人教课标必修一第三章 细胞的物质输入和输出第1节物质跨膜运输实例

必修一 第四章细胞的物质输入和输出
第1节物质的跨膜运输实例
一、选择题
1．( 2010年海淀期末)下图为甲同学进行的一项实验的基本操作步骤，其中叙述错误的是
(　　)
A．B步骤是观察细胞质大小及细胞壁的位置
B．E步骤滴加的是清水
C．该实验是观察植物细胞的质壁分离与复原
D．实验前后的处理形成了自身对照
【解析】　本题考查植物细胞的吸水与失水的实验探究。步骤B是在显微镜下观察液泡的大小和原生质层的位置。步骤C是进行质壁分离处理的实验操作，步骤E是进行质壁分离复原处理的实验操作。步骤D、F分别是观察质壁分离和质壁分离复原的现象，与步骤B观察的现象形成前后对照。
【答案】　A
2．(2009年汕头模拟)下面能发生质壁分离的一组细胞是
(　　)
①食用的糖醋蒜细胞　②蚕豆叶的表皮细胞　③植物的根毛细胞　④人的口腔上皮细胞　⑤用盐酸解离的洋葱根尖细胞　⑥根尖分生区细胞
A．①⑤ B．②③⑥
C．①②③④⑤⑥ D．②③
【解析】　能发生质壁分离的细胞为活的成熟的高等植物的体细胞，①是死细胞，④是动物细胞，没有细胞壁，⑤用盐酸解离会杀死细胞，⑥没有大的液泡，；这些细胞都不能发生质壁分离。②和③都是活的成熟的高等植物细胞，可以发生质壁分离。
【答案】　D
3．下图能够表示洋葱表皮细胞在质壁分离及其复原过程中，液泡体积变化的是(　　)
【解析】　在质壁分离时，液泡因失水而逐渐缩小，当复原时，液泡则因吸水而逐渐增大。
【答案】　B
4．某种植物的抗盐类型在盐碱地可以正常生长，但是普通类型在盐碱地生长不良。下列有关说法正确的是
(　　)
A．在盐碱地抗盐类型可以吸收水分，普通类型不可以吸收水分
B．抗盐类型的细胞液渗透压要高于普通类型的细胞液渗透压
C．抗盐类型呼吸作用功能强大，可以提供充足的能量吸收无机盐
D．抗盐类型与普通类型的根本差异在于细胞质内 mRNA与普通类型不同
【解析】　只要能够在盐碱地生长就说明可以吸收水分，否则无法生长。抗盐不是吸收无机盐能力强，而是可以吸收到足够的水分。抗盐类型与普通类型的根本差异在于细胞核内的DNA不同。
【答案】　B
5．(2010年山东莘县实验高中)如下图所示U型管中间被一种能允许水分子通过而二糖不能透过的半透膜隔开，现在两侧分别加入0.1 mol/L的蔗糖溶液和麦芽糖溶液，一段时间后左右两侧液面高度变化是怎样的？若向U形管右侧加入某种微量物质(不影响溶液浓度)，右侧液面高度上升，那么加入的这种微量物质最可能是
(　　)
A．右侧液面高度下降；胰岛素
B．右侧液面高度下降；衣藻
C．两侧液面高度不变；麦芽糖酶
D．两侧液面高度不变；蒸馏水
【答案】　C
6．发生质壁分离复原的植物细胞中，水分经过的结构依次是
(　　)
A．细胞膜、液泡膜、细胞质、细胞壁
B．细胞壁、细胞膜、细胞质、液泡膜
C．液泡膜、细胞质、细胞膜、细胞壁
D．细胞壁、细胞膜、液泡膜、细胞质
【答案】　B
7．质壁分离和复原实验可以说明或证明下列中的哪项
(　　)
①植物细胞的死活　②原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大③当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞渗透失水；反之，细胞则渗透吸水　④原生质层具有选择透过性　⑤细胞壁的主要成分是纤维素
A．①③④⑤ B．①②③④
C．②③④⑤ D．①④⑤
【解析】　质壁分离和复原实验可以证明②、③，说明原生质层具有选择透过性，从而可以判断细胞的死活，因死亡细胞的原生质层具有全透性。另外还可以测定细胞液浓度。
【答案】　B
8.(2009年连云港调研)某班同学利用光学显微镜对相关实验材料进行观察并作了记录，下列记录正确的是
(　　)
A．在观察洋葱根尖有丝分裂实验中，能看到根尖分生区细胞中染色体向两极移动
B．在高倍镜下可以看到黑藻的叶绿体具有双层膜结构
C．将在蔗糖溶液中刚发生质壁分离的洋葱表皮细胞转到清水中，可发生质壁分离复原
D．若观察的细胞是无色透明的，为了取得明显的效果，应调节出较亮的视野
【解析】　在观察洋葱根尖有丝分裂实验中，洋葱根尖细胞在解离阶段被杀死，不可能看到根尖分生区细胞中染色体向两极移动的过程；在电子显微镜下才能观察到叶绿体具有双层膜结构；调节出较亮的视野对观察无色透明的细胞无益。
【答案】　C
