2027届山东省高考生物一轮复习：必修一第四章 物质输入和输出 能力提升

**基本信息** 聚焦物质输入输出核心模块，通过实验分析、原理应用及图像解读题，整合质壁分离、跨膜运输等知识点，强化结构与功能观及科学思维。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |质壁分离实验|1-4题|结合浓度梯度设计、材料选择及现象分析|从实验变量控制推导细胞液浓度，体现探究实践能力| |跨膜运输方式|2、5题|通过抑制剂作用及离子吸收数据判断运输类型|基于载体蛋白、能量需求构建主动/被动运输判断逻辑| |影响因素及应用|6-8题|不定项选择结合情境填空，涉及通道蛋白、pH影响|从结构（通道蛋白）到功能（物质运输），体现生命观念中的结构与功能观|

第四章 物质输入和输出 （能力提升） 1．(链接人教版必修1 P67拓展应用T1)某生物学兴趣小组为了检测紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞的细胞液浓度，先配制了一系列浓度梯度的蔗糖溶液，然后按照浓度梯度从小到大依次进行质壁分离的观察实验。下列关于该实验的叙述，错误的是(　　) A．每个蔗糖浓度对应的观察实验都是一个自身对照实验 B．配制蔗糖溶液时，浓度范围可以任意设置，但梯度一定要小 C．当洋葱内表皮细胞在某一蔗糖浓度下发生了质壁分离，剩余观察实验无需再做 D．若将实验材料换成外表皮细胞，则视野的亮度应相对调亮 2．哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白，硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是(　　) A．经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀 B．经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小 C．未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀 D．未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小 3．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，下图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是(　　) A．比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后 B．质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中 C．滴加③后有较多水分子进入保卫细胞 D．推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③ 4．(2025·浙江1月卷)某同学利用幼嫩的黑藻叶片完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后，继续进行“质壁分离”实验，示意图如下。下列叙述正确的是(　　) A．实验过程中叶肉细胞处于失活状态 B．①与②的分离，与①的选择透过性无关 C．与图甲相比，图乙细胞吸水能力更强 D．与图甲相比，图乙细胞体积明显变小 5．(2024·贵州适应性测试)为探究某植物对镉(Cd2+)的跨膜运输方式，在一定Cd2+浓度的培养液中水培，设置4组实验：对照组(Ⅰ)、加入Ca2+通道抑制剂(Ⅱ)、加入ATP水解酶抑制剂(Ⅲ)、加入K＋通道抑制剂(Ⅳ)，培养一段时间后，测定叶组织中的Cd2+含量，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．由图中Ⅰ、Ⅲ可知，细胞吸收Cd2+存在主动运输 B．由图中Ⅰ、Ⅳ可知，K＋通道蛋白不参与吸收Cd2+ C．细胞吸收Cd2+过程中，Cd2+要与Ca2+通道蛋白结合 D．增加Ⅰ组培养液的Ca2+含量，可能降低Cd2+吸收量 6．(不定项)在低渗溶液中，细胞吸水膨胀，吸水过多可能导致细胞破裂。不同的细胞通过不同的机制避免细胞过度膨胀。下列相关叙述正确的是(　　) A．动物细胞避免吸水涨破需要转运蛋白的协助，转运蛋白运出离子从而降低细胞吸水量 B．植物细胞的水分进出达到平衡时，细胞内外溶液浓度不一定相等 C．外界溶液浓度升高，原生生物伸缩泡的伸缩频率会降低 D．发生渗透吸水时，水分子从高浓度溶液向低浓度溶液扩散 7．(不定项)(2025·湖南邵阳联考)胃壁细胞提高胃腔中盐酸浓度的机制如图所示，质子泵抑制剂是目前临床上最常用的抑酸药物，能长时间抑制胃酸的分泌，使胃腔处于完全无酸状态。下列叙述正确的是(　　) A．血浆中的Cl－需要与胃壁细胞底膜的Cl－通道蛋白结合进入胃壁细胞 B．H＋和K＋通过胃壁细胞进入胃腔的方式都是主动运输 C．质子泵除了能控制物质进出细胞外，还能降低化学反应的活化能 D．使用质子泵抑制剂使胃腔完全无酸可能会导致细菌感染 8．(2025·安徽皖豫名校联盟联考)农业生产中，农作物生长所需的氮素可以的形式由根系从土壤中吸收。根系细胞利用膜上NRT1.1(硝酸盐载体蛋白)位点的磷酸化和去磷酸化，在高亲和力和低亲和力之间切换以完成氮素的吸收，从而保证植物体对氮素的需求。如图表示硝态氮的转运过程，请回答下列问题： (1)植物吸收氮肥可用来合成____________________________________________ _____________________________________________________________________(写出两类) 等大分子有机物。 (2)图示中，细胞外的硝态氮进入细胞的方式为________，判断的依据是_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (3)无机盐离子溶于水后才能被植物根系细胞吸收，而水分子除能借助水通道蛋白进出细胞外，还能以________的方式进出细胞，但以该种方式进出细胞的水分子数量一般较少，从细胞膜的结构特点上去推测其原因是_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (4)细胞膜上的H＋-ATP酶转运H＋的方式是____________________，据图判断该运输结果会使膜内外的H＋浓度差________(填“增大”或“减小”)。 (5)改变细胞质的pH________(填“会”或“不会”)影响高亲和力下的硝态氮转运，理由是___________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 物质输入和输出 答案解析 （能力提升） 1.B　[每个蔗糖浓度对应的观察实验中，蔗糖溶液处理前后的观察可以构成一个自身对照实验，A正确；配制蔗糖溶液时，浓度范围不能任意设置，浓度范围太低时，紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞可能不发生质壁分离，浓度范围太高时，紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞都发生质壁分离，B错误；该实验的目的是检测紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞的细胞液浓度，按照蔗糖浓度梯度从小到大的顺序做实验，当某一蔗糖浓度下发生了质壁分离，说明紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞的细胞液浓度低于该蔗糖浓度，因此剩余观察实验无需再做，C正确；实验材料换成外表皮细胞(含紫色色素)时，视野的亮度应相对调亮，观察的现象会更明显，D正确。] 2.B　[经AgNO3处理的红细胞，水通道蛋白失去活性，但水可以通过自由扩散的形式进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会吸水膨胀，在高渗蔗糖溶液中会失水变小，A正确，B错误；未经AgNO3处理的红细胞，水可通过水通道蛋白快速进出细胞，也可通过自由扩散进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会迅速吸水膨胀，在高渗蔗糖溶液中会迅速失水变小，C、D正确。] 3.A　[通过题图分析可知，①处理后的细胞吸水量少于③处理后的细胞，说明保卫细胞细胞液浓度①处理后>③处理后，A错误；②处理后的细胞失水，故质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中，B正确；滴加③后细胞大量吸水，故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞，C正确；通过分析可推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③，D正确。 4.C　[由题意可知，该细胞可观察叶绿体和细胞质流动，说明细胞没有失活，A错误；①与②的分离，与①的选择透过性有关，其原因就是蔗糖可通过全透性的细胞壁，但不能通过具有选择透过性的细胞膜，B错误；与图甲相比，图乙细胞处于失水状态，细胞液渗透压升高，吸水能力更强，C正确；与图甲相比，图乙细胞体积几乎不变(植物细胞体积是看细胞壁)，D错误。 5.C　[由图中Ⅰ、Ⅲ可知，加入ATP水解酶抑制剂，叶组织中Cd2+相对含量下降，说明细胞吸收Cd2+存在主动运输，A正确；由图中Ⅰ、Ⅳ可知，加入K＋通道抑制剂，叶组织中Cd2+相对含量基本未发生改变，说明K＋通道蛋白不参与吸收Cd2+，B正确；由图中Ⅰ、Ⅱ可知，加入Ca2+通道抑制剂，叶组织中Cd2+相对含量下降，说明Ca2+通道蛋白参与吸收Cd2+，通过通道蛋白进行跨膜转运，无需与通道蛋白结合，Ca2+与Cd2+竞争Ca2+通道蛋白，故增加Ⅰ组培养液的Ca2+含量，可能降低Cd2+吸收量，C错误，D正确。] 6.ABC　[动物细胞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，降低细胞吸水量，防止细胞渗透吸水涨破，A正确；植物细胞在低浓度溶液中会发生吸水，但是由于细胞壁的支撑作用，吸水到一定程度后达到平衡，但此时细胞外溶液浓度仍可能小于细胞液浓度，B正确；原生生物生活在低渗溶液中，会通过伸缩泡将多余的水排到细胞外，若外界溶液浓度升高，其伸缩泡的伸缩频率会降低，C正确；发生渗透吸水时，水分子从低浓度溶液向高浓度溶液扩散，也会从高浓度溶液向低浓度溶液扩散，D错误。] 7.CD　[通道蛋白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，经通道蛋白运输的物质不与通道蛋白结合，且由图可知，血浆中的Cl－是与胃壁细胞底膜的载体蛋白结合进入胃壁细胞，而非通道蛋白，A错误；由图可知，H＋逆浓度梯度由胃壁细胞进入胃腔，属于主动运输，而K＋通过通道蛋白进入胃腔，属于协助扩散，B错误；质子泵除了能运输H＋和K＋，还可催化ATP的水解，充当酶的作用，即可降低化学反应的活化能，C正确；胃酸具有杀菌作用，完全无酸状态可能会削弱胃的防御功能，增加细菌感染的风险，D正确。] 8.[答案]　(1)蛋白质、核酸　(2)主动运输　硝态氮进入细胞需要NRT1.1载体蛋白的协助，同时需借助H＋的电化学势能　(3)自由扩散　细胞膜上的磷脂分子尾部疏水，阻碍水分子通过　(4)主动运输　增大　(5)会　改变细胞质的pH会使细胞内外的H＋浓度差发生改变，影响H＋的转运，进而影响硝态氮的运输 [解析]　(1)蛋白质的组成元素主要是C、H、O、N，核酸的组成元素是C、H、O、N、P，因此植物吸收氮肥可用来合成蛋白质、核酸等大分子有机物。(2)细胞外的硝态氮进入细胞需要NRT1.1载体蛋白的协助，且需要借助H＋的电化学势能，因此细胞外的硝态氮进入细胞的方式为主动运输。(3)水分子除借助水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞外，还能以自由扩散的方式进出细胞，细胞膜的基本支架为磷脂双分子层，磷脂分子头部亲水，尾部疏水，从细胞膜的结构特点上去推测，水分子以自由扩散方式进出细胞数量较少的原因是细胞膜上的磷脂分子尾部疏水，阻碍水分子通过。(5)硝态氮进入细胞需要借助H＋的电化学势能，由图可知，细胞外的H＋浓度高于细胞内，若改变细胞质的pH会使细胞内外的H＋浓度差发生改变，进而影响硝态氮的运输，故改变细胞质的pH会影响高亲和力下的硝态氮转运。 学科网（北京）股份有限公司 $