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2019年高中生物 課后提升訓練十一 第四章 細胞的物質輸入和輸出 4.1 物質跨膜運輸的實例 新人教版必修1
一、選擇題(共5小題,每小題6分,共30分)
1.用0.3 g/mL的蔗糖溶液來處理某生物的細胞,在操作步驟完全正確的情況下,細胞沒有出現質壁分離現象。試分析所使用的實驗材料可能是 ( )
①根尖分生區(qū)細胞 ②動物細胞
③死細胞 ④去除了細胞壁的植物細胞
A.②④ B.①②④
C.②③④ D.①②③④
【解題指南】解答本題需明確:
(1)只有活的成熟的植物細胞能發(fā)生質壁分離。
(2)死的或無大液泡的植物細胞以及動物細胞均不能發(fā)生質壁分離。
【解析】選D。細胞浸泡在0.3 g/mL的蔗糖溶液中,存在著濃度差,在操作步驟完全正確的情況下,細胞沒有出現質壁分離現象,可能的原因有:一是死細胞;二是動物細胞或去除了細胞壁的植物細胞;三是沒有大液泡的非成熟的植物細胞,如根尖分生區(qū)細胞。
2.(xx溫州高一檢測)將不同植物的三個未發(fā)生質壁分離的細胞置于同一濃度的蔗糖溶液中,形態(tài)不再變化后的細胞圖像如圖所示。則有關各細胞液濃度的判斷正確的是 ( )
①實驗前B>A>C ②實驗前B
A>C
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
【解析】選C。A、C都發(fā)生質壁分離,C分離程度較大,說明蔗糖溶液濃度大于細胞A和C的細胞液濃度,且A細胞液濃度大于C,B沒有質壁分離,說明B細胞液濃度與蔗糖溶液濃度相當或大于蔗糖溶液濃度,故實驗前B>A>C。由于細胞形態(tài)不再變化,圖示狀態(tài)下細胞液濃度均與外界蔗糖溶液濃度相當,B沒有發(fā)生質壁分離,故實驗后蔗糖溶液濃度不變或升高,而A和C發(fā)生質壁分離,實驗后細胞液濃度和實驗后蔗糖溶液濃度相當,C失水較多,其實驗后蔗糖溶液濃度較A實驗后蔗糖溶液濃度低,即C細胞液濃度小于A細胞液濃度,故實驗后B>A>C。
3.(xx大慶高一檢測)將馬鈴薯塊切成兩半,分別在其上挖個凹穴,穴內外分別放兩種溶液,一種是清水,另一種是0.3 g/mL的蔗糖溶液,液面一樣高。一段時間后液面變化如圖所示,下列說法正確的是 ( )
A.a是蔗糖溶液,b是清水 B.a是清水,b是蔗糖溶液
C.甲中c處細胞吸水 D.乙中c處細胞失水
【解析】選A。根據滲透作用原理可知,水會從低濃度處向高濃度處滲透,因此一段時間后液面升高的是溶液濃度高的地方,a是蔗糖溶液,b是清水;甲圖中a處液面升高,表明甲中c處細胞失水;乙圖中b處液面降低,表明乙中c處細胞吸水。
【補償訓練】
(xx長沙高一檢測)如圖實驗裝置,玻璃槽中是蒸餾水,半透膜允許單糖透過,倒置的長頸漏斗中先裝入蔗糖溶液,一段時間后再加入蔗糖酶,最可能的實驗現象是 ( )
A.漏斗中液面開始時先上升,加酶后,上升后又下降
B.在玻璃槽中能測到蔗糖和蔗糖酶
C.漏斗中液面開始時先下降,加酶后一直上升
D.在玻璃槽中能測到葡萄糖、果糖和蔗糖酶
【解析】選A。蔗糖是二糖,不能穿過半透膜,所以水槽中沒有蔗糖,漏斗中液面開始時上升,加蔗糖酶后蔗糖水解,使漏斗內溶液濃度增大,液面上升,但是葡萄糖和果糖能穿過半透膜,所以液面還會下降,A正確、C錯誤;由于半透膜只允許單糖分子通過,蔗糖為二糖,蔗糖酶為蛋白質,因此蔗糖和蔗糖酶不會進入玻璃槽中,所以在玻璃槽中只能測到葡萄糖、果糖,B、D錯誤。
4.新鮮的葉類蔬菜表面常殘留水溶性有機農藥。現取同一新鮮蔬菜若干浸入一定量的純水中,每隔一段時間測定細胞液濃度,結果如圖所示。以下敘述正確的是( )
A.AB段細胞吸水,細胞體積明顯增大
B.B點細胞液濃度與外界溶液濃度相等
C.BC段細胞質壁分離復原,原生質層恢復到原來位置
D.此曲線說明有機農藥溶于水中容易被植物細胞吸收
【解析】選D。由于有細胞壁的存在,即使植物細胞吸水,體積也不會明顯增大;B點說明在單位時間內,進出植物細胞的水分子相等,而不是細胞液濃度與外界溶液濃度相等;細胞吸水,不發(fā)生質壁分離,故BC段也就不發(fā)生質壁分離復原。
【規(guī)律方法】外界溶液濃度與細胞液濃度大
