内容正文:
(时间:45分钟,满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
1-13题每小题3分。
1.(2024·深圳联考)如图中X、Y、Z分别为蒸馏水、30%葡萄糖溶液、30%淀粉溶液,且单糖能通过半透膜,而二糖、多糖不能通过半透膜。下列相关叙述错误的是( )
A.装置a的现象是左侧液面先下降后上升,最终左右液面持平
B.装置a左右侧替换为等量蔗糖溶液,左右侧分别加入适量的蔗糖酶、淀粉酶,左侧液面先升后降最后低于右侧
C.装置b烧杯中溶液液面下降的速率逐渐减缓
D.装置b达到渗透平衡后,由于液面差的存在,水分子向半透膜两侧扩散的速率不同
答案:D
解析:由于装置a左右侧存在浓度差,且Y溶液的浓度大于X溶液,所以左侧液面会下降,但由于Y溶液中的葡萄糖分子会通过半透膜进入X溶液,导致X溶液浓度增大,因此左侧液面又会上升,最终左右液面持平,A正确。如果装置a左右侧替换为等量蔗糖溶液,左右侧分别加入适量的蔗糖酶、淀粉酶,左侧的一分子蔗糖可以被蔗糖酶分解成两分子单糖,而右侧的蔗糖不会被淀粉酶分解,所以左侧浓度高于右侧。左侧液面先升高,单糖分子又可以通过半透膜,导致左侧浓度降低,液面下降,因此左侧液面先升后降最后低于右侧,B正确。由于Z溶液的浓度大于X溶液的浓度,所以装置b中漏斗液面升高,但水分子的进入导致Z溶液浓度下降,所以水分子由烧杯进入漏斗的速率降低,所以烧杯中溶液液面下降的速率逐渐减缓,C正确。装置b达到渗透平衡后,水分子向半透膜两侧扩散的速率相同,D错误。
2.(2025·阳江模拟)鱼鳔是一种半透膜,蔗糖不能通过半透膜,现向鱼鳔内注入适量的10%蔗糖溶液,排出鱼鳔内的空气,并扎紧开口,然后将鱼鳔浸没在盛有20%蔗糖溶液的容器中。下列各项能正确表示鱼鳔内蔗糖溶液浓度随时间的变化趋势的是( )
答案:A
解析:根据题意可知,鱼鳔是一种半透膜,向鱼鳔内注入适量的10%蔗糖溶液,将鱼鳔浸没在盛有20%蔗糖溶液的容器中,鱼鳔内的蔗糖溶液浓度低于外界,所以水分会通过渗透作用出鱼鳔,鱼鳔内蔗糖溶液浓度升高,当水进出达到平衡,鱼鳔内外蔗糖溶液相同,A正确,B、C、D错误。
3.(2024·湖北沙市月考)在低渗溶液中,细胞发生渗透吸水后会使细胞膨胀甚至破裂,不同的细胞用不同的机制解决这种危机。如图表示高等动物、高等植物与原生生物(如变形虫)的细胞以三种不同的机制避免渗透膨胀,据此推断,下列说法正确的是( )
A.机制1表示动物细胞,离子运出细胞需要转运蛋白
B.机制2表示植物细胞,细胞吸水时其吸水能力增加
C.机制3表示变形虫,若将其置于低渗溶液中,其收缩泡释放频率会减慢
D.三种细胞的边界各不相同,以达到与外界环境分隔开的目的
答案:A
解析:动物细胞中避免渗透膨胀需要转运蛋白将离子转运到细胞外,以减小细胞内液的渗透压,防止细胞渗透吸水涨破,故机制1可表示动物细胞,A正确;机制2可表示植物细胞,植物细胞在低浓度溶液中会发生吸水,导致细胞液渗透压减小,吸水能力减弱,B错误;机制3可表示变形虫,若将其置于低渗溶液中,会通过收缩泡将多余的水排到细胞外,其收缩泡的释放频率会加快,C错误;三种细胞的边界均为细胞膜,细胞膜能够将细胞与外界环境分隔开,D错误。
4.(2024·茂名模拟)紫色洋葱鳞片叶是观察植物细胞质壁分离的常用实验材料。为拓展该实验材料的来源,兴趣小组选择几种有色叶片进行了探究,结果如下表所示。下列相关叙述错误的是( )
材料
取材部位
颜色
细胞重叠度
质量分数10%KNO3处理后效果
