为自由扩散。
因此以方式A (自由扩敢)转运的有①②④;以方式B (协助扩散或主动运输)转运的有③。
1.把蚕豆植株放在湿润的空气中照光一段时间后,取蚕豆叶下表皮制作临时装片,先在清水中观察,然后用0.3g/mL蔗糖溶液取代清水,继续观察,结果如图所示。对此现象的推断最合理的是( )
A.清水中的保卫细胞因失水导致气孔开放
B.蔗糖进入保卫细胞后,细胞因吸水导致气孔关闭
C.清水中的保卫细胞出现质壁分离很快自动复原
D.蔗糖溶液中的保卫细胞因失水导致气孔关闭
【答案】D
【分析】
本题结合图示,主要考查质壁分离和影响光合作用速率的因素,由图可以看出,在清水中气孔开放,在蔗糖溶液中气孔关闭.质壁分离的原因分析:外因:外界溶液浓度>细胞液浓;内因:原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性小于原生质层;表现:液泡由大变小,细胞液颜色由浅变深,原生质层与细胞壁分离。
【详解】
A、由图可以看出,清水中的保卫细胞吸水,气孔开放,A错误;
B、蔗糖溶液中,细胞失水,导致气孔关闭,但原生质层具有选择透过性,蔗糖不能进入细胞,B错误。
C、清水中的保卫细胞吸水,没有质壁分离,也不会出现质壁分离自动复原,C错误;
D、蔗糖溶液中,保卫细胞因失水,导致气孔关闭,D正确。
故选D。
2.下图表示渗透作用的装置,其中半透膜为膀胱膜,溶液A、B、a、b浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示,h1、h2表示一段时间后,液面上升的高度,葡萄糖能透过半透膜,蔗糖不能通过半透膜。下列说法正确的是( )
A.如果A为清水,a为30%的葡萄糖溶液。则图1中漏斗的液面会不断上升
B.如果B为10%的蔗糖溶液,b为30%的蔗糖溶液,则图2 中的液面下降
C.如果A、B、a均为蔗糖溶液,达到平衡后,h1﹥h2﹥0,则Ma>MB>MA
D.当图3、图4中液面不再上升,到达平衡后,水分子不再进出漏斗
【答案】C
【分析】
渗透作用发生的条件:一是具有一层半透膜,二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。
【详解】
A、A、a溶液具有浓度差,会发生渗透作用,液面会上升,但由于葡萄糖能够透过半透膜,故液面是先上升后下降,最终保持不变,A项错误;
B、B、b溶液具有浓度差,会发生渗透作用,水分子由低浓度一侧向高浓度一侧扩散,液面上升,B项错误;
C、因为h1﹥h2﹥0,那么Ma>MA,Ma>MB,又因为h1﹥h2,那么MB>MA,则Ma>MB>MA,C项正确;
D、达到平衡后,水分子的进出处于动态平衡,D项错误。
故选C。
3.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和两次处理。下列有关叙述正确的是( )
A.第一次观察为低倍镜观察,后两次为高倍镜观察
B.第一次处理滴加的液体为清水,第二次滴加的液体为质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液
C.若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮,则不会发生质壁分离
D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中不属于原生质层的有细胞壁、细胞核和细胞液
【答案】D
【分析】
在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,第一次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蒸馏水中的正常状态,第二次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蔗糖溶液中的质壁分离状态,第三次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蒸馏水中的质壁分离复原状态。成熟的植物细胞构成渗透系统,可发生渗透作用。质壁分离的原因:外因:外界溶液浓度>细胞液浓度;内因:原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性小于原生质层。
