内容正文:
[知识点一] 渗透作用
1.如图中的渗透装置,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( )
解析:B [由于清水浓度低于蔗糖溶液,所以水分子从清水进入蔗糖溶液,随着实验的进行,二者之间的浓度差逐渐减小,所以水分子进入蔗糖溶液的量越来越少,所以B项正确。A、C、D不正确。]
2.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,渗透平衡时的液面差为Δh。下列叙述错误的是( )
A.用纱布代替半透膜,蔗糖分子可自由通过
B.达到渗透平衡时,水分子不会透过半透膜
C.如果将S2的浓度适当降低,则渗透平衡时Δh会更大
D.实验开始时S1浓度大于S2,渗透平衡时S1浓度仍大于S2
解析:B [若用纱布代替半透膜,由于纱布的孔径较大,蔗糖分子可自由通过,A正确;渗透平衡时,水分子仍然能够通过半透膜进出,并且达到动态平衡,B错误;如果将浓度S2适当降低,则两侧溶液的浓度差更大,渗透平衡时Δh更大,C正确;分析图解可知,漏斗内溶液(S1)液面上升,说明水分子由低浓度向高浓度一侧进行了扩散,因此实验开始时S1大于S2,渗透平衡时,由于升高的水柱产生的压力,仍然是S1大于S2浓度,D正确。]
[知识点二] 细胞的吸水和失水
3.透析袋通常是由半透膜制成的袋状容器。现将质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液装入透析袋,再放于清水中,实验装置如图所示。30 min后,会发现( )
A.试管中的液体浓度减小
B.试管中的液体浓度增大
C.透析袋胀大
D.透析袋缩小
解析:C [蔗糖不能透过半透膜,试管内液体为清水,浓度不变,A、B错误;根据渗透发生的条件,由于透析袋内为蔗糖,使得透析袋内外两侧具有浓度差,所以水分子从低浓度流向高浓度,因此水分进入透析袋内的速率大于水分子从透析袋内流出的速率,导致透析袋胀大,C正确,D错误。]
4.已知植物体内有三个相邻的细胞a、b、c,它们的细胞液浓度是a>b>c。下图中能够正确表示它们三者之间水分渗透方向的是( )
解析:C [已知细胞内浓度大小关系为a>b>c,根据渗透原理,水分子总是从低浓度溶液向高浓度溶液扩散,可知它们间的水分渗透方向是b→a、c→b、c→a,C正确。]
5.甲、乙、丙分别是细胞在不同浓度溶液中水分子的跨膜运输示意图,分析错误的是( )
A.若甲中细胞为人成熟的红细胞,一段时间后红细胞会胀破
B.若乙中细胞为洋葱表皮细胞,此时细胞内外溶液的渗透压相等
C.若丙中细胞为植物根细胞,可能造成烧苗现象
D.若某叶肉细胞正处于甲图所示状态,一段时间内细胞体积会略有变大
解析:B [人成熟的红细胞无细胞壁,故在甲图不断吸水的情况下,会吸水胀破,A正确;由图可知,乙图水分进出细胞处于动态平衡,但由于洋葱表皮细胞有细胞壁的保护作用,在吸水的过程中,当水分进出细胞平衡的状态下,细胞内外溶液的渗透压不一定相等,B错误;丙图中细胞正在失水,可能造成植物烧苗现象,C正确;甲图中细胞处于吸水状态,细胞体积增大,但由于叶肉细胞的细胞壁弹性小,故细胞体积略有增大,但不会一直增大,D正确。故选B。]
[知识点三] 质壁分离和复原
6.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞能在一定浓度的蔗糖溶液中发生质壁分离,下列条件中不属于发生该现象必要条件的是( )
A.细胞壁的伸缩性小于原生质层
B.细胞内外存在浓度差
C.水分子能穿过原生质层
D.液泡中有色素而成紫色
解析:D [发生质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,外因是细胞液浓度小于外界溶液的浓度,A、B项正确;水分子可以通过原生质层进入液泡,C正确;选择液泡中有紫色色素的洋葱做质壁分离复原实验的目的是形成颜色对比便于观察,并非必要条件,D错误。]
7.以紫色洋葱鳞叶表皮为材料观察植物细胞质壁分离,下列叙述正确的是( )
A.在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小
B.第一次观察为低倍镜观察,后两次为高倍镜观察
C.若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮则不会发生质壁分离
D.将装片在酒精灯上加热后,观察质壁分离现象会更加明显