质量分数30%蔗糖处理后效果
虎耳草叶片
下表皮
紫红色
极易得到单层
很明显
很明显
紫甘蓝叶片
上、下表皮
蓝紫色
较易得到单层
很明显
很明显
紫色洋葱鳞片叶
外表皮
紫红色
不易得到单层
很明显
很明显
A.各种叶片发生质壁分离的外因是外界溶液浓度大于细胞液浓度
B.各种叶片发生质壁分离的过程中,细胞的吸水能力都逐渐增强
C.质量分数10%KNO3处理后各种叶片均能观察到质壁分离复原
D.相较于紫色洋葱鳞片叶,选择虎耳草叶片进行实验时更易操作
答案:C
解析:各种叶片发生质壁分离的原因包括内因和外因,外因是外界溶液浓度大于细胞液浓度,导致细胞失水,原生质层与细胞壁发生分离,即质壁分离,A正确;各种叶片发生质壁分离的过程中,细胞不断失水,但是细胞的吸水能力都逐渐增强,B正确;质量分数10%KNO3处理后,细胞可能因失水过多而死亡,无法发生质壁分离复原,C错误;表格中虎耳草叶片极易得到单层,因此相较于紫色洋葱鳞片叶,选择虎耳草叶片进行实验时更易操作,D正确。
5.(2025·河南商丘模拟)将人体成熟的红细胞分别置于质量分数为0.9%的氯化钾溶液和质量分数为0.9%的氯化钠溶液中,一段时间后( )
A.氯化钠溶液中的细胞体积基本不变,氯化钾溶液中的细胞体积基本不变
B.氯化钠溶液中的细胞体积将会增大,氯化钾溶液中的细胞体积基本不变
C.氯化钠溶液中的细胞体积将会增大,氯化钾溶液中的细胞体积将会增大
D.氯化钠溶液中的细胞体积基本不变,氯化钾溶液中的细胞体积将会增大
答案:D
解析:红细胞生活的环境是血浆,血浆渗透压与质量分数为0.9%的氯化钠溶液几乎相等,故红细胞放在质量分数为0.9%的氯化钠溶液中体积基本不变,但放在质量分数为0.9%的氯化钾溶液中,其中钾离子会通过主动运输进入红细胞,导致红细胞细胞内液浓度增大,红细胞吸水,体积增大,故A、B、C错误,D正确。
6.(2024·陕西安康一模)某生物兴趣小组观察了洋葱外表皮细胞在3%KNO3溶液中的质壁分离现象,并每隔1分钟测量原生质体(脱去细胞壁的植物细胞)直径(L1)和细胞直径(L2)的比值,经计算,结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
时间/分钟
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
L1/L2
1
0.87
0.85
0.88
0.92
0.94
0.96
0.98
0.99
1
A.前3分钟,细胞的吸水能力一直在增强
B.实验结果显示,第2分钟后细胞开始吸收K+和NO
C.实验中KNO3溶液浓度先升高后降低,在第9分钟时基本恢复初值
D.第9分钟时,原生质体恢复初始大小,此时细胞内外仍会发生水分交换
答案:D
解析:前3分钟,L1/L2的比值先减小后增大,细胞的吸水能力先增强后减小,A错误;实验结果显示,2分钟时,L1/L2变化的幅度比1分钟时小,说明2分钟前细胞就开始吸收K+和NO,B错误;实验中细胞失水,KNO3溶液浓度降低,与此同时硝酸根离子和钾离子通过主动运输进入洋葱外表皮细胞,因此实验中KNO3溶液浓度逐渐降低,C错误;第9分钟时,L1/L2与初始相同,原生质体恢复初始大小,此时细胞内外仍会发生水分交换,D正确。
7.(2024·山东德州期末)植物可通过调控细胞内的含水量来抵抗寒冷胁迫。为探究该耐寒机理,兴趣小组将洋葱鳞片叶外表皮和葫芦藓叶片放在常温和4 ℃下处理24 h后,再用相同浓度的蔗糖溶液进行质壁分离实验,结果如下表所示。下列说法错误的是( )
