（新人教）生物必修一课时素养评价12：被动运输（含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台
课时素养评价 十二
　被 动 运 输
　　　　　　　　　 (20分钟·70分)
一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分)
1.如图,甲、乙为两个渗透装置。甲图是发生渗透作用时的初始状态,乙图是较长时间之后达到动态平衡的状态。下列有关叙述错误的是 (　　)
A.图中③为半透膜,水分子能自由通过
B.甲图中溶液②的浓度大于溶液①的浓度
C.乙图中溶液①的浓度与溶液②的浓度相等
D.甲图中溶液①和溶液②的浓度差越大,乙图的水柱越高
【解析】选C。甲、乙图中③为半透膜,水分子能自由通过,A项正确;根据漏斗中液面上升,可判断甲图中溶液②的浓度大于溶液①的浓度,B项正确;乙图中溶液①的浓度小于溶液②的浓度,C项错误;甲图中溶液①和溶液②的浓度差越大,乙图的水柱越高,D项正确。
　【误区警示】本题易判断C项正确,错因为对渗透装置原理不理解。当达到渗透平衡状态时,半透膜两侧溶液浓度并不相等,正是漏斗中溶液的高浓度维持了两侧液面的高度差。
2.下列哪项不是细胞渗透失水进而发生质壁分离必备的条件 (　　)
A.植物细胞是活的而且有成熟液泡
B.原生质层两侧的溶液具有浓度差
C.细胞壁的伸缩性小于原生质层
D.液泡要含有色素
【解析】选D。植物细胞质壁分离的条件是植物细胞是活的,细胞膜对物质具有选择透过性,而且有成熟液泡,A项不符合题意;原生质层两侧的溶液具有浓度差,细胞能够失水,液泡体积减小,B项不符合题意;细胞壁的伸缩性小于原生质层,原生质层收缩快,而细胞壁收缩慢,质壁分离,故C项不符合题意;液泡中含有色素,便于观察,但不是质壁分离的必备条件,D项符合题意。
3.将人的红细胞放入4 ℃的蒸馏水中,一段时间后红细胞破裂,其主要原因是 (　　)
A.红细胞的液泡体积增大
B.蒸馏水大量进入红细胞
C.红细胞膜具有水溶性
D.低温时红细胞膜流动性增大
【解析】选B。人的红细胞属于动物细胞,没有像成熟植物细胞那样的大液泡,A错误;细胞膜具有选择透过性,放在蒸馏水中,因为外界溶液浓度低于细胞内浓度,导致吸水涨破,B正确;细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,而磷脂分子的尾部具有疏水性,细胞膜不具有水溶性,C错误;温度降低时,细胞膜的流动性减弱,D错误。
4.(2018·海南高考)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
【解析】选C。本题考查细胞质壁分离和复原实验。紫色洋葱鳞片叶叶肉细胞的液泡中没有色素,根尖分生区和伸长区细胞没有大液泡,它们都不适合在不染色的条件下观察质壁分离现象;紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色的大液泡,适合在不染色的条件下观察质壁分离现象。
　【误区警示】不同部位的植物细胞其生理特点不同
(1)分生区细胞分裂旺盛,细胞排列紧密。
(2)洋葱的叶分为两种,管状叶伸向空中,能进行光合作用,鳞片叶是地下部分,呈紫色或白色,层层包裹,富含营养。
5.将成熟植物细胞置于一定浓度的KNO3溶液中,细胞先发生质壁分离,随后自动发生质壁分离复原,关于其原因的叙述错误的是 (　　)
A.实验开始,溶液浓度大于细胞液浓度,细胞渗透失水发生质壁分离
B.细胞发生质壁分离后开始吸收K+和N
C.细胞吸收K+和N,使细胞液浓度大于溶液浓度,细胞渗透吸水发生质壁分离复原
D.该实验证明细胞膜具有选择透过性
【解析】选B。溶液浓度大于细胞液浓度,细胞渗透失水,导致细胞发生质壁分离,A正确;细胞膜上有K+和N的载体蛋白,能主动吸收,并非发生质壁分离后才吸收,一开始就会吸收,B错误;由于细胞一直在吸收K+和N,同时细胞还在渗透失水,导致细胞液浓度越来越大,溶液浓度越来越小,当细胞液浓度大于溶液浓度之后,细胞便会吸水发生质壁分离复原,C正确;该实验中细胞可以选择性吸收K+和N,可以证明细胞膜具有选择透过性,D正确。
【补偿训练】
　　在“观察植物细胞的质壁分离和质壁分离复原”实验中,之所以用已经成熟的洋葱鳞片叶外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】选D。用已经成熟的洋葱鳞片叶外表皮细胞作实验材料主要是因为成熟的植物细胞具有中央大液泡,便于观察,故D正确。
6.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.细胞膜上转运蛋白的数量
C.细胞中能量的多少
D.细胞膜上的某种载体蛋白数量
