【状元之路】（新课标通用）2022高考生物一轮复习 第7讲 物质跨膜运输的实例

【状元之路】（新课标通用）2022高考生物一轮复习第7讲物质跨膜运输的实例考题反馈抓落实自主演练我成功1.(2022·苏、锡、常、镇四市调研)某渗透装置如图所示，烧杯中盛放有蒸馏水，图中猪膀胱膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶。从理论上分析，该实验过程中最可能出现的现象是(　　)A．漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降B．漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后开始下降C．加酶前后，在烧杯中都可以检测出蔗糖D．加酶后，可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶答案：B解析：猪膀胱膜是一种蔗糖不能透过的半透膜，但蔗糖酶水解蔗糖成葡萄糖和果糖后，葡萄糖和果糖的相对分子质量减小，直径变小就能透过半透膜了，所以在未加酶之前漏斗内浓度高，水以从烧杯内向漏斗内渗透为主，漏斗中液面上升。加酶后由于把一分子二糖水解成了两分子单糖，浓度上升，水继续以从烧杯向漏斗渗透为主，但此时漏斗中的两种单糖都会向烧杯中扩散，导致漏斗中溶液的浓度持续下降，一直到漏斗与烧杯中溶液浓度相等为止，所以后来漏斗液面也会下降，直到漏斗内外的液面高度一致为止。2．如图所示，在U形管中部c处装有半透膜，在a侧加入细胞色素C(相对分子质量为1.3万的蛋白质)水溶液(红色)。b侧加入清水，并使a、b两侧液面高度一致，经一段时间后，实验结果将是(　　)A．a、b两液面高度一致，b侧为无色B．a、b两液面高度一致，b侧为红色C．a液面低于b液面，b侧为红色D．a液面高于b液面，b侧为无色10\n答案：D解析：本题考查渗透作用发生的条件。水分子能够透过半透膜进行扩散，这种扩散是渗透作用，而蛋白质分子不能通过半透膜。图中半透膜的a侧溶液浓度大于b侧溶液浓度，所以水分子通过半透膜由b侧向a侧扩散的速度大于由a侧向b侧扩散的速度，最终表现出a侧液面高于b侧液面。蛋白质分子不能透过半透膜，所以a侧为红色，b侧仍为无色。3．下表资料显示四组马铃薯条分别浸入Ⅰ～Ⅳ四种不同溶液1h后质量转变百分率，根据表中资料可得到的结论是(　　)溶液ⅠⅡⅢⅣ质量转变百分率＋5%－5%－3%0%A.溶液Ⅰ浓度最小B．溶液Ⅱ的浓度小于溶液ⅢC．溶液Ⅳ浓度最大D．溶液Ⅳ是蒸馏水答案：A解析：根据表格中质量转变百分率可知，四组马铃薯条分别在Ⅰ～Ⅳ四种液体中发生了吸水、失水、失水、吸水和失水达到动态平衡四种情况，由此可推知外界四种溶液浓度大小为Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅰ。4．(宝鸡中学2022届月考)如右图所示是某同学用紫色洋葱鳞片叶的外表皮做“植物细胞的质壁分离及复原”的实验中所观察到的细胞图，下列叙述正确的是(　　)A．图中1、2、6组成了细胞的原生质层B．图中1是细胞壁，6中充满了蔗糖溶液C．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，其颜色逐渐变浅答案：B解析：图中2、4、5组成了原生质层；1为细胞壁，为全透性，故6处充满了蔗糖溶液；图中细胞处于质壁分离状态，但6处的浓度可以大于、小于或等于7处的浓度；图7为细胞液，发生质壁分离时，其颜色逐渐变深。5．下列实例中，最能体现植物细胞渗透失水和吸水原理的是(　　)①将萎蔫的菠菜放入清水中，不久变得硬挺10\n②将大豆种子浸入清水后，种皮变软，体积膨大③用糖拌西红柿，西红柿变软，渗出许多汁水④洋葱鳞片叶的表皮细胞发生质壁分离和质壁分离复原A．①　　　　B．②③　　　C．④　　　　D．①④答案：C解析：①表示植物通过渗透作用吸水的过程，②主要以吸胀作用吸水，③能体现出渗透失水的原理，④洋葱鳞片叶的表皮细胞发生质壁分离体现出植物细胞通过渗透作用失水的原理，而质壁分离复原则体现出渗透作用吸水的原理。6．将紫色洋葱表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中，显微镜下所观察到的现象是(　　)①液泡逐渐变小，颜色由浅变深②液泡逐渐变小，颜色由深变浅③原生质层与细胞壁逐渐分离④细胞膜、液泡膜结构明显⑤原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液A．①③B．①③④C．②③D．