2024-2025學(xué)年高中生物第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例作業(yè)含解析新人教版必修1

PAGE8-物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例(建議用時(shí)：40分鐘)題組一滲透作用和細(xì)胞的汲取和失水1．如下圖中的滲透裝置，起先時(shí)的液面高度為a，停止上升時(shí)的高度為b，若每次停止上升后都將玻璃管中高出燒杯液面的部分吸出，則a、b液面間的高度差與吸出蔗糖溶液的次數(shù)之間的關(guān)系是下圖中的()ABCDB[由于單位體積的蔗糖溶液中水分子的數(shù)量要少于單位體積的清水中水分子的數(shù)量，所以導(dǎo)致蔗糖溶液中的液面上升。當(dāng)用吸管吸走了蔗糖溶液后，蔗糖分子數(shù)量削減，造成蔗糖溶液濃度下降，則蔗糖溶液和清水之間的濃度差漸漸變小，ab段液柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)(即a、b液面間的高度差)隨著吸出蔗糖溶液次數(shù)的增加而減小。故選B。]2．圖甲燒杯中是5%的淀粉溶液，圖乙燒杯中是5%的葡萄糖溶液，將裝有蒸餾水的透析袋(水和葡萄糖分子能通過(guò)透析袋的膜)分別放入圖甲、乙燒杯中一小時(shí)后()A．圖甲燒杯中透析袋外的淀粉溶液濃度不變B．圖乙燒杯中透析袋外的葡萄糖溶液濃度降低C．圖甲燒杯中透析袋內(nèi)的液體加入碘液后呈藍(lán)色D．圖乙燒杯中透析袋內(nèi)的液體加入斐林試劑后即呈磚紅色B[圖甲燒杯中透析袋外的淀粉溶液濃度大于透析袋內(nèi)蒸餾水的濃度，由于淀粉不行以通過(guò)透析袋，所以水分子從透析袋出來(lái)進(jìn)入燒杯，導(dǎo)致透析袋外的淀粉溶液濃度降低，A錯(cuò)誤；圖乙燒杯中透析袋外的葡萄糖可以進(jìn)入透析袋，而透析袋內(nèi)的水分子可以進(jìn)入燒杯，所以燒杯中水分子增多，葡萄糖分子削減，所以圖乙燒杯中透析袋外的葡萄糖液濃度降低，B正確；由于淀粉不行以通過(guò)透析袋，所以圖甲燒杯中透析袋內(nèi)沒(méi)有淀粉，加入碘液后不會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色，C錯(cuò)誤；圖乙燒杯中葡萄糖可以進(jìn)入透析袋，葡萄糖是還原糖，所以圖乙燒杯加入斐林試劑后需水浴加熱才可以變成磚紅色，D錯(cuò)誤。]3．一個(gè)成熟的植物細(xì)胞可以看成是一個(gè)滲透裝置，是因?yàn)?)①細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性膜②細(xì)胞質(zhì)具有肯定濃度③原生質(zhì)層類同于半透膜④細(xì)胞液具有肯定濃度A．①② B．①④C．②③ D．③④D[滲透作用的條件是具有半透膜和膜兩側(cè)具有濃度差，細(xì)胞液具有肯定濃度，原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜。]4．把數(shù)條5cm長(zhǎng)的馬鈴薯?xiàng)l分別浸在蒸餾水和不同濃度的蔗糖溶液中，每隔一段時(shí)間測(cè)量馬鈴薯?xiàng)l的長(zhǎng)度。如圖顯示馬鈴薯?xiàng)l在不同濃度溶液中長(zhǎng)度變更的百分率。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．馬鈴薯?xiàng)l通過(guò)滲透吸(失)水變更其長(zhǎng)度B．在0.10MC．馬鈴薯細(xì)胞液濃度相當(dāng)于0.30MD．在0.40MB[在0.10M5．如圖為一試驗(yàn)裝置，各試管中裝有一長(zhǎng)度與體積均相同的簇新馬鈴薯?xiàng)l，處理如下，約1小時(shí)后取出各馬鈴薯?xiàng)l，并視察它們的長(zhǎng)度變更，試驗(yàn)室的溫度和濕度在試驗(yàn)過(guò)程中保持不變。試分析：(1)甲試管中馬鈴薯?xiàng)l長(zhǎng)度的變更是________，緣由是________。