洋葱鳞片叶外表皮
葫芦藓叶片
常温
4 ℃
常温
4 ℃
细胞发生质壁分离的
初始时间/(分、秒)
1′20″
2′46″
2′33″
3′50″
相同时间内质壁分
离的细胞占比/%
100
35
100
30
A.质壁分离的细胞占比达到100%时,不同细胞质壁分离的程度不一定相同
B.4 ℃处理后的洋葱鳞片叶外表皮和葫芦藓叶片的细胞液浓度均大于常温时的
C.与葫芦藓叶片相比,洋葱鳞片叶外表皮的抗寒能力可能较高
D.植物可通过减少自由水含量和增大细胞液浓度来提高耐寒能力
答案:B
解析:质壁分离的细胞占比达到100%时,由于不同的细胞的细胞液浓度大小不同,不同细胞质壁分离的程度不一定相同,A正确;4 ℃处理使物质运输的速度变慢,因此质壁分离的速度会变慢,但是不能说明洋葱鳞片叶外表皮和葫芦藓叶片的细胞液浓度均大于常温时的,B错误;从实验数据看,在低温下洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离的初始时间较短,说明它调控细胞内的含水量能力强,说明其抗寒能力可能较高,C正确;植物可通过减少自由水含量和增大细胞液浓度来提高耐寒能力,这是常见的植物抗寒机理,D正确。
8.(2024·河北石家庄检测)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下,制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片,观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响,有关操作及观察结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.保卫细胞的吸水能力A>B
B.质壁分离现象最可能出现在A所在的观察视野中
C.保卫细胞的细胞液浓度B>A
D.推测两种蔗糖溶液浓度高低为甲>乙
答案:C
解析:将保卫细胞置于蔗糖溶液甲中,保卫细胞失水,成为图中所示A状态,A状态保卫细胞的细胞液浓度较大,添加蔗糖溶液乙,A状态保卫细胞吸水成为图中所示B状态,B状态保卫细胞的细胞液浓度较小,即A状态保卫细胞的细胞液浓度大于B状态的,则吸水能力A>B,A正确,C错误;A状态是保卫细胞失水形成的,失水过程中可能出现质壁分离现象,B正确;将保卫细胞置于蔗糖溶液甲中,保卫细胞失水,成为图中所示A状态,将A状态保卫细胞置于蔗糖溶液乙中,A状态保卫细胞吸水,成为图中所示B状态,且B状态气孔张开程度大于初始状态,推断蔗糖溶液甲的浓度大于蔗糖溶液乙的浓度,D正确。
9.(2024·湖南二模)在进行“观察叶绿体”的活动中,先将黑藻放在光照、温度等适宜条件下预处理培养,然后进行观察。下列叙述正确的是( )
A.制作临时装片时,实验材料不需要染色
B.黑藻是一种单细胞藻类,制作临时装片时不需切片
C.预处理可增加黑藻细胞中叶绿体的数量,便于观察
D.在高倍镜下可观察到叶绿体中的基粒由类囊体堆叠而成
答案:A
解析:叶绿体呈现绿色,用显微镜可以直接观察到,因此制作临时装片时,实验材料不需要染色,A正确;黑藻是一种多细胞藻类,其叶片是由单层细胞组成,可以直接用叶片制作成临时装片,B错误;先将黑藻放在光照、温度等适宜条件下预处理培养,有利于叶绿体进行光合作用,保持细胞的活性,更有利于观察叶绿体的形态,C错误;叶绿体中的基粒和类囊体,属于亚显微结构,只有在电子显微镜下才能观察到,光学显微镜下观察不到,D错误。
