4.1 被动运输 综合练习-高一生物学（人教版2019必修1）（有解析）

4.1 被动运输
夯实基础
1．将刚萎焉的菠菜叶放入清水中， 菠菜叶细胞含水量能够得到恢复的主要原因是( ) A．被动运输 B．主动运输 C．协助扩散 D．自由扩散 2．用质量浓度为 0.3g/mL 的蔗糖溶液浸润紫色洋葱鳞片叶外表皮，在显微镜下观察到
如图所示的结果。下列叙述错误的是( )
A ．L 表示细胞壁 B．图中 L 相对 M 具有较强的收缩性
C ．N 处充满着蔗糖溶液 D ．M 的颜色比实验初期深
3．某同学进行“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验时，将观察到的某
个细胞大小变化情况绘制成了曲线(如图)。下列叙述正确的是( )
(注：细胞的初始大小相对值记为 1)
A ．b~c 段，由于失水过多，细胞可能已经死亡
B ．c~d 段，水分子的运动方向是从细胞外进入细胞内
C ．d~e 段，细胞液浓度等于外界溶液浓度
D ．e 时液泡的颜色比 a 时浅 4．正常非洲爪蟾卵母细胞几乎对水不通透。科学家利用基因工程构建含 CHIP28 蛋白 的非洲爪蟾卵母细胞来进行渗透实验， 结果细胞发生吸水肿胀。下列叙述错误的是( )
A．该实验应设置对照组
B．正常非洲爪蟾卵母细胞置于清水中会吸水涨破
C．该实验结果表明 CHIP28 蛋白可能是水通道蛋白
D．构建含 CHIP28 蛋白的磷脂双分子层有助于进一步研究
5．用质量浓度为 2mol/L 的乙二醇溶液和质量浓度为 2mol/L 的蔗糖溶液分别浸泡某植
物叶肉细胞，得到的结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A．该叶肉细胞的细胞液浓度大于质量浓度为 2mol/L 的蔗糖溶液
B．该图能说明乙二醇分子通过自由扩散的方式进入叶肉细胞
C ．0~1min 期间，甲曲线代表的叶肉细胞的细胞液浓度逐渐增大
D ．2~4min 分钟期间，乙曲线代表的叶肉细胞的细胞壁和原生质层之间充满蔗糖溶液
能力提升
6．离子和一些小分子不能自由地通过细胞膜，需要镶嵌在膜上的转运蛋白协助，转运 蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两类， 其中通道蛋白有极高的转运速率， 比已知任何 一种载体蛋白最快的转运速率都要高 1000 倍以上，下列叙述错误的是( )
A．载体蛋白既可以介导主动运输，也可以介导被动运输 B．图中所示的转运蛋白为 载体蛋白
C．图中物质的跨膜运输速率与转运蛋白的数量有关 D．温度会影响图中物质的运输 速率
7．某同学利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞进行植物细胞质壁分离及复原”实验， 将实验 过程的液泡体积变化绘成如图曲线，下列叙述正确的是( )
A．该实验选用洋葱鳞片叶内表皮不能完成实验观察
B ．①到②的过程细胞的吸水能力增强，细胞液颜色加深 C．质壁分离和复原的实验仅体现了细胞膜的流动性
D ．②过程后细胞内外溶液浓度相等时细胞停止吸水 8．下图甲是人的红细胞长时间处在不同浓度的 NaCl 溶液中，红细胞的体积(V)与 初始体积(V0 )之比的变化曲线；图乙是某植物细胞在一定浓度的 KNO3 溶液中原生
质体体积的变化情况。 下列叙述正确的是( )
A．由图甲可见 250 mmol L－1NaCl 溶液不影响人红细胞的代谢
B．图乙中 10min 内植物细胞液的浓度先减小后增大
C．图乙中 a 点原生质体体积最小，此时细胞吸水能力最小