①③⑤答案：A解析：因外界蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度，洋葱表皮细胞将不断失水，使得液泡变小，而细胞液中色素不能随水透过原生质层，因此颜色加深。由于液泡和原生质层的不断收缩，可见③现象出现。显微镜下既看不清膜结构又辨不清蔗糖的存在。7．细菌很难生存在蜂蜜中，这是因为：(　　)A．蜂蜜中含有天然的抗生素B．蜂蜜中含有溶菌酶C．蜂蜜中含有限制性内切酶D．蜂蜜中含糖量高，可导致细菌细胞失水死亡答案：D解析：蜂蜜中有大量糖，可使细菌渗透失水死亡。8．在培养玉米的溶液中加某种负离子，结果发现玉米根细胞在吸收该种负离子的同时，对氯离子的吸收减少了，但对钾离子的吸收没有受影响，最可能的原因是(　　)A．该种负离子妨碍了ATP的形成B．该种负离子抑制了主动运输10\nC．该种负离子抑制了呼吸作用D．该种负离子和氯离子的载体相同答案：D解析：知识依据是矿质离子的吸收方式为主动运输，需载体和能量，因只抑制了氯离子的吸收，而对钾没影响，故选D。9．用2mol/L的乙二醇溶液和2mol/L的蔗糖溶液分别浸浴某种植物细胞，观察质壁分离现象，得到其原生质体体积变化情况如图所示。据此，下列表述中不正确的是(　　)A．该细胞不可能是根尖分生区的细胞B．AB段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．用一定浓度的尿素溶液代替乙二醇溶液，也可以得到类似的结果答案：C解析：乙二醇透过原生质层，因此可使细胞发生先质壁分离后自动复原的现象，蔗糖不能透过原生质层，只使细胞发生质壁分离现象，图中AB段表示渗透失水，细胞液浓度逐渐增大，BC段是质壁分离复原阶段；根尖分生区细胞不发生质壁分离现象；尿素也可透过原生质层。10．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离后，在显微镜下观察到的正确图示是(　　)答案：C解析：发生质壁分离后，由于失水，液泡内溶液颜色加深，但细胞质是无色的。细胞核不能位于液泡中。11．(2022·重庆卷)下图为某种植物幼苗(大小、长势相同)均分为甲、乙两组后，在两种不同浓度的KNO3溶液中培养时鲜重的变化情况(其他条件相同且不变)。下列有关叙述错误的是(　　)10\nA．3h时，两组幼苗均已出现萎蔫现象，直接原因是蒸腾作用和根细胞失水B．6h后，甲组幼苗因根系开始吸收K＋、NO，吸水能力增强，使鲜重逐渐提高C．12h后，若继续培养，甲组幼苗的鲜重可能超过处理前，乙组幼苗将死亡D．实验表明，该植物幼苗对水分和矿质元素的吸收是两个相对独立的过程答案：B解析：由图可知，在甲组条件下，植物细胞发生了质壁分离与复原现象。0～3h内因渗透失水和蒸腾作用而出现萎蔫，当细胞液浓度高于外界KNO3溶液浓度时，植物细胞开始转为吸水，但对K＋、NO经主动运输从实验开始一直在进行。在乙组条件下，植物细胞因外界溶液浓度过高，过度失水而死亡，A、C两项正确；植物吸水能力主要取决于根细胞细胞内外溶液浓度差，故甲组幼苗6h后开始吸水，吸水能力逐渐减弱，B项错误；因为吸水和吸收矿质元素不同步进行，故植物幼苗对水分和矿质元素的吸收是两个相对独立的过程，D项正确。12．下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是(　　)A．植物细胞积累K＋需消耗能量B．细胞对离子的吸收具有选择性C．海水中的海藻细胞可通过积累溶质防止质壁分离D．液泡中积累大量离子，故液泡膜不具有选择透过性答案：D解析：无机盐离子进出细胞的方式主要是主动运输，主动运输需要载体和能量。载体属于蛋白质，起选择作用；能量主要是通过有氧呼吸产生的。海藻细胞可以通过积累溶质提高细胞液浓度，不至于造成质壁分离。13．观察在0.3g/mL蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞，发现中央液泡逐渐变小，说明(　　)A．细胞壁相当于一层半透膜B．洋葱表皮细胞是活的C．此时蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度10\nD．细胞壁收缩导致中央液泡失水答案：B解析：本题考查与植物细胞的吸水和失水相关的探究实验内容。A错误：细胞壁为全透性的；B正确：水分子可以通过，而蔗糖分子却不能通过，说明洋葱表皮细胞是活的，因为活细胞的原生质层才具有选择透过性，死细胞的原生质层为全透性；C错误：中央液泡逐渐变小，说明此时外界溶液的浓度大于细胞液的浓度；D错误：细胞壁的伸缩性较小，中央液泡失水是因为外界溶液的浓度大于细胞液浓度，水分的渗出大于渗入。14．(2022·孝感市高三统考)在下列四种结果的成因中，属于植物细胞呼吸强度变化的是(　　)A．