课时作业(13)探究植物细胞的吸水和失水实验与被动运输（Word练习）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中生物必修1 分子与细胞（人教版2019）

课时作业(十三)　探究植物细胞的吸水和失水实验与被动运输 题组一　探究植物细胞的吸水和失水 1．下列有关原生质层的叙述，错误的是(　　) A．植物细胞去掉细胞壁后的部分是原生质层 B．植物细胞的原生质层包括细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质 C．植物细胞原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大 D．植物细胞的原生质层相当于一层半透膜 答案　A 解析　植物细胞去掉细胞壁后的部分是原生质体，A项错误。 2．下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是(　　) A．与白色花瓣相比，采用红色花瓣更有利于实验现象的观察 B．用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察 C．用紫色洋葱鳞片叶外表皮的不同部位进行实验，观察到的质壁分离程度可能不同 D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含有色素，有利于实验现象的观察 答案　B 解析　与白色花瓣相比，红色花瓣细胞液中因含花青素而呈现红色，更有利于实验现象的观察，A项正确；用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在使原生质层呈现绿色，有利于实验现象的观察，B项错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度可能不同，因此，放在同一浓度蔗糖溶液中发生质壁分离的程度可能不同，C项正确；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含有色素，有利于实验现象的观察，D项正确。 3．观察在质量浓度为0.3 g/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 D．细胞壁收缩导致中央液泡失水 答案　B 解析　活的洋葱表皮细胞的原生质层相当于一层半透膜，在高浓度的蔗糖溶液中发生渗透作用，导致中央液泡失水而变小。 4．下列关于探究植物细胞的吸水与失水的叙述，错误的是(　　) A．该实验已存在对照，不需要增设一组对照组 B．在该实验中，操作步骤为：制片→低倍镜观察→滴加蔗糖→高倍镜观察 C．若用适宜浓度的KNO3溶液代替蔗糖溶液，则会出现质壁分离的自动复原 D．达到渗透平衡时，原生质层两侧溶液浓度不一定相等 答案　B 解析　植物细胞质壁分离与复原实验中存在自身前后对照，故不需要增设一组对照组，A项正确；在该实验中，操作步骤为制片→低倍镜观察→滴加蔗糖→低倍镜观察→滴加清水→低倍镜观察，B项错误；因KNO3能够被植物细胞吸收，故会出现质壁分离的自动复原现象，C项正确；当细胞外是清水时，因细胞壁的存在，会使其原生质层两侧还未达到浓度相等，就不能再继续吸水，D项正确。 5．某同学利用黑藻探究植物细胞的吸水和失水，图1为该同学在光学显微镜下观察到的某一时期的结果图，图2为实验操作流程图。下列相关说法正确的是(　　) A．图1中细胞液浓度逐渐变大，吸水能力逐渐增强 B．图1中A处为紫色，B处为无色的蔗糖溶液 C．图2中c步骤用吸水纸的作用是吸去多余的蔗糖溶液 D．本实验存在两组对照实验，均为自身对照 答案　D 解析　图1所示细胞无法判断是正在发生质壁分离还是处于质壁分离复原状态，故不能推知细胞液的浓度变化和吸水能力情况，A项错误；该实验材料为黑藻，故A处是失水的原生质层及细胞液，因原生质层内叶绿体的存在，应为绿色，B处为原生质层与C壁之间的空隙，应为无色，B项错误；图2中c步骤用吸水纸的作用是引流，使细胞浸润在蔗糖溶液中，从而发生质壁分离，C项错误；本实验存在两组对照实验，即质壁分离前和质壁分离后、质壁分离后和质壁分离复原后，均为自身对照，D项正确。 题组二　自由扩散和协助扩散 6．下列关于被动运输的叙述，错误的是(　　) A．包括自由扩散和协助扩散 B．只能顺浓度梯度进行运输 C．都不需要转运蛋白 D．都不需要消耗能量 答案　C 解析　被动运输包括自由扩散和协助扩散，自由扩散不需要转运蛋白，不需要消耗能量；协助扩散需要转运蛋白，不需要消耗能量，C项错误。 7．下列物质进出细胞的方式中，必须依赖于细胞膜上转运蛋白才能完成的是(　　) A．O2进入肺泡细胞 B．H2O进入根毛细胞 C．葡萄糖进入红细胞 D．