9．(2009年天津五区县联考)右图中的渗透装置，开始时的液面高度为a，停止上升时的高度为b，若每次停止上升后都将玻璃管中高出烧杯液面的部分吸出，则吸出蔗糖溶液的次数与a、b液面间的高度差之间的关系是
(　　)
【解析】　随着漏斗内蔗糖溶液的不断被吸出和漏斗内不断吸水，漏斗内蔗糖溶液的深度越来越小，渗透吸水的量越来越少，因而a、b液面的高度差越来越小。
【答案】　A
10．如右图所示，烧杯内装有蒸馏水，下部封有半透膜的长颈漏斗内装有淀粉和食盐溶液，漏斗内的液面与烧杯内蒸馏水的液面相平。过一段时间后，用碘水和硝酸银溶液分别检验蒸馏水中的物质。在整个实验过程中所能观察到的现象是
(　　)
①漏斗内液面下降　②漏斗内液面上升　③烧杯内液体遇硝酸银溶液有白色沉淀生成　④烧杯内液体遇碘水变蓝
A．①②　　　　　　　　 B．②③
C．③④ D．①④
【解析】　淀粉分子不能透过半透膜，但C1－可透过半透膜，故漏斗内液面应升高且烧杯内液体遇硝酸银溶液有白色氯化银沉淀生成。
【答案】　B
11．(2010年北京市海淀区抽查)下图表示培养液中K＋浓度及溶氧量对小麦根系吸收K＋速率的影响。下列有关两曲线形成机理的解释正确的是
(　　)
A．曲线ab段的形成只能是由于细胞膜上K＋载体未达到饱和及能量充足
B．曲线bc、fg段的形成只能是由于细胞膜上K＋载体数量有限
C．曲线cd段的形成是由于细胞内K＋过多，细胞大量排出K＋
D．e点表明植物根系可以通过自由扩散方式吸收K＋
【答案】　A
12．将洋葱鳞片叶表皮细胞放在一定浓度的尿素溶液中，表皮细胞开始发生质壁分离，然后发生自动复原现象的原因是
(　　)
A．原生质层被破坏
B．尿素分子进入细胞
C．细胞壁被破坏
D．尿素溶液的浓度低于细胞液的浓度
【解析】　将洋葱表皮细胞放在一定浓度的尿素溶液中，表皮细胞开始发生质壁分离，这说明尿素溶液的浓度大于细胞液的浓度，尿素分子比水分子大，但仍属于小分子物质，能够通过植物细胞的原生质层而被吸收。但尿素分子通过原生质层的相对速率比水分子慢，故开始时先发生质壁分离。当尿素分子缓慢地进入表皮细胞的细胞液中时，洋葱表皮细胞的细胞液浓度逐渐升高，细胞液中水分子向外扩散的速率逐渐减慢。当细胞液的浓度与尿素溶液的浓度相等时，细胞液中的水分子通过原生质层的扩散达到平衡。当细胞液因尿素分子的增加而使其浓度大于外界的尿素溶液浓度时，该细胞就会吸水，原生质层和液泡逐渐恢复成原状而发生质壁分离复原。
【答案】　B
13．浸泡在一定浓度NaCl溶液中的洋葱表皮细胞，发生了质壁分离后又出现质壁分离复原，与质壁分离复原相关的细胞器有
(　　)
A．液泡 B．线粒体、液泡
C．线粒体 D．细胞膜、液泡膜
【解析】　质壁分离复原的原因是Na＋、Cl－主动运输进入细胞内，使得细胞液浓度增大，细胞渗透吸水引起的。主动运输消耗的能量主要由有氧呼吸提供。
【答案】　B
14．(2009年辽宁大连双基测试)将马铃薯块茎用打孔器打出两圆柱体小块S和T，S在50%盐溶液中放置1小时，T在蒸馏水中放置1小时，试判断下列叙述正确的是
(　　)
A．S块的细胞液浓度大于T块
B．T块发生了渗透失水
C．T块与原来的孔刚好合适
D．S块发生了渗透吸水
【解析】　在50%的盐溶液中，S会发生渗透失水，细胞液浓度增大；在蒸馏水中，T会发生渗透吸水，细胞液浓度减小。因此S块细胞液浓度大于T块。
【答案】　A
15．(2010年山东省实验中学诊断性测试)下图表示渗透作用装置图，其中半透膜为膀胱膜，装置溶液A、B、a、b浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示，图2、图4分别表示一段时间后，图1、图3液面上升的高度h1、h2。如果A、B、a、b均为蔗糖溶液，且MA＞MB，Ma＝Mb＞MA，则达到平衡后
(　　)
A．h1＞h2　Ma＞Mb B．h1＞h2　Ma＜Mb
C．h1＜h2　Ma＜Mb D．h1＜h2　Ma＞Mb
【答案】　D
二、非选择题
16．(2010年四川攀枝花高三统考)下图甲为两个渗透装置，溶液a、b为等浓度的同种溶液，液体c为清水；图乙为“观察植物细胞质壁分离与复原”实验看到的处于0.3 g/mL蔗糖溶液的紫色洋葱表皮细胞。请回答：
(1)一个成熟的植物细胞可看作一个封闭的渗透系统，因为图乙中的________相当于图甲中的2(半透膜)。________相当于图甲中的a溶液，4处的物质为________，这种物质能达到4处是因为________________________________________________________________________。