D．图甲中浓度为 150 mmol L－1NaCl 无渗透现象，图乙中 b 点有渗透现象 9．生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测 指标用葡萄糖基本培养基和不同浓度的 NaC1 溶液交替处理某假单孢菌， 其原生质体表 面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A．原生质体表面积的变化体现了生物膜的结构特点
B．甲组细胞中 NaC1 浓度≥0．3mol/L
C．乙组在 0~6h 内一直有水分子进入细胞
D．丙组各时段 NaC1 处理皆使细胞质壁分离，解除后细胞可发生质壁分离复原
10．某生物兴趣小组的同学将 A 、B 两种植物的成熟叶片置于不同浓度的蔗糖溶液中，
培养相同时间后检测其重量变化，结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A ．甲浓度条件下， A 植物细胞的细胞液浓度变大
B ．乙浓度条件下， A 、B 两种植物成熟细胞的细胞液浓度相等
C．由图可知，实验前 B 植物成熟细胞的细胞液浓度大于 A 植物
D．五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙<戊<甲<丁<乙
终极冲关
11．CLAC 通道是细胞应对内质网中 Ca2+超载的一种保护机制， CLAC 通道功能的实现 依赖于内质网上的跨膜蛋白 TMCO1 ，TMCO1 可以感知内质网中过高的钙浓度并形成 具有 Ca2+通道活性的四聚体， 主动将内质网中过多的 Ca2+释放到细胞质基质中， 当内质 网中的Ca2+浓度下降到与细胞质基质中的Ca2+浓度接近时四聚体解聚， 钙通道活性消失。 下列叙述正确的是( )
A．内质网膜与高尔基体、细胞膜都是通过囊泡间接相连
B ．Ca2+通过 CLAC 通道释放到细胞质基质中不需要 ATP 驱动
C．若要追踪 TMCO1 的合成途径，需要用 3H 标记氨基酸的羧基
D．跨膜蛋白 TMCO1 维持内质网中 Ca2+浓度的相对稳定属于正反馈调节
12 ．TMCO1 是内质网钙离子过载激活的钙离子通道， 它可以感知内质网中过高的 Ca2+ 浓度， 并形成具有活性的 Ca2+通道， 将内质网中过多的 Ca2+排出；一旦内质网中的 Ca2+
浓度恢复到正常水平， Ca2+通道活性会随之消失。下列说法错误的是( )
A．若敲除 TMCO1 基因可能会导致内质网腔中钙离子浓度过高
B．钙离子通道可能只容许与其形状、大小等匹配的物质通过
C ．Ca2+通道的激活与活性消失可能涉及蛋白质构象的改变
D．提取 TMCO1 后可用双缩脲试剂检测其构象是否发生变化
13．光敏蛋白 ChR2 是一种离子通道蛋白， 且能接受光信号。科研人员将从绿藻细胞膜 中提取的 ChR2 导入线虫细胞的细胞膜上， 发现在蓝光照射时， 大量阳离子会通过该蛋 白顺浓度梯度进入细胞，进而引起线虫肌肉强烈收缩。下列有关叙述错误的是( )
A．绿藻细胞合成 ChR2 的过程中有水产生
B．绿藻细胞膜和线虫细胞膜的基本支架均为磷脂双分子层
C．绿藻中 ChR2 接受光信号的过程可体现细胞膜的信息交流功能
D．光照可为这些阳离子进入线虫细胞提供能量
14．将洋葱表皮细胞放置在不同浓度的物质 M 溶液中， 并测定洋葱表皮细胞吸收 M 的
速率，结果如下图所示。对结果的解释最合理的是( )
A．细胞吸收 M 的方式为自由扩散
B．细胞吸收 M 的方式为主动运输
C．细胞吸收 M 需转运蛋白的参与
