4.1被动运输（同步测试）——高中生物学人教版（2019）必修一(含解析)

4.1被动运输（同步测试）——高中生物学人教版（2019）必修一
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1、植物体内有三个相邻的细胞a、b、c，已知它们的细胞液浓度大小关系是a>b>c，那么它们三者之间水分渗透的方向表示正确的是( )
A.A B.B C.C D.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
3、直接鉴定洋葱鳞片叶表皮细胞颜色的种类(红、黄或白)及相对深浅，采用显微镜观察表皮细胞法，制作鳞片叶表皮的临时装片，并分别进行下列操作：
组别 选材 操作方法
① 外表皮 不用蔗糖溶液处理
② 外表皮 在盖玻片一侧滴0.3 g/mL蔗糖溶液，用滤纸在另一侧吸取液体，重复2～3次
③ 外表皮 在盖玻片一侧滴0.5 g/mL蔗糖溶液，用滤纸在另一侧吸取液体，重复2～3次
④ 内表皮 在盖玻片一侧滴0.5 g/mL蔗糖溶液，用滤纸在另一侧吸取液体，重复2～3次
然后，及时用显微观察四组装片细胞的中央液泡颜色和深浅。下列对观察效果优劣的叙述，错误的是( )
A.①优于④ B.②优于①
C.②优于③ D.③优于④
4、在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中，某同学在视野中看到生活着的洋葱外表皮细胞正处于如图所示状态，a、b表示两处溶液的浓度，由此推测( )
A.此时a>b，细胞渗透吸水
B.此时a＝b，渗透系统保持动态平衡
C.此时aD.上述三种情况都可能存在
5、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浓度梯度运输的
D.水分子通过水通道蛋白的跨膜运输方式为协助扩散
6、在质壁分离和复原过程中，下列洋葱鳞片叶表皮细胞的吸水能力变化示意图，正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
7、下列关于自由扩散与协助扩散的说法中，正确的是( )
①都不需要能量
②都不需要载体
③自由扩散只能顺浓度梯度，而协助扩散既可以顺浓度梯度也可以逆浓度梯度
④都是被动运输
⑤一些较大的分子如葡萄糖，可以通过协助扩散顺浓度梯度运输
A.①②④ B.①③④
C.①④⑤ D.①②⑤
8、下图是一渗透装置，漏斗内外的液面差最大值为H1，最终液面差为H2，且H1>H2。下列相关说法正确的是( )
A.状态1时，溶液A的浓度小于溶液B的浓度
B.状态2时，半透膜对水分子的通透性为零
C.状态3时，半透膜两侧浓度大小相等
D.溶液A中的部分溶质微粒能透过半透膜
9、为研究甲地某植物能不能移植到乙地生长，某生物学研究性学习小组设计了一个测定该植物细胞液浓度的实验方案，实验结果如下表：
蔗糖溶液浓度(mol/L) 0.15 0.19 0.23 0.27 0.31 0.35
质壁分离状况 不分离 不分离 刚分离 较显著 显著 显著
他们又测定了乙地土壤溶液浓度，发现乙地土壤溶液的浓度适合该植物生长，则乙地土壤溶液的浓度最可能的是( )
A.>0.19 B.>0.23
C.<0.27 D.<0.23
10、如图所示，甲是人的红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中细胞的体积(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NaCl溶液中细胞失水量的变化情况。下列分析正确的是( )
A.从图甲可见，250 mmol·L－1 NaCl溶液不影响人红细胞的代谢
B.图乙中植物细胞体积的变化是先减小后增大
C.图乙中a点细胞失水量最大，此时细胞吸水能力最小
D.人的红细胞长时间处在300 mmol·L－1 NaCl溶液中可能死亡，图乙中的处理时间内细胞一直有生物活性
11、甜菜块根细胞的液泡中含有花青素，使块根呈红色。将块根切成小块放在蒸馏水中，水无明显的颜色变化，但用盐酸处理这些块根后，则能使溶液变红，这是因为( )
A.盐酸破坏了细胞壁
B.盐酸破坏了细胞膜的选择透过性
C.盐酸破坏了原生质层的选择透过性
D.花青素不溶于水而溶于盐酸
二、读图填空题
12、某同学向浓度为30%的蔗糖溶液中加入适量的红墨水(含红色染料)，用洋葱鳞片叶内表皮作实验材料进行质壁分离实验，在显微镜下观察到甲、乙两个图像。请回答：
(1)先用清水制作洋葱内表皮细胞的临时装片，然后在盖玻片的一侧滴加含有红墨水的浓度为30%的蔗糖溶液，用吸水纸从另一侧吸引，重复几次后，可观察到的是图________，发生该现象的原因是________________________________________________________________________。
(2)细胞的原生质层相当于________。依据实验结果判断，红色染料分子________(填“能”或“不能”)通过原生质层，而只有图乙中________(填写图乙中字母)区域为红色。
(3)当图乙中细胞不再发生变化时，a、b处的液体浓度大小关系为____________。
(4)实验最后一步，在盖玻片的一侧滴加清水，用吸水纸从另一侧吸引，重复几次后，可观察到细胞内红色区域的面积____________。
13、现有两瓶质量分数均是 30%的葡萄糖溶液和蔗糖溶液。已知水分子可以透过半透膜，葡萄糖、蔗糖分子均不能透过。请回答以下问题：
