第4章 细胞的物质输入和输出（单元分层自测·能力提升卷）生物人教版必修1

**基本信息** 2026-2027学年高中生物必修一第4章单元自测卷，聚焦细胞物质输入输出，通过实验探究、生活应用等真实情境，覆盖跨膜运输、质壁分离等核心知识，适配单元复习，强化生命观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|15题/30分|跨膜运输方式、质壁分离、离子通道功能|结合细菌硒转化（实验探究）、痛风机制（生活实际），考查科学推理| |多选|5题/15分|盐胁迫离子平衡、水通道蛋白作用|通过对比实验数据，培养分析与辩证思维| |非选择|5题/55分|物质运输实验设计、耐盐机制综合分析|如“小液流法”测定细胞液浓度（探究实践）、海水稻Na⁺转运（生命观念），契合真题命题趋势|

………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2026-2027学年高中生物必修一单元自测 第4章 细胞的物质输入和输出·综合提升 （测试时间：75分钟 满分：100分） 1、 单项选择题:本题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的4个选项中，只有1项符合题目要求，答对得2分，答错得0分。 1．（实验探究）通常具有毒性，常使用化学药剂去除。细菌X可以吸收并将其转化为毒性更低的纳米硒，从而可以对硒污染环境进行生物修复。为探究细菌X吸收的方式，某实验室进行了相关实验，实验结果如图所示。下列分析错误的是（　　） A．细菌X吸收的方式是主动运输和协助扩散 B．被吸收的大部分通过协助扩散进入细胞 C．Ⅱ组实验中，被转运的不与转运蛋白结合 D．相比于化学药剂处理，用细菌X吸收对环境的毒害性可能更小 2．（综合推理）原生质体（细胞除细胞壁以外的部分）表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌，其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L B．乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原 C．该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加 D．若将该菌先65℃水浴灭活后，再用 NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化 3．（理解与运用）植物细胞膜上有阴离子通道也有阳离子通道，其中阴离子通道对NO3-通透能力远远大于Cl⁻，在高浓度盐胁迫下，K⁺主动运输受阻，细胞吸收Cl⁻受阻，甚至Cl⁻外排，此时K⁺从细胞外到细胞内主要通过离子通道Kin⁺蛋白。而阴离子通道可与Kin⁺蛋白互相作用，抑制其活性。据此分析，下列说法错误的是（　　） A．在高浓度的KNO3溶液中，发生质壁分离的植物细胞会大量吸收K⁺而发生自动复原 B．在高浓度的KCl溶液中，植物细胞可发生质壁分离，但有可能不能复原 C．若在溶液中加入呼吸抑制剂，不会影响植物细胞K⁺通道吸收K⁺ D．植物细胞的质壁分离与复原可一定程度说明细胞膜具有控制物质进出的作用 4．（综合推理）高Mn2+胁迫激活植物油菜素内酯(BR)信号通路，再通过图中①和②两条途径降低细胞质基质中的Mn2+浓度，缓解高Mn2+对细胞的伤害。下列叙述错误的是（　　） A．BR充当了植物细胞响应高Mn2+胁迫的信号分子 B．N以耗能的方式被内吞，减少Mn2+向胞内转运 C．高Mn2+胁迫下，液泡内Mn2+浓度比细胞质基质中高 D．G改变构象与Ca2+结合，将其从胞外转运至胞内 5．（模型构建）下图是不同物质进出细胞方式中运输速度与影响因素间的关系曲线图，甲——戊为不同物质的跨膜运输实例，下列相关叙述中，正确的是（    ）    甲：性激素进入组织细胞；                乙：葡萄糖进入人成熟的红细胞； 丙：植物根毛细胞吸收水分                丁：人的小肠黏膜上皮细胞吸收葡萄糖； 戊：神经细胞受刺激时Na＋内流（此过程利用钠离子通道）形成动作电位 A．甲和乙都涉及的图有①、③ B．丙和丁都涉及的图有②、④、⑥ C．乙和戊都涉及的图有②、③、⑥ D．丁和戊都涉及的图有③、⑤ 6．（综合推理）某野生型植株的液泡借助液泡膜上的NO3−转运蛋白甲积累NO3−，每吸收2个NO3−的同时向细胞质基质排出1个H+（如图1）。蛋白甲中的一个谷氨酸发生突变就会转化为NO3−通道蛋白乙（如图2）。下列叙述正确的是（　　） A．蛋白甲运输NO3−不需要与之结合，蛋白乙运输NO3−需要与之结合 B．液泡中储存的有机酸含量增加，可能会导致核糖体上合成的氨基酸减少 C．当外界NO3−不足时，与野生型植株相比，突变型植株合成氨基酸更具优势 D．蛋白乙能增大原生质层的渗透压，更有利于成熟的植物细胞从土壤中吸收水分 7．（联系生活实际）高尿酸血症患者体内尿酸过多，尿酸结晶就会在体内关节等处积聚，从而引起痛风。尿酸是人体内嘌呤代谢的终产物，尿酸盐和水等物质经肾小球滤过后，可被肾小管细胞重吸收回到血液。URAT1和GLUT9（GLUT9还可顺浓度梯度转运葡萄糖）为尿酸盐转运蛋白，下列说法正确的是（　　） A．GLUT9和URAT1不是分泌蛋白，故均在游离核糖体上合成 B．GLUT9转运尿酸盐属于协助扩散，与肾小管重吸收水的主要方式不同 C．URAT1只允许与之结合的尿酸盐通过，转运时会发生可逆的自身构象改变 D．GLUT9既可转运尿酸盐又可转运葡萄糖，说明转运蛋白并不都具有专一性 8．（综合推理）图1为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在甘油溶液中原生质体（植物细胞中细胞壁以内的部分）的体积变化曲线；图2表示该实验中某时刻某一细胞的形态。下列叙述错误的是（　　） A．若图2细胞处于t1时刻，细胞外的甘油浓度大于细胞液浓度 B．若图2细胞处于t2时刻，细胞液与甘油溶液不发生水分交换 C．若图2细胞处于t3时刻，与t2时刻相比细胞液泡的颜色较浅 D．图2细胞出现质壁分离，与细胞壁的伸缩性小于原生质层有关 9．某生物科研小组进行了相关实验。实验1：如图1装置中，S1为蔗糖溶液，S2为清水，半透膜只允许水分子通过，初始时漏斗内外液面平齐；实验2：将洋葱鳞片叶外表皮均分为两组，分别在常温与低温（4°C）条件下处理一段时间后，再在常温下用0.3 g/mL的蔗糖溶液进行质壁分离实验，相关测量数据结果如图2。下列分析正确的是（    ）      A．待图1液面上升稳定后，将上升部分液体移除，液面将保持齐平 B．成熟洋葱鳞片叶外表皮细胞中，相当于图1中半透膜结构的是细胞膜 C．据图2实验结果分析，洋葱植株可能通过减小细胞液浓度抵御寒冷环境 D．开展以上实验可用于研究渗透吸水和失水的原理和植物的抗寒机制 10．（实验探究）科学家设计了一个简单有效地测定植物细胞液浓度的实验，基本过程如图所示： 15分钟后各管植物细胞均保持活性并达到平衡状态，若a管溶液浓度不变，蓝色小滴将在b管均匀扩散，若a管溶液浓度变小，蓝色小滴浮于b管上方，反之沉入b管底部。下列有关叙述错误的是（    ） A．应设置多个实验组并在组间形成浓度梯度 B．b管蓝色小滴下沉，则对应的a管中的叶肉细胞发生质壁分离 C．b管蓝色小滴均匀扩散，则可测定出该植物细胞的细胞液浓度 D．b管蓝色小滴上浮，则水分交换平衡时，叶肉细胞细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等 11．植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞 a 未发生变化；②细胞 b 体积增大；③细胞 c 发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是（    ） A．水分交换前，细胞 b 的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度 B．水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞 b > 细胞 a > 细胞 c C．水分交换平衡时，细胞 c 的细胞液中蔗糖浓度等于外界蔗糖溶液的浓度 D．水分交换平衡时，细胞 c 的细胞液浓度小于细胞 a 的细胞液浓度 12．黑藻和洋葱是高中生物学实验常见的材料，下列相关叙述正确的是（    ） A．黑藻叶绿体大而清晰，可在光学显微镜下观察到基粒 B．洋葱鳞片叶外表皮和内表皮颜色不同是基因选择性表达的结果 C．将黑藻放在光照充足、低温环境下预处理，利于胞质环流现象的观察 D．当洋葱鳞片叶细胞质壁分离复原到初始状态时，水分子进出细胞达到平衡 13．在图1U型管两侧分别加入等量的1mol/L的蔗糖溶液和麦芽糖溶液，平衡后分别加入等量的蔗糖酶溶液，其中膀胱膜允许单糖分子和水通过。图2装置垂直管中分别加入等量的2mol/L葡萄糖溶液和1mol/L蔗糖溶液，室温下观察。图3是图2两种溶液在垂直管中一段时间内溶液高度变化。下列叙述错误的是（　　） A．图1中加入蔗糖酶后最终甲侧液面低于乙侧 B．t1~t3时，图2装置内水分子会从垂直管流入烧杯 C．图3中乙表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度变化 D．图3中t5后两种溶液在垂直管中液面高度将不变 14．下图甲中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，图乙表示细胞对大分子物质胞吞和胞吐的过程。下列相关叙述正确的是（    ） A．图甲中曲线a可以表示自由扩散，曲线b可以表示协助扩散 B．图甲中曲线b达到最大转运速率后的限制因素是载体蛋白的数量 C．图乙中的胞吐和胞吞过程都需要载体蛋白参与，且需要消耗能量 D．图乙中的胞吐和胞吞过程说明细胞膜具有选择透过性的结构特点 15．如图1为细胞膜的流动镶嵌模型示意图。图2是磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将药物运送到特定的细胞发挥作用。下列相关叙述错误的是（     ） A．图1中的②是磷脂分子，由其构成的脂质体（图2）到达细胞后可与细胞膜发生融合 B．①是糖蛋白，分布在细胞膜外侧，与细胞识别、信息交流作用有关 C．细胞膜的功能主要与③的种类和数量有关 D．已知脂质体膜上的抗体能特异性识别癌细胞，因此药物能定向运送并通过扩散进入细胞 二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的4个选项中，有2项或2项以上符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16．Cl属于植物的微量元素。分别用渗透压相同、Na+或Cl-物质的量浓度也相同的三种溶液处理某荒漠植物（不考虑溶液中其他离子的影响）。5天后，与对照组（Ⅰ）相比，Ⅱ和Ⅲ组光合速率降低，而Ⅳ组无显著差异；各组植株的地上部分和根中Cl-、K+含量如图所示。下列叙述错误的是（　　） 注：Ⅰ对照（正常栽培）；Ⅱ．NaCl溶液；Ⅲ．