解析:A [由于外界溶液浓度大于细胞液浓度,细胞失水,故在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小,液泡中的颜色逐渐加深,A正确;质壁分离和复原实验始终是在低倍镜下观察的,B错误;紫色洋葱鳞片叶的内表皮细胞也是成熟的植物细胞,置于高浓度溶液中,也可以发生质壁分离,只是由于液泡中没有颜色,实验现象没有外表皮更明显,C错误;质壁分离需要保持细胞活性,故装片不能放在酒精灯上加热,D错误。故选A。]
8.图中的过程①和②分别表示质壁分离和质壁分离复原,据此判断,过程①和②所使用的溶液分别是( )
A.清水、质量浓度为 0.03 g/mL 的蔗糖溶液
B.清水、质量浓度为 0.3 g/mL 的蔗糖溶液
C.质量浓度为 0.3 g/mL 的蔗糖溶液、清水
D.质量浓度为 0.03 g/mL 的蔗糖溶液、质量浓度为0.3 g/mL 的蔗糖溶液
解析:C [根据题意和图示分析可知:过程①表示质壁分离,表明细胞吸收的水分比失去的水分少,从而表现为细胞渗透失水,说明外界溶液的浓度大于细胞液的浓度。因此,所使用的溶液为0.03 g/mL蔗糖溶液。过程②表示质壁分离复原,表明细胞吸收的水分比失去的水分多,从而表现为细胞渗透吸水,说明外界溶液的浓度小于细胞液的浓度。因此,所使用的溶液为清水,C正确。]
[知识点四] 被动运输
9.脂溶性小分子物质容易扩散进入细胞内,这是因为( )
A.细胞膜以磷脂双分子层作基本支架
B.磷脂双分子层内不同程度地镶嵌着蛋白质
C.细胞膜的结构特点是具有流动性
D.细胞膜是选择透过性膜
解析:A [根据分析,细胞膜的主要成分是磷脂,因此根据化学中的相似相溶原理可知,脂溶性的小分子物质能以自由扩散的方式进入细胞内,是因为细胞膜以磷脂双分子层作基本支架,B、C、D错误,A正确。]
10.随外界溶液葡萄糖浓度升高,葡萄糖穿越细胞膜进入红细胞的运输速率存在一个饱和值,该值的大小取决于( )
A.细胞内的氧浓度
B.细胞膜外的糖蛋白数量
C.细胞膜上相应载体的数量
D.细胞内外葡萄糖浓度差值
解析:C [葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散,由于协助扩散不需要消耗能量,而氧浓度与细胞呼吸提供能量有关,所以葡萄糖通过细胞膜进入红细胞的运输与细胞内的氧浓度无关,A错误;糖蛋白与细胞识别有关,而与运载物质无关,B错误;由于协助扩散需要载体协助,所以葡萄糖通过细胞膜进入红细胞的运输速度大小主要取决于细胞膜上相应载体的数量,C正确;由于葡萄糖进入红细胞属于协助扩散,所以其运输速度的饱和值大小主要取决于相应载体的数量,而不是由细胞内外葡萄糖浓度差决定,D错误。]
1.从下图可获取的信息,不正确的是( )
A.甲图中物质从浓度高的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧运输,不消耗能量也不需载体蛋白协助,所以此图是指物质通过细胞膜时的自由扩散过程
B.可以预测,甲图中随着物质浓度的降低,自由扩散的速度会越来越快
C.甲图中箭头表示物质浓度细胞外高于细胞内时物质的运输方向
D.乙图表示物质的运输速度与物质浓度成正比关系,说明自由扩散过程只受物质浓度的影响
解析:B [甲图中物质从浓度高的一侧向浓度低的一侧转运,不消耗能量也不需载体协助,表示自由扩散,A正确;自由扩散的动力是浓度差,则随着物质浓度的降低,物质跨膜速率减慢,B错误;甲图中,细胞外浓度高于细胞内浓度,且高浓度一侧运输到低浓度一侧,C正确;由于自由扩散的动力是浓度差,则物质的运输速度与物质浓度成正相关,D正确。]
2.一次施肥过多,作物会变得枯萎发黄,俗称“烧苗”,其原因是( )
A.根系细胞呼吸过强,影响根对水分的吸收
B.土壤溶液浓度大于细胞液浓度
C.土壤溶液浓度小于细胞液浓度
D.土壤溶液浓度等于细胞液浓度
解析:B [根系对水分的吸收是自由扩散,不需要消耗能量,与呼吸作用无关;一次施肥过多,使土壤溶液浓度大于细胞液浓度,根细胞不能通过渗透作用吸水。]
3.在保持细胞存活的条件下,蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如图所示。若将处于b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度溶液中,则该萝卜条的质量将( )
A.不变 B.增大
C.减小 D.先增后减
解析:B [从题图中可以看出:a点表示水分进出细胞达到平衡状态,b点细胞处于失水状态。当把b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度溶液中后,细胞吸水,该萝卜条的质量将增大。]
4.将紫色洋葱表皮细胞置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中,光学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形成球形小团 ④细胞膜,液泡膜结构明显
⑤质膜与细胞壁之间是蔗糖溶液
A.①③ B.①③④
C.②③ D.①④⑤
解析:A [质壁分离时,细胞会出现失水,因此液泡逐渐变小,细胞液浓度增大,颜色加深,①正确,②错误。因为原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,因此质壁分离时可以观察到原生质层与细胞壁逐渐分离形成球形小团,③正确。在光学显微镜下是无法观察到结构明显的细胞膜和液泡膜的,④错误。因为细胞壁是全透性的,原生质层与细胞壁之间确实充满了蔗糖溶液,但在显微镜下无法观察到是蔗糖溶液,⑤错误。综合分析可知A正确。B、C、D错误]
5.某同学设计了如图所示的研究渗透作用的实验装置,实验开始时长颈漏斗内外液面平齐,记作零液面。实验开始后,长颈漏斗内部液面的变化趋势可表示为( )
解析:A [仔细观察图示,漏斗内为蒸馏水,实验开始后长颈漏斗内部液面将下降,由于实验初始阶段半透膜内外溶液浓差较大,故液面下降速率较大,之后速率逐渐减少直至为0,达到动态平衡。]
6.某同学向质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中加入适量的红墨水(含红色染料),用洋葱鳞片内表皮作实验材料做质壁分离实验,在显微镜下观察到甲、乙两个图像。请回答:
(1)先用清水制作洋葱内表皮细胞的临时装片,然后在盖玻片的一侧滴加含有红墨水的浓度为30%的蔗糖溶液,用吸水纸从另一侧吸取,重复几次后,可观察到的是图 ________ ,发生该现象的原因是
________________________________________________________________________。
(2)细胞的原生质层相当于 ________ 。依据实验结果判断,红色染料分子 ________ (填“能”或“不能”)通过原生质层,而使图乙中 ________ (填写图乙中字母)区域为红色。
(3)当乙图中的细胞不再发生变化时,a、b处的液体浓度大小关系为 ________ 。
(4)实验最后一步,在盖玻片的一侧滴加清水,用吸水纸从另一侧吸取,重复几次后,可观察到细胞内红色区域的面积 ________ 。
解析:(1)图乙细胞处于质壁分离状态,发生该现象的原因是细胞失水,发生质壁分离。(2)细胞的原生质层指的是成熟植物细胞的细胞膜、液泡膜和介于这两层膜之间的细胞质,相当于一层半透膜。图乙中a区域是细胞壁与细胞膜之间,图乙中b区域是原生质层。由于细胞膜的选择透过性,红色染料分子不能通过原生质层,而使图乙中a区域为红色。(3)当乙图中的细胞不再发生变化时,此时吸水失水达到动态平衡,a、b处的液体浓度相同,a=b,外界溶液浓度=细胞液浓度。(4)在盖玻片的一侧滴加清水逐渐稀释蔗糖溶液,蔗糖溶液浓度减小,外界溶液浓度<细胞液浓度,细胞吸水,发生质壁分离复原,细胞内红色区域即细胞壁和原生质层之间的面积减小。
答案:(1)乙 细胞失水,发生质壁分离 (2)半透膜 不能 a (3)相等(a=b) (4)减小
渗透作用的实验分析
如图为渗透作用实验,开始如图1,A代表清水,B、C代表蔗糖溶液,过一段时间后结果如图2,漏斗管内液面不再发生变化,H1、H2表示漏斗管内液面与清水的高度差。下列说法错误的是( )
A.图1中B的浓度大于C的浓度
B.图2中B的浓度等于C的浓度
C.图1中A中水分子扩散到B的速率大于A中水分子扩散到C的速率
D.图2中A中水分子扩散到B的速率等于B中水分子扩散到A的速率
解析:B [在有一层半透膜,膜两侧有浓度差时溶剂分子会发生渗透作用。根据图2中的结果分析可知B的高度比C的高度要高,即水分子进入到B漏斗管内的多,说明B溶液浓度要大于C,A正确。但平衡时漏斗内外溶液浓度不相等,仍然是B的浓度大于C,B错误。图1中A中水分子扩散到C的速率大于C中水分子扩散到A的速率,所以漏斗内液面才会上升,C正确。图2中达到了动态平衡,所以A中水分子扩散到B的速率等于B中水分子扩散到A的速率,D正确。]
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