【解析】选A。甘油进入组织细胞的方式是自由扩散,其吸收量主要取决于组织液中甘油的浓度,与能量和转运蛋白无关。
7.将马铃薯块切成大小、形状相同的两半,各在其上挖个凹穴,穴内外分别放两种溶液,一种是清水,另一种是质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液,液面一样高。一段时间后液面变化如图所示,下列说法正确的是 (　　)
A.a是蔗糖溶液,b是清水
B.a是清水,b是蔗糖溶液
C.甲中c处细胞吸水
D.乙中c处细胞失水
【解析】选A。渗透作用水分的运输方向是从低浓度运输到高浓度;a液面上升,b液面下降,说明a是蔗糖溶液,b是清水,A项正确。
8.研究发现,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.根毛细胞吸水能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,植物细胞吸水需要消耗能量
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
【解析】选B。根毛细胞吸水能力与其细胞液中水相对含量有关,例如细胞液中水的相对含量少,根毛细胞吸水能力强,A正确;土壤溶液浓度过高时,细胞可通过自由扩散或协助扩散失水,都不需要消耗能量,B错误;据图分析,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。
二、非选择题(共2小题,共30分)
9.(14分)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溶液中,红细胞体积和初始体积之比的变化曲线。O点对应的浓度为红细胞吸水涨破时的浓度。请回答下列问题:
(1)分析上图,将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓度的溶液中,一段时间后,红细胞乙的吸水能力　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)红细胞甲,原因是　　　　　　　　　　　　　　。
(2)从细胞膜的角度分析,由于　　 　　　(填原因),水分子自由扩散通过细胞膜时会受到一定的阻碍。
(3)将猪的红细胞和肝细胞置于蒸馏水中,发现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,其原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　。
【解析】(1)将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓度的溶液中,一段时间后,二者的红细胞体积和初始体积之比均小于1,且乙的比值更小,说明红细胞乙的失水量多于红细胞甲的失水量,红细胞乙内溶液的渗透压高于红细胞甲内溶液的渗透压,所以红细胞乙的吸水能力大于红细胞甲的吸水能力。
(2)由于细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层,而磷脂分子头部亲水,尾部疏水,水分进入细胞经过磷脂分子尾部时受到阻碍。
(3)将猪的红细胞和肝细胞置于蒸馏水中,发现红细胞吸水涨破所需的时间少于肝细胞,究其原因可能是红细胞细胞膜上存在水通道蛋白,提高了水分子的运输效率,而肝细胞细胞膜上无水通道蛋白。
答案:(1)大于　红细胞乙失水量多,细胞内溶液渗透压较高,所以细胞吸水能力较强
(2)磷脂双分子层内部具有疏水性
(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
10.(16分)小蚌兰叶片正面呈绿色,背面呈紫红色,常用作盆栽观赏。某兴趣小组为探究气孔开闭与细胞吸水、失水的关系进行了如下实验:①配制不同浓度的蔗糖溶液;②制作小蚌兰叶片下表皮临时装片;③用显微镜观察小蚌兰叶片下表皮细胞质壁分离程度及气孔张开程度;④将小蚌兰叶片下表皮临时装片中的清水换成不同浓度的蔗糖溶液;⑤观察并记录实验结果。结果如表(“-”表示不能发生,“+”表示能发生,“+”越多表示程度越大),分析回答:
蔗糖溶液浓度/(g·mL-1) 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55
质壁分离程度 - - - - + ++ +++ +++
气孔张开程度 +++ +++ +++ ++ + - - -
(1)选用小蚌兰叶片下表皮作实验材料的优点是　　　　　　　　　,植物细胞原生质层的选择透过性取决于　　　　　　(结构)。
(2)实验步骤④的正确操作方法是　　　　　　　　　　　　　。
(3)小蚌兰叶片下表皮细胞液渗透压与浓度在　　　　　的蔗糖溶液相当。
