人教生物必修1课时过程性评价：12 水进出细胞的原理（含解析）

人教生物必修1课时过程性评价
十二　水进出细胞的原理
(20分钟　100分)
【基础必会练】 (50分)
一、选择题(共4题,每题7分,共28分。每题只有1个选项符合题意)
1.下列现象中属于渗透作用的是 (　　)
A.水分子通过细胞壁
B.葡萄糖分子通过细胞膜
C.K+通过原生质层
D.水分子通过原生质层
【解析】选D。细胞壁是由纤维素和果胶组成的,具有全透性,不属于半透膜,A错误;葡萄糖分子不是溶剂分子,所以不属于渗透作用,B错误;K+不是溶剂分子,所以不属于渗透作用,C错误;细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质组成原生质层,而原生质层具有选择透过性,相当于半透膜,另外水分子是溶剂分子,通过原生质层是渗透作用,D正确。
2.透析袋通常是由半透膜制成的袋状容器。现将3%的淀粉溶液装入透析袋,再放于清水中,实验装置如图所示。30 min后,会发现 (　　)
A.透析袋胀大
B.试管内液体浓度减小
C.透析袋缩小
D.试管内液体浓度增大
【解析】选A。透析袋是由半透膜制成的袋状容器,并且在半透膜的两侧有浓度差,所以水分子从低浓度流向高浓度,所以水会进入透析袋内,导致袋内水分增多,透析袋胀大,A正确,C错误;而淀粉不会从袋内出来,所以试管内依然是清水,浓度不变,B、D错误。
3.三个相邻细胞的细胞液浓度大小为a>b>c,则能正确表示这三个相邻细胞水分渗透关系的图示是 (　　)
【解析】选A。水分子的运动方向为由低浓度溶液向高浓度溶液中扩散。由于三个相邻细胞的细胞液浓度大小为a>b>c,故水运动的方向为c→b→a,c→a,b→a,即图中的A。
4.哺乳动物细胞在0.9% NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中,一段时间后制作临时装片,用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是 (　　)
A.在高于0.9% NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离
B.在0.9% NaCl溶液中,红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞
C.在低于0.9% NaCl溶液中,红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂
D.渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散
【解析】选C。在高于0.9% NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩,但红细胞无细胞壁结构,故不会发生质壁分离,A错误;在0.9% NaCl溶液中,红细胞形态未变是由于水分子进出细胞达到动态平衡,而不是没有水分子进出细胞,B错误;在低于0.9% NaCl溶液中,红细胞会吸水甚至涨破,C正确;渗透是指水分子或其他溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的扩散,D错误。
　　　【补偿训练】
　　某学生用紫色洋葱鳞片叶为实验材料,撕取外表皮制作临时装片,先在清水中观察(图像甲),然后用0.3 g/mL蔗糖溶液取代清水并观察(图像乙)。下列叙述错误的是 (　　)
A.图像甲中洋葱外表皮细胞的原生质层紧贴细胞壁
B.图像从甲到乙是由于细胞周围溶液浓度低于细胞液浓度
C.图像乙所示细胞出现质壁分离,b处充满蔗糖溶液
D.图像甲和乙,细胞的a、c中存在紫色物质
【解析】选B。图甲中细胞存在于清水中,此时细胞会渗透吸水,但存在细胞壁的限制,使得原生质层紧贴细胞壁,A正确;图像从甲到乙发生了细胞的渗透失水,是细胞液浓度低于细胞周围溶液浓度导致的,B错误;图像乙是细胞的质壁分离现象,此时细胞壁以内,原生质层以外的部分充满了蔗糖溶液,C正确;图像甲与乙中,a和c都因含有色素而呈现紫色,D正确。
二、非选择题(共22分)
5.成熟的植物细胞具有中央大液泡,可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。如图甲表示渗透装置吸水示意图,图乙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。请回答下列问题:
(1)由图甲漏斗液面上升可知,实验初始时c两侧浓度大小是a　　　　b。最终漏斗液面不再上升,当液面不再上升时,c两侧浓度大小是a　　　　b(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)图乙中相当于图甲中c结构的是　　　　　(填序号),若将图乙细胞放入0.3 g/mL的蔗糖溶液中,将发生　　　　　　现象,再放入清水中,它又出现　　　现象。
【解析】(1)由图甲漏斗液面上升可知,水分子从a侧通过半透膜c向b侧扩散,说明实验初始时a侧的浓度小于b侧。当液面不再上升时,半透膜c两侧(a、b侧)浓度差产生的渗透压与装置内液面差产生的压强相等,因此a侧的浓度小于b侧。