(1)A同学把体积相同的葡萄糖溶液与蔗糖溶液用半透膜隔开(如图1所示)，在一段时间内，甲液面的变化情况是________(填“升高”或“降低”)，渗透平衡状态时水分子扩散速率________(填“相等”或“不相等”)，甲溶液浓度________(填“＞”“＜”或“＝”)乙溶液浓度。现分别往甲、乙溶液中加入等量的蔗糖酶，最后甲液面________(填“高于”“低于”或“等于”)乙液面。
(2)B同学采用紫色洋葱鳞片叶的外表皮为材料，利用细胞质壁分离原理进行了鉴定葡萄糖和蔗糖溶液的实验。请在图2中绘出可能的实验结果。
三、实验探究题
14、下图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：
(1)漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时的液面差为Δh，此时S1和S2浓度大小关系为________。
(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的________，两者在物质透过功能上的差异是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)为进一步探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。
实验材料：紫色洋葱。
实验器具：如图所示的渗透装置(不含溶液)，光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。
实验试剂：蒸馏水，0.3 g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。
部分实验步骤和结果如下：
①选两套渗透装置，分别标上代号X和Y。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液(K＋和NO可以通过半透膜)，均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差的装置有________(填代号)。
②选两片洁净的载玻片，________，在载玻片中央分别滴加________，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片，并分别观察装片中细胞的初始状态。
③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是________________________________________________。
(4)上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是
________________________________________________________________________。
参考答案
1、答案：C
解析：a的细胞液浓度最大，所以b和c都失水，a吸水；细胞液浓度b>c，所以b又从c吸水，C正确。
2、答案：B
解析：由图乙可知，B中吸水比C中多，所以图甲中B的浓度比C的浓度高，A正确；图乙中B和C的浓度大小比较还要考虑液体压力的作用，液体压力的作用与浓度差的作用达到平衡状态，所以B与清水的浓度差要大于C与清水的浓度差，因此B的浓度一定大于C的浓度，B错误；图甲中由于B浓度大于C浓度，所以水分子从A扩散到B的速度比从A扩散到C的速度快，C正确；图乙中达到动态平衡时，水分子由A扩散到B的速度和由B扩散到A的速度相等，D正确。
3、答案：C
解析：分析表格可知，题述实验中，①组不用蔗糖溶液处理，液泡颜色不发生变化；④组用洋葱鳞片叶内表皮，因其液泡几乎无色，观察不到颜色变化；②③组用的均是紫色洋葱叶外表皮，液泡呈紫色，③组用0.5 g/mL的蔗糖溶液处理，比②组用0.3 g/mL的蔗糖溶液处理，液泡颜色变化更明显，C错误。
4、答案：D
解析：若题图表示质壁分离复原的过程，说明外界溶液浓度小于细胞液浓度；若题图中的原生质层既不增大也不缩小，说明水分进出达到平衡；若题图表示质壁分离的过程，说明外界溶液浓度大于细胞液浓度。故A、B、C三种情况都可能发生，D正确。
5、答案：B
解析：根毛细胞吸水能力与其细胞液中水的相对含量有关，如细胞液中水的相对含量少，则根毛细胞吸水能力强，A正确；据题图分析可知，土壤溶液浓度过高时，植物细胞吸水困难，但吸水不需要消耗能量，B错误；据题图分析可知，水分子通过水通道蛋白是顺浓度梯度进行的，C正确；据题图分析可知，水分子通过水通道蛋白的跨膜运输方式为协助扩散，D正确。
6、答案：A
解析：在植物细胞质壁分离过程中，细胞不断失水，细胞液浓度不断升高，则细胞吸水能力逐渐增强，失水能力逐渐减弱；而在质壁分离复原过程中，细胞不断吸水，细胞液浓度逐渐降低，细胞的吸水能力减弱，失水能力增强，故选A。
7、答案：C
解析：自由扩散和协助扩散都属于被动运输，都是顺浓度梯度进行的，都不需要消耗能量，协助扩散需要载体蛋白的协助，一些较大的分子如葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，故选C。
8、答案：D
解析：由于漏斗内液面上升，故状态1时，溶液A的浓度大于溶液B的浓度，A错误；状态2时，水分子进出半透膜的速率相等，并非水分子不能通过半透膜，B错误；状态3时，依然有一定的液柱，说明漏斗内溶液浓度依然大于水槽内溶液的浓度，这样液柱才能维持，C错误；H1>H2，说明状态3时半透膜两侧的浓度差减小了，而减小的原因是溶液A中的部分溶质透过了半透膜，D正确。
9、答案：D
解析：根据表格分析，该植物细胞在浓度为0.19 mol/L的溶液中不发生质壁分离，而在浓度为0.23 mol/L的溶液中刚好发生质壁分离，说明该植物细胞液浓度为0.19～0.23 mol/L。该植物若适合在乙地生长，说明其细胞能够从土壤中吸收水分，则外界溶液浓度低于细胞液浓度，即乙地土壤溶液的浓度小于0.23 mol/L。
10、答案：D
解析：图甲中，在250 mmol·L－1 NaCl溶液中，红细胞体积与初始体积之比小于1，说明红细胞失水皱缩了，会影响红细胞的代谢，A错误；图乙中植物细胞失水量先变大后变小，之后表现为吸水，故植物细胞原生质体体积先变小后变大，植物细胞由于有细胞壁的保护，细胞体积几乎不变，B错误；图乙中，a点植物细胞失水量最大，此时细胞吸水能力最强，C错误；人红细胞长时间处于300 mmol·L－1 NaCl溶液中会使细胞失水过多而死亡，图乙细胞在处理时间内细胞先失水后吸水，说明细胞原生质层始终具有选择透过性，细胞一直具有生物活性，D正确。
11、答案：C
解析：由于甜菜块根的细胞膜和液泡膜具有选择透过性，将甜菜块根切成小块放在蒸馏水中，水无明显的颜色变化；用盐酸处理这些块根后，甜菜块根的细胞膜和液泡膜的选择透过性功能丧失，导致液泡中的花青素进入蒸馏水中，使溶液变红。
12、答案：答案：(1)乙；细胞失水，发生质壁分离
(2)半透膜；不能；a
(3)相等(或a＝b)
(4)减小
解析：(1)图乙细胞处于质壁分离状态，发生该现象的原因是细胞失水。
(2)细胞的原生质层指的是成熟植物细胞的细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质，相当于一层半透膜。图乙中a区域位于细胞壁与细胞膜之间，b区域是细胞液。由于细胞膜的选择透过性，红色染料分子不能通过原生质层，而只能使图乙中a区域变为红色。
(3)当图乙中的细胞不再发生变化时，此时细胞吸水与失水达到动态平衡，a、b处的液体浓度相同，即外界溶液浓度＝细胞液浓度。
(4)在盖玻片的一侧滴加清水，会逐渐稀释蔗糖溶液，蔗糖溶液浓度减小，当外界溶液浓度<细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原，细胞内红色区域即细胞壁和原生质层之间的面积减小。
13、答案：答案：(1)升高；相等；>；低于
(2)如图
解析：(1)由题意可知，甲、乙两侧分别是葡萄糖溶液与蔗糖溶液，且质量浓度相同，由于蔗糖是二糖，葡萄糖是单糖，因此甲的物质的量浓度大于乙，甲渗透压大于乙，因此甲液面升高，渗透平衡状态时水分子扩散速率是相等的，此时甲溶液浓度>乙溶液浓度。如果向蔗糖溶液中加入适量的蔗糖酶，蔗糖将水解为葡萄糖和果糖，相同质量的蔗糖水解后产生的葡萄糖和果糖分子数大于相同质量的葡萄糖的分子数，因此形成的乙侧溶液浓度大于左侧的溶液浓度，导致甲侧液面低于乙侧。
(2)以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料，利用细胞质壁分离原理进行鉴定蔗糖溶液和葡萄糖溶液的实验时，由于蔗糖分子不能透过原生质层，故细胞失水后，液泡体积不断减小，最后保持稳定。而由于葡萄糖分子能透过原生质层，故细胞先发生质壁分离后自动复原，故液泡体积先减小后增大，最后保持稳定。具体曲线图见答案。
14、答案：答案：(1)S1>S2
(2)原生质层；原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能
(3)①X；②标号；蒸馏水；③质壁分离
(4)KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原
解析：(1)在题图状态下，S1和S2的浓度大小关系应为S1>S2，这是由于半透膜两侧存在浓度差。此时水分子仍有由S2向S1流动的趋势，这种趋势对半透膜产生向上的静水压，而这个静水压恰好与Δh高的液柱对半透膜产生的压强相等，此时进出半透膜的水分子数量相当。
(2)渗透作用装置中的半透膜相当于成熟植物细胞中的原生质层，原生质层相当于选择透过性膜，能主动转运某些物质，这个功能是半透膜不具备的。
(3)①根据两套渗透装置的设置可知，渗透平衡时出现液面差的装置为X，而Y中由于KNO3溶液中的K＋和NO都可通过半透膜，最终达到半透膜两侧溶液浓度相同的状态，使漏斗内外液面高度一致。②制作两个洋葱鳞片叶外表皮临时装片的顺序：选两片洁净的载玻片，标号1、2；在载玻片中央分别滴加蒸馏水；再在其中放置撕取的洋葱鳞片叶外表皮；最后盖上盖玻片。③由于提供的蔗糖溶液和KNO3溶液的浓度均高于洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度，所以浸润在两种溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞都能发生质壁分离现象。
(4)K＋和NO能通过原生质层进入细胞液，故KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离后又自动复原，上述现象充分验证了细胞膜的功能特性——选择透过性。