高中生物人教版新课标必修一4.1 跨膜运输的实例 同步训练
一、单选题
1．（2018·海南）在不染色的条件下，下列实验材料中，最适合观察细胞质壁分离现象的是（ ）
A．紫色洋葱鳞片叶叶肉细胞 B．紫色洋葱根尖分生区细胞
C．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞 D．紫色洋葱根尖伸长区细胞
2．（2018·浙江模拟）将人体红细胞分别置于浓度为0.9%、0.6%、1.2%的a、b、c三组氯化钠溶液中，浸泡一段时间后其细胞形态如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．图中a组细胞不发生渗透作用
B．浸泡过程中也有水分子从b组细胞渗出
C．c组细胞因渗透作用失水收缩而发生质壁分离
D．若向a组烧杯中加入少量葡萄糖，则其细胞可能会皱缩后恢复原状
3．（2016高三上·天津期中）植物原生质层是指（ ）
A．细胞质和细胞器基质
B．细胞膜和液泡膜之间的细胞质
C．细胞膜和液泡膜
D．细胞膜和液泡膜及两层膜之间的细胞质
4．（2016高一上·石家庄期中）植物细胞的质壁分离过程中，与细胞壁分离的是（ ）
A．细胞核 B．原生质层 C．细胞质 D．液泡膜
5．（2016高一上·黑龙江期中）如图表示某植物相邻的3个细胞，其细胞液浓度依次为甲＞乙＞丙，正确表示它们之间水分子渗透方向的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2015高一上·洞口期末）某同学用0.30g/mL蔗糖溶液处理生物细胞，却没有观察到质壁分离现象，原因是（ ）
①选用的材料是根尖分生区细胞
②选用的材料是口腔上皮细胞
③选用的材料是用开水煮过的紫色洋葱细胞
④选用的材料是除去了细胞壁的植物细胞．
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①②③④
7．（2020高一上·滨海期末）利用高浓度的盐水杀菌的原理是（ ）
A．盐水中的氯与钠具有杀菌作用
B．由于渗透作用，细菌脱水死亡
C．由于渗透作用，细菌因吸水过多而涨破
D．高浓度盐水中水分不足，不利用细菌生长
8．（2018·南通模拟）将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞浸入低浓度的KNO3溶液中，显微镜观察发现细胞吸水膨胀。每隔一段时间测定KNO3的浓度，结果如下图所示。下列有关叙述错误的是 （ ）
A．AB段变化是细胞吸水速率大于吸收离子速率的结果
B．A点时可观察到细胞中紫色区域比B点小
C．BC段发生质壁分离复原，原生质层逐渐恢复原状
D．B点时细胞液浓度可以大于或等于外界溶液浓度
9．（2018高一上·韶关期末）假设将标号为甲、乙、丙的同一种植物细胞分别放在a、b、c三种不同的蔗糖溶液中，一段时间后得到如图所示状态（原生质层不再变化）。据图分析推理正确的是（ ）
①实验前蔗糖溶液浓度为a＞b＞c
②实验后蔗糖溶液浓度为c=b≥a
③实验后丙细胞的吸水能力最强
④实验后细胞液浓度丙＞乙＞甲
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
10．（2018高三上·牡丹江期末）如图实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允许单糖通过．漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶．实验现象最可能是（ ）
A．在玻璃槽中会测出蔗糖和蔗糖酶
B．在玻璃槽中会测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶
C．漏斗中液面开始时先上升，加酶后上升再下降
D．漏斗中液面开始时先上升，加酶后继续上升至停止
11．（2017高一上·双鸭山期中）将洋葱内表皮细胞分别放在清水、0.3g/mL的KNO3溶液和0.3g/mL的蔗糖溶液中，其原生质体体积随时间推移而变化的曲线分别是下图中的（ ）
A．a、b、c B．b、c、a C．c、b、a D．a、c、b
12．（2017高一下·河北期中）用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片，观察细胞的变化。下列有关该实验的叙述，正确的是（ ）
A．将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离及复原现象
B．在盖玻片一侧滴入清水，可观察到细胞液的颜色逐渐变深
C．用叶肉细胞做该实验，叶绿体的存在不影响实验现象的观察
D．当质壁分离不能复原时，细胞仍具有正常的生理功能
13．（2019高一下·齐齐哈尔期末）下表资料显示四组马铃薯条分别浸入Ⅰ～Ⅳ四种不同溶液，1h后马铃薯条质量变化的百分率，假设溶质不被吸收，根据表中资料可得到的结论是（ ）
溶液 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
质量变化百分率 +5% -5% -3% 0%
A．溶液Ⅰ的浓度最小 B．溶液Ⅱ的浓度小于溶液Ⅲ
C．溶液Ⅳ的浓度最大 D．溶液Ⅳ是蒸馏水
14．（2018高一下·湖南开学考）如图P1、P2为半透膜制成的结构(单糖可以通过P1但无法通过P2)，实验开始时锁定不动。A室内为0.4mol/L葡萄糖溶液，B室内为0.2mol/L葡萄糖溶液，C室内为0.3mol/L麦芽糖溶液，达到平衡状态后，打开开关让其可自由滑动，P1、P2分别如何移动（ ）
A．P1向左、P2不动 B．P1向左、P2向左
C．P1向右、P2不动 D．P1不动、P2不动
15．如图表示植物叶表皮上气孔的开放原理．取同一叶片的两块表皮A和B，A放在清水中，B放在0.3g/mL KNO3溶液中，K+、NO3﹣离子可通过主动运输进入细胞．将A和B制成临时装片在显微镜下持续观察一段时间，观察到的表皮气孔情况是（ ）
A．A开启、B关闭 B．A关闭、B开启
C．A关闭、B先开启后关闭 D．A开启、B先关闭后开启
16．（2015高一上·宁阳月考）科学家做过这样的实验：准备好含Ca2+、Mg2+和Si4+的培养液，将水稻和番茄分别放在上述培养液中培养．一段时间后，结果如图所示．请据图分析错误的是（ ）
A．培养水稻的溶液中Mg2+、Ca2+浓度均会上升
B．番茄培养液里的Si4+浓度升高的原因是在培养过程中，番茄吸收水分子较其他离子较少，吸收Ca2+、Mg2+较多
C．根对离子的吸收具有选择性
D．据图可知不同作物对无机盐的吸收是有差异的
二、非选择题
17．（2017高一上·黑龙江期中）下图1表示渗透作用的装置，蔗糖溶液A、a起始浓度分别用MA、Ma表示，一段时间后溶液a液面上升的高度为h，其中半透膜为膀胱膜；图2表示在探究“植物细胞的吸水和失水”活动中，洋葱鳞片叶表皮细胞放在0.3g/mL蔗糖溶液后观察到的一个细胞示意图。请根据图回答下列问题：