【详解】
A、该实验只需低倍镜观察即可,A错误;
B、该实验过程中,第一次滴加的是0.3g/ml的蔗糖溶液,观察质壁分离现象,而第二次滴加的才是清水,观察质壁分离复原现象,B错误;
C、紫色洋葱鳞片叶的内表皮细胞也会发生质壁分离,但不含色素,不便于观察,C错误;
D、成熟植物细胞的原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质,细胞壁、细胞核和细胞液不属于原生质层,D正确。
故选D。
4.将两个大小相同、生理状态相似的根毛细胞分别放置在甲、乙两种溶液中,测得细胞失水量的变化如图1,液泡直径的变化如图2,下列叙述正确的是( )
A.第4分钟后乙溶液中细胞由于失水过多而死亡
B.甲、乙两种溶液的浓度不同,溶质也不可能相同
C.第2分钟前乙溶液中根毛细胞的失水速率大于甲溶液
D.图2中曲线Ⅰ和图1中乙溶液中细胞失水量曲线对应
【答案】D
【分析】
分析题图1可知,植物细胞放在甲溶液中,植物细胞的失水量逐渐增加,当达到一定的时间后,失水速率减慢,所以甲溶液是高渗溶液;
放在乙溶液中,植物细胞失水量随时间延长而逐渐增加,达到一定时间后,细胞的失水量逐渐减少,超过2点细胞失水量为负值,即细胞吸水,逐渐发生质壁分离复原,因此乙溶液是细胞可以通过主动运输吸收溶质的溶液。
分析题图2可知:Ⅰ液泡先变小后恢复到原样,为乙溶液中的变化曲线,Ⅱ液泡先变小后维持不变,为甲溶液中的变化曲线。
【详解】
A、第4分钟时,乙溶液中的细胞液泡直径达到最小,四分钟后开始吸收溶质吸水复原,故没有死亡,A错误;
B、甲乙可能是不同浓度的同种溶液,甲浓度大于乙浓度,如低浓度的硝酸钾溶液可以使植物细胞发生质壁分离并吸收溶质自动复原,高浓度的硝酸钾溶液可以使植物细胞失水过度而死亡,故不能吸收溶质而复原;也可能是相同浓度的不同溶液,在乙溶液中花瓣细胞可自动复原,在甲溶液中不能自动复原,B错误;
C、细胞失水量对时间的斜率为失水速率,明显在图1中第2分钟前曲线甲斜率大于曲线乙,C错误;
D、图1中曲线乙先失水,后恢复,对应图2中曲线,液泡直径先减小后增大,D正确。
故选D。
5.将质壁分离的洋葱紫色外表皮细胞放入清水中,液泡体积的变化如图所示下列叙述正确的是
A.与a点相比,b点时细胞的液泡颜色变深
B.与b点相比,c点时细胞的吸水速率大
C.c点时细胞液浓度与外界溶液浓度相当,没有水分子进出细胞故液泡体积基本不变
D.b点到c点过程中,细胞的吸水速率受细胞壁的影响
【答案】D
【分析】
据图分析,将质壁分离的洋葱紫色外表皮细胞放入清水中,细胞吸水,色素变浅,吸水能力减弱,液泡体积逐渐增加。
【详解】
A、与a点相比,b点时液泡体积增加,液泡颜色变浅,A错误;
B、与b点相比,c点时细胞液浓度降低,细胞的吸水能力降低,B错误;
C、c点时细胞膨胀,液泡内水分处于动态平衡,C错误;
D、b点到c点过程中,细胞的吸水速率降低,受细胞壁的影响,细胞壁对植物细胞具有保护作用,D正确。
故选D。
6.下列有关质壁分离与复原的叙述 , 正确的 是
A.能否发生质壁分离与复原可作为判断动物细胞是否为活细胞的依据
B.发生质壁分离的细胞,细胞壁和原生质层之间的液体为清水
C.将洋葱根尖分生区细胞放在 0.3g/ml 的蔗糖溶液中,能观察到明显质壁分离现象
D.在质壁分离与复原实验中,可将细胞中液泡体积的变化作为观察指标
【答案】D
【分析】
质壁分离是指原生质体与细胞壁分离,质壁分离发生的条件:(1)具有生物活性的成熟的植物细胞;(2)外界溶液浓度大于细胞液浓度;(3)原生质层的伸缩性大于细胞壁。
【详解】