乙試管中馬鈴薯?xiàng)l長(zhǎng)度的變更是________，緣由是________。丙試管中馬鈴薯?xiàng)l長(zhǎng)度的變更是________，緣由是_________________________________________。(2)丙試管中的馬鈴薯?xiàng)l，在試驗(yàn)中的作用是________。(3)此試驗(yàn)的原理是__________________________________。[解析]成熟的植物細(xì)胞相當(dāng)于一個(gè)滲透系統(tǒng)。當(dāng)細(xì)胞液與外界溶液之間存在濃度差時(shí)，水分子就會(huì)通過(guò)原生質(zhì)層向濃度高的一側(cè)滲透，造成細(xì)胞吸水或者失水。甲試管中蔗糖溶液的濃度大于細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞將會(huì)失水，使馬鈴薯?xiàng)l變短；乙試管中，由于蒸餾水的濃度小于細(xì)胞液的濃度，造成細(xì)胞吸水，使馬鈴薯?xiàng)l變長(zhǎng)；丙試管中的馬鈴薯?xiàng)l的長(zhǎng)度基本保持不變，因?yàn)榧?xì)胞既不吸水也不失水，在試驗(yàn)中起比照作用。[答案](1)變短細(xì)胞失水變長(zhǎng)細(xì)胞吸水不變細(xì)胞中的水分基本不變(2)比照(3)滲透作用題組二植物細(xì)胞的質(zhì)壁分別和復(fù)原試驗(yàn)6．以紫色洋蔥鱗莖表皮為材料視察植物細(xì)胞質(zhì)壁分別現(xiàn)象，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．在發(fā)生質(zhì)壁分別的細(xì)胞中能視察到紫色中心液泡漸漸縮小B．滴加30%的蔗糖溶液比10%的蔗糖溶液引起細(xì)胞質(zhì)壁分別所需時(shí)間短C．發(fā)生質(zhì)壁分別的細(xì)胞放入清水中又復(fù)原，說(shuō)明細(xì)胞保持活性D．用高濃度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起細(xì)胞質(zhì)壁分別D[植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分別的外因是外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度，細(xì)胞失水，液泡變小，顏色加深，A正確；濃度差越大，細(xì)胞失水速度越快，B正確；發(fā)生質(zhì)壁分別的細(xì)胞放入清水中又復(fù)原，說(shuō)明是活細(xì)胞，C正確；用高濃度的NaCl溶液代替蔗糖溶液一樣可以引起細(xì)胞質(zhì)壁分別，還能發(fā)生質(zhì)壁分別的自動(dòng)復(fù)原，D錯(cuò)誤。]7．假設(shè)將標(biāo)號(hào)為甲、乙、丙的同一個(gè)植物同一部位細(xì)胞分別放在a、b、c三種不同濃度的蔗糖溶液中一段時(shí)間后得到如下所示狀態(tài)(原生質(zhì)層不再變更)。據(jù)圖分析下列敘述不正確的是()A．試驗(yàn)前蔗糖溶液濃度：c>b>aB．試驗(yàn)后蔗糖溶液濃度：c＝b≥aC．試驗(yàn)后細(xì)胞的吸水實(shí)力：丙>乙>甲D．試驗(yàn)后細(xì)胞液濃度：丙>乙>甲B[由于外界溶液和植物細(xì)胞液濃度差越大植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分別的程度就越大，所以c蔗糖溶液濃度最高，b次之，a最低；試驗(yàn)后a、b、c中的細(xì)胞均已處于平衡狀態(tài)，由于此時(shí)細(xì)胞液濃度丙>乙>甲，所以細(xì)胞吸水實(shí)力：丙>乙>甲。]8．小蚌蘭葉片正面呈綠色，背面呈紫紅色，常用作盆栽欣賞。