2020-2021学年高中生物人教版必修1习题：第4章　第1节　物质跨膜运输的实例

2020-2021学年高中生物人教版必修1习题：第4章　第1节　物质跨膜运输的实例

第 4 章细胞的物质输入和输出 第 1 节 物质跨膜运输的实例 课后篇巩固提升 基础巩固 1.下列属于渗透作用的是( ) ①水分子通过植物细胞的细胞壁 ②水分子通过植物细胞的细胞膜 ③蔗糖溶液通过植物细 胞的细胞壁 ④水分子通过液泡膜 ⑤干大豆种子浸入清水中吸水胀大 ⑥水分子通过细胞 的原生质层 ⑦暂时萎蔫的青菜放入清水中后变得挺直 A.①③⑤⑦ B.②④⑥⑦ C.①②③④ D.④⑤⑥⑦ 解析细胞壁具有全透性,水分子通过植物细胞的细胞壁不属于渗透作用,①错误;细胞膜相当于 半透膜,水分子通过植物细胞的细胞膜属于渗透作用,②正确;细胞壁具有全透性,蔗糖溶液通过 植物细胞的细胞壁不属于渗透作用,③错误;液泡膜属于生物膜,具有选择透过性,是半透膜,水分 子通过液泡膜属于渗透作用,④正确;干大豆种子泡在清水中逐渐胀大是利用蛋白质亲水性物 质吸水,属于吸胀作用,不属于渗透作用,⑤错误;原生质层相当于半透膜,水分子通过细胞的原生 质层属于渗透作用,⑥正确;暂时萎蔫的青菜放入清水,细胞发生渗透吸水而变得挺直,⑦正确。 答案 B 2.图 1 表示半透膜对淀粉和葡萄糖的透性不同,图 2 是依据图 1 设计的相关实验。下列有关叙 述正确的是( ) A.图甲中液面 a 将持续上升 B.图甲中液面 a 将先上升后下降 C.图乙中液面 b 将持续上升 D.图乙中液面 b 将先上升后下降 解析图 1 显示葡萄糖能通过半透膜,而淀粉不能。图甲中半透膜两侧分别是清水和淀粉溶液,存 在浓度差,能发生渗透作用,导致液面 a 上升,达到动态平衡后,液面 a 将不再上升。图乙中半透膜 两侧分别是清水和葡萄糖溶液,存在浓度差,也能发生渗透作用,导致液面 b 上升,但由于葡萄糖 能透过半透膜进入清水中,故液面 b 上升到一定程度后会下降,最终使漏斗内外两侧液面相平。 答案 D 3.将紫色水萝卜的块根切成小块放入清水中,水的颜色无明显变化,若进行加热,随着水温的增 高,水的颜色逐渐变红,其原因是( ) A.细胞壁在加温中受到破坏 B.水温增高,花青素的溶解度加大 C.细胞膜等生物膜失去了选择透过性 D.水中化学物质发生了反应 解析紫色水萝卜的色素分子存在于液泡中,若进行加热,随着水温的增高,细胞膜、液泡膜将失去 选择透过性,色素分子通过液泡膜、细胞膜进入清水中,使水的颜色变红。 答案 C 4.将人的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡半小时之后的结果如图所示,依照红细胞外形 的变化判断蔗糖溶液的浓度,由高到低排列,正确的是( ) A.甲>乙>丙>丁 B.丁>甲>乙>丙 C.丙>丁>甲>乙 D.丙>乙>丁>甲 解析水分子是从低浓度的一侧通过细胞膜到达高浓度的一侧。甲中的红细胞吸水破裂,说明其 所处的蔗糖溶液的浓度最低;乙中的红细胞保持正常状态,说明水分子进出细胞处于动态平衡, 其所处的蔗糖溶液的浓度与细胞质的浓度相等;丙中红细胞失水而皱缩,说明其所处的蔗糖溶 液的浓度最高;丁中的红细胞吸水膨胀但没有破裂,说明其所处的蔗糖溶液的浓度低于细胞质 浓度,但高于甲的蔗糖溶液的浓度,即蔗糖溶液的浓度由高到低为:丙>乙>丁>甲。 答案 D 5.下列细胞能发生质壁分离的一组是( ) 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 HCl 处理过的洋葱根尖细胞 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植物细胞。①是死细胞;④是动物细胞,没有细胞壁;⑤用 HCl 处理过的洋葱根尖细胞是死细胞;⑥没有大的液泡,这些细胞都不能发生质壁分离。②和③ 都是活的成熟植物细胞,可以发生质壁分离。 答案 D 6.下表表示几种微生物体内的矿物质含量(占全部矿物质的百分比),据表得出的结论是( ) 微生物 P2O5 K2O 大肠杆菌 33.9912.95 圆褐固氮 菌 4.93 2.41 酵母菌 51.0938.66 米曲霉 48.5528.16 A.不同微生物对矿物质的吸收有选择性 B.表中各矿物质都是顺相对含量梯度运输的 C.酵母菌的细胞壁中含 P 最多 D.圆褐固氮菌的细胞膜中不含磷脂 答案 A 7.下图为藻类植物细胞质的流动情况,下列说法错误的是( ) A.通过细胞质流动可以实现物质分配 B.在显微镜下观察该细胞的细胞质流动方向为顺时针 C.该藻类合成有机物的场所是叶绿体 D.可用该细胞观察质壁分离现象 解析细胞质中的物质随着细胞质的流动而流动,通过细胞质流动可以实现物质分配,A 项正确; 该细胞的细胞质的流动方向为逆时针,在显微镜下也是逆时针,B 项错误;藻类合成有机物的场 所是叶绿体,C 项正确;该细胞含有大液泡,是成熟的植物细胞,可以用来观察质壁分离现象,D 项 正确。 答案 B 8.下面甲、乙两图是同一渗透装置的两个状态示意图,图丙是根毛细胞示意图,请根据甲、乙、 丙三图回答下列问题(图甲是发生渗透作用的初始状态,图乙是发生了较长时间的渗透作用之 后,通过漏斗内外的水分子达到平衡的状态。图甲中 A 是清水,B 是质量分数为 30%的蔗糖溶 液)。 (1)比较图甲中 A 和 B 处溶液浓度的大小: 。 (2)图丙中 G 的名称为 ,图甲中的 C 相当于图丙中的 ,它与图丙中相应 结构的区别 是 。 (3)若把根毛细胞放入质量分数为 30%的蔗糖溶液中,它将出现 ,再放入清水 中,它又出现 。 (4)若用质量分数为 50%的蔗糖溶液重复上述实验,实验现象怎样? 。 解析植物细胞吸水和失水均是由于发生了渗透作用。其原生质层相当于半透膜,外界溶液浓度 大于细胞液浓度时,细胞失水,反之,细胞吸水。细胞失水过多时,会导致细胞死亡。 答案(1)B>A (2)原生质层 G 图甲中 C 属于半透膜,没有选择透过性,而图丙中 G 具有选择透过性 (3)质壁分离 质壁分离复原 (4)在蔗糖溶液中会发生质壁分离现象,再放入清水中不会发生质壁分离复原。因为蔗糖溶 液浓度过高,根毛细胞失水过多已死亡。 能力提升 1.下列关于选择透过性膜与半透膜关系的叙述,正确的是( ) ①具有半透性必须具有选择透过性 ②具有选择透过性就必须具有半透性 ③活细胞的生物 膜具有选择透过性 ④只有活细胞的生物膜才具有半透性 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 解析物质能否通过半透膜往往取决于物质分子的大小,半透膜无选择透过性;而选择透过性膜 只让水分子和被细胞选择吸收的离子和小分子物质通过,因此具有选择性就必须具有半透性。 答案 C 2.现有 4 瓶失去标签的蔗糖溶液(编号为 A、B、C、D),已知 4 瓶蔗糖溶液的浓度不同,现利用半 透膜袋进行渗透实验,装置如图所示,一段时间后,半透膜袋①和③变得胀硬,②萎缩。4 种蔗糖溶 液中浓度最低的是( ) A.A 溶液 B.B 溶液 C.C 溶液 D.D 溶液 解析根据图示按照渗透作用原理分析,蔗糖溶液浓度 A 溶液>D 溶液、B 溶液D 溶液,因此 4 种蔗糖溶液中浓度最低的是 B 溶液。 答案 B 3.用质量浓度为 2 mol/L 的乙二醇溶液浸润某种植物细胞,观察质壁分离现象,得到其原生质体 相对体积变化情况如图所示。下列表述不正确的是( ) A.该细胞不可能是根尖分生区的细胞 B.AB 段曲线表明细胞液浓度在逐渐增大 C.BC 段表明该细胞开始因失水过多而逐渐死亡 D.用一定浓度的 KNO3 溶液代替乙二醇溶液,可得到类似的结果 解析能发生质壁分离的细胞是具有大液泡的成熟植物细胞,根尖分生区细胞是未成熟的植物细 胞,因此该种细胞不可能是根尖分生区细胞;AB 段原生质体相对体积不断减小,说明细胞液浓度 逐渐增大;BC 段由于乙二醇进入细胞内,导致质壁分离复原;用一定浓度的 KNO3 溶液处理该细 胞,由于 K+和 N 能够进入细胞内,因此也会发生质壁分离后自动复原。 答案 C 4.为研究甲地某植物能不能移植到乙地生长,某生物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: 浓度 /(mol·L-1) 0.15 0.2 0.25 0.3 质壁分离状 况 不分 离 刚分 离 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 浓度最可能是( ) A. ≥ 0.2 mol/L B. ≤ 0.2 mol/L C.<0.2 mol/L D.0.15 mol/L<乙<0.3 mol/L 解析由表格信息知,该植物细胞液浓度接近 0.2 mol/L,该植物要能在乙地生长,则必须保证能正 常吸水,即土壤溶液浓度小于细胞液浓度,故选 C。 答案 C 5. 在右图所示的装置中,①②③中均为一定浓度的蔗糖溶液,溶液之间均用半透膜隔开,一段时间 后达到渗透平衡形成一定的高度差,h1>h2。在达到平衡后,①②③中蔗糖溶液的浓度大小关系为 ( ) A.①=②=③ B.①>②>③ C.①>③>② D.无法确定 解析在达到渗透平衡后,在单位时间内,水分子通过半透膜从①到②及从②到①扩散的速率相 等,由于影响水分子扩散速率的因素有两个,即溶液的浓度和水柱 h1 形成的静水压,故①中溶液 浓度大于②中溶液浓度。同理可知,③中溶液浓度大于②中溶液浓度。由于水柱 h2 形成的静水 压比水柱 h1 形成的静水压小,故可推知①中溶液浓度大于③中溶液浓度。 答案 C 6.植物细胞在质壁分离复原过程中,能正确表示细胞吸水速率的是( ) 解析植物细胞在质壁分离复原过程中,外界水分子进入液泡,使液泡内细胞液浓度和外界溶液 浓度之间的浓度差变小,吸水力逐渐下降。注意题干中“质壁分离复原”的含义。往往有些考生 误以为是质壁分离和复原两个过程,实际上是指质壁分离的复原过程,理解错误错选 D。 答案 B 7.成熟植物细胞的主要吸水方式是渗透吸水。某兴趣小组为研究渗透吸水做了一个实验,该实 验的简易渗透吸水装置如图甲所示,图甲中液面上升的高度与时间的关系如图乙所示,一成熟 植物细胞被放在某外界溶液中发生的一种状态(此时细胞有活性)如图丙所示。请判断下列相关 叙述中错误的是( ) A.由图甲中漏斗液面上升可知,实验伊始 b 侧液体的浓度大于 a 侧的 B.由图乙可知图甲中漏斗里溶液的吸水速率在下降 C.图丙中相当于图甲中 c 结构的是③④⑤ D.把图丙所示状态的细胞放在清水中,会发生质壁分离 解析漏斗内液面上升是由渗透吸水引起的,水分子从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动,因此, 由图甲中漏斗内液面上升可知,实验伊始 b 侧液体的浓度大于 a 侧;图乙反映的是随吸水时间的 延长,漏斗内液面的高度趋于定值,这是图甲中 c 两侧液体浓度差逐渐缩小造成的,因此溶液吸水 速率在下降;图甲中 c 表示半透膜,在图丙中可将细胞膜③、液泡膜⑤和两层膜之间的细胞质④ 视作一层半透膜;观察图丙细胞的状态,可以确定图丙细胞发生了质壁分离,如果把该细胞放在 清水中,由于清水一定比细胞液浓度低,所以细胞会吸水,发生质壁分离复原。 答案 D 8.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,图 a 是发生质壁分离的植物 细胞,图 b 是显微镜下观察到的某一时刻的图像。请据图回答下列问题。 (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[ ]和 [ ]以及二者之间的细胞质([ ]内填图中序号)。 (2)植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是 ,植物 细胞自身应具备的结构特点是 。 (3)图 b 是某同学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 。 (4)取形状、大小相同的红心萝卜 A 和红心萝卜 B 的幼根各 5 段,分别放在不同浓度的蔗糖溶液 (甲~戊)中,一段时间后,取出红心萝卜的幼根称重,结果如图 c 所示,据图分析: 图 c ①红心萝卜 A 比红心萝卜 B 的幼根细胞液浓度 。 ②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水,一段时间后红心萝卜 A 的幼根细胞液浓度会 。 解析(1)质壁分离是原生质层和细胞壁的分离,原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的 细胞质。(2)发生质壁分离的外界条件是外界溶液浓度大于细胞液浓度,而植物细胞自身具备的 结构特点是原生质层具有选择透过性、原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。(3)在观察植 物细胞质壁分离与复原实验中,处于质壁分离状态的细胞可能正在发生质壁分离,也可能正在 发生质壁分离复原,还可能处于相对静止状态,因此,不能判断细胞液浓度和外界溶液浓度的大 小,细胞液浓度可以大于、小于或等于外界溶液浓度。(4)由图中两种红心萝卜幼根的质量变化 结果可知,甲为红心萝卜幼根 A 的等渗溶液,因此红心萝卜 A 比红心萝卜 B 的幼根细胞液浓度 高。在甲蔗糖溶液中加入适量的清水,溶液浓度降低,红心萝卜 A 的幼根吸水一段时间后,细胞液 浓度降低。 答案(1)原生质层 2 4 (2)外界溶液浓度高于细胞液浓度 原生质层具有选择透过性、原生 质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性 (3)细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度 (4) ①高 ②降低