A、动物细胞没有细胞壁,无论是活的动物细胞还是死的动物细胞,都不会发生质壁分离,A错误;
B、细胞壁具有全透性,原生质层具有选择透过性,发生质壁分离的细胞,细胞壁和原生质层之间的液体为细胞外的溶液,不一定是清水,B错误;
C、根尖分生区细胞没有大液泡,质壁分离不明显,C错误;
D、在质壁分离和质壁分离复原过程中,主要观察细胞中液泡体积的变化,即原生质层与细胞壁的位置,D正确。
故选D。
7.某同学探究“不同浓度蔗糖溶液对叶表皮细胞形态的影响”,得到如图所示结果.相关叙述不正确的是( )
A.实验主要原理是成熟的植物细胞能够发生渗透作用
B.实验中需要使用血细胞计数板、盖玻片、显微镜等仪器
C.叶表皮细胞浸润在蒸馏水中时,细胞会发生膨胀
D.结果表明大多数细胞的细胞液浓度介于0.2~0.25mmol/L之间
【答案】B
【分析】
成熟的植物细胞有一大液泡.当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,液泡逐渐缩小,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,既发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中,液泡逐渐变大,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,既发生了质壁分离复原.细胞液浓度时处于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的外界溶液之间。
【详解】
A、成熟的植物细胞放在外界溶液中能够发生渗透作用,故A正确;
B、实验中需要制备临时装片,用盖玻片、显微镜等仪器进行观察,但不需要血细胞计数板,故B错误;
C、叶表皮细胞浸润在蒸馏水中时,细胞会吸水膨胀,但是不能胀破,因为细胞外面存在细胞壁,故C正确;
D、外界溶液为0.2mmol/L时,质壁分离的细胞为20%,外界溶液为0.25mmol/L时,质壁分离的细胞为80%,则说明大多数细胞的细胞液浓度介于0.2~0.25mmol/L之间,故D正确。
故选B。
8.新鲜的叶类蔬菜表面常残留水溶性有机农药。现取同一新鲜蔬菜若干,浸入一定量纯水中,每隔一段时间,取出一小片菜叶,测定其细胞液浓度,将结果绘制成如图所示的曲线。下列有关叙述正确的是
A.ab段细胞吸水,细胞体积明显增大
B.b点时停止吸水,细胞液浓度与外界溶液浓度相等
C.bc段细胞质壁分离复原,原生质层恢复到原来位置
D.此曲线说明有机农药溶于水中容易被植物细胞吸收
【答案】D
【分析】
根据题意和图示分析可知:ab段细胞液浓度下降,说明细胞吸水;bc段细胞液浓度上升,说明细胞失水。
【详解】
A、ab段细胞液浓度下降,说明细胞吸水,但由于细胞壁的存在,因此细胞体积不会明显增大,A错误;
B、bc段细胞液浓度上升,说明b点时细胞开始失水,故此时细胞液浓度小于外界溶液浓度,B错误;
C、c点明显低于a点,说明bc段细胞开始失水,但没有发生质壁分离,C错误;
D、从细胞液浓度因吸水而下降,后又升高来看,说明有机农药溶于水中容易被植物细胞吸收,D正确。
故选D。
9.如图为常见的两套渗透装置,图中S1为0.3 mol·L-1的蔗糖溶液、S2为蒸馏水、S3为0.3 mol·L-1的葡萄糖溶液;已知葡萄糖能通过半透膜,但蔗糖不能通过半透膜;两装置半透膜面积相同,初始时液面高度一致,A装置一段时间后再加入蔗糖酶。下列有关叙述错误的是( )
A.实验刚刚开始时,装置A和装置B中水分子从S2侧进入另一侧的速度一样
B.装置B的现象是S3溶液液面先上升后下降,最终S3和S2溶液液面持平
C.漏斗中液面先上升,加酶后继续上升,然后开始下降
D.若不加入酶,装置A、B达到渗透平衡时,S1溶液浓度小于S3溶液浓度
【答案】D
【分析】