10.(2024·广东湛江二模)将紫色洋葱外表皮细胞放于某种无机盐溶液中,其质壁分离程度随时间的变化情况如图所示。下列推测正确的是( )
A.t1时刻与t3时刻的洋葱外表皮细胞中的溶质含量相等
B.t2时刻,洋葱外表皮细胞开始吸收溶液中的无机盐离子
C.在实验过程中,洋葱外表皮细胞液泡的颜色先变深后变浅
D.t4时刻之后,洋葱外表皮细胞继续吸水直至细胞涨破
答案:C
解析:图中细胞发生了质壁分离后的复原,其中溶质进入细胞导致细胞液浓度增大,从而吸收水分,因此t3时刻的洋葱外表皮细胞中的溶质含量多于t1时刻的,A错误;t2时刻细胞开始发生复原,所以在这之前,洋葱外表皮细胞已经开始吸收溶液中的无机盐离子,B错误;该实验过程中,细胞先失水,然后吸水,所以洋葱外表皮细胞液泡的颜色先变深后变浅,C正确;洋葱细胞具有细胞壁,不会吸水涨破,D错误。
11.(2024·河北沧州三模)植物细胞发生的质壁分离有凹型质壁分离和凸型质壁分离,分别如图甲、乙所示。有些新鲜的实验材料会出现凹型质壁分离。下列叙述错误的是( )
A.甲细胞的细胞膜与细胞壁可能具有一定的黏连性
B.若乙为洋葱鳞片叶外表皮细胞,则M处呈紫色
C.甲、乙细胞的细胞液浓度可能等于外界溶液浓度
D.甲、乙细胞细胞壁的伸缩性均小于其原生质层的
答案:B
解析:甲细胞会出现凹型质壁分离,因此甲细胞的细胞膜与细胞壁可能具有一定的黏连性,A正确;若乙为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,则M处无色,液泡内部为紫色,B错误;若甲、乙细胞此时处于质壁分离的最大程度,甲、乙细胞的细胞液浓度可能等于外界溶液浓度,C正确;要发生质壁分离,必须是活的植物细胞,还要有大液泡,并且植物细胞中原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,D正确。
12.(2025·珠海调研)用物质的量浓度为2 mol·L-1的乙二醇溶液(甲组)和2 mol·L-1的蔗糖溶液(乙组)分别浸泡某种植物细胞,观察细胞的质壁分离现象,得到其原生质体体积变化情况如图所示,下列说法合理的是( )
A.曲线AC和AD走势不同体现了细胞膜的功能特性
B.通常能发生质壁分离的细胞也可发生转录、翻译和DNA复制
C.甲组的细胞液浓度最终与所处溶液浓度相同
D.120 s的时候乙二醇开始进入细胞
答案:A
解析:细胞膜的功能特性是选择透过性,曲线AC和AD走势不同是因为乙二醇能够穿过细胞膜而蔗糖不能,故曲线AC和AD走势不同体现了细胞膜的选择透过性,A正确;通常能发生质壁分离的细胞是成熟的细胞,是高度分化的细胞,不会发生细胞分裂,故不会有DNA复制,高度分化的细胞可以进行基因的表达,即转录和翻译,B错误;细胞膜具有选择透过性,且细胞壁能保护和支持细胞,限制细胞大小,甲组的细胞液浓度最终与所处溶液浓度不一定相同,C错误;120 s之前乙二醇就已经开始进入细胞,D错误。
13.取某植物的成熟叶片,用打孔器获取叶圆片,等分成两份,分别放入浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中,得到甲、乙两个实验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时,检测甲、乙两组的溶液浓度,发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断,下列说法错误的是( )
