【名师一号】高考生物一轮复习 （基础回扣+考点整合+命题研析+课内外训练） 27 物质跨膜运输的实例专讲专练（含详解）新人教版必修1.doc

课后限时练(七)物质跨膜运输的实例1某同学设计了如下图所示的渗透作用实验装置，实验开始时长颈漏斗内外液面平齐，记作零界面。实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势为() 解析根据图示，烧杯中的液体为蔗糖溶液，长颈漏斗中的液体为蒸馏水。故在单位时间内，由漏斗中进入烧杯中的水分子比烧杯中进入漏斗中的水分子要多，故开始时液面快速下降；随着烧杯中蔗糖溶液浓度降低，漏斗内部液面下降减慢；当进出水分子相等时，液面不再下降。答案a2.将去除细胞壁的成熟叶肉细胞置于质量浓度为0.3 g/ml的蔗糖溶液中，细胞所发生的变化如图所示。下列叙述不正确的是()a甲状态到乙状态的过程中，细胞的吸水能力逐渐增强b将乙状态的细胞置于清水中，不会发生质壁分离复原c甲状态到乙状态的过程中，细胞的颜色逐渐加深d甲状态到乙状态的过程仅反映出细胞膜具有一定的流动性解析本题考查植物细胞的渗透吸水和失水，意在考查考生的审题和理解能力。将无细胞壁的成熟叶肉细胞置于高渗溶液中，细胞会发生渗透失水，细胞液浓度不断增大，故其吸水能力不断增强，a正确；由于没有细胞壁，故不会出现质壁分离复原，b正确；成熟叶肉细胞内含有叶绿体，在失水过程中，绿色会加深，c正确；甲状态到乙状态的过程不仅反映出细胞膜的流动性，也可反映出细胞膜的功能特点，即选择透过性，d错误。答案d3(2012江西四市联考)将一新鲜马铃薯块茎切成4根粗细相同且长为5.0 cm的小条，再将这4根马铃薯小条分别放在不同浓度的kno3溶液中，分两次(浸入30分钟和4小时)测量每一根的长度，结果如图所示，下列结论错误的是()aa中马铃薯细胞通过渗透作用吸水bb中马铃薯细胞质壁分离后逐渐复原cc中马铃薯细胞质壁分离dd中马铃薯细胞外kno3溶液的浓度增加解析由图示可以看出，马铃薯小条a的长度增加，说明细胞通过渗透作用吸水，a正确；马铃薯小条b的长度先缩短后复原，说明细胞失水后又吸水，即发生质壁分离后逐渐复原，b正确；马铃薯小条c的长度变短，说明细胞失水，细胞发生质壁分离，c正确；马铃薯小条d的长度变短，说明细胞失水，细胞外kno3溶液的浓度降低，d错误。答案d4如图实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶。最可能的实验现象是()a漏斗中液面开始时先上升，加酶后又下降b在玻璃槽中会测到蔗糖和蔗糖酶c漏斗中液面开始时先下降，加酶后一直上升d在玻璃槽中会测到葡萄糖、果糖和蔗糖酶解析实验开始时，蔗糖不能透过半透膜，所以单位时间内通过半透膜渗透进长颈漏斗中的水分子数比渗透出来的多，漏斗内液面上升。而加入酶后，将蔗糖分解为单糖，单糖分子渗透过半透膜进入玻璃槽中，使玻璃槽内液体浓度升高，一段时间后，水分子从长颈漏斗内渗出的较多，漏斗内液面下降。答案a5.将紫色洋葱鳞片叶表皮浸润在0.3 g/ml的蔗糖溶液中，1 min后进行显微观察，结果见右图。下列叙述错误的是()a图中l是细胞壁，m是液泡，n是细胞质b将视野中的细胞浸润在清水中，原生质体会逐渐复原c实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异d洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料解析题图为洋葱表皮细胞在蔗糖溶液中发生了质壁分离现象，l应为细胞壁，m为细胞液，n为外界溶液。将发生质壁分离的细胞放在清水中，外界溶液浓度小于细胞液浓度，细胞会吸水使原生质体复原。实验显示，细胞壁的透过性大于细胞膜，导致细胞出现质壁分离和复原现象。洋葱根尖分生区细胞没有大的液泡，所以不适宜用作质壁分离及复原实验的材料。答案a6如图为某学生进行某实验的基本操作步骤，下列相关叙述中错误的是()a图中步骤主要观察细胞质的大小以及细胞壁的位置b图中步骤滴加的是清水c该实验的目的是观察植物细胞的质壁分离与复原d本实验不需设立对照实验，在时间上形成了前后自身对照解析这是一道简单的试题，考查细胞的质壁分离与复原。图中步骤主要观察原生质层的大小以及细胞壁的位置。答案a7如图为某学生在做一定浓度的蔗糖溶液对细胞影响的实验中所观察到的细胞图，请判断下列叙述中正确的是()a图中1、2、6组成了细胞的原生质层b图中细胞处于质壁分离状态，此时6处的浓度一定大于7处的浓度c图中1是细胞壁，6中充满了蔗糖溶液d图中7是细胞液，在细胞发生质壁分离过程中，其颜色逐渐变浅解析考查对“植物细胞的吸水和失水”实验的理解与应用。图中结构1为细胞壁，2为细胞膜，3为细胞核，4为液泡膜，5为细胞质，6为蔗糖溶液，7为细胞液。其中2、4和5组成原生质层；细胞在质壁分离的过程中细胞液颜色由浅变深；此时的细胞也可能正在发生质壁分离复原。答案c8如图为某种植物幼苗(大小、长势相同)均分为甲、乙两组后，在两种不同浓度的kno3溶液中培养时鲜重的变化情况(其它条件相同且不变)。下列有关叙述，错误的是()a3 h时，两组幼苗均已出现萎蔫现象，直接原因是蒸腾作用和根细胞失水b6 h后，甲组幼苗因根系开始吸收k、no，吸水能力增强，使鲜重逐渐提高c12 h后，若继续培养，甲组幼苗的鲜重可能超过处理前，乙组幼苗将死亡d实验表明，该植物幼苗对水分和矿质元素的吸收是两个相对独立的过程解析此题为信息给予题，将题图信息与水分及矿质代谢相关知识有机结合是解答此题的关键。综合分析题图可知，甲组幼苗应处于较低浓度的kno3溶液中，3 h时幼苗出现萎蔫是因为蒸腾作用散失水分的速率大于根对水分吸收的速率，而随着根对k、no吸收量的增多，根细胞的吸水能力增强，使得幼苗鲜重逐渐提高，依图中趋势，12 h后，可能超过处理前；而乙组幼苗应处于较高浓度的kno3溶液中，3 h时幼苗出现萎蔫主要是因为根细胞失水，蒸腾作用加之细胞失水，使得乙组幼苗鲜重不断降低，最终死亡。b选项错误是因为根系吸收k、no不是从6 h后开始的，而是从开始就进行着，只不过植物幼苗吸收水分和吸收矿质元素是两个相对独立的过程。答案b9洋葱表皮细胞在质壁分离及其复原过程中，液泡体积的变化趋势是() 解析在质壁分离过程中，细胞失水，液泡体积由大到小；而在质壁分离复原过程中，细胞吸水，液泡体积逐渐增大。答案b10将甲、乙两个植物细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液均比细胞液的浓度高，蔗糖分子不能透过膜，甘油分子可以较快地透过膜，在显微镜下连续观察甲乙两细胞的变化是()a甲、乙两细胞发生质壁分离后，不再发生质壁分离复原b甲、乙两细胞发生质壁分离，但乙细胞随后又发生质壁分离复原c甲、乙两细胞发生质壁分离，但随后甲细胞又发生质壁分离复原d甲、乙两细胞均发生质壁分离，后又均发生质壁分离复原解析由于两种溶液浓度均比细胞液浓度高，因此可发生质壁分离现象，但由于蔗糖分子不能透过膜，而甘油分子可以透过膜，因此乙细胞随后发生质壁分离复原，而甲细胞不会发生此现象。答案b11在植物细胞质壁分离复原过程中，能正确表达细胞吸水速率变化过程的是() 解析在质壁分离复原过程中，细胞液浓度逐渐减小，细胞吸水速率逐渐变小。答案c12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表皮细胞正处于如图所示状态，a、b表示该部位溶液的浓度，由此推测一定错误的是()a此时可能ab，细胞渗透吸水b此时可能ab，细胞吸水与失水达到动态平衡c此时该细胞的细胞呼吸可能正常进行d此时在显微镜下可清晰地观察到磷脂分子解析在显微镜下不能观察到磷脂分子。此细胞可能处于质壁分离状态，也可能处于复原状态，还可能处于渗透平衡状态。答案d13下面能发生质壁分离的一组细胞是()食用的糖醋蒜细胞蚕豆叶的表皮细胞植物的根毛细胞人的口腔上皮细胞用盐酸解离的洋葱根尖细胞根尖分生区细胞abc d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，是死细胞，是人体细胞，没有细胞壁，用盐酸解离会杀死细胞，没有大的液泡，这些细胞都不能发生质壁分离。和都是活的成熟的高等植物细胞，可以发生质壁分离。答案d14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。图甲表示渗透装置吸水示意图，图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系，图丙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。由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在_，最终液面不再上升。当液面不再上升时，c两侧浓度大小是a_b。(2)图丙中相当于图甲中c结构的是_(填序号)，结构当中充满的液体是_。此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是_。a细胞液外界溶液 b细胞液外界溶液c细胞液外界溶液 d都有可能(3)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水当中，发现细胞液泡体积增大，说明细胞在渗透吸水，细胞能否无限吸水？_，原因是_ _。(4)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中，发现细胞液泡体积在增大。当液泡体积不再增大时，细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等？_。解析(1)考虑到漏斗内液柱压力的作用，当液面不再上升时，a侧的浓度小于b侧。(2)图甲中c为半透膜，在图丙中可将细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质视作一层半透膜，结构当中充满的液体是外界溶液；由于无法判断图丙的细胞是在吸水还是失水，因此，无法确定此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系。(3)对于植物细胞而言，由于细胞壁的存在，且细胞壁的弹性有限，因此，细胞不可能无限吸水，当细胞因吸水体积增大到细胞壁所能膨大的最大限度时，细胞将不再吸水。(4)液泡体积不再增大时，细胞液浓度不一定和外界溶液的浓度相等，原因与(3)小题相同。答案(1)小于下降小于(2)外界溶液d(3)不能植物细胞具有细胞壁，可保护细胞由于过度吸水而胀破(4)不一定15下面是一组新鲜洋葱表皮细胞进行的实验处理和结果：实验分组处理方法实验结果第1组将材料置于30%的蔗糖溶液中发生质壁分离然后将材料移至蒸馏水中发生质壁分离复原续表实验分组处理方法实验结果第2组将材料置于60%的蔗糖溶液中迅速发生质壁分离然后将材料移至蒸馏水中不发生质壁分离复原第3组将材料置于7%的尿素溶液中开始发生质壁分离，然后逐渐自动复原第4组将材料放入100 热水中3 min后取出重复第1组实验不发生质壁分离请分析回答：(1)洋葱表皮细胞在第1、2、3组实验中均发生了质壁分离现象，其结构基础和外在条件分别是：_。(2)比较第1组和第2组实验结果的差异，说明：_。(3)比较第1组和第3组实验结果，出现实验结果差异的原因是：_。(4)比较第1组和第4组实验结果，出现实验结果差异的原因是：_。解析质壁分离过程中，30%蔗糖溶液为适宜浓度，若浓度过高，如60%的浓度则会使细胞过度失水而死亡，不能发生质壁分离复原，加热也会使细胞死亡，不能发生质壁分离及复原。尿素是小分子物质，开始时外界溶液浓度大于细胞液浓度，故发生质壁分离，随着尿素分子被吸收进入细胞，细胞液浓度大于外界溶液浓度时，质壁分离自动复原。答案(1)具有选择透过性的原生质层，且原生质层的伸缩性比细胞壁大；外界溶液浓度大于细胞液浓度(2)外界溶液浓度过高，会使植物细胞快速发生质壁分离，失水过多而死亡，不能够再发生质壁分离复原(3)尿素分子是小分子物质，可通过选择透过性膜进入细胞(4)100 已使细胞死亡，死亡的细胞不能发生质壁分离和质壁分离复原教 师 备 用 资 源1.水分子之所以能从低浓度的溶液中进入高浓度的溶液中，是因为存在渗透压。为了证明这一渗透压的存在，并能测定渗透压的大小，有人设计了以下三个实验：假设三个实验中水分子进入半透膜的速度是v1，出半透膜的速度是v2。下列对到的过程中v1的变化情况和到的过程中v2的变化情况描述正确的是()av1由快变慢，v2由慢变快bv1和v2都是由慢变快cv1和v2都是由快变慢dv2由快变慢，v1由慢变快解析由于蔗糖溶液的浓度大于蒸馏水的浓度，由到的过程中，中水分子进入半透膜的速度很快，中由于水柱的压强作用，水分子进入半透膜的速度变慢；由到的过程中，由于中施加了压力，水从半透膜出来的速度比较快。答案a2如图为显微镜下某植物细胞在30%蔗糖溶液中的示意图。下列叙述中错误的是()a若将细胞置于清水中，a仍保持不变b若该细胞处于40%蔗糖溶液中，b/a值将变小cb/a值表示细胞失水的程度da、b分别表示细胞和液泡的长度解析本题考查植物细胞的质壁分离过程，意在考查考生对实验现象的理解分析能力。图示为处于质壁分离状态的植物细胞。因细胞壁的伸缩性很小，故若将该细胞置于清水中，a仍将保持不变。若该细胞处于40%的蔗糖溶液中，与图示相比，a不变，但b因失水更多而变小，所以b/a将变小，可见b/a值能表示细胞失水的程度。图中a表示的是细胞长度，但b表示的并不是液泡的长度，而是失水后的原生质体的长度。答案d3(2011江苏)研究发现，砷(as)可以富集在植物体内，转化为毒性很强的金属有机物，影响水稻的株高、根长和干重；加p(与as原子结构相似)处理后水稻茎叶和根中p含量增加、as含量相对减少，水稻生长加快，干重增加。对此现象合理的解释是(多选)()aas在水稻细胞内富集，由细胞膜的结构特点决定bas进入水稻细胞，导致有关酶失去活性，影响细胞代谢cp影响as的吸收，与细胞膜上的载体种类和数量有关dp是构成磷脂、核酸和atp的重要元素，能促进水稻生长发育解析细胞膜具有选择透过性，主动地选择吸收自身需要的物质，细胞不需要的物质不吸收，因此对砷的吸收不是由细胞膜的结构特点决定的，而是由其功能特性决定。b项中as可能是有关酶的抑制剂，与酶结合后使酶的构象发生改变，使酶丧失活性，从而影响细胞的代谢；c项中p与as以主动运输方式被吸收时，载体的种类相同，而p更易与载体结合，从而抑制植物对as的吸收；d项中磷脂、核酸和atp中都含p，而这些化合物是水稻正常生长发育所必需的，可见p能促进水稻的生长发育。答案bcd4关于“植物细胞的吸水和失水”实验正确的是()a将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象b细胞处于一定浓度的蔗糖溶液中即可发生质壁分离c用不同浓度的尿素溶液处理细胞，均能观察到质壁分离及复原现象d细胞发生质壁分离复原后，仍具有正常生理功能解析在“植物细胞的吸水和失水”实验中，要始终保持细胞的生活状态，因此装片不能在酒精灯上加热。要使细胞发生质壁分离现象，应使蔗糖溶液的浓度大于细胞液的浓度，同样要使尿素溶液浓度大于细胞液的浓度，但也不可过高，应在适宜浓度范围内。答案d5.如图表示植物细胞渗透作用图解，下列说法中错误的是()a成熟植物细胞发生渗透作用的主要原因是原生质层相当于一层半透膜b不成熟的植物细胞，如根尖分生区细胞，不能发生渗透吸水或失水c当溶液浓度甲乙时，成熟植物细胞会因渗透失水而发生质壁分离现象d当溶液浓度甲乙时，细胞处于渗透平衡状态，但仍有水分子由甲乙解析不成熟的植物细胞仍能发生渗透作用，但不会发生质壁分离现象。成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。当渗透平衡时，仍有水分子移动，只是单位时间内，由甲乙和由乙甲的水分子数相等。答案b6污水净化中应用的超滤膜技术指的是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术。超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。在一定的压力下，当水流过膜表面时，只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过，达到将溶液净化、分离与浓缩的目的。下列说法中合理的是()a超滤膜技术中使用的“滤膜”实质上是一种人造生物膜b超滤膜技术中使用的“滤膜”实质上是一种人造半透膜c超滤膜技术可以滤去污水中的各种污染物d透过超滤膜的水，已被除去了臭味解析因为水体中的物质能否透过超滤膜取决于膜孔径的大小，而不是载体蛋白，因此“滤膜”实质上是一种半透膜；氨气、硫化氢等有刺激性臭味的小分子物质可以透过超滤膜，因此该技术并不能除去污水中的所有污染物，也不能除臭。答案b7将相同的四组马铃薯条分别浸入四种溶液中，一小时后测定薯条质量变化的百分率，结果如下表。下列叙述中正确的是()溶液质量变化率8%6%4%0a.的浓度最低b的浓度较低c的浓度最高 d可能是蒸馏水解析由表中数据分析知：马铃薯条质量增加意味着吸水，质量减少意味着失水，植物细胞吸水时，外界溶液浓度低；植物细胞失水时，外界溶液浓度高。答案a8用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片，观察细胞的变化，下列有关实验操作和结果的叙述，正确的是()a将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象b在盖玻片一侧滴入清水，细胞吸水膨胀但不会破裂c用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离复原现象d当质壁分离不能复原时，细胞仍具正常生理功能解析本题是对“细胞质壁分离实验”的考查。解答本题时，首先应明确细胞质壁分离实验的操作步骤及实验现象，再逐项分析得出答案。a项，观察细胞质壁分离实验时，植物细胞应处于生活状态，若将装片放在酒精灯上加热后，细胞会死亡，无法观察到实验现象b项，由于细胞壁的保护作用，植物细胞浸浴到清水中也不会由于吸水过多而胀破c项，要使细胞发生质壁分离，外界溶