【全程设计】2022届高考生物一轮复习高考成功方案第3步第4章第一讲物质跨膜运输的实例一、选择题1．以紫色洋葱鳞片叶外表皮为实验材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述正确的是( )A．细胞在发生质壁分离时能观察到紫色中央液泡逐渐增大B．滴加质量浓度0.5g/mL的蔗糖溶液比0.3g/mL蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间长C．滴加清水后，质壁分离的细胞又复原，说明此细胞是活细胞D．用任何浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液都不能引起细胞质壁分离解析：选C 紫色洋葱磷片叶外表皮细胞发生质壁分离是因为液泡中细胞液的水分不断渗出，使紫色中央液泡逐渐缩小；滴加0.5g/mL的蔗糖溶液时，外界溶液与细胞液浓度差更大，单位时间内细胞失水更多，发生质壁分离所用时间更短；用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液，导致植物细胞短时间内大量失水，会观察到质壁分离现象。若NaCl溶液浓度过高，细胞失水过多而死亡，则无法观察到质壁分离自动复原现象。2．(2022·龙岩质检)下图为细胞膜结构及物质的跨膜运输方式示意图，下列叙述正确的是( )A．①②④能与斐林试剂发生砖红色反应B．c可代表哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖C．①可能与机体免疫、体液调节等功能有关D．细胞吸水膨胀时③的厚度变小，可说明③具有选择透过性解析：选C ②④为载体蛋白，不能与斐林试剂发生砖红色反应；c图中可代表主动运输，哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散；细胞吸水膨胀时③的厚度变小，可说明③具有一定的流动性。3.某同学设计了右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( )6\n解析：选A 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，当进出水分子相等时，液面不再下降。4．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：选B 质壁分离及复原实验中需要的细胞是活细胞，因此不能加热；硝酸钾浓度过高会使细胞快速失水而死亡，不再发生复原；不再发生复原的细胞说明是死细胞，不具有正常的生理功能。将细胞置于清水中，由于细胞壁的作用，细胞吸水胀大但不破裂。5.(2022·泉州模拟)若右图表示植物细胞渗透作用的图解，下列说法中错误的是( )A．植物细胞的原生质层相当于一层半透膜B．一定条件下，活的、成熟的植物细胞能发生渗透失水或吸水C．当溶液甲的浓度＞细胞液乙的浓度时，细胞发生渗透失水，当细胞液乙的浓度＞溶液甲的浓度时，细胞发生渗透吸水D．当溶液甲的浓度＝细胞液乙的浓度时，细胞处于平衡状态，水分子不再通过原生质层解析：选D 渗透作用是水分子通过半透膜的扩散，当溶液甲的浓度＝细胞液乙的浓度时，水分子仍进行扩散，只是水分进出平衡。6．浸泡在一定浓度KNO3溶液中的洋葱表皮细胞，发生质壁分离后又出现质壁分离复原，与此过程直接相关的细胞器有( )A．液泡 B．线粒体、液泡C．线粒体D．线粒体、高尔基体解析：选B 质壁分离与水分的散失有关，水分的散失与液泡有关。质壁分离的自动复原与细胞吸收K＋和NO有关，细胞吸收K＋是主动运输过程，需要消耗能量，故该过程与线粒体有关。7．6\n（2022上海高考）以紫色洋葱鳞片叶为材料进行细胞质壁分离和复原的实验，原生质层长度和细胞长度分别用X和Y表示(如图)，在处理时间相同的前提下（）A．同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X／Y值越小，则紫色越浅B．不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X／Y值越大，则细胞的正常细胞液浓度越高C．不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X／Y值越小，则越易复原D．同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X／Y值越大，则所用蔗糖溶液浓度越高选B8.右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：选C 如图所示的结构中，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；细胞在发生质壁分离的过程中细胞液颜色由浅变深；图中细胞可能正在发生质壁分离，也可能已达到渗透平衡，还可能正在发生质壁分离复原。9．(2022·龙岩模拟)将某植物细胞分为两组，分别浸于浓度为0.3g/mL的(Ⅰ)蔗糖溶液与(Ⅱ)尿素溶液中，然后每5分钟用显微镜观察一次，并测量原生质体(即仅由细胞膜包住细胞质的细胞部分，不含细胞壁)的相对表面积，其结果如右下图所示。则下列叙述错误的是( )A．实验开始后20分钟，(Ⅰ)和(Ⅱ)两组的细胞均发生质壁分离B．实验开始后30分钟，(Ⅰ)的细胞中必含蔗糖C．实验开始后30分钟，(Ⅱ)的细胞中必含尿素D．此图显示尿素可通过细胞膜，而蔗糖却不能通过细胞膜解析：选B 蔗糖溶液和尿素溶液均使细胞发生了质壁分离，使细胞原生质体的相对表面积缩小，20分钟后放入蔗糖溶液的细胞相对表面积不再发生变化，说明失水达到了最大程度，而细胞不一定死亡，蔗糖溶液不能进入细胞；20分钟后放入尿素溶液中的细胞开始吸水，处于复原过程是由于细胞能吸收尿素，使细胞液浓度上升所致。