A.甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高
B.若测得乙糖溶液浓度不变,则乙组叶细胞的净吸水量为零
C.若测得乙糖溶液浓度降低,则乙组叶细胞可能发生了质壁分离
D.若测得乙糖溶液浓度升高,则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组
答案:D
解析:由题干信息可知,叶细胞与溶液之间无溶质交换,而甲组的甲糖溶液浓度升高,则可能是由于叶细胞的细胞液浓度大于甲糖溶液物质的量浓度,引起了细胞吸水,A正确;若乙糖溶液浓度不变,说明乙糖溶液物质的量浓度与叶细胞的细胞液浓度相等,叶细胞净吸水量为零,B正确;若乙糖溶液浓度降低,说明细胞失水,叶细胞可能发生了质壁分离,C正确;若乙糖溶液浓度升高,说明乙糖溶液物质的量浓度低于叶细胞的细胞液浓度,细胞吸水,而乙糖溶液的物质的量浓度约为甲糖溶液的2倍,因此叶细胞的净吸水量应是乙组小于甲组,D错误。
14.(21分)袁隆平院士曾说,实现耐盐碱水稻种植1亿亩的目标是他的第三个梦想。耐盐碱水稻是指能在盐(碱)浓度为0.3%以上的盐碱地生长、亩产量在300公斤以上的水稻品种。现有普通水稻和耐盐碱水稻若干,由于标签损坏无法辨认类型,某生物兴趣小组使用0.3 g/mL的KNO3溶液分别处理两组水稻细胞,结果如图1,请回答相关问题。
(1)该实验通过观察原生质体体积相对值进行比较,故所选水稻细胞必须含有的细胞器是________。图1中Ⅱ组水稻的曲线不能无限上升是受限于________________。
(2)A→B段,Ⅰ组水稻的吸水能力____________,此时,在细胞壁和原生质体之间充满了________________。
(3)实验过程中并未添加清水,Ⅰ组水稻原生质体体积的变化是由于细胞能通过主动吸收________,从而使得细胞液的浓度变得比外界溶液浓度________。
(4)某同学想探究耐盐碱水稻的耐盐碱能力,可选用________组水稻进行合理分组,配制一系列浓度大于0.3 g·mL-1的KNO3溶液进行实验观察。若1 h后观察到的实验结果如图2,分析可知,该品系的耐盐碱水稻适合种植在盐浓度低于________的土壤中。
答案:(1)液泡 细胞壁(的伸缩性) (2)逐渐升高 KNO3溶液 (3)K+和NO 高 (4)Ⅱ 0.45 g·mL-1
解析:(1)根据图1分析可知,Ⅰ组水稻发生了质壁分离和复原,说明所选水稻细胞为成熟的细胞,含有大液泡。由于植物细胞壁伸缩性有限,因此Ⅱ组水稻不能无限吸水,故曲线不能无限制上升。(2)A→B段,Ⅰ组水稻发生质壁分离,细胞液浓度增大,吸水能力逐渐升高。由于细胞壁具有全透性,故此时在细胞壁和原生质体之间充满了KNO3溶液。(3)由于细胞能通过主动吸收K+和NO,使细胞液浓度高于外界溶液浓度,细胞吸水,因此细胞会发生质壁分离的复原。(4)根据图1分析可知,Ⅱ组为耐盐碱水稻,因此欲探究耐盐碱水稻的耐盐碱能力,可选用Ⅱ组水稻进行合理分组。据图2可知,细胞在0.4 g·mL-1的KNO3溶液中未发生质壁分离,而在0.45 g·mL-1的KNO3溶液中发生质壁分离。因此若要其正常生长,需要将该品系的耐盐碱水稻种植在盐浓度低于0.45 g·mL-1的土壤中。
学生用书第43页
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