（1）图1中A、a蔗糖溶液在实验初始时的浓度大小关系为MA Ma（填“大于”、“等于”或“小于”），后来达到渗透平衡时MA Ma（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）如果将图2细胞放人0.3g/mL的蔗糖溶液中，细胞会因失水而出现 现象。
（3）图1中的半透膜相当于图2细胞中的 （填结构名称）。
（4）图2中，如果B、b分别表示外界蔗糖溶液和细胞液，且浓度分别为MB、Mb，则达到平衡时MB Mb（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（5）若图2为实验加清水后观察到的现象，则我们将此现象称为 。伴随着该现象的发生，细胞的吸水能力逐渐 （填“增强”或“减弱”）。
18．（2017高一上·福州期末）如图为洋葱表层细胞在不同溶液中，细胞吸水力（细胞液浓度越大，该能力越强）和原生质体（植物细胞细胞壁以内部分）相对体积（正常状态为1.0）的相互关系图解，据图完成问题（注：试题中涉及要用的试剂应从所给的试剂中选择）．
材料和用具：紫色洋葱、显微镜、载玻片、吸水纸、滴管等．
供选择试剂：清水、质量浓度为0.1g/mL的KNO3溶液、质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液、质量浓度为0.5g/mL蔗糖溶液．
（1）若B→A过程发生后可自动发生A→B过程，选用的试剂是 ．具体操作步骤如下：
第一步：将一小块紫色洋葱表皮平展在载玻片中央的清水中，在显微镜下观察，可看到 （请描述原生质层的位置）．
第二步：在盖玻片一侧用滴管滴该试剂溶液，从盖玻片的另一侧用吸水纸吸滴加的溶液．
第三步：然后在显微镜下观察细胞的变化．
此实验是否需要再增设对照组？ ．
（2）若选择一种试剂在完成B→A过程后，无论换用哪种试剂，A→B过程都不会发生，则选择的试剂是 ．
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】适合用来做质壁分离实验的细胞是活的成熟的高等植物细胞，最好液泡有颜色便于观察。A紫色洋葱鳞片叶叶肉细胞，液泡无色，细胞质中有绿色的叶绿体，与C选项的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞相比，还是紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞更适合，因为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞具有紫色的大液泡，且细胞质无色，便于通过观察紫色液泡的大小来作为观察质壁分离的指标。紫色洋葱根尖分生区细胞是幼嫩的细胞，不具有大液泡，不宜作为实验材料，B不符合题意；紫色洋葱根尖伸长区细胞是成熟细胞，但液泡无色，细胞质无色，不便观察，C不符合题意。
故答案为：C
【分析】质壁分离和复原的条件
(1)质壁分离条件：活的具有中央液泡(大液泡)的植物细胞。
(2)质壁分离复原的条件：发生质壁分离的没有因失水太多而死亡的植物细胞。
观察植物细胞的质壁分离和复原的实验注意的几个问题
①实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡并且有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观察现象。
②质壁分离和质壁分离复原中水分子移动是双向的，其结果是双向水分子运动的差别所导致的现象。
③质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因为细胞壁是全透性且有水分通过原生质层渗出来。
④若用0.5 g/mL蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能自动复原，因为细胞过度失水而死亡。
⑤若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会出现质壁分离自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。
2．【答案】C
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】A、图中a组红细胞的形态结构没有发生改变，说明0.9%的氯化钠溶液是红细胞的等渗溶液，细胞没有发生渗透作用，A不符合题意；
B、b组细胞吸收的水分子大于排出的水分子，导致细胞体积变大，B不符合题意；
C、红细胞没有细胞壁，不会发生质壁分离，C符合题意；
D、若向a组烧杯中加入少量葡萄糖，细胞外液浓度增加，红细胞会失水收缩，由于葡萄糖经过协助扩散进入红细胞导致细胞内的溶液浓度增大，细胞又吸水恢复原状，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】细胞膜是选择透过性膜，即可看作一种特殊的半透膜，当膜两侧溶液具浓度差时即可发生渗透作用，水分子由低浓度溶液向高浓度溶液渗透，使细胞形态发生改变。因此本题图中结果显示人体红细胞细胞内溶液浓度与0.9%氯化钠溶液浓度相同，高于0.6%氯化钠溶液，低于1.2%氯化钠溶液浓度，即a组水分子进出细胞达到平衡，即不发生渗透作用，b组水分子向细胞内渗入导致细胞吸水膨胀，c组水分子向细胞外渗出使细胞失水皱缩；若增加a组溶质使a组溶液浓度增大，a组细胞也会失水皱缩；而发生质壁分离必须具有细胞壁和大液泡，并且细胞外溶液浓度大于细胞液浓度。
3．【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】解：原生质层包括细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质，相当于半透膜，具有选择透过性；只有成熟的植物细胞具有原生质层．
故答案为：D．
【分析】原生质层相当于半透膜，半透膜是指某些物质可以通过，而另一些物质不能通过的多孔性薄膜。物质能否通过取决于分子的大小，如常见的半透膜有动物的膀胱膜、肠衣、鸡蛋的蛋壳膜等。水、葡萄糖等较小的分子可以通过，而蔗糖、蛋白质等较大的分子不能通过。
4．【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】解：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．
故答案为：B．
【分析】细胞壁和原生质层能够发生分离称为质壁分离。
5．【答案】A
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】解：由题意可知，甲、乙、丙细胞中，甲的浓度最高，渗透压最大，乙、丙细胞中的水分进入甲细胞中，乙、丙细胞之间，乙细胞液的浓度大于丙，水分从丙细胞进入乙．
故答案为：A．
【分析】渗透作用是指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜，从低浓度向高浓度扩散的过程。发生渗透作用的条件：①是具有半透膜；②是半透膜两侧具有浓度差。扩散方向：由低浓度向高浓度