在白天和夜晚的相同时间内，棉苗的吸水量有差异B．在白天和夜晚的相同时间内，棉苗对Ca2＋的吸收量有差异C．在相同的时间内，棉苗吸收K＋的量与吸收Ca2＋的量有差异D．在相同的时间内，棉苗吸收水的量与吸收Ca2＋的量有差异答案：B解析：棉苗对水分的吸收方式主要是渗透作用，不消耗能量，吸收量与呼吸强度无关。棉苗对矿质离子的吸收方式是主动运输，需要能量和载体。同样条件下，对不同离子吸收量的不同与载体有关，与呼吸强度无关。不同时间段，对同一离子的吸收量不同，主要与呼吸强度有关。15．(2022·正定中学月考)将新鲜马铃薯切成5cm粗细相同的长条，再将它们分别放在浓度不同的蔗糖溶液中，4h后测量每条的长度，结果如图所示。以下有关分析正确的是(　　)A．马铃薯细胞液的平均浓度约为25g·L－1B．当溶液浓度为40g·L－1时，细胞开始发生质壁分离C．在溶液浓度为30g·L－1～90g·L－1的范围内，细胞壁也有一定程度的收缩D．在溶液浓度为50g·L－1时，细胞均因过度发生质壁分离而死亡答案：C解析：根据植物细胞发生质壁分离的条件，新鲜马铃薯条长度不变(保持5cm)时，外液(蔗糖溶液)的浓度与细胞液浓度处于等渗状态，在纵坐标5cm处画出一条横线，与曲线交点处的横坐标大约是30g·L－1；蔗糖溶液高于30g·L－1时，马铃薯细胞就会发生质壁分离，马铃薯细胞不再失水皱缩的蔗糖溶液浓度大约在90g·L－1，所以细胞因过度发生质壁分离而死亡的蔗糖溶液浓度是90g·L－1，细胞壁有一定的伸缩件。16．成熟的植物细胞具有中央大液泡，10\n可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。图甲表示渗透装置吸水示意图，图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系，图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。请回答下列问题：(1)由图甲漏斗液面上升可知，实验初始时c两侧浓度大小是a________b。由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在________，最终液面不再上升。当液面不再上升时，c两侧浓度大小是a________b。(2)图丙中相当于图甲中c结构的是________(填序号)，结构②当中充满的液体是________。此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是________。A．细胞液>外界溶液B．细胞液<外界溶液C．细胞液＝外界溶液D．都有可能(3)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水当中，发现细胞液泡体积增大，说明细胞在渗透吸水，细胞能否无限吸水？________，原因是________________________________________________________________________。(4)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中，发现细胞液泡体积在增大。当液泡体积不再增大时，细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等？________________。答案：(1)小于　下降　小于(2)③④⑤　外界溶液　D(3)不能　植物细胞具有细胞壁，可保护细胞由于过度吸水而胀破。(4)不一定解析：(1)考虑到漏斗内液柱压力的作用，当液面不再上升时，a侧的浓度小于b侧。(2)图甲中c为半透膜，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，结构②当中充满的液体是外界溶液；由于无法判断图丙的细胞是在吸水还是失水，因此，无法确定此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系。(3)对于植物细胞而言，由于细胞壁的存在，且细胞壁的弹性有限，因此，细胞不可能无限吸水，当细胞因吸水体积增大到细胞壁所能膨大的最大限度时，细胞将不再吸水。(4)液泡体积不再增大时，细胞液浓度不一定和外界溶液的浓度相等，原因与(3)小题相同。10\n17．下面是一组新鲜洋葱表皮细胞进行的实验处理和结果：实验分组处理方法实验结果第1组①将材料置于30%的蔗糖溶液中①发生质壁分离②然后将材料移至蒸馏水中②发生质壁分离复原第2组③将材料置于60%的蔗糖溶液中③迅速发生质壁分离④然后将材料移至蒸馏水中④不发生质壁分离复原第3组⑤将材料置于7%的尿素溶液中⑤开始发生质壁分离，然后逐渐自动复原第4组⑥将材料放入100℃热水中3min后取出重复第1组实验⑥不发生质壁分离请分析回答：(1)洋葱表皮细胞在第1、2、3组实验中均发生了质壁分离现象，其结构基础和外在条件分别是：__________________________。