(2)图甲中c为半透膜结构,图乙中的原生质层为半透膜结构,原生质层由细胞膜③、液泡膜⑤及两者之间的细胞质④组成。若将图乙细胞放入0.3 g/mL的蔗糖溶液中,由于蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度,细胞失水,将发生质壁分离现象。再把细胞放入清水中,由于外界溶液低于细胞液浓度,细胞吸水,发生质壁分离复原现象。
答案:(1)小于　小于
(2)③④⑤　质壁分离　质壁分离复原
【能力进阶练】 (35分)
一、选择题(共10分)
6.利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞和不同浓度的蔗糖溶液以及清水进行渗透实验,下列有关该实验的叙述正确的是 (　　)
①该实验可用来探究洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度
②质壁分离过程中细胞的吸水能力逐渐减弱
③质壁分离复原过程中液泡的颜色逐渐变浅
④蔗糖溶液浓度越高细胞质壁分离及复原越快
A.①② B.②③ C.③④ D.①③
【解析】选D。通过配制不同浓度的蔗糖溶液进行质壁分离实验,观察植物细胞在不同浓度蔗糖溶液中的状态,可用来探究细胞液的浓度,①正确;在质壁分离的过程中,植物细胞不断失水,细胞液浓度不断增大,故吸水能力逐渐增强,②错误;质壁分离过程中,细胞失水,液泡的颜色逐渐加深,质壁分离复原的过程中,细胞吸水,液泡的颜色逐渐变浅,③正确;洋葱鳞片叶外表皮细胞在一定浓度的蔗糖溶液中能发生质壁分离,但浓度过大时,会引起植物细胞过度失水而死亡,不能再发生复原,④错误。故选D。
　　　【补偿训练】
　　在观察某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中,依次观察到的结果如图所示,其中①②指细胞结构。下列叙述正确的是 (　　)
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C。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,细胞不会破裂,D错误。
【误区警示】关于植物细胞壁的两个误区
(1)误认为植物细胞的细胞壁可阻碍植物细胞吸水。其实细胞壁为全透性,不影响植物细胞的吸水。
(2)误认为细胞壁完全没有伸缩性。实际上,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。
二、非选择题(共25分)
7.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,如图a是发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞。请回答下列问题:
(1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和　　　　　　的分离,后者的结构包括
　　　　(填编号)、液泡膜以及二者之间的细胞质。
(2)若将正常的洋葱鳞片叶外表皮细胞置于1 mol/L的KNO3溶液中,发生的现象是　　　　　　　　　　　。
(3)如图b是某同学在观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片,此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是　　　　　　　　　　　　。
【解析】(1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和原生质层的分离;后者的结构包括2细胞膜、4液泡膜以及二者之间的细胞质。(2)若将正常的洋葱鳞片叶外表皮细胞置于1 mol/L的KNO3溶液中,刚开始由于KNO3溶液浓度大于细胞液浓度,细胞失水,发生质壁分离现象,后来由于KNO3溶液能通过细胞膜进入细胞内,细胞液浓度增大,发生质壁分离自动复原的现象。(3)如图b是某同学在观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片,此时细胞处于质壁分离的状态,细胞可能正失水发生质壁分离,可能正处于吸水、失水平衡,也可能正吸水发生质壁分离复原,所以此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系有细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度三种可能。
答案:(1)原生质层　2　(2)质壁分离后又自动复原　(3)细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度
【尖子生选练】(15分)
8.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　　　　　　　(填结构)。
(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)质壁分离时细胞液中的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
PAGE
- 9 -