2020版生物同步新导练人教必修一精练：第4章 第1节 物质跨膜运输的实例
第 4 章 第 1 节 物质跨膜运输的实例
一、选择题
1．下列有关质壁分离及复原实验的实验材料及外界溶液的叙述，正确的是
( )
①实验材料必须是成熟的植物活组织细胞 ②细胞液必须有颜色 ③细胞
液最好有颜色 ④外界溶液必须对细胞无毒害作用 ⑤外界溶液浓度适中，不能
过高或过低 ⑥外界溶液的浓度无特殊要求，任何浓度均可
A．①③④⑤ B．①②④⑤
C．①③④⑥ D．①②④⑥
解析：选 A 只有保持细胞生活状态，才能保持原生质层具有选择透过性，
使细胞失水而发生质壁分离，再吸水复原。细胞液无颜色的植物细胞在相同的条
件下也可以发生质壁分离和复原。外界溶液如果对细胞有毒害作用，可能会损伤
或杀死细胞，使其失去选择透过性，也不能发生质壁分离和复原。外界溶液浓度
要适中，不能过高或过低。
2．如图为一处于质壁分离状态的细胞，M1、M2 表示两处溶液浓度，请比较
两者大小( )
A．M1>M2 B．M1
M2；若发生在质壁分离复
原过程中，则 M1①>③
C．可判断实验 1 的细胞正在吸水还是失水
D．可判断甲、乙、丙三种溶液的浓度
解析：选 C 实验 1 中的细胞正处于质壁分离的状态，但无法判断此时细胞
正在更大程度地质壁分离还是已达到质壁分离的最大程度，所以也就无法判断细
胞是正在吸水还是失水。
10．将新鲜的苔藓植物叶片放入其中加有少量红墨水的质量浓度为 0.3 g/mL
的蔗糖溶液中，在显微镜下观察，你会看到苔藓细胞的状态如图所示。此时，部
位①和②的颜色分别是( )
A．无色、绿色 B．红色、绿色
C．红色、无色 D．红色、红色
解析：选 B 苔藓植物叶片的细胞置于加有少量红墨水的质量浓度为 0.3
g/mL 的蔗糖溶液中时，由于蔗糖溶液的浓度大于细胞液的浓度，细胞发生质壁
分离现象。而原生质层具有选择透过性，细胞壁具有全透性，使得原生质层和细
胞壁之间充满了红墨水溶液，细胞质中含有的叶绿体使之呈现绿色。
11．下列关于物质跨膜运输实例的叙述，不正确的是( )
A．细胞吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程
B．水分子跨膜运输的总趋势由低浓度溶液向高浓度溶液
C．无机盐离子可以逆相对含量的梯度进行跨膜运输
D．生物膜是选择透过性膜，小分子物质都能通过，而大分子物质则不能通
过
解析：选 D 生物膜是选择透过性膜，水分子可自由通过，一些离子和小分
子可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过；水分子的跨膜运输方
向是顺相对含量梯度，即由低浓度溶液向高浓度溶液扩散；细胞对于物质的输入
和输出具有选择性，对于所需要的无机盐离子可以逆相对含量梯度运输。
12．将同一新鲜马铃薯块茎切成 4 根粗细相同、长为 5 cm 的条，再将这 4
根马铃薯条分别放在不同浓度的 KNO3 溶液中，依次在 30 min 和 4 h 后测量每一
根的长度，结果如图所示。下列结论错误的是( )
A．a 马铃薯条细胞通过渗透作用吸水
B．b 马铃薯条细胞质壁分离逐渐复原
C．c 马铃薯条细胞发生质壁分离
D．d 马铃薯条细胞所处的 KNO3 溶液浓度增加
解析：选 D a 马铃薯条的初始长度为 5 cm，放在 20 g·L－1 的 KNO3 溶液中，
细胞通过渗透作用吸水，使得长度大于初始长度 5 cm，A 正确；b 马铃薯条在
30 min 时，长度小于 5 cm，说明细胞渗透失水，发生质壁分离，但由于细胞能
主动吸收 K＋和 NO－
3 ，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞开始吸水，故 4 h
后马铃薯条长度逐渐复原，B 正确；c 马铃薯条长度小于初始长度 5 cm，说明细
胞发生质壁分离，C 正确；d 马铃薯条长度减小，说明细胞失水，细胞所处的
KNO3 溶液浓度不是增加而是降低，D 错误。
二、非选择题
13．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。
(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)将形状、大小相同的红心萝卜 A 和红心萝卜 B 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：
①红心萝卜 A 比红心萝卜 B 的细胞液浓度________。
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 的细胞液浓度
会________。
解析：(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
物自身具备的结构特点是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，并具有大液
泡。(3)在观察植物细胞质壁分离与复原实验中，当细胞处于质壁分离状态时，
此时细胞可能正在发生质壁分离过程，也可能质壁分离完成，细胞原生质层大小
处于相对静止状态，还可能处于质壁分离的复原过程中，因此，细胞液浓度与外
界溶液浓度的关系是细胞液浓度大于、等于或小于外界溶液浓度。(4)由图中两
种红心萝卜的质量变化结果可知，甲～戊五种蔗糖溶液的浓度大小为丙＜戊＜甲
＜丁＜乙，甲为红心萝卜 A 的等渗溶液，戊为红心萝卜 B 的等渗溶液，因此红
心萝卜 A 比红心萝卜 B 的细胞液浓度高。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 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 原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩
性，具有大液泡
(3)细胞液的浓度可能大于、等于或小于外界溶液的浓度
(4)①高 ②降低
14．植物细胞可以渗透吸水或失水，将带“皮”的细嫩的茎纵切后插入两烧
杯中，如图所示。
(1)已知 b 侧的细胞壁比 a 侧的细胞壁薄，易伸展，判断 30 min 后可能呈现
的形状是( )
(2)将同一植物细胞依次浸于蒸馏水、0.3 mol/L 蔗糖溶液和 0.5 mol/L 尿素溶
液中，观察原生质体的体积随时间的变化，结果如甲图所示：
①图甲 a、b、c 曲线中，表示在 0.3 mol/L 蔗糖溶液中的是________，由于
细胞壁的伸缩性非常小，植物细胞会发生________________现象，生物膜与半透
膜的根本区别在于生物膜具有________________(特性)。
② 图 甲 ， 若 曲 线 c 中 AF 段 的 细 胞 如 乙 图 ， Ⅰ 部 位 的 物 质 是
________________，若曲线 b 中 BC 段的细胞如乙图，则Ⅰ、Ⅱ两处的溶液渗透
压的大小比较为：Ⅰ________Ⅱ。
③试简要分析图甲中 b、c 曲线差异的原因：____________________
___________________________________________________________。
解析：(1)细胞壁厚的一侧伸展程度较细胞壁薄的一侧小，清水中细胞吸水
后 b 侧较 a 侧伸长得长，故外翻。蔗糖溶液中细胞失水后，b 侧比 a 侧短，故内
翻。(2)植物细胞在 0.3 mol/L 蔗糖溶液中失水发生质壁分离，但不能自动复原。
细胞壁为全透性的，细胞膜具有选择透过性，故蔗糖分子可出现在Ⅰ处，但不能
进入Ⅱ处。曲线 b 中 BC 段表示因尿素分子进入细胞导致细胞液浓度高于外界溶
液浓度，细胞吸水发生质壁分离复原的过程，故Ⅱ处渗透压较Ⅰ处高。
答案：(1)D
(2)①c 质壁分离 选择透过性 ②蔗糖溶液 < ③蔗糖分子不能透过
膜，而尿素能透过膜，所以在尿素溶液中，细胞质壁分离后会自动复原
15．如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，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，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______________。
解析：(1)由于渗透平衡时存在Δh，所以漏斗内的蔗糖浓度仍然大于漏斗外，
即 S1＞S2。(2)图中的半透膜模拟的是成熟植物细胞中的原生质层。半透膜没有
生物活性，不具有选择透过性；而原生质层具有生物活性，有选择透过性，可以
主动运输有关物质。(3)①两套渗透装置中，加蔗糖溶液的渗透装置会出现液面
差，而加 KNO3 溶液的渗透装置不出现液面差。②选两片洁净的载玻片，标号，
在载玻片中央分别滴加蒸馏水，然后将撕取的洋葱鳞片叶外表皮展平置于蒸馏水
中，加上盖玻片，制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片。③将洋葱鳞片叶外表皮细胞
分别浸润在所提供的蔗糖溶液和 KNO3 溶液中，由于外界溶液的浓度高于洋葱鳞
片叶外表皮细胞的细胞液浓度，细胞失水，因此两个临时装片中的洋葱鳞片叶外
表皮细胞都出现质壁分离现象。(4)浸润在 KNO3 溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞
在一段时间后还会出现质壁分离的复原现象。
答案：(1)S1＞S2
(2)原生质层 原生质层能主动运输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