6．【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】①根尖分生区细胞属于未成熟的植物细胞，没有大液泡，①正确；
②口腔上皮细胞没有细胞壁，放在高浓度的外界溶液中不能发生质壁分离，②正确；
③用开水煮过的紫色洋葱细胞都是死细胞，放在高浓度的外界溶液中不能发生质壁分离，③正确；
④质壁分离中质是原生质层，壁是细胞壁，则去除细胞壁的植物细胞不能发生质壁分离，④正确．
故选：D．
【分析】质壁分离的原因分析：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．因此有大液泡的活的植物细胞，才能发生质壁分离；而动物细胞、无大液泡的或死的植物细胞不能发生质壁分离．
7．【答案】B
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】解：细菌的细胞膜有选择透过性，所以当其和外界溶液接触时会发生渗透作用，在高浓度的食盐水中会导致细胞失水过多而死亡。
故答案为：B。
【分析】渗透作用是指水分子通过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液扩散的过程.在高浓度盐水环境中，细菌会由于细胞渗透作用失水过多，而导致死亡。
8．【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】AB段细胞在吸水的同时也吸收K+、NO3-，由于细胞吸水速率大于吸收K+、NO3-的速率，导致KNO3溶液浓度上升，A不符合题意；AB段由于细胞不断吸水，A点时液泡的体积小于B点时液泡的体积，所以A点时可观察到细胞中紫色区域比B点小，B不符合题意；BC段KNO3溶液浓度逐渐降低，说明细胞吸水速率小于吸收K+、NO3-的速率，细胞失水，正在发生质壁分离复原，但原生质层还没有恢复原状，C符合题意；由于AB段细胞吸水导致B点时KNO3溶液浓度达到最大，因此B点时细胞液浓度可以大于或等于外界溶液浓度，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】细胞吸水、失水的判断方法
(1)通过比较细胞外溶液和细胞液的浓度大小来判断。当细胞外溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；当细胞外溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水。当细胞外溶液与细胞液的浓度相等时，细胞失水量和吸水量相等，处于动态平衡。
(2)根据重量或长度变化(如萝卜条)来判定。若重量增加或长度变长，则吸水；反之则失水。
9．【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】根据甲乙丙3个细胞的质壁分离程度判断，3个细胞丙失水最多，然后是乙，最后是甲（几乎没有失水），说明实验前蔗糖溶液浓度为a＜b＜c，①错误；一般来讲，质壁分离后的活细胞的细胞液浓度和细胞外液浓度基本是相等的，根据图中3个原生质层的体积判断细胞液浓度是甲＜乙＜丙，所以实验后蔗糖溶液浓度为a＜b＜c，②错误；由图中实验后原生质层的体积分析可知丙细胞失去的水最多，原生质层的体积最小，所以其吸水能力最强，③正确；根据图中3个原生质层的体积判断细胞液浓度是甲＜乙＜丙，④正确。
故答案为：B
【分析】植物细胞的吸水和失水：
原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞质壁分离
外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞质壁分离复原
外界溶液浓度=细胞液浓度时就，水分进出细胞处于动态平衡
10．【答案】C
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】半透膜不允许蔗糖和蔗糖酶通过，则在玻璃槽中不会测出蔗糖和蔗糖酶，故A不符合题意；蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖，在玻璃槽中会测出葡萄糖和果糖，蔗糖酶是大分子物质在玻璃槽中测不出，故B不符合题意；由于蔗糖溶液浓度大于蒸馏水，且蔗糖是二糖，不能通过半透膜，因而开始时漏斗液面上升，故C符合题意；加入酶后，蔗糖水解为单糖，溶液浓度增大，导致继续吸水，液面继续上升，但由于单糖分子可通过半透膜进入蒸馏水中，使外界溶液浓度增大，半透膜两侧浓度差减小，从而使液面下降，故D不符合题意．
故答案为：C
【分析】解答此题，要理清渗透作用的原理，特别要注意浓度是指体积分数而不是质量分数。
11．【答案】A
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】将洋葱内表皮细胞放在清水中，因细胞液的浓度大于外界溶液的浓度，细胞吸水，导致原生质体体积增大，但由于细胞壁的支持和保护作用，原生质体体积不会无限增大，可用曲线a表示；将洋葱内表皮细胞放在0.3g/mL的KNO3溶液中，因KNO3溶液的浓度高于细胞液浓度，细胞失水导致原生质体体积变小，随着硝酸根离子和钾离子不断通过主动运输的方式被细胞吸收，使细胞液的浓度增大，渗透压升高，细胞渗透吸水，原生质体体积变大，与曲线b相对应；将洋葱内表皮细胞放在0.3g/mL的蔗糖溶液中，蔗糖分子不能通过细胞膜，因细胞液的浓度小于外界溶液的浓度，细胞会因失水而发生质壁分离，导致原生质体体积变小，与曲线c相对应。综上所述，A符合题意，B、C、D三不符合题意。
故答案为：A
【分析】巧判细胞能否发生质壁分离和复原
(1)从细胞角度分析
①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离和复原现象。
②具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离和复原现象。
(2)从溶液角度分析
①在一定浓度(溶质不能透过膜)的溶液中只会发生质壁分离现象，不能发生质壁分离后自动复原现象(只有用清水或低渗溶液处理，方可复原)。
②在一定浓度(溶质可透过膜)的溶液(如KNO3、甘油等)中可发生质壁分离后自动复原现象。
③在过高浓度溶液中可发生质壁分离现象，因过度失水而不会发生质壁分离复原现象。
12．【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】观察细胞质壁分离实验中用的是活细胞，因此不能放在酒精灯上加热，A不符合题意；在盖玻片一侧滴加清水，细胞吸水，细胞液的颜色应该逐渐变浅，B不符合题意；用叶肉细胞做该实验，叶绿体的存在有利于实验现象的观察，C符合题意；当质壁分离不能复原时候，细胞会死亡，不能进行正常生理功能，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】解答本题要理清质壁分离与复原的原理，当细胞外溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，细胞发生质壁分离；当细胞外溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，细胞质壁分离复原。