某愛(ài)好小組為探究氣孔開(kāi)閉與細(xì)胞吸水失水的關(guān)系進(jìn)行了如下試驗(yàn)：①配制不同濃度的蔗糖溶液；②制作小蚌蘭葉片下表皮臨時(shí)裝片；③用顯微鏡視察小蚌蘭葉片下表皮細(xì)胞質(zhì)壁分別程度及氣孔張開(kāi)程度；④將小蚌蘭葉片下表皮臨時(shí)裝片中的清水換成不同濃度的蔗糖溶液；⑤視察并記錄試驗(yàn)結(jié)果。結(jié)果如下表(“－”表示不能發(fā)生，“＋”表示能發(fā)生，“＋”越多表示程度越大)，分析回答下列問(wèn)題：蔗糖濃度(g/mL)0.200.250.300.350.400.450.500.55質(zhì)壁分離程度－－－－＋＋＋＋＋＋＋＋＋氣孔張開(kāi)程度＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－(1)選用小蚌蘭葉片下表皮作試驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)是________________________________________，植物細(xì)胞原生質(zhì)層的選擇透過(guò)性取決于________(結(jié)構(gòu))和________(結(jié)構(gòu))。(2)試驗(yàn)步驟④的正確操作方法是從蓋玻片的一側(cè)________________，在另一側(cè)________________，重復(fù)多次。(3)小蚌蘭葉片下表皮細(xì)胞液濃度與濃度在________________之間的蔗糖溶液相當(dāng)。(4)結(jié)果表明，細(xì)胞________導(dǎo)致氣孔關(guān)閉。這種現(xiàn)象在自然界中對(duì)植物體生存的意義是________________________。(5)小蚌蘭葉片細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分別的過(guò)程中，外界蔗糖溶液的濃度________(填“大于”“小于”或“等于”)細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的濃度________(填“大于”“小于”或“等于”)液泡中細(xì)胞液的濃度。[答案](1)其細(xì)胞的中心大液泡呈紫紅色便于視察細(xì)胞膜液泡膜(2)滴加蔗糖溶液用吸水紙吸引(3)0.35～0.40g/mL(4)失水有利于削減水分的散失(5)大于大于9．將洋蔥鱗片葉的紫色外表皮細(xì)胞分別浸入等量蒸餾水、0.3mol/L蔗糖溶液、0.5mol/LKNO3溶液中，視察液泡的體積隨時(shí)間的變更，結(jié)果如甲圖所示：甲乙(1)甲圖曲線1、2、3中，表示在0.3mol/L蔗糖溶液中的是__________，由于細(xì)胞壁的伸縮性比原生質(zhì)層的伸縮性小，植物細(xì)胞會(huì)發(fā)生__________現(xiàn)象。(2)若甲圖曲線3中e～f段的細(xì)胞如乙圖所示，Ⅰ處是________(填溶液)，若甲圖曲線2中b～c段的細(xì)胞如乙圖所示，則Ⅰ、Ⅱ兩處的溶液濃度的大小比較：Ⅰ________(填“<”“＝”或“>”)Ⅱ。(3)簡(jiǎn)要分析甲圖中曲線2、3的差異的緣由：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[答案](1)3質(zhì)壁分別(2)蔗糖溶液<(3)蔗糖不能透過(guò)細(xì)胞膜，而K＋和NOeq\o\al(－,3)被汲取進(jìn)入細(xì)胞，導(dǎo)致細(xì)胞液濃度變大，當(dāng)細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度時(shí)，細(xì)胞吸水，所以在KNO3溶液中，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分別后會(huì)自動(dòng)復(fù)原，從而造成曲線2、3的差異題組三物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例10．下列與物質(zhì)跨膜運(yùn)輸有關(guān)的敘述，合理的是()A．