渗透作用的原理是水分子等溶剂分子由单位体积中分子数多的一侧透过半透膜向单位体积内分子数少的一侧扩散,如图装置A中烧杯中S2为蒸馏水,而漏斗中S1为0.3mol/L的蔗糖溶液,所以烧杯中单位体积内水分子数多于漏斗中单位体积内的水分子数,所以水分子会透过半透膜由烧杯向漏斗内渗透,使漏斗内液面上升;同理,B装置中起始半透膜两侧溶液浓度不等,水分子仍然会发生渗透作用。
【详解】
A、根据渗透作用的原理,实验刚刚开始时,由于装置A和装置B中半透膜两侧的溶液浓度差分别相同,所以水分子从S2侧进入另一侧的速度一样,A正确;
B、由于葡萄糖能通过半透膜,所以装置B的现象是S3溶液液面先上升后下降,最终S3和S2溶液液面持平,B正确;
C、装置A因渗透作用,水分子进入漏斗使液面上升,加酶后,漏斗中溶液浓度继续增大,液面会继续上升,但是由于蔗糖被水解酶催化为葡萄糖和果糖,其中由于葡萄糖能透过半透膜,所以漏斗内溶液浓度减小,而烧杯中溶液浓度增大,故漏斗中液面开始下降,C正确;
D、装置A达到渗透平衡后,由于漏斗中溶液存在重力势能,所以S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度,装置B中由于葡萄糖能透过半透膜,最后两侧的葡萄糖溶液浓度相等,由于装置A中烧杯内的蒸馏水不可能进入到漏斗中,所以最后漏斗中蔗糖溶液浓度大于“U”型管两侧的葡萄糖溶液浓度,即S1溶液浓度大于S3溶液浓度,D错误。
故选D。
10.用打孔器制取新鲜红甜菜根片若干,均分为9组,并记录每组红甜菜根片的质量(W1),再分别浸泡在不同浓度的蔗糖溶液中,一段时间后取出材料,用吸水纸吸干表面水分并分别称重(W2)。其中(W2-W1)/W1,与蔗糖溶液浓度的关系如图所示,下列分析正确的是
A.蔗糖溶液浓度为0 g·mL-1的一组,W2-W1=0
B.随着蔗糖溶液浓度的增大,各组中的W2在减少
C.蔗糖溶液浓度为0.1 g·mL-1的一组,植物细胞膜没有物质的跨膜运输
D.随着蔗糖溶液浓度的增大,各组细胞的质壁分离程度在逐渐增大
【答案】B
【分析】
分析题意和题图:如果(W2-W1)/W1=0,表示红甜菜根片的质量与实验前相同,即蔗糖溶液浓度为0.1 g·mL-1为红甜菜根细胞的等渗溶液;如果(W2-W1)/W1>0,说明红甜菜根片的质量比实验前有所增加,即细胞发生渗透吸水;如果(W2-W1)/W1<0,说明红甜菜根片的质量比实验前有所减少,即细胞发生渗透失水。
【详解】
A、分析题图可知,蔗糖溶液浓度为0 g·mL-1时,(W2-W1)/W1=0.04,说明W2-W1≠0,A错误;
B、由图可知,(W2-W1)/W1随着蔗糖溶液的浓度增加而减少,即各组中的W2在减少,B正确;
C、由图可知,蔗糖溶液浓度为0.1 g·mL-1时,W2-W1=0,此时蔗糖溶液的浓度等于细胞液的浓度,但细胞仍有水分子的跨膜运输,C错误;
D、由图可知,当蔗糖溶液浓度大于0.1 g·mL-1时,随着蔗糖溶液浓度的增大,各组细胞的质壁分离程度逐渐增大,D错误;
故选B。
11.用2 mol·L-1的乙二醇溶液和2 mol·L-1的蔗糖溶液分别浸浴某种植物细胞,观察质壁分离现象,得到其原生质体体积的变化情况如下图所示。请据图完成下列问题。
(1)原生质体体积A→B段的变化说明:在该段时间内水分从原生质体__________,细胞液浓度__________。
(2)在1 min后,处于2 mol·L-1蔗糖溶液中的细胞,其细胞液浓度将_____,此时,在细胞壁与原生质层之间充满了_____,要使该细胞复原,应将其置于_____中。
(3)在1 min后,处于2 mol·L-1乙二醇溶液中的细胞,其原生质体体积的变化是由于_______逐渐进入细胞内,引起细胞液浓度_______。
(4)不是该植物的所有细胞均可发生质壁分离,发生质壁分离的细胞须具有 ________。
【答案】渗出 变大 不变 2 mol·L-1蔗糖溶液 清水 乙二醇 升高 大液泡
【详解】
(1)由图分析可知AB段原生质体体积变小,说明发生了失水现象,在该时间段内水分子从原生质体渗出,细胞液浓度逐渐变大。