D．细胞吸收 M 所需能量供应不足 15．利用荧光素双醋酸酯(FDA)染色法测定动物细胞的活力，其基本原理是 FDA 本 身无荧光， 可自由通过细胞膜， 经细胞内脂酶分解产生荧光素， 积累在细胞内并能发出 绿色荧光，下列相关叙述正确的是( )
A．实验中配制的 FDA 溶液是一种低渗溶液 B ．FDA 进入细胞需要细胞提供能量
C．荧光素分子能以自由扩散的方式通过细胞膜 D．一定范围内， 荧光强度与细胞活
力呈正相关
16．为了探究时间对紫色洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离的影响， 某学校生物兴趣小组按 照以下步骤进行了实验。请分析并回答相关问题。
①取一定浓度的蔗糖溶液各 10mL，分别加到培养皿中，盖上皿盖；
②从洋葱鳞片叶相同部位撕取 3mm2 的外表皮若干， 迅速分别投入装有蔗糖溶液的培养 皿中，使其完全浸入，浸泡时间分别是 2 min 、4 min 、6 min 、8 min 、10 min 、12 min、
14 min；
③从 1 号培养皿开始，依次取出紫色洋葱鳞片叶外表皮，放在干燥的载玻片上，盖上 盖玻片，制成临时装片；
④将装片置于显微镜下观察，找到合适的视野拍照保留实验现象；
⑤在照片中计数视野内总细胞个数及质壁分离细胞个数，计算质壁分离细胞所占比例， 记录实验数据。并绘制了如图所示的曲线。
(1)该实验中使用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料的好处是________，质壁分离 的外因是____________________________________ 。 (2)不同处理时间的实验组必须在同一时间、同一地点进行，目的是___________ 。 (3)实验步骤③中，不是将洋葱表皮置于清水中的原因是____________________ 。 (4)由袁隆平海水稻科研团队研发的海水稻，适合在海边滩涂等盐碱地生长。有人提出， 海水稻根部细胞的细胞液浓度比一般水稻品种(生长在普通土壤上) 的高。请利用质壁 分离实验方法设计实验进行验证(简要写出实验设计思路，不写预期结果和结论)
。
___________________
17．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 速率。将哺乳动物成熟红细胞放入渗透压较低的溶液中， 可使其逐渐吸水涨破， 此时光 线更容易透过红细胞悬浮液，液体由不透明的红色溶液逐渐变澄清，肉眼即可观察到， 这种现象称为溶血， 溶血时间与水分进入红细胞的速度有关。下图是猪的红细胞在不同 浓度的 NaCl 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 NaCl 浓度。
(1)在低渗溶液中， 红细胞吸水涨破释放内容物后， 剩余的部分称为“血影”，则“血影”的 主要组成成分是____________ 。根据图示可知，猪的红细胞在浓度为_______mmol ·L- 1 的 NaCl 溶液中能保持正常形态。
(2)分析图， 将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在 A 点和 B 点对应 NaCl 溶液中， 一段 时间后，乙细胞的吸水能力____________ (填“大于”“小于”或“等于”)红细胞甲，原因 是____________。
(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时间少于肝细胞， 结 合以上信息分析，其原因可能是_________________________________。