10.右图所示的渗透装置中，开始时的液面高度为a，停止上升时的高度为b，若每次停止上升后都将玻璃管中高出烧杯液面的部分吸出，则a、b液面间的高度差与吸出蔗糖溶液的次数之间的关系是( )6\n解析：选B 每吸出一次，蔗糖溶液浓度就减小一次，而ab液面的高度差是由半透膜内外溶液浓度差决定的，随着吸出次数的增加内外浓度差越来越小，所以ab液面高度差也越来越小。二、非选择题11．(2022·江苏高考)右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。渗透平衡时液面差为Δh，此时S1和S2浓度的大小关系为________。(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，0.3g/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)两侧溶液的浓度并不相等，渗透平衡是因为液面高的一侧形成的静水压阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散，故两者浓度关系仍是S1>S2。(2)图中半透膜模拟成熟植物细胞的原生质层，从功能上，半透膜只是利用孔径大小控制物质进出；原生质层是选择透过性膜，靠能量和载体控制物质出入，具有生物活性，可以完成逆浓度梯度的主动运输。6\n(3)①蔗糖分子不能通过半透膜，而KNO3能够通过半透膜，渗透平衡时装置X能出现液面差，装置Y不能出现液面差。②洋葱鳞片叶表皮细胞为成熟植物细胞，能够发生质壁分离和复原现象，选洁净的载玻片分别编号，在载玻片中央分别滴加蒸馏水，制作临时装片后观察洋葱表皮细胞的初始状态。③蔗糖分子不能透过原生质层，蔗糖溶液中的细胞质壁分离后不会自动复原，KNO3能被细胞吸收，导致细胞液和外界溶液的浓度差被消除，从而发生质壁分离自动复原的现象。答案：(1)S1>S2(2)原生质层 原生质层能主动转运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12．某实验小组为了探究细胞膜的通透性，将小鼠肝细胞在体外培养一段时间后，检测培养液中的氨基酸、葡萄糖和尿素含量，发现它们的含量发生了明显变化(如下图)。请回答问题。(1)由图可知，随培养时间延长，培养液中葡萄糖和氨基酸含量________，尿素含量________。由于在原培养液中没有尿素，推测其是________的产物。(2)培养液中的氨基酸进入细胞后，其主要作用是________；被吸收的葡萄糖主要通过________作用，为细胞提供______________________。(3)转氨酶是肝细胞内参与氨基酸分解与合成的一类酶，正常情况下这类酶不会排出胞外，若在细胞培养液中检测到该类酶，可能的原因是________________。(4)由(1)和(3)可初步判断，细胞膜对物质的转运具有__________的特性。解析：(1)由题干和图示知：培养液中葡萄糖和氨基酸的含量随培养时间的延长而减少，而尿素含量则增加，因原培养液中无尿素，根据葡萄糖、氨基酸和尿素的化学元素组成特点可知：尿素为氨基酸的代谢产物。(2)氨基酸在细胞内主要用于合成蛋白质，葡萄糖则主要作为能源物质，通过氧化分解为细胞提供能量。(3)正常情况下，因肝细胞膜通透性功能正常，所以转氨酶不会排出胞外，若肝细胞发生病变，其细胞膜通透功能异常时，转氨酶就会排出胞外。(4)细胞膜对物质的转运具有选择透过性。答案：(1)降低 增加 细胞代谢(代谢)(2)作为蛋白质合成的原料 呼吸(分解) 能量(ATP)(3)肝细胞膜受损(或细胞裂解)6\n(4)选择透过(选择通透)13．用质壁分离方法测定洋葱鳞片叶外表皮细胞细胞液浓度的实验中，把剪成小块的紫色洋葱鳞片叶外表皮分别(等量)依次放入下面各组溶液中，并记录结果如下表：培养皿123456蔗糖溶液(mol/L)0.20.30.40.50.60.7开始发生质壁分离细胞的百分比0015408099请回答：(1)实验时为什么选紫色的洋葱鳞片叶外表皮作实验材料？_____________________。(2)植物细胞发生质壁分离时，细胞壁不能与原生质层一起收缩的原因是____________。(3)由表中数值可确定该洋葱表皮细胞液的浓度大约是__________________________。(4)在此实验的基础上，怎样设计一个更精确的测定方法？_________________。(5)如果不用蔗糖溶液，而改用KNO3溶液进行测定，结果会相同吗？为什么？____________________________________________________________________。解析：(1)洋葱鳞片叶外表皮细胞液为紫色，便于观察实验现象。(2)由于细胞壁的伸缩性小于原生质层，因此细胞壁与原生质层不一起收缩。(3)细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的外界溶液浓度之间。(4)欲进一步确定细胞液浓度，应在0.3mol/L～0.4mol/L之间配制一系列浓度梯度更小的蔗糖溶液。(5)KNO3中K＋和NO可进入细胞，因此植物细胞会发生先质壁分离后自动复原现象。答案：(1)细胞液为紫色，易于观察(2)细胞壁的伸缩性小于原生质层(3)0.3mol/L～0.4mol/L(4)在0.3mol/L～0.4mol/L之间配制浓度梯度更小的蔗糖溶液(5)不会。因为KNO3溶液中的K＋和NO能通过半透膜，会发生质壁分离后的自动复原现象6