(2)比较第1组和第2组实验结果的差异，说明：_______________。(3)比较第1组和第3组实验结果，出现实验结果差异的原因是：_______________________________________________________________。(4)比较第1组和第4组实验结果，出现实验结果差异的原因是：__________________。答案：(1)具有选择透过性的原生质层，且原生质层的伸缩性比细胞壁大；外界溶液浓度大于细胞液浓度(2)外界溶液浓度过高，会使植物细胞快速发生质壁分离，失水过多而死亡，不能够再发生质壁分离复原(3)尿素分子是小分子物质，可通过选择透过性膜进入细胞(4)100℃已使细胞死亡，死亡的细胞不能发生质壁分离和质壁分离复原解析：质壁分离过程中，30%蔗糖溶液为适宜浓度，若浓度过高，如60%的浓度则会使细胞过度失水而死亡，不能发生质壁分离复原，加热也会使细胞死亡，不能发生质壁分离及复原。尿素是小分子物质，开始时外界溶液浓度大于细胞液浓度，故发生质壁分离，随着尿素分子被吸收进入细胞，细胞液浓度大于外界溶液浓度时，质壁分离自动复原。10\n1.(2022·上海)相对细菌和植物细胞而言，动物细胞离体培养更需关注培养基的渗透压，这是因为动物细胞(　　)A．没有细胞壁，对培养基的渗透压更敏感B．渗透压远高于细菌或植物细胞的渗透压C．没有成熟大液泡，渗透压调节能力差D．生长缓慢，各生长阶段对环境的渗透压要求不同答案：A解析：本题考查渗透压与渗透吸水、维持细胞形态和功能的内在联系等方面的知识。细胞内外液的渗透压之差是细胞吸水或失水的动力。动物细胞与植物细胞相比没有细胞壁的保护，容易因过多吸水而涨破，A选项正确。2．(天津高考)将紫色洋葱鳞片叶表皮浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中，1min后进行显微观察，结果见下图。下列叙述错误的是(　　)A．图中L是细胞壁，M是液泡，N是细胞质B．将视野中的细胞浸润在清水中，原生质层会逐渐复原C．实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异D．洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料答案：　A解析：题图为洋葱表皮细胞在蔗糖溶液中发生了质壁分离现象，L应为细胞壁，M为细胞液，N为外界溶液。将发生质壁分离的细胞放在清水中，外界溶液浓度小于细胞液浓度，细胞会吸水使原生质体复原。实验显示，细胞壁的透过性大于细胞膜，导致细胞出现质壁分离和复原现象。洋葱根尖分生区细胞没有大的液泡，所以不适宜用作质壁分离及复原实验。3．(新课标全国卷)撕取紫色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮称为甲组；另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮称为乙组。然后，两组外表皮都用浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液处理，一段时间后表皮细胞中的水分不再减少。此过程中甲、乙两组细胞水分渗出量的大小，以及水分运出细胞的方式是(　　)10\nA．甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动运输B．甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动运输C．甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动运输D．甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动运输答案：C解析：本题考查物质进出细胞的方式及植物细胞的吸水和失水实验的相关知识，意在考查考生的知识迁移运用能力。在完全营养液中浸泡后的洋葱外表皮细胞，其细胞液的浓度维持正常，在蒸馏水中浸泡相同时间的洋葱外表皮细胞，其细胞液浓度降低。两组外表皮用0.3g/mL的蔗糖溶液处理后，都会因外界溶液浓度大于细胞液浓度而失去水分，但因乙组外界溶液与细胞液的浓度差更大，故乙组失去水分的量多于甲组。水分通过细胞膜的方式为自由扩散，属于被动运输。10