(2)由图可知在1 min后,处于2 mol·L-1蔗糖溶液中的细胞原生质体体积不变,此时其细胞液浓度将不变。在原生质层与细胞壁之间充满了外界溶液,因为细胞壁是全透性的,原生质层是具有选择透过性的。要使该细胞复原应将其放入清水中。
(3)在1 min后,处于2 mol·L-1乙二醇溶液中的细胞,原生质体体积开始增大,其原生质体体积的变化是由于乙二醇进入细胞内,细胞液浓度增大,开始吸水。
(4)植物细胞要发生质壁分离必须具有大液泡,并且是活细胞,因为只有成熟植物的活细胞才能发生质壁分离。
12.图甲表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程,图乙是图甲的局部放大,不同囊泡介导不同途径的运输。图中①~⑤表示不同的细胞结构,请分析回答以下问题:
(1)囊泡膜的主要成分是______________,细胞代谢的控制中心是_____________。
(2)图甲中囊泡X由________________ 经“出芽”形成,到达__________________,并与之融合成为其一部分,囊泡Y内“货物”为水解酶。由此推测结构⑤是__________________。
(3)图乙中的囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外,据图推测其原因是________________,此过程体现了细胞膜具有______________的功能。
(4)囊泡运输与S基因密切相关,科学家筛选了酵母菌S基因突变体,与野生型酵母菌对照,发现其内质网形成的囊泡在细胞内大量积累,据此推测,S基因编码的蛋白质的功能是___________________。
(5)成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中,会发生质壁分离现象,图丙是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片。植物细胞发生质壁分离的内因是_____________________。
【答案】脂质和蛋白质 ①细胞核 内质网 高尔基体 溶酶体 囊泡上的蛋白A与细胞膜上的蛋白B(特异性)结合(或识别) 控制物质进出细胞 与囊泡和高尔基体的融合有关 原生质层和细胞壁的伸缩性不同
【分析】
机体中有一类在细胞内产生,分泌到胞外发挥作用的蛋白质,称为分泌蛋白。分泌蛋白的合成和分泌是在多种细胞结构的参与下进行的,首先,氨基酸在核糖体中形成多肽之后,通过内质网的加工和运输,随囊泡转移至高尔基体,随后,高尔基体形成的囊泡包裹着蛋白质向细胞膜移动,将蛋白质分泌到胞外。内质网内连核膜外连细胞膜,是细胞中膜面积最大的细胞器。溶酶体中的水解酶也需要核糖体合成、内质网加工、高尔基体进一步加工才能形成,此过程还需要线粒体提供能量。
【详解】
(1)囊泡膜的主要成分是脂质(磷脂)和蛋白质。①细胞核是细胞代谢的控制中心。
(2)③与核膜相连,是内质网,图甲中囊泡X由③内质网经“出芽”形成,到达④高尔基体(扁平的小囊),并与之融合成为其一部分,囊泡Y内“货物”为水解酶。由此推测结构⑤是高尔基体产生的,为溶酶体,其中富含水解酶。
(3)囊泡上的蛋白A与细胞膜上的蛋白B(特异性)结合(或识别),因此图乙中的囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外。此过程体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。
(4)S基因编码的蛋白质可能与囊泡和高尔基体的融合有关,S基因突变体的囊泡不能与高尔基体融合,从而在细胞内大量积累。
(5)质壁分离的原理为:①细胞壁的伸缩性小于原生质层;②半透膜(原生质层)两侧的浓度差,原生质层和细胞壁的伸缩性不同是植物细胞发生质壁分离的内因。
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