(2)若要探究溶液浓度对渗透作用的影响，则要调整图甲中的某一溶液浓度，调整后，a、b、c三种溶液浓度大小顺序最好为________，并根据所学知识，在坐标图中用曲线表示实验过程装置1、装置2的液面高度变化趋势(两个渗透装置的起始液面高度定为0)。
用“—”线表示装置1的液面高度变化
用“┄”线表示装置2的液面高度变化
【答案】　(1)原生质层　细胞液　0.3 g/mL蔗糖溶液　细胞壁是全透性的　(2)a＞b＞c　(或b＞a＞c)　如下图
17．将一植物细胞依次浸入蒸馏水、0.3 g/mL蔗糖溶液和0.5 g/mL尿素溶液中，观察原生质体(植物细胞除去细胞壁后的部分称原生质体)的体积随时间的变化，如右图所示。
(1)在A、B、C中，细胞在蒸馏水中的是________；在0.3 g/mL蔗糖溶液中的是__________；在0.5 g/mL尿素溶液中的是________。
(2)ab段的下降速度较ae段的快，这是因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
ef段的细胞体积变化为__________；cd段的细胞液浓度__________0.5 g/mL。
(3)试简要分析B、C曲线差异的原因。
【解析】　此题主要考查学生对质壁分离和复原原理的理解能力和识图能力。成熟植物细胞放入蒸馏水中会因细胞液浓度大于外界溶液的浓度而吸水，体积膨胀；放入0.3 g/mL蔗糖溶液中会因细胞液浓度小于外界溶液浓度而失水，发生质壁分离，原生质体体积变小；放入0.5 g/mL的尿素溶液中，会先发生质壁分离，原生质体体积变小，后因尿素被细胞吸收进入细胞内部使细胞液浓度升高而发生质壁分离自动复原，原生质体的体积会恢复原状。细胞吸收了一部分尿素，体积增大，细胞液浓度与外界尿素溶液浓度达到平衡，外界尿素溶液浓度原为0.5 g/mL，被细胞吸收一部分后浓度应小于0.5 g/mL，即细胞液浓度应小于0.5 g/mL。
【答案】　(1)A　C　B
(2)尿素溶液浓度高于蔗糖溶液浓度，原生质层两侧浓度差大，渗透失水速度快　基本不变　小于
(3)开始由于0.5 g/mL的尿素溶液浓度大于0.3 g/mL蔗糖溶液浓度，所以B曲线开始下降的速度较快。后来由于尿素分子被细胞吸收，细胞液浓度升高后开始吸水发生质壁分离复原，原生质体体积恢复，所以B曲线又回升。而蔗糖分子不能进入细胞，所以继续下降，但由于蔗糖溶液浓度降低，因此下降速度减慢。
18．(2009年临沂)用质壁分离方法测定洋葱鳞片叶外表皮细胞细胞液浓度的实验中，把剪成小块的紫色洋葱鳞片叶外表皮分别(等量)依次放入下面各组溶液中，并记录结果如下表：
培养皿
1
2
3
4
5
6
蔗糖溶液(mol/L)
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
开始发生质壁分离
细胞的百分比
0
0
15
40
80
99
请回答：
(1)实验时为什么选紫色的洋葱鳞片叶外表皮作实验材料？
________________________________________________________________________。
(2)植物细胞发生质壁分离时，细胞壁不能与原生层一起收缩的原因是________________________________________________________________________。
(3)由表中数值可确定该洋葱表皮细胞液的浓度大约是________________________________________________________________________。
(4)在此实验的基础上，怎样设计一个更精确的测定方法？
________________________________________________________________________。
(5)如果不用蔗糖溶液，而改用KNO3溶液进行测定，结果会相同吗？为什么？________________________________________________________________________。
【答案】　(1)细胞液为紫色，易于观察　(2)细胞壁的伸缩性小于原生质层　(3)0.3～0.4 mol/L　(4)在0.3～0.4 mol/L之间配制浓度梯度更小的蔗糖溶液　(5)不会，因为KNO3溶液中的K和NO能通过半透膜，会发生质壁分离后的自动复原现象