液泡中積累了大量離子，故液泡膜不具有選擇透過(guò)性B．運(yùn)用高濃度蔗糖溶液浸漬冬瓜時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞失水死亡，蔗糖分子進(jìn)入細(xì)胞C．將一植物細(xì)胞放入KNO3溶液中，一段時(shí)間后肯定會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分別及復(fù)原現(xiàn)象D．同種生物的不同細(xì)胞對(duì)不同物質(zhì)的汲取量一般相同B[液泡膜是一層生物膜，具有選擇透過(guò)性，A錯(cuò)誤；運(yùn)用高濃度蔗糖溶液浸漬冬瓜時(shí)，外界溶液濃度高，可能會(huì)使冬瓜細(xì)胞失水過(guò)多而死亡，導(dǎo)致細(xì)胞膜失去選擇透過(guò)性，蔗糖分子進(jìn)入細(xì)胞，B正確；只有在KNO3溶液濃度合適的狀況下，才能夠發(fā)生質(zhì)壁分別及自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象，C錯(cuò)誤；同種生物不同細(xì)胞對(duì)不同物質(zhì)的汲取具有選擇性，汲取量一般不同，D錯(cuò)誤。]11．用相同培育液培育番茄和水稻時(shí)，培育液中各離子濃度變更如下圖。以下分析錯(cuò)誤的是()A．根細(xì)胞對(duì)水和離子的汲取是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過(guò)程B．水稻將Ca2＋排出，使培育液中Ca2＋濃度上升C．兩種植物細(xì)胞對(duì)無(wú)機(jī)鹽汲取的差異體現(xiàn)了膜的選擇透過(guò)性D．番茄根尖成熟區(qū)細(xì)胞與外界溶液組成滲透系統(tǒng)，其原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜B[水稻培育液中，Ca2＋濃度增加是由于水稻汲取水的速率大于汲取Ca2＋的速率，不是水稻將Ca2＋排出，使培育液中Ca2＋濃度上升。]12．在“視察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分別和復(fù)原”試驗(yàn)中，對(duì)紫色洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)裝片進(jìn)行了三次視察(如下圖所示)。下列有關(guān)敘述正確的是()A．第一次視察時(shí)簡(jiǎn)單看到紫色大液泡和較大的無(wú)色細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)區(qū)域B．其次次視察時(shí)可以發(fā)覺(jué)細(xì)胞質(zhì)壁分別首先發(fā)生在細(xì)胞的角隅處C．吸水紙的主要作用是吸除滴管滴加的多余液體，以免污染鏡頭D．為了節(jié)約試驗(yàn)時(shí)間，通?？梢允÷缘谝淮物@微視察步驟B[第一次視察時(shí)由于未滴加蔗糖溶液，細(xì)胞還沒(méi)有發(fā)生質(zhì)壁分別，只能看到紫色大液泡，故A錯(cuò)誤；其次次視察時(shí)滴入少量的蔗糖溶液，細(xì)胞起先發(fā)生質(zhì)壁分別，可以發(fā)覺(jué)細(xì)胞質(zhì)壁分別首先發(fā)生在細(xì)胞的角隅處，故B正確；吸水紙的主要作用是吸引蔗糖溶液從蓋玻片的一側(cè)流到另一側(cè)，使全部洋蔥鱗片葉浸潤(rùn)在蔗糖溶液中，C錯(cuò)誤；第一次顯微鏡視察是為了獲得試驗(yàn)前的現(xiàn)象，以便于和試驗(yàn)中的現(xiàn)象變更作對(duì)比，因此不行省略，故D錯(cuò)誤。]13．在質(zhì)壁分別和復(fù)原過(guò)程中，洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞的吸水實(shí)力變更示意圖正確的是()ABCDA[在植物細(xì)胞質(zhì)壁分別過(guò)程中，細(xì)胞不斷失水，細(xì)胞液濃度不斷上升，則細(xì)胞的吸水實(shí)力漸漸增加，失水實(shí)力漸漸減弱；而在質(zhì)壁分別復(fù)原過(guò)程中，細(xì)胞不斷吸水，細(xì)胞液濃度漸漸降低，細(xì)胞的吸水實(shí)力漸漸減弱，失水實(shí)力漸漸增加。故選A。]14．(2024·全國(guó)卷Ⅱ)取某植物的成熟葉片，用打孔器獲得葉圓片，等分成兩份，分別放入濃度(單位為g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙兩個(gè)試驗(yàn)組(甲糖的相對(duì)分子質(zhì)量約為乙糖的2倍)。水分交換達(dá)到平衡時(shí)，檢測(cè)甲、乙兩組的溶液濃度，發(fā)覺(jué)甲組中甲糖溶液濃度上升。在此期間葉細(xì)胞和溶液之間沒(méi)有溶質(zhì)交換。據(jù)此推斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．甲組葉細(xì)胞汲取了甲糖溶液中的水使甲糖溶液濃度上升B．若測(cè)得乙糖溶液濃度不變，則乙組葉細(xì)胞的凈吸水量為零C．若測(cè)得乙糖溶液濃度降低，則乙組葉肉細(xì)胞可能發(fā)生了質(zhì)壁分別D．若測(cè)得乙糖溶液濃度上升，則葉細(xì)胞的凈吸水量乙組大于甲組D[甲、乙兩組糖溶液的質(zhì)量濃度(單位為g/mL)相同，但甲糖的相對(duì)分子質(zhì)量大于乙糖，所以甲、乙兩組糖溶液的物質(zhì)的量濃度不同(甲<乙)，將相同的葉細(xì)胞浸入兩種不同物質(zhì)的量濃度的溶液中，在吸水和失水的表現(xiàn)上可能不同。據(jù)題意可推想，甲糖溶液濃度低于葉細(xì)胞的細(xì)胞液濃度，葉細(xì)胞吸水導(dǎo)致甲糖溶液濃度上升，A選項(xiàng)正確；若測(cè)得乙糖溶液濃度不變，則乙糖溶液濃度等于葉細(xì)胞的細(xì)胞液濃度，水分子進(jìn)出乙組葉細(xì)胞的量相等，凈吸水量為零，B選項(xiàng)正確；若測(cè)得乙糖溶液濃度降低，則乙糖溶液濃度高于葉細(xì)胞的細(xì)胞液濃度，乙組葉肉細(xì)胞可能會(huì)發(fā)生滲透失水而表現(xiàn)為質(zhì)壁分別，C選項(xiàng)正確；若測(cè)得乙糖溶液濃度上升，則甲、乙濃度均小于葉細(xì)胞的細(xì)胞液濃度，兩組細(xì)胞均吸水，但由于甲糖溶液的物質(zhì)的量濃度小于乙糖溶液，所以乙組葉細(xì)胞的凈吸水量小于甲組葉細(xì)胞，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。]15．依據(jù)“質(zhì)壁分別和復(fù)原試驗(yàn)”回答下列問(wèn)題：(1)試驗(yàn)室一般選用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞作為試驗(yàn)材料，其緣由是_________________________________________________________________________________________________。細(xì)胞在清水中發(fā)生質(zhì)壁分別的復(fù)原過(guò)程中，吸水實(shí)力漸漸__________(填“增加”或“減弱”)。質(zhì)壁分別中的原生質(zhì)層指的是___________________。(2)某同學(xué)將同一馬鈴薯塊莖切成4根粗細(xì)相同、長(zhǎng)為5cm的條，再將這4根馬鈴薯?xiàng)l分別放在不同濃度KNO3溶液中，30min和4h后測(cè)量每一根的長(zhǎng)度，結(jié)果如圖所示：四組試驗(yàn)中，能夠視察到細(xì)胞質(zhì)壁分別和質(zhì)壁分別自動(dòng)復(fù)原過(guò)程的是__________組，d組4h后細(xì)胞外的KNO3溶液的濃度將__________(填“上升”或“降低”)。[解析](1)紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞作為質(zhì)壁分別及