(4)有观点认为：低温会使水分通过细胞膜的速率减慢。请以羊血为材料，以溶血现象作 为观察实验指标，设计实验验证这一观点。(要求：写出实验思路并预期结果)。
__________________。
参考答案：
1 ．D
【分析】水分的运输方式是自由扩散，运输动力是浓度差，不需要载体和能量。
【详解】刚萎蔫的菜叶细胞已经失水，导致细胞液浓度升高，将刚萎蔫的菜叶放入清水中， 水分通过自由扩散进入细胞，使菜叶细胞中的水分能够得到恢复。 D 正确， ABC 错误。
故选 D。
2 ．B
【分析】图示中 L 表示细胞壁， M 表示原生质体， N 表示原生质层与细胞壁之间的空隙， 里面填充的是蔗糖溶液。
【详解】 A 、L 表示细胞壁， A 正确；
B、L 表示细胞壁， M 表示原生质体， 图中细胞壁相对原生质体具有较弱的收缩性， B 错误； C 、N 表示原生质层与细胞壁之间的空隙，里面填充的是蔗糖溶液， C 正确；
D 、由于细胞在进行质壁分离，细胞失水，故色素的颜色逐渐加深， D 正确。 故选 B。
3 ．D
【分析】据图分析可知：a~b 细胞大小的相对值减少，说明细胞失水，发生质壁分离；c~ d 段，细胞大小的相对值增加，细胞吸水，发生质壁分离后的复原；d~e 段，细胞的相对值 大于细胞的初始大小，说明细胞吸水，但是由于细胞壁的存在，细胞的体积不能无限增加。
【详解】 A、根据 c~d 段细胞能吸水复原，推测 b~c 段细胞并没有死亡， A 错误；
B 、c~d 段， 水分子从细胞外进入细胞内多于细胞内运出细胞外， 即水分子是双向运动， 细 胞液浓度逐渐减小， B 错误；
C 、d~e 段， 细胞的相对值大于细胞的初始大小， 说明细胞吸水， 外界溶液浓度低于细胞液 浓度，只是由于细胞壁的存在，细胞的体积不能无限增加， C 错误；
D 、e 时细胞的相对值大于 a 时细胞的初始大小，说明细胞吸水了，则液泡的颜色比 a 时浅， D 正确。
故选 D。
4 ．B
【分析】根据题干分析：科学家利用基因工程构建含 CHIP28 蛋白的非洲爪蟾卵母细胞来进
行渗透实验， 结果细胞发生吸水而肿胀， 而未正常非洲爪蟾卵母细胞几乎对水不通透， 这说
明含 CHIP28 蛋白的非洲爪蟾卵母细胞增大了对水的通透性， 水分子通过协助扩散进入卵母 细胞使其发生吸水而肿胀。
【详解】 A、由于含 CHIP28 蛋白的非洲爪蟾卵母细胞进行渗透实验，结果细胞发生吸水而 肿胀，所以应设置不含 CHIP28 蛋白的非洲爪蟾卵母细胞作为实验的对照组， A 正确；
B、根据题意“正常非洲爪蟾卵母细胞几乎对水不通透”，因此正常非洲爪蟾卵母细胞置于清 水中不会吸水涨破， B 错误；
C、正常非洲爪蟾卵母细胞几乎对水不通透，而含 CHIP28 蛋白的非洲爪蟾卵母细胞进行渗 透实验， 结果细胞发生吸水而肿胀， 该实验结果表明 CHIP28 蛋白可能是水通道蛋白， C 正 确；
D、构建含 CHP28 蛋白的人工膜(双层磷酯)，相当于提供了通道蛋白或载体蛋白， 有助于 实验的进一步研究， D 正确。
故选 B。
5 ．C
【分析】质壁分离是植物生活细胞所具有的一种特性(细胞体积大， 成熟的细胞才能发生质 壁分离)。当外界溶液的浓度比细胞液的浓度高时，细胞液的水分就会穿过原生质层向细胞 外渗出， 液泡的体积缩小， 由于细胞壁的伸缩性有限， 而原生质体的伸缩性较大， 所以在细 胞壁停止收缩后， 原生质体继续收缩， 这样细胞膜与细胞壁就会逐渐分开， 原生质体与细胞 壁之间的空隙里就充满了外界浓度较高的溶液。
【详解】 A、据图分析，该植物叶肉细胞在质量浓度为 2mol/L 的蔗糖溶液中表现为失水， 故该植物叶肉细胞的细胞液浓度小于质量浓度为 2mol/L 的蔗糖溶液， A 错误；