(4)结果表明,细胞　　　　　　导致气孔关闭。这种现象在自然界中对植物体生存的意义是　　　　　　。
(5)小蚌兰叶片细胞发生质壁分离的过程中细胞质基质的浓度　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)液泡中细胞液的浓度。
【解析】(1)小蚌兰叶片下表皮细胞的中央大液泡呈紫红色,便于观察。植物细胞原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质,由于细胞膜和液泡膜都具有选择透过性,故原生质层具有选择透过性。
(2)实验步骤④用引流法:从盖玻片的一侧滴加蔗糖溶液,在另一侧用吸水纸吸引,重复多次,保证细胞充分浸润在溶液中。
(3)细胞液浓度与细胞没发生质壁分离和刚发生质壁分离之间的外界溶液浓度相当,为0.35～0.40 g·mL-1。
(4)据表格分析,细胞失水发生质壁分离时气孔关闭,降低蒸腾作用,减少水分散失。
(5)质壁分离时液泡细胞液水分流向细胞质基质进而流向外界溶液,故外界溶液浓度大于细胞质基质浓度,而细胞质基质浓度大于细胞液浓度。
答案:(1)其细胞的中央大液泡呈紫红色,便于观察　细胞膜和液泡膜
(2)从盖玻片的一侧滴加蔗糖溶液,在另一侧用吸水纸吸引,重复多次
(3)0.35～0.40 g·mL-1
(4)失水　 有利于减少水分的散失
(5)大于
　　　　　　　　　 (10分钟·30分)
1.(10分)(多选)在观察某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中,依次观察到的结果示意图如下,其中①②指细胞结构。下列叙述不正确的是 (　　)
A.甲状态时不存在水分子跨膜运输进出细胞的现象
B.甲→乙变化的原因之一是结构①的伸缩性比②的要大
C.乙→丙的变化是由于外界溶液浓度小于细胞液浓度所致
D.细胞发生渗透作用至丙状态,一段时间后该细胞会破裂
【解析】选A、B、D。无论细胞处于质壁分离、质壁分离复原还是平衡状态,都有水分子进出细胞,A错误;结构①细胞壁的伸缩性比②原生质层的伸缩性小,导致质壁分离(甲→乙),B错误;外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水,导致液泡变大(乙→丙),C正确;由于细胞壁的存在,限制了细胞的继续吸水,丙状态时细胞不会破裂,D错误。
　【误区警示】
(1)植物细胞不会像动物细胞一样吸水涨破。
(2)质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。
【实验·探究】
2.(20分)某实验小组要对“低温是否会影响渗透作用”进行探究,假如你是实验小组的成员,请分析回答下列问题:
(1)材料用具:1 000 mL烧杯,带刻度的长颈漏斗,新鲜的猪膀胱膜,蒸馏水,蔗糖溶液,水浴锅,冰块等。请在下面的方框中画出一组装置示意图:
(2)实验步骤:
①组装渗透装置两套,分别编号1、2。
②在两组烧杯中分别加入　　　　,在长颈漏斗中分别加入　　　　,保持管内外液面高度相等。
③对两组装置进行不同处理:1组用　　　　 　加热至37 ℃,2组的烧杯外加　　　　　降温。
④两组装置同时开始实验,几分钟后观察记录漏斗的液面刻度变化。
(3)分析回答。
①本实验是通过测定水分子通过膜的扩散,即　　　　作用速率来进行探究。
②此实验的自变量是　　　　;为了直观地表示相对速率,用　　　　作为因变量。
(4)预测实验结果及结论:
实验结果 实验结论
若1组漏斗液面比2组高 ①　　　　　　
②　　　　　　 低温会影响渗透作用且使渗透速率加快
③　　　　　　 ④　　　　　　
【解析】(1)典型的渗透装置必须具备2个条件:①具有半透膜,②膜两侧的溶液具有浓度差。具体装置示意图见答案。
(2)实验步骤:
②根据实验的单一变量原则,两个渗透装置中应该加入等量的蒸馏水和等量同一浓度的蔗糖溶液。
③本实验的自变量是温度,1组用水浴锅加热至37 ℃,而2组的烧杯外加冰块降温。
(3)此实验的自变量是温度;为了直观地表示相对速率,用漏斗液面高度的变化作为因变量。
(4)实验可能有3种结果:
①若处于低温的渗透装置中,漏斗的液面高度低于正常温度中的漏斗液面高度,则说明低温能抑制渗透速率;
②若处于低温的渗透装置中,漏斗的液面高度高于正常温度中的漏斗液面高度,则说明低温能促进渗透速率;
③若处于低温的渗透装置中,漏斗的液面高度与正常温度中的漏斗液面高度相同,则说明低温对于渗透作用没有影响。
答案:(1)
(2)②等量的蒸馏水　等量同一浓度的蔗糖溶液
③水浴锅　冰块
(3)①渗透
②温度　漏斗液面高度的变化
(4)①低温会影响渗透作用,且使渗透速率减慢
②若1组漏斗液面比2组低
③若1、2两组漏斗的液面高度相同
④低温不会影响渗透作用
PAGE
- 12 -