13．【答案】A
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】根据题意可知：马铃薯条在Ⅰ溶液中吸水，在Ⅱ溶液中失水较多，在Ⅲ溶液中失水较少，在Ⅳ溶液中吸水失水达到动态平衡，故外界四种溶液浓度大小为Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ＞Ⅰ。
故答案为：A。
【分析】由题意可知：四组马铃薯条分别在Ⅰ～Ⅳ四种液体中发生了吸水、失水、失水、吸水失水达到动态平衡四种情况．由此可推知外界四种溶液浓度大小为Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ＞Ⅰ。
14．【答案】D
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】A室内葡萄糖溶液浓度为0.4mol/L，B室内葡萄糖溶液浓度为0.2mol/L，由于葡萄糖(属于单糖)可以通过P1，所以达到平衡状态后，A、B两室内的浓度相等，都是0.3mol/L，C室内的麦芽糖（属于二糖）溶液浓度也为0.3mol/L，故P1、P2都不动。D符合题意，A、B、C不符合题意。
故答案为：D
【分析】 据图分析，渗透装作用是指水分通过半透膜，从溶质浓度低的溶液向溶质浓度高的溶液的转移现象，浓度是指物质的量的浓度。据此答题。
15．【答案】D
【知识点】渗透作用；主动运输
【解析】【解答】A放在清水中，保卫细胞吸水，则气孔逐渐开放．B放在0.3g/mL KNO3溶液中，保卫细胞首先失水，气孔关闭，随着细胞通过主动运输吸收硝酸根离子和钾离子，当细胞液浓度大于细胞外液浓度时，细胞又能渗透吸水，所以保卫细胞质壁分离后会自动复原，气孔开放．ABC错误，D正确．
故选：D．
【分析】阅读题干可知，该题涉及的知识点是细胞渗透吸水或失水的原理，主动运输的过程和意义，梳理相关知识点，然后结合题干信息进行解答．
16．【答案】B
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】解：A、据图分析，培养水稻的溶液中Mg2+、Ca2+浓度均会上升，A正确；
B、番茄培养液里的Si4+浓度升高的原因是在培养过程中，番茄吸收水分较其他离子较多，吸收Si4+较少，B错误；
C、材料表明，根对离子的吸收具有选择透过性，这一特性与细胞膜上载体蛋白（的种类和数量）有关，C正确；
D、由图例分析可知，不同植物对同种离子的需要量及同一植物对不同离子的需要量不同，因此植物对矿质元素的吸收具有选择性，D正确．
故选：B．
【分析】根据题意和图形分析可知：1、现象：将水稻和番茄分别放在含Mg2+、Ca2+、和Si4+的培养液中培养，一段时间后，番茄培养液中的Mg2+和Ca2+浓度下降，水稻培养液中的Mg2+和Ca2+浓度增高．Si4+的情况刚好相反：水稻吸收大量的Si4+，而番茄吸收Si4+少；2、结论：水稻吸收水分的相对速率大于吸收Mg2+和Ca2+的相对速率，吸收吸收水分的相对速率小于吸收Si4+的相对速率；番茄正好相反．
17．【答案】（1）小于；小于
（2）质壁分离
（3）原生质层
（4）等于
（5）质壁分离的复原；减弱
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】解：质壁分离指的是原生质层与细胞壁的分离，在高浓度溶液中细胞失水发生质壁分离，再放入清水中质壁分离自动复原。图1中半透膜可以让水分子自由通过，而蔗糖分子不能；图2中①为细胞膜，③为液泡膜，②为两层膜之间的细胞质，它们共同构成了原生质层。
（1）实验开始前，漏斗内外的液面相同，但一段时间后，水分透过半透膜进入漏斗内，说明漏斗内蔗糖溶液浓度大于漏斗外溶液浓度，即MA（2）如果将图2细胞放人0.3g/mL的蔗糖溶液中，细胞会因失水而出现质壁分离现象。
（3）图1中的半透膜相当于图2中的原生质层，由①细胞膜、③液泡膜和(2)两层膜之间的细胞质组成。
（4）因为开始时蔗糖浓度大于细胞液浓度，细胞失水，细胞液浓度逐渐增大，当蔗糖浓度等于细胞液浓度时，水分进出细胞达到动态平衡，即达到平衡时MB=Mb。
（5）如果把植物细胞放在清水中，因为外界溶液浓度小于细胞液浓度，真核细胞吸水，故此时细胞处于质壁分离复原过程；随着吸水过程的进行，细胞液浓度变小，细胞内渗透压减小，细胞的吸水能力逐渐减弱。
【分析】渗透作用装置中采用的半透膜物理性膜，生物膜是选择透过性膜，植物细胞的吸水和失水时，由原生质层充当半透膜，即细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质构成原生质层。在渗透作用装置中，达到平衡后，由于液面存在高度差，导致仍然存在Ma＞MA；但是对于植物细胞来说，达到平衡后，MB=Mb。
18．【答案】（1）质量浓度为0.1g/mL的KNO3溶液；原生质层紧紧地贴着细胞壁（原生质层体积不变）；否
（2）质量浓度为0.5g/mL的蔗糖溶液
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】解：（1）若B→A过程发生后可自动发生A→B过程，说明细胞发生质壁分离和自动复原；则加入的试剂为质量浓度为0.1g/mL的KNO3溶液；原因是 K+和NO3﹣会通过主动运输（主动转动）进入细胞，使细胞液浓度逐渐升高后（细胞水势下降），外界的水进入细胞内，质壁分离自动复原．实验方法：第一步：将一小块紫色洋葱表皮平展在载玻片中央的清水中，盖上盖玻片，在显微镜下观察，可看到原生质层紧紧地贴着细胞壁等现象．第二步：在盖玻片一侧滴入质量浓度为0.1 g/mL的KNO3溶液，另一侧用吸水纸吸引，这样重复几次，使洋葱表皮浸入到KNO3溶液中．第三步：用显微镜连续观察细胞，记录结果．实验过程中先质壁分离，后质壁分离复原，形成前后自身对照．（2）置于质量浓度为0.5g/mL的蔗糖溶液，细胞质壁分离和不能复原，原因是该溶液浓度过高，在该溶液内细胞过度失水死亡，质壁分离不能复原．
故答案为：（1）质量浓度为0.1g/mL的KNO3溶液 原生质层紧紧地贴着细胞壁（原生质层体积不变） 否（2）质量浓度为0.5g/mL的蔗糖溶液
【分析】1、根据图文分析，当细胞相对体积高于1.0时，细胞内的水较多，相对于正常情况下为吸水；当细胞相对体积低于1.0时，细胞内的水较少，相对于正常情况下为失水.2、置于质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液时，细胞可质壁分离，再换低于质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液时，细胞可复原；置于质量浓度为0.1g/mL的KNO3溶液时，细胞可先质壁分离再自动复原；置于质量浓度为50%的葡萄糖溶液时，细胞先质壁分离后不能复原．
1 / 1高中生物人教版新课标必修一4.1 跨膜运输的实例 同步训练
一、单选题
1．（2018·海南）在不染色的条件下，下列实验材料中，最适合观察细胞质壁分离现象的是（ ）
A．紫色洋葱鳞片叶叶肉细胞 B．紫色洋葱根尖分生区细胞
C．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞 D．紫色洋葱根尖伸长区细胞
【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】适合用来做质壁分离实验的细胞是活的成熟的高等植物细胞，最好液泡有颜色便于观察。A紫色洋葱鳞片叶叶肉细胞，液泡无色，细胞质中有绿色的叶绿体，与C选项的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞相比，还是紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞更适合，因为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞具有紫色的大液泡，且细胞质无色，便于通过观察紫色液泡的大小来作为观察质壁分离的指标。紫色洋葱根尖分生区细胞是幼嫩的细胞，不具有大液泡，不宜作为实验材料，B不符合题意；紫色洋葱根尖伸长区细胞是成熟细胞，但液泡无色，细胞质无色，不便观察，C不符合题意。
故答案为：C
【分析】质壁分离和复原的条件
(1)质壁分离条件：活的具有中央液泡(大液泡)的植物细胞。
(2)质壁分离复原的条件：发生质壁分离的没有因失水太多而死亡的植物细胞。
观察植物细胞的质壁分离和复原的实验注意的几个问题
①实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡并且有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观察现象。
②质壁分离和质壁分离复原中水分子移动是双向的，其结果是双向水分子运动的差别所导致的现象。
③质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因为细胞壁是全透性且有水分通过原生质层渗出来。
④若用0.5 g/mL蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能自动复原，因为细胞过度失水而死亡。
⑤若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会出现质壁分离自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。
2．（2018·浙江模拟）将人体红细胞分别置于浓度为0.9%、0.6%、1.2%的a、b、c三组氯化钠溶液中，浸泡一段时间后其细胞形态如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．图中a组细胞不发生渗透作用
B．浸泡过程中也有水分子从b组细胞渗出
C．c组细胞因渗透作用失水收缩而发生质壁分离
D．若向a组烧杯中加入少量葡萄糖，则其细胞可能会皱缩后恢复原状
【答案】C
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】A、图中a组红细胞的形态结构没有发生改变，说明0.9%的氯化钠溶液是红细胞的等渗溶液，细胞没有发生渗透作用，A不符合题意；
B、b组细胞吸收的水分子大于排出的水分子，导致细胞体积变大，B不符合题意；
C、红细胞没有细胞壁，不会发生质壁分离，C符合题意；
D、若向a组烧杯中加入少量葡萄糖，细胞外液浓度增加，红细胞会失水收缩，由于葡萄糖经过协助扩散进入红细胞导致细胞内的溶液浓度增大，细胞又吸水恢复原状，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】细胞膜是选择透过性膜，即可看作一种特殊的半透膜，当膜两侧溶液具浓度差时即可发生渗透作用，水分子由低浓度溶液向高浓度溶液渗透，使细胞形态发生改变。因此本题图中结果显示人体红细胞细胞内溶液浓度与0.9%氯化钠溶液浓度相同，高于0.6%氯化钠溶液，低于1.2%氯化钠溶液浓度，即a组水分子进出细胞达到平衡，即不发生渗透作用，b组水分子向细胞内渗入导致细胞吸水膨胀，c组水分子向细胞外渗出使细胞失水皱缩；若增加a组溶质使a组溶液浓度增大，a组细胞也会失水皱缩；而发生质壁分离必须具有细胞壁和大液泡，并且细胞外溶液浓度大于细胞液浓度。
3．（2016高三上·天津期中）植物原生质层是指（ ）
A．细胞质和细胞器基质
B．细胞膜和液泡膜之间的细胞质
C．细胞膜和液泡膜
D．细胞膜和液泡膜及两层膜之间的细胞质
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】解：原生质层包括细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质，相当于半透膜，具有选择透过性；只有成熟的植物细胞具有原生质层．
故答案为：D．
【分析】原生质层相当于半透膜，半透膜是指某些物质可以通过，而另一些物质不能通过的多孔性薄膜。物质能否通过取决于分子的大小，如常见的半透膜有动物的膀胱膜、肠衣、鸡蛋的蛋壳膜等。水、葡萄糖等较小的分子可以通过，而蔗糖、蛋白质等较大的分子不能通过。
4．（2016高一上·石家庄期中）植物细胞的质壁分离过程中，与细胞壁分离的是（ ）
A．细胞核 B．原生质层 C．细胞质 D．液泡膜
【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】解：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．
故答案为：B．
【分析】细胞壁和原生质层能够发生分离称为质壁分离。
5．（2016高一上·黑龙江期中）如图表示某植物相邻的3个细胞，其细胞液浓度依次为甲＞乙＞丙，正确表示它们之间水分子渗透方向的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】解：由题意可知，甲、乙、丙细胞中，甲的浓度最高，渗透压最大，乙、丙细胞中的水分进入甲细胞中，乙、丙细胞之间，乙细胞液的浓度大于丙，水分从丙细胞进入乙．
故答案为：A．
【分析】渗透作用是指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜，从低浓度向高浓度扩散的过程。发生渗透作用的条件：①是具有半透膜；②是半透膜两侧具有浓度差。扩散方向：由低浓度向高浓度
6．（2015高一上·洞口期末）某同学用0.30g/mL蔗糖溶液处理生物细胞，却没有观察到质壁分离现象，原因是（ ）
①选用的材料是根尖分生区细胞
②选用的材料是口腔上皮细胞
③选用的材料是用开水煮过的紫色洋葱细胞
④选用的材料是除去了细胞壁的植物细胞．
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①②③④
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】①根尖分生区细胞属于未成熟的植物细胞，没有大液泡，①正确；
②口腔上皮细胞没有细胞壁，放在高浓度的外界溶液中不能发生质壁分离，②正确；
③用开水煮过的紫色洋葱细胞都是死细胞，放在高浓度的外界溶液中不能发生质壁分离，③正确；
④质壁分离中质是原生质层，壁是细胞壁，则去除细胞壁的植物细胞不能发生质壁分离，④正确．
故选：D．
【分析】质壁分离的原因分析：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．因此有大液泡的活的植物细胞，才能发生质壁分离；而动物细胞、无大液泡的或死的植物细胞不能发生质壁分离．
7．（2020高一上·滨海期末）利用高浓度的盐水杀菌的原理是（ ）
A．盐水中的氯与钠具有杀菌作用
B．由于渗透作用，细菌脱水死亡
C．由于渗透作用，细菌因吸水过多而涨破
D．高浓度盐水中水分不足，不利用细菌生长
【答案】B
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】解：细菌的细胞膜有选择透过性，所以当其和外界溶液接触时会发生渗透作用，在高浓度的食盐水中会导致细胞失水过多而死亡。
故答案为：B。
【分析】渗透作用是指水分子通过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液扩散的过程.在高浓度盐水环境中，细菌会由于细胞渗透作用失水过多，而导致死亡。
8．（2018·南通模拟）将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞浸入低浓度的KNO3溶液中，显微镜观察发现细胞吸水膨胀。每隔一段时间测定KNO3的浓度，结果如下图所示。下列有关叙述错误的是 （ ）
A．AB段变化是细胞吸水速率大于吸收离子速率的结果
B．A点时可观察到细胞中紫色区域比B点小
C．BC段发生质壁分离复原，原生质层逐渐恢复原状
D．B点时细胞液浓度可以大于或等于外界溶液浓度
【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】AB段细胞在吸水的同时也吸收K+、NO3-，由于细胞吸水速率大于吸收K+、NO3-的速率，导致KNO3溶液浓度上升，A不符合题意；AB段由于细胞不断吸水，A点时液泡的体积小于B点时液泡的体积，所以A点时可观察到细胞中紫色区域比B点小，B不符合题意；BC段KNO3溶液浓度逐渐降低，说明细胞吸水速率小于吸收K+、NO3-的速率，细胞失水，正在发生质壁分离复原，但原生质层还没有恢复原状，C符合题意；由于AB段细胞吸水导致B点时KNO3溶液浓度达到最大，因此B点时细胞液浓度可以大于或等于外界溶液浓度，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】细胞吸水、失水的判断方法
(1)通过比较细胞外溶液和细胞液的浓度大小来判断。当细胞外溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；当细胞外溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水。当细胞外溶液与细胞液的浓度相等时，细胞失水量和吸水量相等，处于动态平衡。
(2)根据重量或长度变化(如萝卜条)来判定。若重量增加或长度变长，则吸水；反之则失水。
9．（2018高一上·韶关期末）假设将标号为甲、乙、丙的同一种植物细胞分别放在a、b、c三种不同的蔗糖溶液中，一段时间后得到如图所示状态（原生质层不再变化）。据图分析推理正确的是（ ）
①实验前蔗糖溶液浓度为a＞b＞c
②实验后蔗糖溶液浓度为c=b≥a
③实验后丙细胞的吸水能力最强
④实验后细胞液浓度丙＞乙＞甲
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】根据甲乙丙3个细胞的质壁分离程度判断，3个细胞丙失水最多，然后是乙，最后是甲（几乎没有失水），说明实验前蔗糖溶液浓度为a＜b＜c，①错误；一般来讲，质壁分离后的活细胞的细胞液浓度和细胞外液浓度基本是相等的，根据图中3个原生质层的体积判断细胞液浓度是甲＜乙＜丙，所以实验后蔗糖溶液浓度为a＜b＜c，②错误；由图中实验后原生质层的体积分析可知丙细胞失去的水最多，原生质层的体积最小，所以其吸水能力最强，③正确；根据图中3个原生质层的体积判断细胞液浓度是甲＜乙＜丙，④正确。
故答案为：B
【分析】植物细胞的吸水和失水：
原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞质壁分离
外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞质壁分离复原
外界溶液浓度=细胞液浓度时就，水分进出细胞处于动态平衡
10．（2018高三上·牡丹江期末）如图实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允许单糖通过．漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶．实验现象最可能是（ ）
A．在玻璃槽中会测出蔗糖和蔗糖酶
B．在玻璃槽中会测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶
C．漏斗中液面开始时先上升，加酶后上升再下降
D．漏斗中液面开始时先上升，加酶后继续上升至停止
【答案】C
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】半透膜不允许蔗糖和蔗糖酶通过，则在玻璃槽中不会测出蔗糖和蔗糖酶，故A不符合题意；蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖，在玻璃槽中会测出葡萄糖和果糖，蔗糖酶是大分子物质在玻璃槽中测不出，故B不符合题意；由于蔗糖溶液浓度大于蒸馏水，且蔗糖是二糖，不能通过半透膜，因而开始时漏斗液面上升，故C符合题意；加入酶后，蔗糖水解为单糖，溶液浓度增大，导致继续吸水，液面继续上升，但由于单糖分子可通过半透膜进入蒸馏水中，使外界溶液浓度增大，半透膜两侧浓度差减小，从而使液面下降，故D不符合题意．
故答案为：C
【分析】解答此题，要理清渗透作用的原理，特别要注意浓度是指体积分数而不是质量分数。
11．（2017高一上·双鸭山期中）将洋葱内表皮细胞分别放在清水、0.3g/mL的KNO3溶液和0.3g/mL的蔗糖溶液中，其原生质体体积随时间推移而变化的曲线分别是下图中的（ ）
A．a、b、c B．b、c、a C．c、b、a D．a、c、b
【答案】A
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】将洋葱内表皮细胞放在清水中，因细胞液的浓度大于外界溶液的浓度，细胞吸水，导致原生质体体积增大，但由于细胞壁的支持和保护作用，原生质体体积不会无限增大，可用曲线a表示；将洋葱内表皮细胞放在0.3g/mL的KNO3溶液中，因KNO3溶液的浓度高于细胞液浓度，细胞失水导致原生质体体积变小，随着硝酸根离子和钾离子不断通过主动运输的方式被细胞吸收，使细胞液的浓度增大，渗透压升高，细胞渗透吸水，原生质体体积变大，与曲线b相对应；将洋葱内表皮细胞放在0.3g/mL的蔗糖溶液中，蔗糖分子不能通过细胞膜，因细胞液的浓度小于外界溶液的浓度，细胞会因失水而发生质壁分离，导致原生质体体积变小，与曲线c相对应。综上所述，A符合题意，B、C、D三不符合题意。
故答案为：A
【分析】巧判细胞能否发生质壁分离和复原
(1)从细胞角度分析
①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离和复原现象。
②具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离和复原现象。
(2)从溶液角度分析
①在一定浓度(溶质不能透过膜)的溶液中只会发生质壁分离现象，不能发生质壁分离后自动复原现象(只有用清水或低渗溶液处理，方可复原)。
②在一定浓度(溶质可透过膜)的溶液(如KNO3、甘油等)中可发生质壁分离后自动复原现象。
③在过高浓度溶液中可发生质壁分离现象，因过度失水而不会发生质壁分离复原现象。
12．（2017高一下·河北期中）用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片，观察细胞的变化。下列有关该实验的叙述，正确的是（ ）
A．将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离及复原现象
B．在盖玻片一侧滴入清水，可观察到细胞液的颜色逐渐变深
C．用叶肉细胞做该实验，叶绿体的存在不影响实验现象的观察
D．当质壁分离不能复原时，细胞仍具有正常的生理功能
【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】观察细胞质壁分离实验中用的是活细胞，因此不能放在酒精灯上加热，A不符合题意；在盖玻片一侧滴加清水，细胞吸水，细胞液的颜色应该逐渐变浅，B不符合题意；用叶肉细胞做该实验，叶绿体的存在有利于实验现象的观察，C符合题意；当质壁分离不能复原时候，细胞会死亡，不能进行正常生理功能，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】解答本题要理清质壁分离与复原的原理，当细胞外溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，细胞发生质壁分离；当细胞外溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，细胞质壁分离复原。
13．（2019高一下·齐齐哈尔期末）下表资料显示四组马铃薯条分别浸入Ⅰ～Ⅳ四种不同溶液，1h后马铃薯条质量变化的百分率，假设溶质不被吸收，根据表中资料可得到的结论是（ ）
溶液 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
质量变化百分率 +5% -5% -3% 0%
A．溶液Ⅰ的浓度最小 B．溶液Ⅱ的浓度小于溶液Ⅲ
C．溶液Ⅳ的浓度最大 D．溶液Ⅳ是蒸馏水
【答案】A
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】根据题意可知：马铃薯条在Ⅰ溶液中吸水，在Ⅱ溶液中失水较多，在Ⅲ溶液中失水较少，在Ⅳ溶液中吸水失水达到动态平衡，故外界四种溶液浓度大小为Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ＞Ⅰ。
故答案为：A。
【分析】由题意可知：四组马铃薯条分别在Ⅰ～Ⅳ四种液体中发生了吸水、失水、失水、吸水失水达到动态平衡四种情况．由此可推知外界四种溶液浓度大小为Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ＞Ⅰ。
14．（2018高一下·湖南开学考）如图P1、P2为半透膜制成的结构(单糖可以通过P1但无法通过P2)，实验开始时锁定不动。A室内为0.4mol/L葡萄糖溶液，B室内为0.2mol/L葡萄糖溶液，C室内为0.3mol/L麦芽糖溶液，达到平衡状态后，打开开关让其可自由滑动，P1、P2分别如何移动（ ）
A．P1向左、P2不动 B．P1向左、P2向左
C．P1向右、P2不动 D．P1不动、P2不动
【答案】D
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】A室内葡萄糖溶液浓度为0.4mol/L，B室内葡萄糖溶液浓度为0.2mol/L，由于葡萄糖(属于单糖)可以通过P1，所以达到平衡状态后，A、B两室内的浓度相等，都是0.3mol/L，C室内的麦芽糖（属于二糖）溶液浓度也为0.3mol/L，故P1、P2都不动。D符合题意，A、B、C不符合题意。
故答案为：D
【分析】 据图分析，渗透装作用是指水分通过半透膜，从溶质浓度低的溶液向溶质浓度高的溶液的转移现象，浓度是指物质的量的浓度。据此答题。
15．如图表示植物叶表皮上气孔的开放原理．取同一叶片的两块表皮A和B，A放在清水中，B放在0.3g/mL KNO3溶液中，K+、NO3﹣离子可通过主动运输进入细胞．将A和B制成临时装片在显微镜下持续观察一段时间，观察到的表皮气孔情况是（ ）
A．A开启、B关闭 B．A关闭、B开启
C．A关闭、B先开启后关闭 D．A开启、B先关闭后开启
【答案】D
【知识点】渗透作用；主动运输
【解析】【解答】A放在清水中，保卫细胞吸水，则气孔逐渐开放．B放在0.3g/mL KNO3溶液中，保卫细胞首先失水，气孔关闭，随着细胞通过主动运输吸收硝酸根离子和钾离子，当细胞液浓度大于细胞外液浓度时，细胞又能渗透吸水，所以保卫细胞质壁分离后会自动复原，气孔开放．ABC错误，D正确．
故选：D．
【分析】阅读题干可知，该题涉及的知识点是细胞渗透吸水或失水的原理，主动运输的过程和意义，梳理相关知识点，然后结合题干信息进行解答．
16．（2015高一上·宁阳月考）科学家做过这样的实验：准备好含Ca2+、Mg2+和Si4+的培养液，将水稻和番茄分别放在上述培养液中培养．一段时间后，结果如图所示．请据图分析错误的是（ ）
A．培养水稻的溶液中Mg2+、Ca2+浓度均会上升
B．番茄培养液里的Si4+浓度升高的原因是在培养过程中，番茄吸收水分子较其他离子较少，吸收Ca2+、Mg2+较多
C．根对离子的吸收具有选择性
D．据图可知不同作物对无机盐的吸收是有差异的
【答案】B
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】解：A、据图分析，培养水稻的溶液中Mg2+、Ca2+浓度均会上升，A正确；
B、番茄培养液里的Si4+浓度升高的原因是在培养过程中，番茄吸收水分较其他离子较多，吸收Si4+较少，B错误；
C、材料表明，根对离子的吸收具有选择透过性，这一特性与细胞膜上载体蛋白（的种类和数量）有关，C正确；
D、由图例分析可知，不同植物对同种离子的需要量及同一植物对不同离子的需要量不同，因此植物对矿质元素的吸收具有选择性，D正确．
故选：B．
【分析】根据题意和图形分析可知：1、现象：将水稻和番茄分别放在含Mg2+、Ca2+、和Si4+的培养液中培养，一段时间后，番茄培养液中的Mg2+和Ca2+浓度下降，水稻培养液中的Mg2+和Ca2+浓度增高．Si4+的情况刚好相反：水稻吸收大量的Si4+，而番茄吸收Si4+少；2、结论：水稻吸收水分的相对速率大于吸收Mg2+和Ca2+的相对速率，吸收吸收水分的相对速率小于吸收Si4+的相对速率；番茄正好相反．
二、非选择题
17．（2017高一上·黑龙江期中）下图1表示渗透作用的装置，蔗糖溶液A、a起始浓度分别用MA、Ma表示，一段时间后溶液a液面上升的高度为h，其中半透膜为膀胱膜；图2表示在探究“植物细胞的吸水和失水”活动中，洋葱鳞片叶表皮细胞放在0.3g/mL蔗糖溶液后观察到的一个细胞示意图。请根据图回答下列问题：
（1）图1中A、a蔗糖溶液在实验初始时的浓度大小关系为MA Ma（填“大于”、“等于”或“小于”），后来达到渗透平衡时MA Ma（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）如果将图2细胞放人0.3g/mL的蔗糖溶液中，细胞会因失水而出现 现象。
（3）图1中的半透膜相当于图2细胞中的 （填结构名称）。
（4）图2中，如果B、b分别表示外界蔗糖溶液和细胞液，且浓度分别为MB、Mb，则达到平衡时MB Mb（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（5）若图2为实验加清水后观察到的现象，则我们将此现象称为 。伴随着该现象的发生，细胞的吸水能力逐渐 （填“增强”或“减弱”）。
【答案】（1）小于；小于
（2）质壁分离
（3）原生质层
（4）等于
（5）质壁分离的复原；减弱
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】解：质壁分离指的是原生质层与细胞壁的分离，在高浓度溶液中细胞失水发生质壁分离，再放入清水中质壁分离自动复原。图1中半透膜可以让水分子自由通过，而蔗糖分子不能；图2中①为细胞膜，③为液泡膜，②为两层膜之间的细胞质，它们共同构成了原生质层。
（1）实验开始前，漏斗内外的液面相同，但一段时间后，水分透过半透膜进入漏斗内，说明漏斗内蔗糖溶液浓度大于漏斗外溶液浓度，即MA（2）如果将图2细胞放人0.3g/mL的蔗糖溶液中，细胞会因失水而出现质壁分离现象。
（3）图1中的半透膜相当于图2中的原生质层，由①细胞膜、③液泡膜和(2)两层膜之间的细胞质组成。
（4）因为开始时蔗糖浓度大于细胞液浓度，细胞失水，细胞液浓度逐渐增大，当蔗糖浓度等于细胞液浓度时，水分进出细胞达到动态平衡，即达到平衡时MB=Mb。
（5）如果把植物细胞放在清水中，因为外界溶液浓度小于细胞液浓度，真核细胞吸水，故此时细胞处于质壁分离复原过程；随着吸水过程的进行，细胞液浓度变小，细胞内渗透压减小，细胞的吸水能力逐渐减弱。
【分析】渗透作用装置中采用的半透膜物理性膜，生物膜是选择透过性膜，植物细胞的吸水和失水时，由原生质层充当半透膜，即细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质构成原生质层。在渗透作用装置中，达到平衡后，由于液面存在高度差，导致仍然存在Ma＞MA；但是对于植物细胞来说，达到平衡后，MB=Mb。
18．（2017高一上·福州期末）如图为洋葱表层细胞在不同溶液中，细胞吸水力（细胞液浓度越大，该能力越强）和原生质体（植物细胞细胞壁以内部分）相对体积（正常状态为1.0）的相互关系图解，据图完成问题（注：试题中涉及要用的试剂应从所给的试剂中选择）．
材料和用具：紫色洋葱、显微镜、载玻片、吸水纸、滴管等．
供选择试剂：清水、质量浓度为0.1g/mL的KNO3溶液、质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液、质量浓度为0.5g/mL蔗糖溶液．
（1）若B→A过程发生后可自动发生A→B过程，选用的试剂是 ．具体操作步骤如下：
第一步：将一小块紫色洋葱表皮平展在载玻片中央的清水中，在显微镜下观察，可看到 （请描述原生质层的位置）．
第二步：在盖玻片一侧用滴管滴该试剂溶液，从盖玻片的另一侧用吸水纸吸滴加的溶液．
第三步：然后在显微镜下观察细胞的变化．
此实验是否需要再增设对照组？ ．
（2）若选择一种试剂在完成B→A过程后，无论换用哪种试剂，A→B过程都不会发生，则选择的试剂是 ．
【答案】（1）质量浓度为0.1g/mL的KNO3溶液；原生质层紧紧地贴着细胞壁（原生质层体积不变）；否
（2）质量浓度为0.5g/mL的蔗糖溶液
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】解：（1）若B→A过程发生后可自动发生A→B过程，说明细胞发生质壁分离和自动复原；则加入的试剂为质量浓度为0.1g/mL的KNO3溶液；原因是 K+和NO3﹣会通过主动运输（主动转动）进入细胞，使细胞液浓度逐渐升高后（细胞水势下降），外界的水进入细胞内，质壁分离自动复原．实验方法：第一步：将一小块紫色洋葱表皮平展在载玻片中央的清水中，盖上盖玻片，在显微镜下观察，可看到原生质层紧紧地贴着细胞壁等现象．第二步：在盖玻片一侧滴入质量浓度为0.1 g/mL的KNO3溶液，另一侧用吸水纸吸引，这样重复几次，使洋葱表皮浸入到KNO3溶液中．第三步：用显微镜连续观察细胞，记录结果．实验过程中先质壁分离，后质壁分离复原，形成前后自身对照．（2）置于质量浓度为0.5g/mL的蔗糖溶液，细胞质壁分离和不能复原，原因是该溶液浓度过高，在该溶液内细胞过度失水死亡，质壁分离不能复原．
故答案为：（1）质量浓度为0.1g/mL的KNO3溶液 原生质层紧紧地贴着细胞壁（原生质层体积不变） 否（2）质量浓度为0.5g/mL的蔗糖溶液
【分析】1、根据图文分析，当细胞相对体积高于1.0时，细胞内的水较多，相对于正常情况下为吸水；当细胞相对体积低于1.0时，细胞内的水较少，相对于正常情况下为失水.2、置于质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液时，细胞可质壁分离，再换低于质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液时，细胞可复原；置于质量浓度为0.1g/mL的KNO3溶液时，细胞可先质壁分离再自动复原；置于质量浓度为50%的葡萄糖溶液时，细胞先质壁分离后不能复原．
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