酒精进入胃上皮细胞 答案　C 解析　O2、酒精进入细胞的方式是自由扩散，水进出细胞的方式可以是协助扩散，也可以是自由扩散，自由扩散不需要转运蛋白的协助，A项、B项、D项错误；葡萄糖进入红细胞，属于协助扩散，需要转运蛋白的协助，C项正确。 8．下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是(　　) A．水分子主要借助水通道蛋白进出细胞 B．物质通过通道蛋白时，不与通道蛋白结合 C．转运蛋白的数量决定了被动运输的速率 D．载体蛋白转运物质时空间构象会发生改变 答案　C 解析　水分子进出细胞主要借助细胞膜上的水通道蛋白进行协助扩散，此外还可以通过自由扩散进出细胞，A项正确；分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，B项正确；被动运输包含自由扩散和协助扩散，转运蛋白的数量和膜两侧浓度梯度大小都会影响协助扩散的速率，但自由扩散不需要转运蛋白，只受膜两侧浓度梯度大小的影响，C项错误；载体蛋白转运物质时自身空间构象会发生改变，D项正确。 9．下图表示与自由扩散、协助扩散有关的图例或曲线。下列选项中对应正确的是(　　) 　　　 　　 A．肺泡上皮细胞吸收氧气——①④ B．人的成熟红细胞吸收葡萄糖——②③ C．甘油进出细胞——①③ D．水进出细胞——②④ 答案　C 解析　①②表示两种跨膜运输方式，分别是自由扩散、协助扩散；③④表示两种影响因素曲线，分别对应自由扩散、协助扩散。肺泡上皮细胞吸收氧气是自由扩散，对应①③；人的成熟红细胞吸收葡萄糖属于协助扩散，对应②④；甘油进出细胞属于自由扩散，对应①③；水进出细胞的方式是自由扩散和协助扩散，对应①②③④。 10．如图表示物质出入细胞的一种方式，下列相关叙述正确的是(　　) A．图中的溶质可能是氧气分子 B．图中载体蛋白形状改变后不能恢复原状 C．图中的载体蛋白具有特异性 D．图中的载体蛋白的形状变化一定需要提供能量 答案　C 解析　由图可知，溶质分子是顺浓度梯度进入细胞，需要转运蛋白协助，但不消耗能量，为协助扩散，而氧气分子跨膜运输的方式为自由扩散，A项、D项错误；图中溶质分子通过转运蛋白运输时，溶质与转运蛋白结合而使其构象发生改变，运输完成后转运蛋白会恢复原状，B项错误。 11．图甲、乙分别表示载体介导和通道介导的两种协助扩散方式，其中通道介导的扩散比载体介导的快1 000倍。下列相关叙述不正确的是(　　) A．载体蛋白和通道蛋白在细胞膜上是静止不动的 B．载体蛋白和通道蛋白均具有一定的专一性 C．甲、乙两种方式都属于被动运输 D．载体蛋白介导的运输速率会受到载体蛋白数量的限制 答案　A 解析　转运蛋白和通道蛋白在细胞膜上都是可以运动的，A项错误；转运蛋白和通道蛋白均具有一定的专一性，只能转运特定的物质，B项正确；甲、乙两种方式都属于被动运输，C项正确；由于细胞膜上转运蛋白数量有限，会限制其介导的物质运输速率，D项正确。 12．下表为甲同学用某浓度KNO3溶液进行质壁分离实验时所测得的数据，下图为乙同学用另一浓度的KNO3溶液进行质壁分离实验时所绘制的曲线图，下列分析正确的是(　　) 时间(min) 2 4 6 8 10 原生质体相对大小 90% 60% 30% 30% 30% A．甲同学所用溶液浓度要大于乙同学所用溶液浓度 B．甲同学实验进行到8分钟时质壁分离达到平衡，滴加清水后发生质壁分离复原 C．乙同学在实验进行到T1时可观察到质壁分离现象，此时细胞液浓度小于外界溶液浓度 D．乙同学在实验进行到T2时观察不到质壁分离现象，此时细胞液浓度一定等于外界溶液浓度 答案　A 解析　甲同学所做实验结果是细胞死亡，不能发生质壁分离复原，而乙同学所做实验结果是发生了质壁分离复原，所以甲同学所用溶液浓度要大于乙同学所用的溶液浓度，A项正确；甲同学的实验进行6分钟后原生质体体积不再发生变化，很可能是细胞因失水过多已经死亡，在滴加清水后也不能发生质壁分离复原，B项错误；乙同学在实验进行到T1时，实际看到的是质壁分离复原的现象，此时细胞液浓度大于外界溶液浓度，C项错误；在T2时原生质体相对大小为100%，看不到质壁分离现象，此时细胞液浓度大于外界溶液浓度，但因为细胞壁的支持和保护作用，原生质体体积不会发生较大变化，D项错误。 13．某校研究性学习小组利用如下实验材料做相关实验，请分析回答： (1)用上述材料做观察质壁分离实验，应选择的最佳实验材料是________(填序号)。 (2)在观察质壁分离实验中，将取自同一材料同一区域的三个细胞分别放在A、B、C三种不同浓度的蔗糖溶液中，实验结果如图所示，这三种蔗糖溶液的浓度由大到小依次是________>________>________。(用字母表示) (3)将C图细胞放入________中，细胞能由C图恢复成A图的状态，此过程称为________________。 解析 (1)紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞具有大液泡，在外界溶液浓度较高时可以发生质壁分离，紫色液泡便于观察。(2)当蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度时，细胞渗透失水，导致质壁分离，而且蔗糖溶液浓度越高，细胞失水越多，质壁分离现象越明显；当蔗糖溶液浓度不高于细胞液浓度时，细胞不会发生质壁分离。由图可知，三种蔗糖溶液浓度的大小关系是C>B>A。(3)发生质壁分离的活细胞放入清水后，细胞会发生渗透吸水，最终完成质壁分离复原现象。 答案 (1)①　(2)C　B　A　(3)清水　质壁分离复原现象 14．请回答下列问题： (1)将同一植物细胞依次浸在蒸馏水、0.3 g/mL的蔗糖溶液和一定浓度的KNO3溶液中，测得细胞的体积随时间的变化曲线如图所示： ①曲线A、B、C分别代表细胞所处的溶液是____________________。 ②达到平衡后，________溶液中细胞的细胞液浓度最大。 (2)下图是某生物课外小组在观察植物细胞质壁分离和复原实验时所观察到的几幅照片，请结合所学的知识，分析下图并回答问题： ①发生质壁分离后，____________处理，可以使已经质壁分离的植物细胞发生质壁分离复原。 ②上述几幅图中所示的是同一组织的细胞，此时细胞液的浓度最大的是________(用上图中的数字表示)中的细胞。 解析 (1)①在题目所给的几种溶液中，只有处于蒸馏水中的细胞会吸水膨胀，故A是蒸馏水；在0.3 g/mL的蔗糖溶液中，由于蔗糖不能透过原生质层进入细胞，该浓度又比细胞液的浓度大，因此细胞会失水发生质壁分离，所以C是蔗糖溶液；细胞在一定浓度的KNO3溶液中先发生质壁分离，后由于吸收K＋和NO，细胞液的浓度增大，细胞渗透吸水而发生质壁分离复原，所以B是KNO3溶液。②达到平衡后，三种情况下，处于蔗糖溶液中的细胞失水较多，细胞液浓度最大。(2)①植物细胞发生质壁分离后，放入蒸馏水中，可以恢复原状。②图2细胞质壁分离的程度最大，故细胞液浓度最大的是2中的细胞。 答案 (1)①蒸馏水、KNO3溶液、蔗糖溶液　②蔗糖　(2)①加入蒸馏水　②2 15．成熟的植物细胞具有中央大液泡，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(大于/小于)(a指烧杯中溶液，b指漏斗内溶液)。由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在______(下降/升高)，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(大于/小于/等于)。 (2)①图丙中相当于原生质层的是______(填序号)。 ②结构②当中充满的液体是__________(细胞液/外界溶液)。 ③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)若把该植物细胞放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，过一段时间再放入清水中，它会出现____________________(现象)。 (4)若把该细胞放在质量浓度为3 g/mL的蔗糖溶液中，过一段时间再放入清水中，此时该细胞不会出现(3)问中的现象，这是为什么？ _____________________________________________。 解析 (1)据图甲分析，漏斗液面上升，水分子从低浓度溶液流向高浓度溶液，故a小于b；据图乙曲线分析，漏斗液面上升高度随时间推移越来越小，故漏斗中溶液吸水的速率逐渐下降，当液面不再上升，半透膜两侧压力相等，渗透作用平衡，但是a仍然小于b。(2)①细胞的原生质层是由③细胞膜、④细胞质和⑤液泡膜构成，相当于半透膜。②结构②是细胞壁和原生质层的空隙，充满外界溶液。③图丙细胞原生质层和细胞壁分离，可能处于质壁分离状态或者复原状态，也可能处于平衡状态，D项正确。(3)如果将该植物细胞放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，因为细胞液浓度低于外界溶液浓度会发生质壁分离现象，再放入清水中会出现质壁分离复原现象。(4)若把该植物细胞放在质量浓度为3 g/mL的蔗糖溶液中，会出现质壁分离现象，过一段时间再放入清水中，此时该植物细胞与上题中放入清水中的变化不一样，这是由于蔗糖溶液浓度过高，植物细胞失水过多，会导致植物细胞死亡，不能出现质壁分离复原现象。 答案 (1)小于　下降　小于　(2)③④⑤　外界溶液　D　(3)质壁分离复原现象　(4)蔗糖溶液浓度过高，植物细胞失水过多，会导致植物细胞死亡 学科网（北京）股份有限公司 $$