小的判斷
(1)當細胞處于質壁分離時,細胞失水,此時外界溶液濃度大于細胞液濃度。
(2)當細胞處于質壁分離復原時,細胞吸水,此時外界溶液濃度小于細胞液濃度。
(3)當細胞處于平衡狀態(tài)時,水分進出細胞相等,此時外界溶液濃度等于細胞液濃度。
【補償訓練】
某同學在實驗室中做“植物細胞的吸水和失水”實驗時,在實驗室老師的幫助下,進行了一系列的創(chuàng)新實驗,實驗步驟和現象如下表:
實驗組
5 min的現象
再過5 min
滴加清水5 min
①
0.3 gmL-1蔗糖溶液
x
無變化
質壁分離復原
②
0.5 gmL-1蔗糖溶液
質壁
分離
y
無變化
③
1 molL-1KNO3溶液
質壁
分離
質壁分離復原
z
④
1 molL-1醋酸溶液
無變化
細胞大小無變化
細胞大小無變化
對上表的推斷或解釋錯誤的是 ( )
A.x為質壁分離,因為細胞壁伸縮性弱于原生質層
B.y為質壁分離,可能導致細胞失水過多而死亡
C.z為細胞稍增大,細胞液顏色變淺
D.④組無變化是因為細胞吸水量等于失水量
【解析】選D。洋蔥表皮細胞在0.3 gmL-1蔗糖溶液中會發(fā)生質壁分離現象,而在0.5 gmL-1蔗糖溶液中會因質壁分離失水過多而死亡。在1 molL-1的KNO3溶液中,由于K+和N能穿膜,故先質壁分離后自動復原,由于K+和N進入細胞內,細胞液濃度增大,因此滴加清水后,體積稍增大。細胞放入1 molL-1醋酸中被殺死。
5.下圖表示剛施肥后的根尖成熟區(qū)表皮細胞在土壤溶液中的狀態(tài)。請據圖判斷下列說法中,正確的是 ( )
A.該細胞正處于質壁分離的狀態(tài)
B.該細胞的細胞液濃度高于土壤溶液的濃度
C.細胞液中的水分進出細胞只經過細胞膜
D.此時該細胞不能吸收水分和無機鹽離子
【解析】選A。由題圖可知,剛施肥后,細胞膜與細胞壁分離,細胞正處于質壁分離的狀態(tài),說明土壤溶液的濃度高于細胞液的濃度;細胞液中的水分進出細胞要經過液泡膜、細胞膜和細胞壁等結構;該細胞仍為活細胞,可以吸收水分和無機鹽離子。
二、非選擇題(共20分)
6.請回答下列問題:
(1)將同一植物細胞依次浸在蒸餾水、0.3 molL-1的蔗糖溶液和0.4 molL-1的KNO3溶液中,測得細胞的體積隨時間的變化曲線如圖所示:
①曲線A、B、C分別代表細胞所處的溶液是_______________________ ___________。
②達到平衡后,____________溶液中細胞的細胞液濃度最大。
(2)下圖是某生物課外小組在觀察植物細胞質壁分離和復原實驗時所觀察到的幾幅照片,請結合所學知識,分析下圖并回答問題:
①發(fā)生質壁分離后,__________處理,可以使已經質壁分離的植物細胞發(fā)生質壁分離復原;圖中復原最快和最慢的細胞分別是__________。(用上圖中的數字表示)。
②上述幾幅圖中所示的是同一組織的細胞,此時細胞液的濃度最大的是__________(用上圖中的數字表示)中的細胞。
【解析】(1)在題目所給的幾種溶液中,只有處于蒸餾水中時細胞會吸水漲大,故A代表蒸餾水;在0.3 molL-1的蔗糖溶液中,由于蔗糖是大分子,不會透過原生質層進入細胞中,又比細胞液的濃度大,因此細胞失水發(fā)生質壁分離,所以C代表蔗糖溶液;在0.4 molL-1的KNO3溶液中,開始發(fā)生質壁分離,后由于細胞吸收K+和N,使細胞液的濃度增大,細胞會滲透吸水,發(fā)生質壁分離復原,所以B代表KNO3溶液;當達到平衡后,三種情況下,處于蔗糖溶液中的細胞,因失水過多而導致細胞液濃度最大。
(2)植物細胞發(fā)生質壁分離后,放入蒸餾水中,可以恢復原狀,復原時間決定于細胞液與外界溶液的濃度差,如圖中2細胞液濃度最大,則濃度差最大,復原最快,圖中1細胞液濃度最小,則復原最慢。
答案:(1)①蒸餾水、KNO3溶液、蔗糖溶液 ②蔗糖
(2)①加入蒸餾水 2、1 ②2
【延伸探究】若上題(2)中的1、2、3放在同一濃度的外界溶液中,一段時間后細胞狀態(tài)如圖中所示,比較三者初始的細胞液濃度關系。
提示:1>3>2。
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