B 、据图只能判断乙二醇能够进入细胞，但不能判断乙二醇进入细胞的运输方式， B 错误； C 、0~1min 期间，甲曲线代表的叶肉细胞逐渐失水，细胞液的浓度逐渐增大， C 正确； D、2~4min 期间， 乙曲线代表的叶肉细胞发生质壁分离的复原， 细胞壁和原生质层之间充满 了乙二醇溶液， D 错误。
故选 C。
6 ．B
【分析】转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型， 载体蛋白只容许与自身结合部位 相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构想的改变；通道蛋白只容许与自 身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过， 分子或离子通过通道蛋
白时，不需要与通道蛋白结合。
题图分析，图示为钾离子通道蛋白。
【详解】 A、转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白两种类型， 主动运输需要借助载体蛋白完成， 一些协助扩散也需要通过载体蛋白实现， A 正确；
B 、图中所示的转运蛋白为钾离子的通道蛋白， B 错误；
C 、图示为钾离子的通道蛋白，该物质的数量与钾离子的运输速率有关， C 正确； D 、温度会影响分子的运动，进而对图中物质的运输速率产生影响， D 正确。
故选 B。
7 ．B
【分析】在质壁分离和复原实验中， 第一次观察的是正常细胞， 第二次观察的是质壁分离的 细胞，第三次观察的是质壁分离复原的细胞；在质壁分离过程中，原生质层与细胞壁逐渐分 开，液泡的体积逐渐变小，液泡的颜色逐渐变深，质壁分离复原过程与上述现象相反；适宜 浓度的硝酸钾能让成熟的植物细胞先发生质壁分离，然后自动复原；
【详解】 A、洋葱鳞片叶内表皮细胞没有颜色， 但如果将外界溶液染色， 也可以观察到图中 的实验现象， A 错误；
B、①到②的过程液泡体积减小， 液泡不断失水， 所以细胞的吸水能力增强， 细胞液颜色加 深 ，B 正确；
C、质壁分离和复原的实验体现了细胞膜的流动性和选择透过性(一些物质可以进入细胞 膜)，C 错误；
D 、 ②过程后细胞内外溶液浓度相等时细胞吸水和失水达到动态平衡， D 错误。 故选 B。
8 ．D
【分析】 1、甲图中当 NaCl 溶液浓度等于 150mmol L- 1 ，红细胞的体积(V)与初始体积 (V0 )之比是 1，该溶液浓度与细胞内液浓度的渗透压相等。随着 NaCl 溶液浓度的增加， 红细胞的体积(V)与初始体积(V0 )之比越来越小，细胞失去的水分越多。 2、乙图中植物细胞在一定浓度的 NaCl 溶液中原生质体体积先减少后增加，最后表现为吸
水，原生质体积较初始值变大。
【详解】 A 、从图甲可知， 250mmol ·L- 1NaCl 溶液时，红细胞的体积(V)与初始体积(V0)小于 1 ，说明细胞失水了，会影响人红细胞的代谢， A 错误；
B、图乙中， a 点之前原生质体体积不断变小，细胞液浓度不断变大；a 点细胞液浓度和外界
溶液浓度相等；a 点之后， 植物细胞依旧能从外界吸水， 说明细胞液浓度大于外界溶液浓度，
所以 10min 内的细胞液浓度不断增大， B 错误；
C、据乙图可知，在 a 点时，细胞失水量达到最大，之后细胞将从外界吸水，故 a 点细胞液
浓度和外界溶液浓度相等，失水速率和吸水速率相等，故吸水能力不是最小， C 错误；
D、图甲中浓度为 150 mmol L- 1NaCl 时，红细胞的体积(V)与初始体积(V0 )之比是 1 ， 该溶液浓度与细胞内液浓度的渗透压相等， 无渗透现象， 图乙中 b 点细胞不断从外界溶液吸 水，有渗透现象， D 正确。
故选 D。
9 ．B
【分析】当外界溶液浓度大于细胞内溶液的浓度时， 细胞会失水， 由于细胞壁的伸缩性小于 原生质体， 会发生质壁分离。当外界溶液浓度小于细胞内溶液的浓度时， 细胞会吸水， 会发 生质壁分离的复原。
【详解】 A、原生质体表面积可增大或减小， 说明细胞膜可以伸缩， 因而表现出细胞膜具有 流动性的结构特点， A 正确；
B、由图可知，甲组 NaCl 处理后，原生质体表面积不断增大，说明细胞不断吸水，因此细 胞内液浓度>0．3mol/L，但细胞内 NaC1 浓度不一定大于 0 ．3mo1/L ，B 错误；
C、乙组虽然原生质体表面积有增大或基本不变， 但因水分子可自由通过细胞膜， 一直有无 规则运动，一直有进、出细胞，只是进出有时不平衡、有时平衡， C 正确；
D、丙组在 NaC1 溶液中的各时段中，原生质体表面积都有下降，会出现质壁分离，每当重 新放入葡萄糖基本培养基时表面积都会重新增大， 说明细胞保持活性， 可发生质壁分离复原， D 正确。
故选 B。
10 ．B
【分析】在甲~戊不同浓度的蔗糖溶液中， B 植物比 A 植物的吸水能力强，保水能力也较 强，说明 B 植物比 A 植物更耐干旱。
【详解】 A、甲浓度条件下， A 植物细胞质量减少， 说明细胞失水， 细胞液浓度变大， 液泡 体积变小， A 正确；
B 、乙浓度条件下， A 、B 两种植物细胞质量都大量减轻，说明 A 、B 植物细胞都失水，因 不确定两种细胞的失水程度， 故不能说明 A、B 两种植物成熟细胞的细胞液浓度相等， B 错 误；
C、由图可知，丙浓度下，植物 B 的增加质量大于植物 A，说明植物 B 的吸水量大于植物
A，则实验前，两种植物细胞液浓度的大小关系为 B>A ，C 正确；
D、以植物 B 作为研究对象， 丙浓度下细胞吸水最多， 则丙浓度的溶液浓度最小， 其次是戊， 甲溶液中植物 B 既不吸水也不失水，与细胞液浓度相等，乙浓度下失水最多，则乙的浓度 最大，因此五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙＜戊＜甲＜丁＜乙， D 正确。
故选 B。
11 ．B
【分析】根据题干分析， CLAC 通道是细胞应对内质网Ca2+超载的保护机制，该通道依赖 的 TMCO1 是内质网跨膜蛋白。 TMCO1 是内质网跨膜蛋白，这种膜蛋白感知内质网中过高 的钙浓度并形成具有钙离子通道活性的四聚体， 主动将内质网中过多的钙离子排出， 当内质 网中的钙浓度恢复到正常水平后四聚体解聚， 钙通道活性消失， 说明内质网内钙离子浓度的 调节存在反馈调节机制。
【详解】 A、内质网膜与高尔基体通过囊泡间接相连， 内质网膜内连核膜， 外连细胞膜， 可 以直接相连， A 错误；
B、内质网中过高的 Ca2+浓度通过钙通道释放到细胞质基质， 是顺浓度梯度的， 其运输方式 为协助扩散，不消耗能量不需要 ATP 驱动， B 正确；
C 、TMCO1 是跨膜蛋白， 由氨基酸脱水缩合形成， 若用 3H 标记氨基酸的羧基， 在脱水缩合 的过程中羧基会脱去-OH 形成水，所以用 3H 标记氨基酸的羧基不能追踪 TMCO1 的合成途 径， C 错误；
D、跨膜蛋白 TMCO1 可以“感知”内质网中过高的 Ca2+浓度并主动激活 Ca2+通道的活性， 自 发地将内质网中过多的 Ca2+释放到细胞质基质中，以此维持内质网中 Ca2+浓度的相对稳定， 属于负反馈调节， D 错误。
故选 B。
12 ．D
【分析】通道蛋白是横跨质膜的亲水性通道， 允许适当大小的离子顺浓度梯度通过， 故又称 离子通道。离子通道是由蛋白质复合物构成的。一种离子通道只允许一种离子通过， 并且只 有在对特定刺激发生时才瞬间开放。离子通道与神经信息的传递、神经系统和肌肉方面的疾 病密切相关。
【详解】 A、若敲除 TMCO1 基因，则不能合成 TMCO1 钙离子通道，不能将内质网中过多 的钙离子排出， A 正确；
B、通道蛋白的特点是只容许与通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的物质通过，
B 正确；
C、跨内质网膜的 Ca2+ ，通道激活与活性消失可能是由蛋白质构象改变引起， C 正确；
D、TMCO1 蛋白构象是否改变并不涉及肽键是否断裂， 所以无法用双缩脲试剂进行检测， D 错误。
故选 D。
13 ．D
【分析】离子通道蛋白是膜蛋白其合成即运输过程类似于分泌蛋白。协助扩散为顺浓度梯度 运输，不需要消耗能量，但需要载体蛋白运输。
【详解】A、光敏蛋白 ChR2 是由氨基酸脱水缩合形成的，故合成 ChR2 的过程中有水产生， A 正确；
B 、生物膜的基本支架均为磷脂双分子层， B 正确；
C、科研人员将从绿藻细胞膜中提取的 ChR2 导入线虫细胞的细胞膜上，蓝光照射时，大量 阳离子会通过该蛋白顺浓度梯度进入细胞， 进而引起线虫肌肉强烈收缩。说明绿藻中 ChR2 接受光信号并能传递信息，引起相应细胞变化，因此该过程可体现细胞膜的信息交流功能， C 正确；
D 、大量阳离子会通过该蛋白顺浓度梯度进入细胞，不消耗能量， D 错误。 故选 D。
14 ．C
【分析】根据吸收 M 的速率图可知，通入空气前后， M 的吸收速率不变，说明不是主动运 输；改变 M 的浓度，吸收速率也不变，说明不是自由扩散，而是协助扩散，只不过两个浓 度下， M 的运输速率达到了最大。
【详解】物质 M 的浓度增大的时候，物质吸收的速率并没有改变，可能是受细胞膜上转运 蛋白的限制；通入空气后没有改变吸收速率，说明与能量供应无关，故该物质运输的方式可
能是协助扩散。需要转运蛋白的协助，不消耗能量， C 正确。
故选 C。
15 ．D
【分析】根据题意， "FDA 本身无荧光， 可自由通过细胞膜”，说明 FDA 进入细胞的方式是 自由扩散；"细胞内酯酶分解产生积累在细胞内并能产生绿色荧光的荧光素”，说明荧光素在 细胞内，不能出细胞，体现细胞膜的选择透过性。
【详解】 A、根据试题分析， FDA 进入细胞的方式是自由扩散， 而自由扩散是从高浓度向低
浓度扩散，故实验中配制的 FDA 溶液是一种高渗溶液， A 错误；
B 、根据试题分析， FDA 通过自由扩散方式进入细胞，不需要消耗能量， B 错误； C 、荧光素分子是细胞内产生的，在细胞内积累，不能出细胞， C 错误；
D、一定范围内， 细胞活力越大， FDA 通过细胞膜就越多， 经细胞内酯酶分解产生荧光素就 越多， D 正确。
故选 D。
16 ．(1) 有紫色的大液泡，便于观察到质壁分离现象 细胞液浓度小于外界溶液浓度， 导致细胞失水
(2)排除温度、大气压等无关因素对实验结果的干扰
(3)防止细胞在清水中发生质壁分离复原现象
(4)分别取海水稻和普通水稻根成熟区细胞，制成临时装片；配置一系列浓度梯度的蔗糖溶 液进行处理，观察对比两种植物细胞发生质壁分离的情况
【分析】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，即发生了质壁分离。
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，即发生了质壁分离复原。
【详解】(1)该实验中使用紫色洋葱鱗片叶外表皮细胞作为实验材料的好处是紫色洋葱鱗片 叶外表皮细胞中有紫色的大液泡， 便于观察到质壁分离现象。当外界溶液的浓度比细胞液的 浓度高时， 细胞液的水分就会穿过原生质层向细胞外渗出， 液泡的体积缩小， 由于细胞壁的 伸缩性有限， 而原生质体的伸缩性较大， 所以在细胞壁停止收缩后， 原生质体继续收缩， 这 样细胞膜与细胞壁就会逐渐分开， 原生质体与细胞壁之间的空隙里就充满了外界浓度较高的 溶液。 (2)实验设计要遵循单一变量原则，实验中要排除无关变量对实验结果的影响，因此无关 变量要保持相同且适宜。因此不同处理时间的实验组必须控制好无关变量，即在同一时间、 同一地点进行，目的是排除温度、大气压等无关因素对实验结果的干扰。
(3) 实验步骤③中， 若将浸泡过蔗糖溶液后的洋葱表皮细胞放在清水中， 会导致细胞发生 质壁分离复原现象。
(4)本实验采用溶液浓度梯度法进行设计，通过设置一系列不同浓度的蔗糖溶液来验证海
水稻根部细胞的细胞液浓度比普通水稻品种(生长在普通土壤上) 的高， 分别取海水稻和普 通水稻根成熟区细胞，制成临时装片；配置一系列浓度梯度的蔗糖溶液进行处理，观察对比 两种植物细胞发生质壁分离的情况。
17 ．(1) 磷脂、蛋白质 150
(2) 大于 红细胞乙失水量多，细胞液渗透压升高，细胞吸水能力增强 (3)红细胞细胞膜上存在水通道蛋白，吸水能力更快，肝细胞细胞膜上无水通道蛋白，所以 红细胞吸水涨破所需的时间少于肝细胞 (4)实验思路：将生理状态相同的哺乳动物成熟红细胞均分为甲、乙两组，甲组处于室温条 件，乙组低温处理，然后将两组细胞同时置于等量的蒸馏水中，观察两组红细胞溶血时间。 预期实验结果为：低温组溶血时间变长
【分析】分析图示可知，当 NaCl 溶液浓度为 150mmol L- 1 时，红细胞体积和初始体积之比 为 1，说明此 NaCl 溶液的浓度与红细胞的细胞质浓度相同，红细胞水分进出平衡；当 NaCl 溶液浓度小于 150mmol L- 1 时， 红细胞体积和初始体积之比大于 1，红细胞吸水， 并在 O 点 时吸水涨破；A 点和 B 点时红细胞体积和初始体积之比小于 1，说明细胞失水，且该比值越 小，细胞失水越多。
(1)
在低渗溶液中， 红细胞吸水涨破释放内容物后， 剩余的部分称为血影， 根据红细胞的结构特 点可知， “血影”主要是细胞膜， 则“血影”的主要成分是蛋白质和磷脂。根据图示可知， 猪的 红细胞在浓度为 150mmol L- 1 的 NaCl 溶液中体积不变，能保持正常形态。
(2)
由曲线可知，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 NaCl 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， 则红细胞乙的细胞内液渗透压较高， 因此红细胞乙的吸水能力大于 红细胞甲。
(3)
水分子通过细胞膜的方式有自由扩散和经过水通道蛋白的协助扩散， 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 能是红细胞细胞膜上存在水通道蛋白， 吸水能力更快， 肝细胞细胞膜上无水通道蛋白， 所以
红细胞吸水涨破所需的时间少于肝细胞。
(4)
该实验的目的是验证低温会使水分通过细胞膜的速率减慢， 则实验的自变量是温度， 因此实 验应该设计甲、乙两组(含有等量的相同生理状态的红细胞)，分别在正常温度和低温下进 行实验， 将两组实验的红细胞同时放入相同的等量低渗溶液中， 观察甲、乙两组红细胞溶血 所需的时间；由于该实验是验证性实验，而低温会使水分通过细胞膜的速率减慢，因此低温 组溶血时间变长，该实验的结果是甲组溶血所需时间小于乙组。