Na+浓度与Ⅱ中相同、无Cl-的溶液；Ⅳ．Cl-浓度与Ⅱ中相同、无Na+的溶液 A．过量的Cl-可能储存于液泡中，以避免高浓度Cl-对细胞的毒害 B．溶液中Cl-浓度越高，该植物向地上部分转运的K+量越多 C．Na+抑制该植物组织中K+的积累，有利于维持Na+、K+的平衡 D．K+从根转运到地上部分的组织细胞中需要消耗能量 17．研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种，构建腹泻模型。用某种草药进行治疗，发现草药除了具有抑菌作用外，对于空肠、回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3（AQP3）的相对表达量也有影响，结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅 B．模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻 C．治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高，缓解腹泻，减少致病菌排放 D．治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组，可使回肠对水的转运增加 18．（生产实践应用）盐碱化是农业生产的主要障碍之一。植物可通过质膜H+泵把Na+排出细胞，也可通过液泡膜H+泵和液泡膜NHX载体把Na+转入液泡内，以维持细胞质基质Na+稳态。下图是NaCl处理模拟盐胁迫，钒酸钠（质膜H+泵的专一抑制剂）和甘氨酸甜菜碱（GB）影响玉米Na+的转运和相关载体活性的结果。下列叙述正确的是（    ）    A．溶质的跨膜转运都会引起细胞膜两侧渗透压的变化 B．GB可能通过调控质膜H+泵活性增强Na+外排，从而减少细胞内Na+的积累 C．GB引起盐胁迫下液泡中Na+浓度的显著变化，与液泡膜H+泵活性有关 D．盐胁迫下细胞质基质Na+排出细胞或转入液泡都能增强植物的耐盐性 19．（实验探究）用同一打孔器在一白萝卜上打出若干萝卜条，切成相同长度，均分为三组，分别置于等体积的I、II、III三种溶液中一段时间，b点时将三组实验的萝卜条同时放到相应溶液的低浓度溶液中一段时间。实验期间持续观察萝卜条体积的变化，并计算相对体积，实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A．实验的自变量为溶液的种类和浓度，观测指标是萝卜条的体积变化 B．初始I溶液浓度等于II溶液，I溶液中的溶质能进入细胞 C．b点时I溶液的浓度一定等于细胞液的浓度 D．三组萝卜条细胞都发生了质壁分离和自动复原 20．如图表示动物某组织细胞的膜转运部分物质的示意图，与图中信息相符的是（    ） A．甲侧为细胞外，乙侧为细胞内 B．图中葡萄糖的运输方式与细胞吸收甘油的方式不同 C．图中葡萄糖运输的直接驱动力不是ATP D．Na+的运输既可顺浓度梯度也可逆浓度梯度 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21．（除标注外，每空1分，共8分）酵母菌可在NaCl浓度稳定为100 mmol/L的液体培养基（pH为5.0-6.5）中生长，Na+可通过细胞膜上的离子通道进入细胞，但细胞质基质中Na+浓度超过30 mmol/L会导致酵母菌死亡。酵母菌可通过多种方式维持细胞内Na+浓度的相对稳定，部分生理过程如图所示（N、W为转运蛋白）。回答下列问题。 (1)从图中可知酵母菌吸水的方式是__________；Na+通过离子通道进入酵母菌的过程中自身构象__________（填“会”或“不会”）发生改变，在该过程中，加入蛋白质变性剂__________（填“会”或“不会”）降低Na+的运输速率。 (2)转运蛋白N运输Na+的方式是__________，判断依据是__________（答2点，2分）。 (3)据图分析，酵母菌维持细胞质基质中Na+浓度基本稳定的途径是__________（2分）。 22．（除标注外，每空1分，共12分）图1为菠菜叶肉细胞，用0.3g/mL的蔗糖溶液处理该细胞，一段时间后观察，发现该细胞的状态如图2所示；图3中a～e表示物质跨膜运输的几种方式。回答下列问题： (1)菠菜叶肉细胞通过______作用吸水，图2中相当于“半透膜”的结构由_____（填图2中的数字）组成。用紫色洋葱外表皮细胞进行该实验效果更好，原因是_____（2分）。 (2)菠菜叶肉细胞从图1所示状态变为图2所示状态，细胞的吸水能力_____（填“变大”或“变小”）。②处的液体是_____。该细胞不能发生质壁分离的自动复原，原因是_____，让该细胞发生质壁分离复原的方法是_____。 (3)菠菜叶肉细胞吸收CO2的方式是图3中的_____（填字母），菠菜根细胞吸收无机盐的方式大多是____（填字母）。c与a、d、e相比其运输速率较快，最主要的原因是_____（2分）。 23．（除标注外，每空1分，共10分）海滨滩涂、内陆盐碱地等区域，高浓度的盐使土壤渗透压升高，植物难以吸收水分；高盐环境还使细胞质中Na+积累，影响植物的正常生长。海水稻是耐盐碱水稻的俗称，可以在盐碱地种植生产，且具有吸收盐分改良土壤的作用。海水稻根细胞耐盐碱性的相关的生理过程如图甲所示。 (1)据图甲可知，Na+能通过SOS1蛋白运出细胞，同时也能通过NHX蛋白运入液泡，这两种运输方式分别是______和______。 (2)NHX 蛋白的作用是将Na+运入液泡，其直接动力来自液泡膜两侧的______（2分），从细胞吸水角度分析，海水稻能在盐碱地生长的原因有：______（答2点,2分）。 (3)研究人员对海水稻的抗盐机理及其对植物生长的影响进行了进一步研究，分别测得不同浓度NaCl培养液条件下，水稻根尖细胞所含内容物的相关数据，结果如图乙所示。若以NaCl溶液浓度150mmol/L为界分为低盐和高盐胁迫，据图可知，随着NaCl溶液浓度的升高，该海水稻根尖细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制不同之处是______（2分）。 (4)与普通水稻相比，海水稻能在盐碱地生长良好，其原因是海水稻根细胞的细胞液浓度比普通水稻高。若将两种水稻根的成熟区细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液，两者细胞原生质体的体积如何变化（在图丙中作出相关曲线）______（2分）。 24．（除标注外，每空1分，共12分）细胞生活在一个液体环境中，细胞与环境进行物质交换必须经过细胞膜。不同物质的跨膜运输具有不同的特点。如图1为人体成熟红细胞物质跨膜运输的示意图。回答下列问题： (1)图中协助H2O进入细胞的转运蛋白1是一种____________________蛋白。图中转运蛋白3除转运Na+、K+外，还具有____________________功能，这能否说明转运蛋白3不具有特异性，并说明理由___________________（2分）。 (2)根据红细胞特点和的含量，可推测进入血浆的最可能方式为____________________，CO2在血浆中形成的数量远少于从红细胞运输到血浆的数量，原因可能是____________________（2分）。 (3)请在图2坐标中画出葡萄糖进入成熟红细胞的速率与浓度的关系_____。请以葡萄糖溶液、猪成熟红细胞为材料，设计实验进行验证。实验思路：____________________________________________________（4分）。 25．（除标注外，每空2分，共13分）某兴趣小组利用“小液流法”估测菠菜叶片细胞的细胞液浓度,进行了如下实验。 (1)当植物细胞浸入不同浓度的蔗糖溶液时,会发生__________（1分）吸水或失水,使溶液浓度发生变化, 相对密度随之变化。取浸过植物组织的溶液一小滴,慢慢放回原浓度的溶液中部,小液滴可能会发生运动(如下图所示)。 注:加入甲烯蓝可使蔗糖溶液变蓝,忽略甲烯蓝对蔗糖溶液浓度的影响。 材料用具: 菠菜叶片、15mL大试管4支、移液管(2mL、0.1mL)、软木塞、小试管4支、打孔器、牙签、1mol/L蔗糖溶液、甲烯蓝等。 请回答相关问题: (2)完善实验思路 ① __________,分别注入4支大试管中。用2mL移液管从大试管中各取2mL溶液,分别注入4支小试管中,编号1~4,并塞上软木塞。 ②用打孔器钻取菠菜叶圆片若干,分别在各小试管中放入菠菜叶圆片40片,充分摇动,一段时间后,各小试管中加入__________,摇匀。 ③一段时间后,用0.1mL移液管从小试管中吸取蔗糖溶液, __________。 ④重复实验2~3次。 (3)若菠菜叶片细胞液浓度介于0.3~0.4mol/L的蔗糖浓度之间,请完成实验记录表。 试管浓度/(mol/L) 实验结果 实验结论 2号(0.3) __________ 菠菜叶片细胞液浓度介于0.3~0.4mol/L的蔗糖浓度之间 3号(0.4) __________ (4)若要根据（3）的实验结果进一步确定菠菜叶片细胞液浓度,该如何完善实验?__________。 试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高中生物必修一单元自测 第4章 细胞的物质输入和输出·综合提升 （测试时间：75分钟 满分：100分） 参考答案 一、单项选择题:本题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的4个选项中，只有1项符合题目要求，答对得2分，答错得0分。 二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的4个选项中，有2项或2项以上符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A A D C C C B D B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C B D A D BC BCD BD BCD ABCD 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21．（除标注外，每空1分，共8分） (1) 自由扩散、协助扩散（易化扩散） 不会 会 (2) 主动运输 消耗ATP，且依赖转运蛋白N (3)通过转运蛋白N将细胞质基质中的Na+主动运输到液泡中储存；通过转运蛋白W将细胞质基质中的Na+主动运输到细胞外 22．（除标注外，每空1分，共12分） (1) 渗透 ⑤⑥⑦ 紫色洋葱外表皮细胞的液泡中含有紫色色素，质壁分离和复原现象更明显，便于观察 (2) 变大 外界蔗糖溶液 0.3g/mL 的蔗糖分子不能通过原生质层进入细胞，无法使细胞液浓度升高从而吸水 将细胞置于清水中（或低渗溶液中），使细胞吸水 (3) b a 协助扩散顺浓度梯度进行，不消耗能量，而主动运输需要消耗能量，且依赖载体蛋白的构象变化，速率受能量供应和载体数量限制 23．（除标注外，每空1分，共10分） (1) 主动运输 主动运输 (2) H+浓度差（质子梯度或H+电化学势梯度） 通过SOS1将Na+排出细胞，降低细胞质Na+浓度；通过NHX将Na+运入液泡，提高细胞液浓度，利于细胞吸水 (3)前者主要是提高细胞内无机盐的相对浓度，后者主要是提高细胞内可溶性糖浓度 (4) 24．（除标注外，每空1分，共12分） (1) 通道 催化 不能，转运蛋白3虽具有运输和催化功能，但这些功能由该蛋白的不同结构位点完成（意思表达清楚即可） (2) 协助扩散/易化扩散 血浆中缺少碳酸酐酶，CO2难以形成H2CO3和 (3) 制备一系列含不同浓度葡萄糖的细胞培养液，将等量的猪成熟红细胞分别加入不同浓度的葡萄糖培养液中，定时检测培养液中葡萄糖的含量，做好统计、分析实验结果（合理即可） 25．（除标注外，每空2分，共13分） (1)渗透/渗透作用 (2) 将1mol/L的蔗糖溶液分别配成0.2、0.3、0.4、0.5mol/L的蔗糖溶液各10mL 适量的甲烯蓝 相对应浓度的大试管中部，慢慢放出，观察记录小液滴的运动方向 (3) 小液滴缓慢下沉 小液滴缓慢上浮 (4)在0.3～0.4mol/L的蔗糖浓度之间设置更小的浓度梯度，重复实验 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高中生物必修一单元自测 第4章 细胞的物质输入和输出·综合提升 （测试时间：75分钟 满分：100分） 1、 单项选择题:本题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的4个选项中，只有1项符合题目要求，答对得2分，答错得0分。 1．（实验探究）通常具有毒性，常使用化学药剂去除。细菌X可以吸收并将其转化为毒性更低的纳米硒，从而可以对硒污染环境进行生物修复。为探究细菌X吸收的方式，某实验室进行了相关实验，实验结果如图所示。下列分析错误的是（　　） A．细菌X吸收的方式是主动运输和协助扩散 B．被吸收的大部分通过协助扩散进入细胞 C．Ⅱ组实验中，被转运的不与转运蛋白结合 D．相比于化学药剂处理，用细菌X吸收对环境的毒害性可能更小 【答案】C 【详解】A、由图可知，加入通道蛋白抑制剂和加入呼吸抑制剂的吸收速率均下降，说明细菌X吸收SeO32-的方式为协助扩散和主动运输，A正确； B、由图可知，加入通道蛋白抑制剂和加入呼吸抑制剂的吸收速率均下降，说明细菌X吸收SeO32-的方式为协助扩散和主动运输，并且加入通道蛋白抑制剂吸收速率下降更多，说明细菌X主要通过协助扩散的方式进行吸收SeO32-，B正确； C、Ⅱ组加入通道蛋白抑制剂，阻断了协助扩散，那么Ⅱ组实验中离子吸收方式是主动运输，主动运输需要载体蛋白（属于转运蛋白），载体蛋白需要与被转运的物质结合，C错误； D、细菌X可以吸收SeO32-并将其转化为毒性更低的纳米硒，从而可以对硒污染环境进行生物修复，所以该方法对环境的毒害性小，D正确。 2．（综合推理）原生质体（细胞除细胞壁以外的部分）表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌，其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L B．乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原 C．该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加 D．若将该菌先65℃水浴灭活后，再用 NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化 【答案】A 【分析】假单孢菌属于细菌，具有细胞壁和液泡，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，原生质体中的水分就透过细胞膜进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，即发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过细胞膜进入到原生质体中，原生质体逐渐变大，导致原生质体表面积增加。 【详解】A、分析甲组结果可知，随着培养时间延长，与0时（原生质体表面积大约为0.5μm2）相比，原生质体表面积增加逐渐增大，甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，说明细胞吸水，表明细胞中浓度>0.3 mol/L ，但不一定是细胞内NaCl浓度≥0.3 mol/L，A错误； B、分析乙、丙组结果可知，与0时（原生质体表面积大约分别为0.6μm2、0.75μm2）相比乙丙组原生质体略有下降，说明乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原，B正确； C、该菌的正常生长，细胞由小变大可导致原生质体表面积增加，该菌吸水也会导致原生质体表面积增加，C正确； D、若将该菌先65℃水浴灭活，细胞死亡，原生质层失去选择透过性，再用 NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化，D正确。 故选A。 3．（理解与运用）植物细胞膜上有阴离子通道也有阳离子通道，其中阴离子通道对NO3-通透能力远远大于Cl-，在高浓度盐胁迫下，K⁺主动运输受阻，细胞吸收Cl-受阻，甚至Cl-外排，此时K⁺从细胞外到细胞内主要通过离子通道Kin⁺蛋白。而阴离子通道可与Kin⁺蛋白互相作用，抑制其活性。据此分析，下列说法错误的是（　　） A．在高浓度的KNO3溶液中，发生质壁分离的植物细胞会大量吸收K⁺而发生自动复原 B．在高浓度的KCl溶液中，植物细胞可发生质壁分离，但有可能不能复原 C．若在溶液中加入呼吸抑制剂，不会影响植物细胞K⁺通道吸收K⁺ D．植物细胞的质壁分离与复原可一定程度说明细胞膜具有控制物质进出的作用 【答案】A 【详解】A、在KNO3溶液中，已发生质壁分离的植物细胞由于渗透失水，自身代谢水平较低，导致K+主动运输受阻，同时由于阴离子通道对NO3-通透性好，植物细胞在通过阴离子通道吸收NO3-时抑制了离子通道Kin+蛋白的活性，使K+无法正常通过协助扩散的方式进入细胞，因此植物细胞质壁分离自动复原是吸收NO3-的作用，A错误； B、在高浓度KCl溶液中，Cl-吸收受阻甚至外排，K+主动运输受阻且Kin+通道活性可能被抑制，导致细胞无法吸收足够离子，质壁分离后可能无法复原。B正确； C、由题意可知，细胞膜上有K+通道，因此在加入呼吸抑制剂后植物细胞仍可通过协助扩散的方式从外界吸收K+，C正确； D、质壁分离与复原体现细胞膜控制物质进出的功能，D正确。 故选A。 4．（综合推理）高Mn2+胁迫激活植物油菜素内酯(BR)信号通路，再通过图中①和②两条途径降低细胞质基质中的Mn2+浓度，缓解高Mn2+对细胞的伤害。下列叙述错误的是（　　） A．BR充当了植物细胞响应高Mn2+胁迫的信号分子 B．N以耗能的方式被内吞，减少Mn2+向胞内转运 C．高Mn2+胁迫下，液泡内Mn2+浓度比细胞质基质中高 D．G改变构象与Ca2+结合，将其从胞外转运至胞内 【答案】D 【详解】A、由题干“高Mn2+胁迫激活植物油菜素内酯（BR）信号通路”可知，BR充当了植物细胞响应高Mn2+胁迫的信号分子，A正确； B、从图中能够看到，N是通过内吞的方式进入细胞的，而内吞过程是需要消耗能量的，并且内吞后减少了Mn2+向胞内转运，B正确； C、因为M是液泡膜阳离子转运蛋白，能够将Mn2+从细胞质基质运输到液泡中，这是一个主动运输的过程，主动运输是从低浓度向高浓度运输，所以高Mn2+胁迫下，液泡内Mn2+浓度比细胞质基质中高，C正确； D、G是细胞膜Ca2+通道蛋白，其改变构象打开通道，是将Ca2+从胞外顺浓度梯度转运至胞内，并非结合Ca2+转运，D错误。 5．（模型构建）下图是不同物质进出细胞方式中运输速度与影响因素间的关系曲线图，甲——戊为不同物质的跨膜运输实例，下列相关叙述中，正确的是（    ）    甲：性激素进入组织细胞；                乙：葡萄糖进入人成熟的红细胞； 丙：植物根毛细胞吸收水分                丁：人的小肠黏膜上皮细胞吸收葡萄糖； 戊：神经细胞受刺激时Na＋内流（此过程利用钠离子通道）形成动作电位 A．甲和乙都涉及的图有①、③ B．丙和丁都涉及的图有②、④、⑥ C．乙和戊都涉及的图有②、③、⑥ D．丁和戊都涉及的图有③、⑤ 【答案】C 【分析】物质跨膜运输的方式： （1）自由扩散：物质从高浓度到低浓度，不需要载体，不耗能，例如气体、小分子脂质； （2）协助扩散：物质高浓度到低浓度，需要膜转运蛋白的协助，不耗能，如葡萄糖进入红细胞； （3）主动运输：物质从低浓度到高浓度，需要载体蛋白的协助，耗能，如离子、氨基酸、葡萄糖等。 【详解】据图分析：①图表示影响因素为浓度，运输方式为自由扩散； ②表示影响因素为浓度和载体蛋白数量，运输方式为协助扩散或主动运输； ③说明该物质运输不消耗能量，运输方式为被动运输； ④表示影响因素为能量和载体蛋白，该物质运输方式为主动运输； ⑤表示载体蛋白不影响该物质运输，其运输方式为自由扩散或胞吞胞吐； ⑥说明该物质运输需要载体，方式可能为主动运输或协助扩散； 自由扩散可以用①、③、⑤表示，协助扩散用②、③、⑥表示，主动运输用②、④、⑥。 A、性激素进入组织细胞为自由扩散，葡萄糖进入人成熟的红细胞为协助扩散，可用③表示，A错误； B、植物根毛细胞吸收水分为自由扩散、协助扩散，人的小肠黏膜上皮细胞吸收葡萄糖是主动运输，可用②、⑥表示，B错误； C、葡萄糖进入人成熟的红细胞为协助扩散，神经细胞受刺激时Na＋内流（此过程利用钠离子通道）形成动作电位为协助扩散，可用②、③、⑥表示，C正确； D、人的小肠黏膜上皮细胞吸收葡萄糖是主动运输，神经细胞受刺激时Na＋内流（此过程利用钠离子通道）形成动作电位为协助扩散，可用②、⑥表示，D错误。 故选C。 6．（综合推理）某野生型植株的液泡借助液泡膜上的NO3−转运蛋白甲积累NO3−，每吸收2个NO3−的同时向细胞质基质排出1个H+（如图1）。蛋白甲中的一个谷氨酸发生突变就会转化为NO3−通道蛋白乙（如图2）。下列叙述正确的是（　　） A．蛋白甲运输NO3−不需要与之结合，蛋白乙运输NO3−需要与之结合 B．液泡中储存的有机酸含量增加，可能会导致核糖体上合成的氨基酸减少 C．当外界NO3−不足时，与野生型植株相比，突变型植株合成氨基酸更具优势 D．蛋白乙能增大原生质层的渗透压，更有利于成熟的植物细胞从土壤中吸收水分 【答案】C 【详解】A、根据液泡与细胞质基质的pH差异，H+顺浓度梯度运出液泡，借助H+电化学势能，蛋白甲主动运输NO3-，NO3-需要与载体蛋白结合，蛋白乙是运输NO3-的通道蛋白，运输NO3-不需要与之结合，A错误； B、由题干信息可知，蛋白甲主动运输NO3-进入液泡，液泡内有机酸的含量增加，液泡内外H+浓度差更大，可以将更多的NO3-运进液泡，用于合成氨基酸的NO3-减少，氨基酸合成减少，但氨基酸不是在核糖体上合成的，B错误； C、蛋白甲是主动运输NO3-的载体蛋白，可以逆浓度梯度运输NO3-，蛋白乙是运输NO3-的通道蛋白，只能顺浓度梯度运输NO3-，当外界NO3-不足时，与野生型植株相比，突变型植物细胞质基质中NO3-的浓度更高，合成氨基酸更有优势，C正确； D、成熟的植物细胞吸收水分，主要靠液泡，蛋白甲更能增加液泡的渗透压，更有利于成熟的植物细胞吸收水分，D错误。 7．（联系生活实际）高尿酸血症患者体内尿酸过多，尿酸结晶就会在体内关节等处积聚，从而引起痛风。尿酸是人体内嘌呤代谢的终产物，尿酸盐和水等物质经肾小球滤过后，可被肾小管细胞重吸收回到血液。URAT1和GLUT9（GLUT9还可顺浓度梯度转运葡萄糖）为尿酸盐转运蛋白，下列说法正确的是（　　） A．GLUT9和URAT1不是分泌蛋白，故均在游离核糖体上合成 B．GLUT9转运尿酸盐属于协助扩散，与肾小管重吸收水的主要方式不同 C．URAT1只允许与之结合的尿酸盐通过，转运时会发生可逆的自身构象改变 D．GLUT9既可转运尿酸盐又可转运葡萄糖，说明转运蛋白并不都具有专一性 【答案】C 【详解】A、GLUT9 和 URAT1 是膜蛋白，不是分泌蛋白。但膜蛋白的合成起始于游离核糖体，之后会转移到内质网上继续合成，并非全程在游离核糖体上完成，A错误； B、图中可看到，GLUT9可以顺浓度梯度转运尿酸盐，转运方式是协助扩散；而肾小管重吸收水的主要方式是水通道蛋白介导的协助扩散，二者方式相同，B错误； C、URAT1 是载体蛋白，只允许特定的尿酸盐通过，转运时会发生可逆的自身构象改变，这是载体蛋白的典型特征，C正确； D、GLUT9 能同时转运尿酸盐和葡萄糖，它只是能识别两种结构相似的底物，仍然不能转运其他无关物质，专一性依然存在，D错误。 8．（综合推理）图1为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在甘油溶液中原生质体（植物细胞中细胞壁以内的部分）的体积变化曲线；图2表示该实验中某时刻某一细胞的形态。下列叙述错误的是（　　） A．若图2细胞处于t1时刻，细胞外的甘油浓度大于细胞液浓度 B．若图2细胞处于t2时刻，细胞液与甘油溶液不发生水分交换 C．若图2细胞处于t3时刻，与t2时刻相比细胞液泡的颜色较浅 D．图2细胞出现质壁分离，与细胞壁的伸缩性小于原生质层有关 【答案】B 【详解】A、若图2细胞处于t₁时刻，此时原生质体体积正在减小，细胞失水，说明细胞外甘油溶液的浓度大于细胞液浓度，水分外流，A正确； B、若图2细胞处于t₂时刻，此时原生质体体积达到最小，细胞液与外界溶液的浓度相等，水分进出细胞达到动态平衡，并非“不发生水分交换”，B错误； C、若图2细胞处于t₃时刻，原生质体体积比t₂时刻大，说明细胞吸水更多，液泡体积更大，细胞液浓度降低，因此液泡颜色比t₂时刻浅，C正确； D、质壁分离的结构基础是：细胞壁的伸缩性小于原生质层，当细胞失水时，原生质层收缩程度大于细胞壁，从而与细胞壁分离，D正确。 故选B。 9．某生物科研小组进行了相关实验。实验1：如图1装置中，S1为蔗糖溶液，S2为清水，半透膜只允许水分子通过，初始时漏斗内外液面平齐；实验2：将洋葱鳞片叶外表皮均分为两组，分别在常温与低温（4°C）条件下处理一段时间后，再在常温下用0.3 g/mL的蔗糖溶液进行质壁分离实验，相关测量数据结果如图2。下列分析正确的是（    ）      A．待图1液面上升稳定后，将上升部分液体移除，液面将保持齐平 B．成熟洋葱鳞片叶外表皮细胞中，相当于图1中半透膜结构的是细胞膜 C．据图2实验结果分析，洋葱植株可能通过减小细胞液浓度抵御寒冷环境 D．开展以上实验可用于研究渗透吸水和失水的原理和植物的抗寒机制 【答案】D 【详解】A、图1初始液面上升稳定后，将上升部分液体移除，S2是清水，S1是蔗糖溶液，仍然有浓度差，液面将继续上升，A错误； B、植物细胞中充当半透膜的是原生质层，包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，不是细胞膜，B错误； C、根据图2结果可知，与常温相比，低温条件下质壁分离细胞占比更小，而且原生质体与细胞长度比更大，说明低温条件下，失水的细胞数目更少以及细胞失去的水更少，可推测其细胞液浓度更高，即植物细胞通过升高细胞液浓度来适应低温环境，C错误； D、实验一中对应的图1装置为渗透作用装置，用来研究渗透吸水和失水的原理；实验二基于常温与低温条件下相关数据的对比分析，目的是研究植物的抗寒机制，D正确。 10．（实验探究）科学家设计了一个简单有效地测定植物细胞液浓度的实验，基本过程如图所示： 15分钟后各管植物细胞均保持活性并达到平衡状态，若a管溶液浓度不变，蓝色小滴将在b管均匀扩散，若a管溶液浓度变小，蓝色小滴浮于b管上方，反之沉入b管底部。下列有关叙述错误的是（    ） A．应设置多个实验组并在组间形成浓度梯度 B．b管蓝色小滴下沉，则对应的a管中的叶肉细胞发生质壁分离 C．b管蓝色小滴均匀扩散，则可测定出该植物细胞的细胞液浓度 D．b管蓝色小滴上浮，则水分交换平衡时，叶肉细胞细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等 【答案】B 【分析】植物细胞的吸水和失水：这主要取决于细胞周围水溶液的浓度和植物细胞细胞液的浓度的大小，当周围水溶液的浓度小于细胞液的浓度时，细胞就吸水；当周围水溶液的浓度大于细胞液的浓度时，细胞就失水。 【详解】A、若要测定细胞液浓度范围，需设置一系列浓度梯度的实验组进行观察，在不同组间形成浓度梯度，使实验成为对比实验，A正确； B、若b管蓝色小滴下沉，说明a试管中蔗糖溶液浓度变大，即a试管中的植物细胞发生了吸水，正常细胞吸水会有所膨胀而不是发生质壁分离，B错误； C、若b管蓝色小滴均匀扩散，说明a管内的小圆片细胞即不失水也不吸水，使溶液浓度不变，所以植物叶细胞的细胞液浓度大约相当于外界的蔗糖溶液浓度，因此b管蓝色小滴均匀扩散，则可测定出该植物细胞的细胞液浓度，C正确； D、若b管发现蓝色小滴上浮，说明a试管中蔗糖溶液浓度降低，a试管中的植物细胞发生了失水，细胞发生了质壁分离，水分交换达到平衡时，其细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度，D正确。 故选B。 11．植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞 a 未发生变化；②细胞 b 体积增大；③细胞 c 发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是（    ） A．水分交换前，细胞 b 的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度 B．水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞 b > 细胞 a > 细胞 c C．水分交换平衡时，细胞 c 的细胞液中蔗糖浓度等于外界蔗糖溶液的浓度 D．水分交换平衡时，细胞 c 的细胞液浓度小于细胞 a 的细胞液浓度 【答案】C 【详解】A、细胞b体积增大，说明其初始细胞液浓度高于外界蔗糖溶液的浓度，导致细胞吸水，A不符合题意； B、细胞a体积未变，说明其初始浓度等于外界溶液的浓度；细胞b吸水，初始浓度最高；细胞c失水发生质壁分离，初始浓度最低。故初始浓度关系为b > a > c，B不符合题意； C、水分交换平衡时，细胞液总浓度等于外界溶液的浓度，但蔗糖未进入细胞，细胞液中不含蔗糖，即水分交换平衡时，细胞 c 的细胞液中蔗糖浓度小于外界蔗糖溶液的浓度，C符合题意； D、在一定的蔗糖溶液中，细胞c发生了质壁分离，水分交换达到平衡时，其细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度，D不符合题意。 故选C。 12．黑藻和洋葱是高中生物学实验常见的材料，下列相关叙述正确的是（    ） A．黑藻叶绿体大而清晰，可在光学显微镜下观察到基粒 B．洋葱鳞片叶外表皮和内表皮颜色不同是基因选择性表达的结果 C．将黑藻放在光照充足、低温环境下预处理，利于胞质环流现象的观察 D．当洋葱鳞片叶细胞质壁分离复原到初始状态时，水分子进出细胞达到平衡 【答案】B 【分析】质壁分离的内因：细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性；质壁分离的外因：原生层内外存在浓度差。 【详解】A、黑藻叶绿体大而清晰，在光学显微镜下观察到，但基粒比较微小，需在电子显微镜下进行观察，A错误； B、洋葱鳞片叶外表皮和内表皮颜色不同是基因选择性表达的结果，B正确； C、温度过低不利于胞质环流现象的观察，C错误； D、由于细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，当洋葱鳞片叶细胞质壁分离复原到初始状态时，水分子进出细胞不一定达到平衡，D错误。 故选B。 13．在图1U型管两侧分别加入等量的1mol/L的蔗糖溶液和麦芽糖溶液，平衡后分别加入等量的蔗糖酶溶液，其中膀胱膜允许单糖分子和水通过。图2装置垂直管中分别加入等量的2mol/L葡萄糖溶液和1mol/L蔗糖溶液，室温下观察。图3是图2两种溶液在垂直管中一段时间内溶液高度变化。下列叙述错误的是（　　） A．图1中加入蔗糖酶后最终甲侧液面低于乙侧 B．t1~t3时，图2装置内水分子会从垂直管流入烧杯 C．图3中乙表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度变化 D．图3中t5后两种溶液在垂直管中液面高度将不变 【答案】D 【详解】A、甲侧蔗糖溶液水解得到的单糖可以通过膀胱膜扩散，最终使乙侧渗透压高于甲侧，乙侧液面高于甲侧，A正确； B、时甲、乙液面都快速上升，说明单位时间内从烧杯进入垂直管的水分子数量多于从垂直管进入烧杯的水分子数量，B正确； C、葡萄糖分子能通过半透膜，蔗糖分子不能通过。开始时葡萄糖溶液和蔗糖溶液的浓度分别为2mol/L和1mol/L，由于葡萄糖能通过半透膜，最终会使两侧葡萄糖浓度相等，而蔗糖不能通过，所以开始时葡萄糖溶液浓度高，水分子进入多，但随着葡萄糖通过半透膜，其液面会下降。蔗糖溶液一侧由于蔗糖不能通过，水分子持续进入，液面持续上升。乙表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度变化，C正确； D、由于葡萄糖能通过半透膜，最终两侧葡萄糖浓度会相等，但蔗糖不能通过半透膜，所以垂直管中液面高度会变化，D错误。 故选D。 14．下图甲中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，图乙表示细胞对大分子物质胞吞和胞吐的过程。下列相关叙述正确的是（    ） A．图甲中曲线a可以表示自由扩散，曲线b可以表示协助扩散 B．图甲中曲线b达到最大转运速率后的限制因素是载体蛋白的数量 C．图乙中的胞吐和胞吞过程都需要载体蛋白参与，且需要消耗能量 D．图乙中的胞吐和胞吞过程说明细胞膜具有选择透过性的结构特点 【答案】A 【详解】A、图甲中曲线 a：转运速率与被转运物质浓度成正比，符合自由扩散的特点（不需要载体和能量，只受浓度差影响）。 曲线 b：在低浓度时转运速率随浓度升高而加快，达到一定浓度后速率不再增加，说明受到载体蛋白数量限制，可表示协助扩散或主动运输，A正确； B、曲线 b 达到最大转运速率后，限制因素不仅可能是载体蛋白数量，若为主动运输，还可能受能量供应的限制，B错误； C、图乙中的胞吞和胞吐过程，依赖膜的流动性，不需要载体蛋白，但需要消耗能量，C错误； D、胞吞和胞吐过程体现的是细胞膜具有一定的流动性的结构特点，而 “选择透过性” 是细胞膜的功能特点，D错误。 故选A。 15．如图1为细胞膜的流动镶嵌模型示意图。图2是磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将药物运送到特定的细胞发挥作用。下列相关叙述错误的是（     ） A．图1中的②是磷脂分子，由其构成的脂质体（图2）到达细胞后可与细胞膜发生融合 B．①是糖蛋白，分布在细胞膜外侧，与细胞识别、信息交流作用有关 C．细胞膜的功能主要与③的种类和数量有关 D．已知脂质体膜上的抗体能特异性识别癌细胞，因此药物能定向运送并通过扩散进入细胞 【答案】D 【详解】A、图1中②是磷脂分子，细胞膜的基本支架为磷脂双分子层，且细胞膜具有流动性，因此由磷脂构成的脂质体到达细胞后可与细胞膜发生融合，A正确； B、①是糖蛋白，仅分布在细胞膜的外侧，与细胞识别、细胞间信息交流的功能密切相关，B正确； C、③是细胞膜上的蛋白质，细胞膜的功能复杂程度主要由蛋白质的种类和数量决定，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多，C正确； D、脂质体与癌细胞识别结合后，通过与细胞膜融合或者胞吞的方式将药物送入细胞，并非通过扩散作用进入细胞，D错误。 二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的4个选项中，有2项或2项以上符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16．Cl属于植物的微量元素。分别用渗透压相同、Na+或Cl-物质的量浓度也相同的三种溶液处理某荒漠植物（不考虑溶液中其他离子的影响）。5天后，与对照组（Ⅰ）相比，Ⅱ和Ⅲ组光合速率降低，而Ⅳ组无显著差异；各组植株的地上部分和根中Cl-、K+含量如图所示。下列叙述错误的是（　　） 注：Ⅰ对照（正常栽培）；Ⅱ．NaCl溶液；Ⅲ．Na+浓度与Ⅱ中相同、无Cl-的溶液；Ⅳ．Cl-浓度与Ⅱ中相同、无Na+的溶液 A．过量的Cl-可能储存于液泡中，以避免高浓度Cl-对细胞的毒害 B．溶液中Cl-浓度越高，该植物向地上部分转运的K+量越多 C．Na+抑制该植物组织中K+的积累，有利于维持Na+、K+的平衡 D．K+从根转运到地上部分的组织细胞中需要消耗能量 【答案】BC 【分析】  液泡具有维持植物细胞的渗透压稳定。无机盐离子的运输方式一般是主动运输。 【详解】A、Cl-是植物的微量元素，Ⅱ和Ⅳ的地上部分Cl-含量远高于对照组，为避免对细胞造成 毒害，过量的Cl-可能储存于液泡中，A正确；    B、Ⅱ和Ⅳ中Cl-浓度高于I(对照)， 但Ⅱ、Ⅳ的地上部分K+量低于I或与I相当，表明K+的转运与Cl-浓度不成比例，B错误 ； C、由Ⅱ、Ⅲ组与Ⅰ组相比可知，溶液中Na+浓度升高，植物组织中K+量降低，表明 Na+阻碍了K+的吸收和转运，抑制钾离子积累，不利于维持钠离子钾离子平衡，C错误； D、各组地上部分K+量均高于根的K+量，表明K+逆浓度梯度跨膜运输进入了地上 部分的组织细胞，属于主动运输，需要消耗能量，D正确。   故选BC。 17．研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种，构建腹泻模型。用某种草药进行治疗，发现草药除了具有抑菌作用外，对于空肠、回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3（AQP3）的相对表达量也有影响，结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅 B．模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻 C．治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高，缓解腹泻，减少致病菌排放 D．治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组，可使回肠对水的转运增加 【答案】BCD 【分析】1、自由扩散是物质从高浓度扩散至低浓度，不需要载体协助也不耗能；协助扩散是物质从高浓度扩散至低浓度，需要转运蛋白协助，但不耗能，转运速率受转运蛋白数量制约。 2、水通道蛋白是一种位于细胞膜上的蛋白质（内在膜蛋白），在细胞膜上组成“孔道”，可控制水在细胞的进出。 【详解】A、水分子跨膜运输的主要方式是经过水通道蛋白的协助扩散，A错误； B、模型组空肠AQP3相对表达量降低，空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻，B正确； C、治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高，对水的转运增加，缓解腹泻，减少致病菌排放，C正确； D、治疗组回肠AQP3相对表达量高于对照组，可使回肠对水的转运增加，D正确。 故选BCD。 18．（生产实践应用）盐碱化是农业生产的主要障碍之一。植物可通过质膜H+泵把Na+排出细胞，也可通过液泡膜H+泵和液泡膜NHX载体把Na+转入液泡内，以维持细胞质基质Na+稳态。下图是NaCl处理模拟盐胁迫，钒酸钠（质膜H+泵的专一抑制剂）和甘氨酸甜菜碱（GB）影响玉米Na+的转运和相关载体活性的结果。下列叙述正确的是（    ）    A．溶质的跨膜转运都会引起细胞膜两侧渗透压的变化 B．GB可能通过调控质膜H+泵活性增强Na+外排，从而减少细胞内Na+的积累 C．GB引起盐胁迫下液泡中Na+浓度的显著变化，与液泡膜H+泵活性有关 D．盐胁迫下细胞质基质Na+排出细胞或转入液泡都能增强植物的耐盐性 【答案】BD 【分析】分析上两个题图可知，NaCl胁迫时，加GB使Na+外排显著增加，钒酸钠处理抑制了质膜H+泵后，NaCl胁迫时，加GB使Na+外排略微增加；分析下两个题图可知，NaCl胁迫时，加GB使液泡膜NHX载体活性明显增强，而液泡膜H+泵活性几乎无变化，所以GB引起盐胁迫时液泡中Na+浓度的显著变化，与液泡膜NHX载体活性有关，而与液泡膜H+泵活性无关。 【详解】A、溶质的跨膜转运不一定都会引起细胞膜两侧的渗透压变化，如正常细胞为维持渗透压一直在进行的跨膜转运，再如单细胞生物在跨膜转运时，细胞外侧渗透压几乎很难改变，A错误； B、对比分析上两个题图可知，NaCl胁迫时，加GB使Na+外排显著增加，钒酸钠处理抑制了质膜H+泵后，NaCl胁迫时，加GB使Na+外排略微增加，说明GB可能通过调控质膜H+泵活性来增强Na+外排，从而减少细胞内Na+的积累，B正确； C、对比分析下两个题图可知，NaCl胁迫时，加GB使液泡膜NHX载体活性明显增强，而液泡膜H+泵活性几乎无变化，所以GB引起盐胁迫时液泡中Na+浓度的显著变化，与液泡膜NHX载体活性有关，而与液泡膜H+泵活性无关，C错误； D、由题意可知，植物通过质膜H+泵把Na+排出细胞，也可通过液泡膜NHX载体和液泡膜H+泵把Na+转入液泡内，以维持细胞质基质Na+稳态，增强植物的耐盐性，D正确。 故选BD。 19．（实验探究）用同一打孔器在一白萝卜上打出若干萝卜条，切成相同长度，均分为三组，分别置于等体积的I、II、III三种溶液中一段时间，b点时将三组实验的萝卜条同时放到相应溶液的低浓度溶液中一段时间。实验期间持续观察萝卜条体积的变化，并计算相对体积，实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A．实验的自变量为溶液的种类和浓度，观测指标是萝卜条的体积变化 B．初始I溶液浓度等于II溶液，I溶液中的溶质能进入细胞 C．b点时I溶液的浓度一定等于细胞液的浓度 D．三组萝卜条细胞都发生了质壁分离和自动复原 【答案】BCD 【分析】分析题图可知，图示中Ⅰ溶液内的细胞先发生质壁分离，但随后复原，说明开始时的外界溶液浓度大于细胞液浓度，且溶质能进入细胞；Ⅱ溶液内的细胞也发生了质壁分离，但需要将细胞置于低渗溶液中才能复原，说明开始时的外界溶液浓度大于细胞液浓度，但溶质不能进入细胞；Ⅲ溶液中的细胞只发生了质壁分离，置于低渗溶液中也没有发生复原，说明细胞过度失水而死亡了。 【详解】A、自变量是人为改变的量，实验的自变量包括溶液的种类和浓度等，观测指标是萝卜条的体积变化，A正确； B、图示中Ⅰ溶液内的细胞先发生质壁分离后发生质壁分离复原，Ⅱ溶液内的细胞也发生了质壁分离，但需要将细胞置于低渗溶液中才能复原，由此说明I溶液中的溶质能进入细胞，且一开始就能被细胞吸收，且有段时间两条曲线重合，所以初始I溶液浓度与II溶液浓度不相等，B错误； C、b点时I溶液中细胞体积不再变化是由于细胞壁的阻挡，此时I溶液的浓度小于细胞液的浓度，C错误； D、由图可知，萝卜条在溶液Ⅰ中先发生质壁分离，故初始Ⅰ溶液浓度大于Ⅱ溶液，I溶液中细胞还没有放回低渗溶液内即复原，说明溶质能进入细胞，但Ⅱ溶液中细胞需要放回低渗溶液内细胞才能复原，Ⅲ溶液中的细胞只发生了质壁分离，置于低渗溶液中也没有发生复原，说明细胞过度失水而死亡了，D错误。 故选BCD。 20．如图表示动物某组织细胞的膜转运部分物质的示意图，与图中信息相符的是（    ） A．甲侧为细胞外，乙侧为细胞内 B．图中葡萄糖的运输方式与细胞吸收甘油的方式不同 C．图中葡萄糖运输的直接驱动力不是ATP D．Na+的运输既可顺浓度梯度也可逆浓度梯度 【答案】ABCD 【分析】据图分析，葡萄糖进入细胞，需要载体，需要钠离子浓度差提供能量，属于主动运输；Na+可顺浓度梯度运输，需要载体，不需要能量，属于协助扩散；Na+另外一种运输方式是需要载体，需要能量，属于主动运输。 【详解】A、动物组织细胞外液中Na+浓度高，细胞内液中Na+浓度低，故甲侧为细胞外，乙侧为细胞内，A正确； B、题图中葡萄糖的运输需要载体协助，而细胞吸收甘油的方式是自由扩散，方式不同，B正确； C、图中葡萄糖运输的直接驱动力是Na+在细胞内外的浓度差，不消耗ATP，C正确； D、由图可知，Na+进入细胞是顺浓度梯度，Na+排出细胞是逆浓度梯度，D正确。 故选ABCD。 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21．（除标注外，每空1分，共8分）酵母菌可在NaCl浓度稳定为100 mmol/L的液体培养基（pH为5.0-6.5）中生长，Na+可通过细胞膜上的离子通道进入细胞，但细胞质基质中Na+浓度超过30 mmol/L会导致酵母菌死亡。酵母菌可通过多种方式维持细胞内Na+浓度的相对稳定，部分生理过程如图所示（N、W为转运蛋白）。回答下列问题。 (1)从图中可知酵母菌吸水的方式是__________；Na+通过离子通道进入酵母菌的过程中自身构象__________（填“会”或“不会”）发生改变，在该过程中，加入蛋白质变性剂__________（填“会”或“不会”）降低Na+的运输速率。 (2)转运蛋白N运输Na+的方式是__________，判断依据是__________（答2点，2分）。 (3)据图分析，酵母菌维持细胞质基质中Na+浓度基本稳定的途径是__________（2分）。 【答案】(1) 自由扩散、协助扩散（易化扩散） 不会 会 (2) 主动运输 消耗ATP，且依赖转运蛋白N (3)通过转运蛋白N将细胞质基质中的Na+主动运输到液泡中储存；通过转运蛋白W将细胞质基质中的Na+主动运输到细胞外 【详解】（1）从图中可知酵母菌吸水的方式是自由扩散、协助扩散（借助水通道蛋白）。离子通道蛋白在转运物质时自身空间构象不会发生改变。离子通道的本质是蛋白质，加入蛋白质变性剂会破坏通道结构，会降低Na+运输速率。 （2）据图可知，转运蛋白N运输Na+的过程消耗ATP，且依赖转运蛋白N，因此转运蛋白N运输Na+的方式是主动运输。 （3）据图可知，酵母菌通过两条主动运输路径协同调控Na+分布：利用转运蛋白N，消耗ATP将Na+从细胞质基质泵入液泡，实现Na+隔离；借助转运蛋白W，利用H+梯度驱动，将Na+从细胞质基质排出至胞外环境。二者共同作用，确保细胞质基质中Na+浓度始终低于30mmol/L，避免毒性积累。 22．（除标注外，每空1分，共12分）图1为菠菜叶肉细胞，用0.3g/mL的蔗糖溶液处理该细胞，一段时间后观察，发现该细胞的状态如图2所示；图3中a～e表示物质跨膜运输的几种方式。回答下列问题： (1)菠菜叶肉细胞通过______作用吸水，图2中相当于“半透膜”的结构由_____（填图2中的数字）组成。用紫色洋葱外表皮细胞进行该实验效果更好，原因是_____（2分）。 (2)菠菜叶肉细胞从图1所示状态变为图2所示状态，细胞的吸水能力_____（填“变大”或“变小”）。②处的液体是_____。该细胞不能发生质壁分离的自动复原，原因是_____，让该细胞发生质壁分离复原的方法是_____。 (3)菠菜叶肉细胞吸收CO2的方式是图3中的_____（填字母），菠菜根细胞吸收无机盐的方式大多是____（填字母）。c与a、d、e相比其运输速率较快，最主要的原因是_____（2分）。 【答案】(1) 渗透 ⑤⑥⑦ 紫色洋葱外表皮细胞的液泡中含有紫色色素，质壁分离和复原现象更明显，便于观察 (2) 变大 外界蔗糖溶液 0.3g/mL 的蔗糖分子不能通过原生质层进入细胞，无法使细胞液浓度升高从而吸水 将细胞置于清水中（或低渗溶液中），使细胞吸水 (3) b a 协助扩散顺浓度梯度进行，不消耗能量，而主动运输需要消耗能量，且依赖载体蛋白的构象变化，速率受能量供应和载体数量限制 【分析】1、分析图2可知，①是细胞液，③细胞壁，④细胞核，⑤液泡膜，⑥细胞质，⑦细胞膜； 2、原生质层由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质共同构成； 3、据图3可知，Ⅰ是载体蛋白，Ⅱ是通道蛋白，Ⅳ是磷脂双分子层，Ⅲ是糖蛋白，糖蛋白位于细胞膜的外侧，图3膜的上侧是膜外侧，下侧是膜内侧。 【详解】（1）菠菜叶肉细胞属于成熟的植物细胞，主要通过渗透作用吸水，依赖原生质层的半透性和细胞液与外界溶液的浓度差。图 2 中相当于 “半透膜” 的结构是原生质层，由⑤液泡膜，⑥细胞质，⑦细胞膜组成（这三层结构共同构成选择透过性的半透膜）。用紫色洋葱外表皮细胞效果更好，原因是：紫色洋葱外表皮细胞的液泡中含有紫色色素，质壁分离和复原现象更明显，便于观察。 （2）细胞从图 1（正常）变为图 2（质壁分离）状态时，细胞失水，细胞液浓度升高，因此吸水能力变大。②处（细胞壁与原生质层之间）的液体是 外界蔗糖溶液（细胞壁是全透性的，外界溶液可进入该空间）。该细胞不能发生质壁分离的自动复原，原因是：0.3g/mL 的蔗糖分子不能通过原生质层进入细胞，无法使细胞液浓度升高从而吸水。让该细胞发生质壁分离复原的方法是：将细胞置于清水中（或低渗溶液中），使细胞吸水，原生质层逐渐恢复到原来的位置。 （3）菠菜叶肉细胞吸收 CO₂的方式是自由扩散，对应图 3 中的 b（顺浓度梯度、无需载体和能量）。菠菜根细胞吸收无机盐的方式大多是 主动运输，对应图 3 中的 a（逆浓度梯度、需要载体和能量）。c（协助扩散）与 a、d、e（主动运输）相比运输速率较快，最主要的原因是：协助扩散顺浓度梯度进行，不消耗能量，而主动运输需要消耗能量，且依赖载体蛋白的构象变化，速率受能量供应和载体数量限制。 23．（除标注外，每空1分，共10分）海滨滩涂、内陆盐碱地等区域，高浓度的盐使土壤渗透压升高，植物难以吸收水分；高盐环境还使细胞质中Na+积累，影响植物的正常生长。海水稻是耐盐碱水稻的俗称，可以在盐碱地种植生产，且具有吸收盐分改良土壤的作用。海水稻根细胞耐盐碱性的相关的生理过程如图甲所示。 (1)据图甲可知，Na+能通过SOS1蛋白运出细胞，同时也能通过NHX蛋白运入液泡，这两种运输方式分别是______和______。 (2)NHX 蛋白的作用是将Na+运入液泡，其直接动力来自液泡膜两侧的______（2分），从细胞吸水角度分析，海水稻能在盐碱地生长的原因有：______（答2点,2分）。 (3)研究人员对海水稻的抗盐机理及其对植物生长的影响进行了进一步研究，分别测得不同浓度NaCl培养液条件下，水稻根尖细胞所含内容物的相关数据，结果如图乙所示。若以NaCl溶液浓度150mmol/L为界分为低盐和高盐胁迫，据图可知，随着NaCl溶液浓度的升高，该海水稻根尖细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制不同之处是______（2分）。 (4)与普通水稻相比，海水稻能在盐碱地生长良好，其原因是海水稻根细胞的细胞液浓度比普通水稻高。若将两种水稻根的成熟区细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液，两者细胞原生质体的体积如何变化（在图丙中作出相关曲线）______（2分）。 【答案】(1) 主动运输 主动运输 (2) H+浓度差（质子梯度或H+电化学势梯度） 通过SOS1将Na+排出细胞，降低细胞质Na+浓度；通过NHX将Na+运入液泡，提高细胞液浓度，利于细胞吸水 (3)前者主要是提高细胞内无机盐的相对浓度，后者主要是提高细胞内可溶性糖浓度 (4) 【分析】物质跨膜运输的方式有被动运输和主动运输，被动运输包括自由扩散和协助扩散，自由扩散的特点是顺浓度梯度运输，不需要载体蛋白和能量；协助扩散的特点是顺浓度梯度，需要载体蛋白的协助，不需要消耗能量；主动运输的特点是逆浓度梯度，需要载体蛋白的协助，也需要消耗能量。 【详解】（1）据图甲可知，Na+通过SOS1蛋白运出细胞时，是从低浓度向高浓度运输，需要载体蛋白，能量由H+顺浓度梯度运输产生的电化学势能提供，这种运输方式为主动运输，Na+通过NHX蛋白运入液泡时，是从低浓度向高浓度运输，需要载体蛋白，能量由H+顺浓度梯度运输产生的电化学势能提供，这种运输方式为主动运输。 （2）NHX蛋白将Na+运入液泡，其直接动力来自液泡膜两侧的H+浓度差（质子梯度或H+电化学势梯度）。从细胞吸水角度分析，海水稻能在盐碱地生长的原因是通过SOS1将Na+排出细胞，降低细胞质Na+浓度；通过NHX将Na+运入液泡，提高细胞液浓度，利于细胞吸水。 （3）分析图可知，当NaCl溶液浓度低于150mmol/L时（低盐胁迫），随着NaCl溶液浓度的升高，根尖细胞内无机盐的浓度逐渐增加；当NaCl溶液浓度高于150mmol/L时（高盐胁迫），随着NaCl溶液浓度的升高，根尖细胞内可溶性糖浓度大幅度增加，可见该海水稻根尖细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制不同，前者主要是逐步提高细胞内无机盐的相对浓度，后者主要是大幅度提高细胞内可溶性糖浓度。 （4）因为海水稻根细胞的细胞液浓度比普通水稻高，当将两种水稻根的成熟区细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中时，细胞会失水，原生质体体积缩小。由于海水稻根细胞细胞液浓度高，所以在较高浓度蔗糖溶液中，海水稻细胞失水较少，原生质体体积缩小的程度比普通水稻小。即普通水稻的曲线下降幅度更大，海水稻的曲线下降幅度更小，且最终两者原生质体相对体积都小于初始的100%，结果示意图为。 24．（除标注外，每空1分，共12分）细胞生活在一个液体环境中，细胞与环境进行物质交换必须经过细胞膜。不同物质的跨膜运输具有不同的特点。如图1为人体成熟红细胞物质跨膜运输的示意图。回答下列问题： (1)图中协助H2O进入细胞的转运蛋白1是一种____________________蛋白。图中转运蛋白3除转运Na+、K+外，还具有____________________功能，这能否说明转运蛋白3不具有特异性，并说明理由___________________（2分）。 (2)根据红细胞特点和的含量，可推测进入血浆的最可能方式为____________________，CO2在血浆中形成的数量远少于从红细胞运输到血浆的数量，原因可能是____________________（2分）。 (3)请在图2坐标中画出葡萄糖进入成熟红细胞的速率与浓度的关系_____。请以葡萄糖溶液、猪成熟红细胞为材料，设计实验进行验证。实验思路：____________________________________________________（4分）。 【答案】(1) 通道 催化 不能，转运蛋白3虽具有运输和催化功能，但这些功能由该蛋白的不同结构位点完成（意思表达清楚即可） (2) 协助扩散/易化扩散 血浆中缺少碳酸酐酶，CO2难以形成H2CO3和 (3) 制备一系列含不同浓度葡萄糖的细胞培养液，将等量的猪成熟红细胞分别加入不同浓度的葡萄糖培养液中，定时检测培养液中葡萄糖的含量，做好统计、分析实验结果（合理即可） 【详解】（1）水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞，故协助H2O进入细胞的转运蛋白1是一种通道蛋白。图中转运蛋白3除转运Na+、K+外，还具有ATP水解的功能，即催化ATP的水解，为转运过程提供能量；转运蛋白3具有特异性，因为其虽同时具有运输和催化功能，但这些功能由该蛋白的不同结构位点完成。 （2）根据试题中的图示，CO2进入红细胞后形成碳酸，而后碳酸分解形成HCO3-，所以细胞中HCO3-数量增加；细胞中HCO3-离子浓度较高，运输时需要转运蛋白4，所以HCO3-顺着浓度梯度进入血浆的方式为协助扩散（易化扩散）。红细胞中含有碳酸酐酶，而血浆中缺少碳酸酐酶，CO2难以形成H2CO3和HCO3-，故CO2在血浆中形成的HCO3-数量远少于从红细胞运输到血浆的数量。 （3）葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，需要转运蛋白的协助，故随着葡萄糖浓度的升高，在一定范围内运输速度增大，但当转运蛋白饱和后，运输速率不变，曲线如下： 实验的自变量为葡萄糖的浓度，因变量为葡萄糖进入红细胞的速率，故可制备一系列含不同浓度葡萄糖的细胞培养液，将等量的猪成熟红细胞分别加入不同浓度的葡萄糖培养液中，定时检测培养液中葡萄糖的含量，做好统计、分析实验结果。 25．（除标注外，每空2分，共13分）某兴趣小组利用“小液流法”估测菠菜叶片细胞的细胞液浓度,进行了如下实验。 (1)当植物细胞浸入不同浓度的蔗糖溶液时,会发生__________（1分）吸水或失水,使溶液浓度发生变化, 相对密度随之变化。取浸过植物组织的溶液一小滴,慢慢放回原浓度的溶液中部,小液滴可能会发生运动(如下图所示)。 注:加入甲烯蓝可使蔗糖溶液变蓝,忽略甲烯蓝对蔗糖溶液浓度的影响。 材料用具: 菠菜叶片、15mL大试管4支、移液管(2mL、0.1mL)、软木塞、小试管4支、打孔器、牙签、1mol/L蔗糖溶液、甲烯蓝等。 请回答相关问题: (2)完善实验思路 ① __________,分别注入4支大试管中。用2mL移液管从大试管中各取2mL溶液,分别注入4支小试管中,编号1~4,并塞上软木塞。 ②用打孔器钻取菠菜叶圆片若干,分别在各小试管中放入菠菜叶圆片40片,充分摇动,一段时间后,各小试管中加入__________,摇匀。 ③一段时间后,用0.1mL移液管从小试管中吸取蔗糖溶液, __________。 ④重复实验2~3次。 (3)若菠菜叶片细胞液浓度介于0.3~0.4mol/L的蔗糖浓度之间,请完成实验记录表。 试管浓度/(mol/L) 实验结果 实验结论 2号(0.3) __________ 菠菜叶片细胞液浓度介于0.3~0.4mol/L的蔗糖浓度之间 3号(0.4) __________ (4)若要根据（3）的实验结果进一步确定菠菜叶片细胞液浓度,该如何完善实验?__________。 【答案】(1)渗透/渗透作用 (2) 将1mol/L的蔗糖溶液分别配成0.2、0.3、0.4、0.5mol/L的蔗糖溶液各10mL 适量的甲烯蓝 相对应浓度的大试管中部，慢慢放出，观察记录小液滴的运动方向 (3) 小液滴缓慢下沉 小液滴缓慢上浮 (4)在0.3～0.4mol/L的蔗糖浓度之间设置更小的浓度梯度，重复实验 【详解】（1）当植物细胞浸入不同浓度的蔗糖溶液时，原生质相当于半透膜，膜内外存在浓度差，所以发生渗透作用吸水或失水。 （2）①将1mol/L的蔗糖溶液分别配成0.2、0.3、0.4、0.5mol/L的蔗糖溶液各10mL，分别注入4支大试管中。用2mL移液管从大试管中各取2mL溶液，分别注入4支小试管中，编号1～4，并塞上软木塞。 ②用打孔器钻取菠菜叶圆片若干，分别在各小试管中放入菠菜叶圆片40片，充分摇动，一段时间后，加入适量的甲烯蓝，投入各小试管中，摇匀。 ③用0.1mL移液管从小试管中吸取蔗糖溶液，将之插入相对应浓度的大试管中部，慢慢放出，观察记录小液滴的运动方向。 （3）若菠菜叶片细胞液浓度介于0.3～0.4mol/L的蔗糖浓度之间，则1、2号试管中叶片细胞吸水，蓝色小液滴浓度变大，相对密度变大而会下沉，3、4号试管中叶片细胞失水，蓝色小液滴浓度变小，相对密度变小而上浮。 （4）根据（3）的实验结果没有找出菠菜叶片细胞液浓度，根据小液滴下沉，说明蔗糖溶液的浓度低于菠菜细胞液的浓度，而小液滴上浮，说明蔗糖溶液的浓度高于菠菜细胞液的浓度；说明细胞液浓度的等渗溶液在0.3～0.4mol/L的蔗糖浓度之间，则应在0.3～0.4mol/L的蔗糖浓度之间设置更小的浓度梯度，重复实验。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高中生物必修一单元自测 第4章 细胞的物质输入和输出·综合提升 （测试时间：75分钟 满分：100分） 1、 单项选择题:本题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的4个选项中，只有1项符合题目要求，答对得2分，答错得0分。 1．（实验探究）通常具有毒性，常使用化学药剂去除。细菌X可以吸收并将其转化为毒性更低的纳米硒，从而可以对硒污染环境进行生物修复。为探究细菌X吸收的方式，某实验室进行了相关实验，实验结果如图所示。下列分析错误的是（　　） A．细菌X吸收的方式是主动运输和协助扩散 B．被吸收的大部分通过协助扩散进入细胞 C．Ⅱ组实验中，被转运的不与转运蛋白结合 D．相比于化学药剂处理，用细菌X吸收对环境的毒害性可能更小 2．（综合推理）原生质体（细胞除细胞壁以外的部分）表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌，其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L B．乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原 C．该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加 D．若将该菌先65℃水浴灭活后，再用 NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化 3．（理解与运用）植物细胞膜上有阴离子通道也有阳离子通道，其中阴离子通道对NO3-通透能力远远大于Cl⁻，在高浓度盐胁迫下，K⁺主动运输受阻，细胞吸收Cl⁻受阻，甚至Cl⁻外排，此时K⁺从细胞外到细胞内主要通过离子通道Kin⁺蛋白。而阴离子通道可与Kin⁺蛋白互相作用，抑制其活性。据此分析，下列说法错误的是（　　） A．在高浓度的KNO3溶液中，发生质壁分离的植物细胞会大量吸收K⁺而发生自动复原 B．在高浓度的KCl溶液中，植物细胞可发生质壁分离，但有可能不能复原 C．若在溶液中加入呼吸抑制剂，不会影响植物细胞K⁺通道吸收K⁺ D．植物细胞的质壁分离与复原可一定程度说明细胞膜具有控制物质进出的作用 4．（综合推理）高Mn2+胁迫激活植物油菜素内酯(BR)信号通路，再通过图中①和②两条途径降低细胞质基质中的Mn2+浓度，缓解高Mn2+对细胞的伤害。下列叙述错误的是（　　） A．BR充当了植物细胞响应高Mn2+胁迫的信号分子 B．N以耗能的方式被内吞，减少Mn2+向胞内转运 C．高Mn2+胁迫下，液泡内Mn2+浓度比细胞质基质中高 D．G改变构象与Ca2+结合，将其从胞外转运至胞内 5．（模型构建）下图是不同物质进出细胞方式中运输速度与影响因素间的关系曲线图，甲——戊为不同物质的跨膜运输实例，下列相关叙述中，正确的是（    ）    甲：性激素进入组织细胞；                乙：葡萄糖进入人成熟的红细胞； 丙：植物根毛细胞吸收水分                丁：人的小肠黏膜上皮细胞吸收葡萄糖； 戊：神经细胞受刺激时Na＋内流（此过程利用钠离子通道）形成动作电位 A．甲和乙都涉及的图有①、③ B．丙和丁都涉及的图有②、④、⑥ C．乙和戊都涉及的图有②、③、⑥ D．丁和戊都涉及的图有③、⑤ 6．（综合推理）某野生型植株的液泡借助液泡膜上的NO3−转运蛋白甲积累NO3−，每吸收2个NO3−的同时向细胞质基质排出1个H+（如图1）。蛋白甲中的一个谷氨酸发生突变就会转化为NO3−通道蛋白乙（如图2）。下列叙述正确的是（　　） A．蛋白甲运输NO3−不需要与之结合，蛋白乙运输NO3−需要与之结合 B．液泡中储存的有机酸含量增加，可能会导致核糖体上合成的氨基酸减少 C．当外界NO3−不足时，与野生型植株相比，突变型植株合成氨基酸更具优势 D．蛋白乙能增大原生质层的渗透压，更有利于成熟的植物细胞从土壤中吸收水分 7．（联系生活实际）高尿酸血症患者体内尿酸过多，尿酸结晶就会在体内关节等处积聚，从而引起痛风。尿酸是人体内嘌呤代谢的终产物，尿酸盐和水等物质经肾小球滤过后，可被肾小管细胞重吸收回到血液。URAT1和GLUT9（GLUT9还可顺浓度梯度转运葡萄糖）为尿酸盐转运蛋白，下列说法正确的是（　　） A．GLUT9和URAT1不是分泌蛋白，故均在游离核糖体上合成 B．GLUT9转运尿酸盐属于协助扩散，与肾小管重吸收水的主要方式不同 C．URAT1只允许与之结合的尿酸盐通过，转运时会发生可逆的自身构象改变 D．GLUT9既可转运尿酸盐又可转运葡萄糖，说明转运蛋白并不都具有专一性 8．（综合推理）图1为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在甘油溶液中原生质体（植物细胞中细胞壁以内的部分）的体积变化曲线；图2表示该实验中某时刻某一细胞的形态。下列叙述错误的是（　　） A．若图2细胞处于t1时刻，细胞外的甘油浓度大于细胞液浓度 B．若图2细胞处于t2时刻，细胞液与甘油溶液不发生水分交换 C．若图2细胞处于t3时刻，与t2时刻相比细胞液泡的颜色较浅 D．图2细胞出现质壁分离，与细胞壁的伸缩性小于原生质层有关 9．某生物科研小组进行了相关实验。实验1：如图1装置中，S1为蔗糖溶液，S2为清水，半透膜只允许水分子通过，初始时漏斗内外液面平齐；实验2：将洋葱鳞片叶外表皮均分为两组，分别在常温与低温（4°C）条件下处理一段时间后，再在常温下用0.3 g/mL的蔗糖溶液进行质壁分离实验，相关测量数据结果如图2。下列分析正确的是（    ）      A．待图1液面上升稳定后，将上升部分液体移除，液面将保持齐平 B．成熟洋葱鳞片叶外表皮细胞中，相当于图1中半透膜结构的是细胞膜 C．据图2实验结果分析，洋葱植株可能通过减小细胞液浓度抵御寒冷环境 D．开展以上实验可用于研究渗透吸水和失水的原理和植物的抗寒机制 10．（实验探究）科学家设计了一个简单有效地测定植物细胞液浓度的实验，基本过程如图所示： 15分钟后各管植物细胞均保持活性并达到平衡状态，若a管溶液浓度不变，蓝色小滴将在b管均匀扩散，若a管溶液浓度变小，蓝色小滴浮于b管上方，反之沉入b管底部。下列有关叙述错误的是（    ） A．应设置多个实验组并在组间形成浓度梯度 B．b管蓝色小滴下沉，则对应的a管中的叶肉细胞发生质壁分离 C．b管蓝色小滴均匀扩散，则可测定出该植物细胞的细胞液浓度 D．b管蓝色小滴上浮，则水分交换平衡时，叶肉细胞细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等 11．植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞 a 未发生变化；②细胞 b 体积增大；③细胞 c 发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是（    ） A．水分交换前，细胞 b 的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度 B．水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞 b > 细胞 a > 细胞 c C．水分交换平衡时，细胞 c 的细胞液中蔗糖浓度等于外界蔗糖溶液的浓度 D．水分交换平衡时，细胞 c 的细胞液浓度小于细胞 a 的细胞液浓度 12．黑藻和洋葱是高中生物学实验常见的材料，下列相关叙述正确的是（    ） A．黑藻叶绿体大而清晰，可在光学显微镜下观察到基粒 B．洋葱鳞片叶外表皮和内表皮颜色不同是基因选择性表达的结果 C．将黑藻放在光照充足、低温环境下预处理，利于胞质环流现象的观察 D．当洋葱鳞片叶细胞质壁分离复原到初始状态时，水分子进出细胞达到平衡 13．在图1U型管两侧分别加入等量的1mol/L的蔗糖溶液和麦芽糖溶液，平衡后分别加入等量的蔗糖酶溶液，其中膀胱膜允许单糖分子和水通过。图2装置垂直管中分别加入等量的2mol/L葡萄糖溶液和1mol/L蔗糖溶液，室温下观察。图3是图2两种溶液在垂直管中一段时间内溶液高度变化。下列叙述错误的是（　　） A．图1中加入蔗糖酶后最终甲侧液面低于乙侧 B．t1~t3时，图2装置内水分子会从垂直管流入烧杯 C．图3中乙表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度变化 D．图3中t5后两种溶液在垂直管中液面高度将不变 14．下图甲中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，图乙表示细胞对大分子物质胞吞和胞吐的过程。下列相关叙述正确的是（    ） A．图甲中曲线a可以表示自由扩散，曲线b可以表示协助扩散 B．图甲中曲线b达到最大转运速率后的限制因素是载体蛋白的数量 C．图乙中的胞吐和胞吞过程都需要载体蛋白参与，且需要消耗能量 D．图乙中的胞吐和胞吞过程说明细胞膜具有选择透过性的结构特点 15．如图1为细胞膜的流动镶嵌模型示意图。图2是磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将药物运送到特定的细胞发挥作用。下列相关叙述错误的是（     ） A．图1中的②是磷脂分子，由其构成的脂质体（图2）到达细胞后可与细胞膜发生融合 B．①是糖蛋白，分布在细胞膜外侧，与细胞识别、信息交流作用有关 C．细胞膜的功能主要与③的种类和数量有关 D．已知脂质体膜上的抗体能特异性识别癌细胞，因此药物能定向运送并通过扩散进入细胞 二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的4个选项中，有2项或2项以上符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16．Cl属于植物的微量元素。分别用渗透压相同、Na+或Cl-物质的量浓度也相同的三种溶液处理某荒漠植物（不考虑溶液中其他离子的影响）。5天后，与对照组（Ⅰ）相比，Ⅱ和Ⅲ组光合速率降低，而Ⅳ组无显著差异；各组植株的地上部分和根中Cl-、K+含量如图所示。下列叙述错误的是（　　） 注：Ⅰ对照（正常栽培）；Ⅱ．NaCl溶液；Ⅲ．Na+浓度与Ⅱ中相同、无Cl-的溶液；Ⅳ．Cl-浓度与Ⅱ中相同、无Na+的溶液 A．过量的Cl-可能储存于液泡中，以避免高浓度Cl-对细胞的毒害 B．溶液中Cl-浓度越高，该植物向地上部分转运的K+量越多 C．Na+抑制该植物组织中K+的积累，有利于维持Na+、K+的平衡 D．K+从根转运到地上部分的组织细胞中需要消耗能量 17．研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种，构建腹泻模型。用某种草药进行治疗，发现草药除了具有抑菌作用外，对于空肠、回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3（AQP3）的相对表达量也有影响，结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅 B．模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻 C．治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高，缓解腹泻，减少致病菌排放 D．治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组，可使回肠对水的转运增加 18．（生产实践应用）盐碱化是农业生产的主要障碍之一。植物可通过质膜H+泵把Na+排出细胞，也可通过液泡膜H+泵和液泡膜NHX载体把Na+转入液泡内，以维持细胞质基质Na+稳态。下图是NaCl处理模拟盐胁迫，钒酸钠（质膜H+泵的专一抑制剂）和甘氨酸甜菜碱（GB）影响玉米Na+的转运和相关载体活性的结果。下列叙述正确的是（    ）    A．溶质的跨膜转运都会引起细胞膜两侧渗透压的变化 B．GB可能通过调控质膜H+泵活性增强Na+外排，从而减少细胞内Na+的积累 C．GB引起盐胁迫下液泡中Na+浓度的显著变化，与液泡膜H+泵活性有关 D．盐胁迫下细胞质基质Na+排出细胞或转入液泡都能增强植物的耐盐性 19．（实验探究）用同一打孔器在一白萝卜上打出若干萝卜条，切成相同长度，均分为三组，分别置于等体积的I、II、III三种溶液中一段时间，b点时将三组实验的萝卜条同时放到相应溶液的低浓度溶液中一段时间。实验期间持续观察萝卜条体积的变化，并计算相对体积，实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A．实验的自变量为溶液的种类和浓度，观测指标是萝卜条的体积变化 B．初始I溶液浓度等于II溶液，I溶液中的溶质能进入细胞 C．b点时I溶液的浓度一定等于细胞液的浓度 D．三组萝卜条细胞都发生了质壁分离和自动复原 20．如图表示动物某组织细胞的膜转运部分物质的示意图，与图中信息相符的是（    ） A．甲侧为细胞外，乙侧为细胞内 B．图中葡萄糖的运输方式与细胞吸收甘油的方式不同 C．图中葡萄糖运输的直接驱动力不是ATP D．Na+的运输既可顺浓度梯度也可逆浓度梯度 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21．（除标注外，每空1分，共8分）酵母菌可在NaCl浓度稳定为100 mmol/L的液体培养基（pH为5.0-6.5）中生长，Na+可通过细胞膜上的离子通道进入细胞，但细胞质基质中Na+浓度超过30 mmol/L会导致酵母菌死亡。酵母菌可通过多种方式维持细胞内Na+浓度的相对稳定，部分生理过程如图所示（N、W为转运蛋白）。回答下列问题。 (1)从图中可知酵母菌吸水的方式是__________；Na+通过离子通道进入酵母菌的过程中自身构象__________（填“会”或“不会”）发生改变，在该过程中，加入蛋白质变性剂__________（填“会”或“不会”）降低Na+的运输速率。 (2)转运蛋白N运输Na+的方式是__________，判断依据是__________（答2点，2分）。 (3)据图分析，酵母菌维持细胞质基质中Na+浓度基本稳定的途径是__________（2分）。 22．（除标注外，每空1分，共12分）图1为菠菜叶肉细胞，用0.3g/mL的蔗糖溶液处理该细胞，一段时间后观察，发现该细胞的状态如图2所示；图3中a～e表示物质跨膜运输的几种方式。回答下列问题： (1)菠菜叶肉细胞通过______作用吸水，图2中相当于“半透膜”的结构由_____（填图2中的数字）组成。用紫色洋葱外表皮细胞进行该实验效果更好，原因是_____（2分）。 (2)菠菜叶肉细胞从图1所示状态变为图2所示状态，细胞的吸水能力_____（填“变大”或“变小”）。②处的液体是_____。该细胞不能发生质壁分离的自动复原，原因是_____，让该细胞发生质壁分离复原的方法是_____。 (3)菠菜叶肉细胞吸收CO2的方式是图3中的_____（填字母），菠菜根细胞吸收无机盐的方式大多是____（填字母）。c与a、d、e相比其运输速率较快，最主要的原因是_____（2分）。 23．（除标注外，每空1分，共10分）海滨滩涂、内陆盐碱地等区域，高浓度的盐使土壤渗透压升高，植物难以吸收水分；高盐环境还使细胞质中Na+积累，影响植物的正常生长。海水稻是耐盐碱水稻的俗称，可以在盐碱地种植生产，且具有吸收盐分改良土壤的作用。海水稻根细胞耐盐碱性的相关的生理过程如图甲所示。 (1)据图甲可知，Na+能通过SOS1蛋白运出细胞，同时也能通过NHX蛋白运入液泡，这两种运输方式分别是______和______。 (2)NHX 蛋白的作用是将Na+运入液泡，其直接动力来自液泡膜两侧的______（2分），从细胞吸水角度分析，海水稻能在盐碱地生长的原因有：______（答2点,2分）。 (3)研究人员对海水稻的抗盐机理及其对植物生长的影响进行了进一步研究，分别测得不同浓度NaCl培养液条件下，水稻根尖细胞所含内容物的相关数据，结果如图乙所示。若以NaCl溶液浓度150mmol/L为界分为低盐和高盐胁迫，据图可知，随着NaCl溶液浓度的升高，该海水稻根尖细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制不同之处是______（2分）。 (4)与普通水稻相比，海水稻能在盐碱地生长良好，其原因是海水稻根细胞的细胞液浓度比普通水稻高。若将两种水稻根的成熟区细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液，两者细胞原生质体的体积如何变化（在图丙中作出相关曲线）______（2分）。 24．（除标注外，每空1分，共12分）细胞生活在一个液体环境中，细胞与环境进行物质交换必须经过细胞膜。不同物质的跨膜运输具有不同的特点。如图1为人体成熟红细胞物质跨膜运输的示意图。回答下列问题： (1)图中协助H2O进入细胞的转运蛋白1是一种____________________蛋白。图中转运蛋白3除转运Na+、K+外，还具有____________________功能，这能否说明转运蛋白3不具有特异性，并说明理由___________________（2分）。 (2)根据红细胞特点和的含量，可推测进入血浆的最可能方式为____________________，CO2在血浆中形成的数量远少于从红细胞运输到血浆的数量，原因可能是____________________（2分）。 (3)请在图2坐标中画出葡萄糖进入成熟红细胞的速率与浓度的关系_____。请以葡萄糖溶液、猪成熟红细胞为材料，设计实验进行验证。实验思路：____________________________________________________（4分）。 25．（除标注外，每空2分，共13分）某兴趣小组利用“小液流法”估测菠菜叶片细胞的细胞液浓度,进行了如下实验。 (1)当植物细胞浸入不同浓度的蔗糖溶液时,会发生__________（1分）吸水或失水,使溶液浓度发生变化, 相对密度随之变化。取浸过植物组织的溶液一小滴,慢慢放回原浓度的溶液中部,小液滴可能会发生运动(如下图所示)。 注:加入甲烯蓝可使蔗糖溶液变蓝,忽略甲烯蓝对蔗糖溶液浓度的影响。 材料用具: 菠菜叶片、15mL大试管4支、移液管(2mL、0.1mL)、软木塞、小试管4支、打孔器、牙签、1mol/L蔗糖溶液、甲烯蓝等。 请回答相关问题: (2)完善实验思路 ① __________,分别注入4支大试管中。用2mL移液管从大试管中各取2mL溶液,分别注入4支小试管中,编号1~4,并塞上软木塞。 ②用打孔器钻取菠菜叶圆片若干,分别在各小试管中放入菠菜叶圆片40片,充分摇动,一段时间后,各小试管中加入__________,摇匀。 ③一段时间后,用0.1mL移液管从小试管中吸取蔗糖溶液, __________。 ④重复实验2~3次。 (3)若菠菜叶片细胞液浓度介于0.3~0.4mol/L的蔗糖浓度之间,请完成实验记录表。 试管浓度/(mol/L) 实验结果 实验结论 2号(0.3) __________ 菠菜叶片细胞液浓度介于0.3~0.4mol/L的蔗糖浓度之间 3号(0.4) __________ (4)若要根据（3）的实验结果进一步确定菠菜叶片细胞液浓度,该如何完善实验?__________。 第1页，共2页 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $