课时检测 4.第1节 第2课时 探究植物细胞的吸水和失水实验与被动运输-（配套练习）【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中生物必修第一册（人教版）

第2课时　探究植物细胞的吸水和失水实验与被动运输 知识点一　探究植物细胞的吸水和失水 1.（2025·江苏盐城高一期末）在观察植物细胞的质壁分离和复原实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了如图所示的三次观察，有关叙述正确的是（　　） A.若以洋葱鳞片叶内表皮为材料则不发生质壁分离 B.在低倍镜下找不到细胞可换高倍镜继续观察 C.第一次用显微镜观察没有必要，可直接减少为观察两次 D.在滴入不同溶液时，在盖玻片一侧加入溶液，另一侧用吸水纸吸引 2.下列关于细胞质壁分离的叙述，正确的是（　　） A.植物细胞在一定条件下都能观察到明显的质壁分离现象 B.动物细胞不能发生质壁分离的根本原因是不具有半透膜 C.一定浓度的甘油溶液可以使紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离 D.质壁分离过程中，细胞液的浓度逐渐减小 3.（2025·湖北黄石市高一期末）假如将甲、乙两个植物细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液的浓度均比细胞液的浓度高，在显微镜下连续观察，可以预测甲、乙两细胞的变化是（　　） A.甲、乙两细胞都发生质壁分离，但乙细胞很快发生质壁分离复原 B.甲、乙两细胞发生质壁分离后，不发生质壁分离复原 C.只有乙细胞发生质壁分离，但不会发生质壁分离复原 D.甲、乙两细胞发生质壁分离，随后都很快发生质壁分离复原 4.（2025·北京朝阳高一期末）将紫色洋葱内表皮放在含红墨水的蔗糖溶液中，观察到原生质层为无色，原生质层与细胞壁之间为红色，根据该结果无法判断的是（　　） A.该洋葱内表皮细胞是活细胞 B.原生质层的伸缩性大于细胞壁 C.洋葱细胞液浓度低于蔗糖溶液浓度 D.此细胞会发生质壁分离的自动复原 知识点二　被动运输 5.（2025·湖南长沙期末）胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质可以以自由扩散的方式优先通过细胞膜，这是因为（　　） A.细胞膜具有一定的流动性 B.细胞膜是选择透过性膜 C.细胞膜的结构以磷脂双分子层为基本支架 D.细胞膜上镶嵌有各种形态的蛋白质分子 6.在物质进出细胞的方式中，自由扩散区别于协助扩散的是（　　） A.由高浓度向低浓度扩散 B.需要转运蛋白 C.由低浓度向高浓度扩散 D.不需要转运蛋白 7.（2025·安徽合肥高一期中）许多物质的跨膜运输都离不开转运蛋白的参与。下列有关转运蛋白的叙述，正确的是（　　） A.转运蛋白先在游离的核糖体上合成，然后转移到内质网和高尔基体加工 B.通道蛋白参与自由扩散和协助扩散 C.水分子可以通过通道蛋白进出细胞，此过程中水不需要与通道蛋白结合 D.载体蛋白运输时自身构象会发生变化，此过程中运输的物质不需要与载体蛋白结合 8.（2025·广东深圳高一期末）图中①②③表示物质出入细胞的不同方式，下列叙述错误的是（　　） A.②中的物质运输速率与载体蛋白的数量有关 B.②中载体蛋白与运输的物质结合后，通过自身构象的改变来转运物质 C.①是自由扩散，影响其物质运输速率的因素只有细胞内外的物质浓度 D.③中离子或分子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合 9.（2025·云南昆明高一期中）将某种植物的成熟细胞放在一定浓度的蔗糖溶液中一段时间后发生了如图甲所示的变化；S代表两种结构间的平均距离，S与时间的关系如图乙所示。下列叙述错误的是（　　） A.t点以后，细胞与外界溶液仍有水分子的交换 B.用黑藻叶片进行该实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察 C.图乙中在O～t时间段内，随时间的延长细胞吸水能力逐渐增强 D.若S在逐渐减小，说明此时细胞液浓度大于蔗糖溶液的浓度 10.（2025·河北衡水期末）将萝卜A和B的幼根切成大小和形状相同的萝卜条若干，均分为5组，分别放入不同浓度的蔗糖溶液中，记为甲～戊组。浸泡相同时间后，对各组萝卜条称重，结果如图。假如蔗糖溶液与萝卜细胞之间只有水分交换。下列叙述正确的是（　　） A.萝卜A、B的细胞液浓度分别与甲和戊溶液浓度相当 B.甲～戊组中，蔗糖溶液浓度最大的是丙组 C.萝卜A和B均未发生质壁分离的是乙组和丁组 D.在丙溶液中达到渗透平衡后，萝卜A、B细胞液浓度相等 11.（2025·山东青岛高一期末）在生产实践中将引起50％左右细胞发生初始质壁分离的浓度称之为细胞液的等渗浓度。为研究甲地某植物能否移植到乙地生长，某生物科技小组设计了一个测定该地植物细胞液浓度的实验方案，实验结果如下表所示。回答下列问题： 培养皿 1 2 3 4 5 6 7 蔗糖溶液/ （mol/L） 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 发生初始质壁分离细胞占观察细胞数目的比/％ 无 无 15 40 80 99 100 （1）当细胞液的浓度　　　　外界溶液的浓度时，细胞液中的水就透过　　　　进入外界环境中，细胞就会发生质壁分离。 （2）该植物细胞细胞液的等渗浓度为　　　　。 （3）通过测定，该小组认为乙地适合该植物生长，则乙地土壤溶液浓度的范围大致为　　　　　　　。 （4）若有4组实验材料，请设计可以更精确地测定出细胞液等渗浓度的方法：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 12.（2025·广东潮州高一期中）我国研究团队揭示了调控水通道蛋白闭合和打开的分子机制。请结合所学知识，回答下列问题： （1）水分子进出细胞的方式有　　　　　　　　　　　。水分子通过水通道蛋白进出细胞的速率与　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（答1点即可）有关， 相对于载体蛋白而言，通道蛋白的作用特点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）初步研究发现，红细胞能快速吸水并涨破与其细胞膜上的水通道蛋白CHIP28有关，以人工脂质体（可插入膜蛋白且人工脂质体均已注入适宜浓度的溶液）为材料设计实验验证CHIP28蛋白的功能，请完成以下实验内容： 实验思路：取适量的人工脂质体均分成甲、乙两组，甲组人工脂质体不作处理，乙组人工脂质体　　　　　　　　　　　，再将两组脂质体分别置于清水中，观察两组脂质体是否吸水涨破。 预期结果：若　　　　　　　　　　　　，则红细胞能快速吸水并涨破与其细胞膜上的CHIP28水通道蛋白有关。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2课时　探究植物细胞的吸水和失水实验与被动运输 1.D　洋葱鳞片叶内表皮有大液泡，可以发生质壁分离，A错误；利用显微镜观察细胞时，必须先在低倍镜下找到细胞再换高倍镜进行观察，若在低倍镜下找不到细胞，换高倍镜也无法观察到细胞，B错误；通过第一次观察正常的植物细胞的形态，才能更加明确质壁分离现象，本实验是自身前后对照实验，所以第一次用显微镜观察可作为后续观察的对照，因此不可减少第一次观察，C错误；在滴入不同溶液时，在盖玻片一侧加入溶液，需要在另一侧用吸水纸吸引，D正确。 2.C　只有具有大液泡的活的成熟植物细胞才能发生质壁分离，A错误；质壁分离指的是细胞壁与原生质层的分离，而动物细胞没有细胞壁和原生质层，B错误；紫色洋葱表皮细胞在一定浓度的甘油溶液中先发生质壁分离后又自动复原，C正确；质壁分离过程中，细胞液的浓度逐渐增大，D错误。 3.A　由于蔗糖溶液和甘油溶液浓度均比细胞液的浓度高，所以甲、乙两细胞都能发生质壁分离，又由于蔗糖分子不能透过细胞膜，甘油分子可以通过自由扩散较快地透过细胞膜，所以放入蔗糖溶液中的细胞不发生质壁分离后的复原现象，而放入甘油溶液中的细胞质壁分离后又发生质壁分离复原现象，A正确。 4.D　如果细胞是死细胞，原生质层失去选择透过性，红墨水会进入原生质层使其变红，而现在原生质层为无色，说明细胞是活细胞，A正确；因为原生质层与细胞壁之间为红色，说明原生质层收缩与细胞壁分离，从而可以推断出原生质层的伸缩性大于细胞壁，B正确；原生质层与细胞壁分离，说明细胞失水，根据渗透作用原理，可判断洋葱细胞液浓度低于蔗糖溶液浓度，C正确；仅根据原生质层为无色，原生质层与细胞壁之间为红色这一结果，无法判断此细胞是否会发生质壁分离的自动复原，D错误。 5.C　胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D属于脂质，一般都能溶于磷脂双分子层中，以自由扩散的方式穿过细胞膜。 6.D　自由扩散与协助扩散的相同之处是物质顺浓度梯度（高浓度→低浓度）跨膜运输，同时均不需要消耗能量；不同之处表现在自由扩散不需要转运蛋白，而协助扩散需要转运蛋白。 7.C　细胞膜上的转运蛋白需在内质网和高尔基体加工，而细胞器膜上的转运蛋白为胞内蛋白，有的不需要内质网和高尔基体的加工，A错误；通道蛋白只参与协助扩散，B错误；水分子可以通过通道蛋白进出细胞，分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，C正确；载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的变化，此过程中运输的物质需要与载体蛋白结合，D错误。 8.C　②是协助扩散，运输速率与载体蛋白的数量有关，不需要消耗能量，A正确；②是协助扩散，载体蛋白与物质结合后，通过改变自身构象来转运物质，B正确；①运输方向是从高浓度一侧到低浓度一侧，不需要载体和能量，表示自由扩散，影响其物质运输速率的因素除了有细胞内外的物质浓度，还有温度等，C错误；③是协助扩散，③中离子或分子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，D正确。 9.B　t点以后，细胞与外界溶液仍有水分子的交换，进出的水分子达到动态平衡，A正确；观察质壁分离时，黑藻的叶绿体可以显示原生质层的位置，方便观察，B错误；O～t阶段，原生质层与细胞壁的距离逐渐增大，表明细胞失水，原生质层收缩，细胞液的浓度在逐渐增大，细胞的吸水能力逐渐增强，C正确；S逐渐缩小，表明细胞吸水，质壁分离复原，则此时细胞液浓度大于蔗糖溶液浓度，D正确。 10.A　放入蔗糖溶液中的萝卜条质量变化为0时，细胞内外液体浓度相等，即萝卜A细胞液浓度与甲溶液浓度相等，萝卜B细胞液浓度与戊溶液浓度相等，A正确；图中，以萝卜A为例，在丙中的吸水量最大，在戊中的吸水量稍小，在甲中既不吸水也不失水，在乙中的失水量最多，由此推测五种蔗糖溶液的浓度大小依次是乙＞丁＞甲＞戊＞丙，B错误；图中，乙和丁组萝卜条质量均减小，说明萝卜条失水，均发生了质壁分离，C错误；如果萝卜A、B在丙溶液中达到渗透平衡，说明两者细胞液浓度与外界溶液浓度相等，但它们的吸水量不同，因此并不能保证A和B的细胞液浓度在平衡后相等，D错误。 11.（1）小于　原生质层　（2）0.5～0.6 mol/L　（3）小于0.4 mol/L　（4）分别配制浓度为0.52 mol/L、0.54 mol/L、0.56 mol/L、0.58 mol/L的4组外界溶液进行重复实验 解析：（1）若细胞液中的浓度小于外界溶液，液泡（细胞液）中的水透过原生质层进入外界环境，即细胞失水，发生质壁分离。（2）引起50％左右细胞发生初始质壁分离的浓度称之为细胞液的等渗浓度，根据表格数据可知，该植物细胞的细胞液的等渗浓度为0.5～0.6 mol/L。（3）由表可知，蔗糖浓度为0.4 mol/L时，该植物细胞会发生少量（15％）质壁分离，而浓度为0.3 mol/L时，则不会，而乙地适合该植物生长，故乙地土壤溶液浓度应小于0.4 mol/L。（4）由（2）分析可知，该植物细胞的细胞液的等渗浓度为0.5～0.6 mol/L，为更精确地测定出细胞液的等渗浓度，则需在此范围内设置浓度梯度进行实验，以缩小细胞液等渗浓度的范围，故可分别配制浓度为0.52 mol/L、0.54 mol/L、0.56 mol/L、0.58 mol/L的4组外界溶液进行重复实验。 12.（1）自由扩散和协助扩散　细胞膜上水通道蛋白的数量、细胞两侧溶液的浓度差　只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过　（2）插入水通道蛋白CHIP28　乙组脂质体快速吸水涨破而甲组不涨破 解析：（1）水分子直接穿过膜磷脂双分子层（不需要借助转运蛋白）进入细胞的运输方式是自由扩散；自由扩散的运输特点是顺浓度梯度运输、不消耗能量与不借助转运蛋白；水分子还可以借助水分子通道蛋白进入细胞，为协助扩散，这种运输方式需要借助于转运蛋白，为顺浓度梯度运输，不消耗能量，运输速率比自由扩散更快，水分子通过水通道蛋白进出细胞的速率与细胞膜上水通道蛋白的数量、细胞两侧溶液的浓度差有关，通道蛋白的作用特点是只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。（2）实验思路：为了探究红细胞能快速吸水并涨破是否与其细胞膜上的水通道蛋白CHIP28有关，自变量为是否插入水通道蛋白CHIP28，则对照组（甲组）需要制作不含CHIP28的等体积脂质体，实验组（乙组）为人工脂质体插入水通道蛋白CHIP28，再将两组脂质体分别置于清水中，观察两组脂质体是否吸水涨破。预期结果：若乙组脂质体快速吸水涨破而甲组不涨破，则红细胞能快速吸水并涨破与其细胞膜上的CHIP28水通道蛋白有关。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $