4.1被动运输（分层学练作业）（3大闯关自测+3层精练+练后反思）生物人教版必修1

**基本信息** 高中生物学同步练（新授课），以“闯关自测-分层精练-练后回看”为框架，通过三级分层设计实现从概念夯实到素养提升，构建“基础-能力-素养”递进式知识巩固路径，融合生命观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |自主闯关|核心概念（被动运输类型、渗透作用等）|挖空自测+解题模板+易混判断，强化基础记忆| |A组基础达标练|单一知识点（自由扩散、协助扩散等）|选择题为主，聚焦结构与功能观，巩固基础应用| |B组能力提升练|综合应用（渗透实验分析、跨膜比较）|图表分析题，培养科学思维与探究实践| |C组素养培优练|复杂情境（运输机制、实验设计）|非选择题结合数据处理，提升态度责任与创新探究|

4.1 被动运输（分层学练作业） 基础巩固+能力提升+拓展培优 三维训练 （限时：20min） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 B A A B B B A A B B A D D B B （限时：20min） 题号 16 17 18 19 20 21 答案 D B C D A C 22【答案】 【答案】(1)质壁分离及自动复原 (2) Ⅱ 一般农作物细胞液浓度低于外界溶液浓度，细胞失水，发生质壁分离现象 (3) 无机盐 大幅度提高细胞内可溶性糖浓度 液泡 （限时：22min） 题号 23 24 25 26 27 28 答案 C D B B D D 29【答案】 【答案】(1) 协助扩散 运输速率更快，可高效调控水分子跨膜运输 (2)核糖体、内质网、高尔基体、囊泡、细胞膜 (3) 突变体叶片失水速率更低，干旱处理下存活率更高 SCAMP5突变体无法合成正常功能的SCAMP5蛋白，不能介导PIP2正常运输定位到细胞膜而滞留于液泡膜，使细胞膜上PIP2含量减少，细胞水分外流减少，因此抗旱能力更强 30【答案】【答案】(1) 数学模型 磷脂双分子层 (2) 自由扩散 顺浓度梯度、不消耗能量 通道蛋白 (3) 外低内高 流动 自由扩散和协助扩散 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.1 被动运输（分层学练作业） 闯关自测分层精练练后回看 第一部分自主闯关·挖空自测聚焦课堂核心，明晰知识脉络 关卡01核心概念·知识通关 关卡02解题套路·技巧解锁 关卡03易混陷阱·避坑打卡 第二部分分层精练·强化集训打地基式进阶训练，明确学习方向 A组基础达标练·固本 知识点01被动运输 知识点02自由扩散 知识点03协助扩散 知识点04渗透作用 B组能力提升练·进阶 C组素养培优练·冲刺 第三部分练后回看·精准反思最大限度利用已做已练，精准查漏补缺 自●主●闯●关 关卡01核心概念・知识通关 一、被动运输的概念 1. 概念： 物质以                    （从高浓度一侧向低浓度一侧）进出细胞的运输方式，不需要消耗                    。 2. 分类： 包括                    和                    两种类型。 二、自由扩散 1. 特点： 物质通过                    的间隙进出细胞，不需要                    协助，不消耗                    。 2. 常见实例： 气体（如                    、                    ）、水、脂溶性小分子（如                    、                    、                    ）等。 三、协助扩散 1. 特点： 物质通过                    或                    的协助进出细胞，不需要消耗                    ，但需要                    的参与。 2. 常见实例： 葡萄糖进入                    、水分子通过                    的运输、离子通过                    的运输等。 3. 影响因素： 膜两侧的                    、                    的数量和活性。 四、渗透作用 1. 概念： 水分子（或其他溶剂分子）通过                    的扩散过程。 2. 条件： ①有                    ；②膜两侧溶液具有                    。 3. 方向： 水分子从                    一侧向                    一侧扩散（即从水分子数多的一侧向水分子数少的一侧）。 关卡02解题套路・技巧解锁 题型1：自由扩散与协助扩散的判断 解题模板： ① 看是否需要载体蛋白（需要→协助扩散；不需要→自由扩散）；② 看是否需要能量（都不需要能量）；③ 看运输方向（都是顺浓度梯度）。 题型2：渗透作用相关分析 解题模板： ① 判断半透膜两侧溶液浓度（溶质浓度高的一侧，水分子数少）；② 水分子从低浓度向高浓度扩散；③ 达到动态平衡时，两侧液面不一定等高。 题型3：影响被动运输速率的因素 解题模板： ① 浓度差越大，运输速率越快（自由扩散和协助扩散均受浓度差影响）；② 协助扩散还受载体蛋白数量和活性的限制（载体饱和效应）；③ 温度影响膜的流动性，进而影响运输速率。 关卡03易混陷阱・避坑打卡 1. 关键词速填 （1）被动运输是                    的运输，不消耗                    ； （2）自由扩散不需要                    ，协助扩散需要                    或                    ； （3）水分子通过                    的扩散称为                    ； （4）葡萄糖进入红细胞的方式是                    。 2. 正误判断 ① 被动运输都是顺浓度梯度的（ ） ② 自由扩散不需要载体蛋白，但需要消耗能量（ ） ③ 协助扩散需要载体蛋白的协助，不需要消耗能量（ ） ④ 水分子进出细胞的方式只有自由扩散（ ） ⑤ 渗透作用中，水分子从低浓度溶液向高浓度溶液扩散（ ） ⑥ 载体蛋白在运输物质时会发生构象改变（ ） 分●层●精●练 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 （限时：20min） 知识点1渗透作用 1．据图分析，下列叙述正确的是（　　） A．结构①为大液泡，与细胞发生渗透作用无关 B．结构②为细胞壁，不具有选择透过性 C．图甲中细胞液与外界溶液的浓度相同 D．图乙中水分子只从细胞内运向细胞外 2．植物细胞通过渗透作用吸水时，其液泡体积的变化是（     ） A．变大 B．变小 C．不变 D．先大后小 3．将哺乳动物的新鲜红细胞放入下列溶液中，最可能会使红细胞涨破的溶液是（ ） A．5%的葡萄糖溶液 B．5%的盐水 C．0.9%的氯化钠溶液 D．0.3g/ml的葡萄糖溶液 4．下列关于渗透作用及应用的叙述，错误的是（　　） A．渗透作用发生的必备条件是具有半透膜和膜两侧溶液存在浓度差 B．成熟的植物细胞在失水过程中，原生质层逐渐收缩，细胞液浓度逐渐降低 C．动物细胞无细胞壁，也会发生渗透吸水和失水 D．当半透膜两侧溶液达到渗透平衡时，水分子进出半透膜的速率基本相等 5．下列关于渗透作用的叙述，错误的是（　　） A．植物细胞与动物细胞的吸水或失水与外界溶液浓度有关 B．在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜 C．渗透作用需要“存在半透膜”及“膜两侧溶液存在浓度差”两个条件 D．果脯在腌制过程中逐渐变甜，是因为高浓度糖溶液使细胞过度失水而死亡，糖分进入细胞 知识点2探究植物细胞的吸水和失水 6．下列关于植物细胞吸水和失水实验的叙述，错误的是（     ） A．成熟植物细胞的原生质层由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质组成 B．植物细胞能发生质壁分离现象过程中液泡的颜色逐渐加深，细胞的吸水能力逐渐减弱 C．蔗糖溶液浓度过高时，植物细胞会因失水过多死亡，滴加清水后无法复原 D．在质壁分离复原的过程中，植物细胞的吸水能力随液泡体积的增大而变小 7．下列对质壁分离与复原实验的实验材料及外界溶液的叙述，错误的是（　　） A．宜撕取洋葱鳞片叶内表皮进行实验 B．质壁分离过程中，液泡中细胞液的水分子外流导致细胞的吸水能力增强 C．外界溶液必须对细胞无毒害 D．为了让细胞充分浸润在外界溶液中，需用吸水纸重复多次引流 8．“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中，用显微镜观察到的结果如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．由实验结果推知，甲图细胞壁的伸缩性大 B．与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较高 C．丙图细胞的体积不会持续增大 D．若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现象不明显 9．将已经发生了质壁分离的紫色洋葱表皮细胞置于清水中，细胞发生质壁分离复原。下列叙述错误的是（     ） A．质壁分离过程中，液泡体积变小、颜色变深 B．出现质壁分离的原因之一是由于细胞质比细胞壁的伸缩性大 C．待细胞体积增大到与质壁分离前相等，可能会继续增大 D．质壁分离复原过程中，细胞吸水能力逐渐减弱 10．关于“探究植物细胞的吸水和失水”的实验，下列叙述正确的是（     ） A．必须用高倍显微镜观察原生质层的位置 B．可以证明成熟的植物细胞能进行渗透吸水 C．蔗糖分子可透过原生质层进入细胞促进质壁分离 D．发生质壁分离后原生质层和细胞壁之间充满水 知识点3自由扩散和协助扩散 11．水分子可以通过自由扩散进出细胞，但水分子更多的是通过借助细胞膜上的水通道蛋白进出细胞的。水分子借助细胞膜上的水通道蛋白进出细胞的方式是（    ） A．协助扩散 B．主动运输 C．胞吞 D．简单扩散 12．镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助物质进行跨膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白。下列关于转运蛋白的叙述错误的是（    ） A．转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型 B．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 C．载体蛋白在转运物质时，其自身构象会发生改变 D．分子或离子通过通道蛋白时，需要与通道蛋白结合 13．如图为水分子进入细胞的示意图，其中甲、乙为两种不同的运输方式，①为细胞膜上的某种蛋白质。下列叙述错误的是（　　） A．甲为自由扩散 B．乙属于被动运输 C．甲、乙均不消耗ATP D．①为载体蛋白 14．研究发现，水分子进入植物细胞的两种方式如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．水分子通过通道蛋白进入细胞的速率更快 B．土壤溶液浓度过高时，植物细胞失水需要消耗能量 C．水分子通过水通道蛋白是顺浓度梯度运输的 D．水分子通过水通道蛋白的跨膜运输方式为协助扩散 15．下列物质跨膜运输方式属于自由扩散的是（　　） A．葡萄糖进入红细胞 B．氧气进入组织细胞 C．氨基酸进入小肠上皮细胞 D．钠离子运出细胞 题号 16 17 18 19 20 21 答案 （限时：18min） 16．水通道蛋白广泛存在于植物叶肉细胞和保卫细胞的细胞膜上。气孔的开闭与保卫细胞的细胞壁伸缩性、水的渗透作用密切相关，保卫细胞吸水时气孔开放，其结构如图1所示。甲同学将图1保卫细胞分别放在不同浓度的蔗糖溶液①、②、③中，气孔状态如图2中的a、b、c所示。乙同学将叶肉细胞放置于一定浓度的乙二醇溶液中，观察一段时间，并测量M值（外界溶液浓度/细胞液浓度），结果如图3所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．保卫细胞吸水的主要方式是协助扩散，水分子需与通道蛋白结合 B．图2中，保卫细胞b吸水能力小于c；蔗糖溶液的浓度是③＞②＞① C．图3中t0～t1阶段，细胞的吸水能力逐渐增强，t1后乙二醇进入细胞 D．乙同学升高温度后重新测量，水分子进出达到动态平衡的时间会提前 17．利用紫色的洋葱外表皮细胞和不同浓度的蔗糖溶液，可以探究细胞质壁分离和复原。下列有关该实验的叙述正确的是（     ） A．该实验只是观察了质壁分离和复原现象，没有设计对照实验 B．在逐渐发生质壁分离的过程中，细胞的吸水能力逐渐增强 C．将装片在酒精灯上加热后，再观察质壁分离现象 D．不同浓度蔗糖溶液下发生质壁分离的细胞，滴加蒸馏水后都能复原 18．某兴趣小组利用幼嫩的黑藻叶片先后完成了“观察叶绿体和胞质流动”和“质壁分离”实验（如图）。下列叙述正确的是（     ） A．图甲可观察到叶绿体绕细胞核运动 B．图甲可观察到③的颜色比图乙深 C．图乙中①②的分离与①的功能特性有关 D．图甲的细胞体积明显大于图乙 19．将一个从清水中取出的成熟植物细胞放入某种溶液中，其原生质层对细胞壁的压力随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是（     ） A．t1时细胞质壁分离程度最大，细胞液的浓度最大 B．t1～t2时段，细胞的吸水和失水处于动态平衡 C．若溶液为KNO3溶液，细胞从t2时开始吸收K+和NO3- D．t0～t1时间内，细胞液浓度逐渐增大，细胞吸水能力逐渐增强 20．撕取新鲜的紫色洋葱鳞片叶外表皮，探究植物细胞的吸水和失水，下列关于相关实验的叙述正确的是（     ） A．探究植物细胞的吸水和失水的实验中，需要3次使用低倍镜观察细胞 B．图①到图②细胞的变化过程中水分子主要通过自由扩散运输至细胞外，液泡中紫色变深 C．发生图②变化的原因之一是细胞壁的伸缩性小，该过程中细胞吸水能力逐渐减弱 D．若改用洋葱鳞片叶内表皮，则一定无法观察到质壁分离现象 21．某兴趣小组用不同浓度的蔗糖溶液处理同一批萝卜条，一定时间后测定萝卜条质量变化如下表。正确的是（     ） 组别 1 2 3 4 5 6 7 蔗糖溶液浓度（mol/L） 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 浸泡前萝卜条质量（g） 4.430 4.361 4.355 4.416 4.474 4.392 4.350 浸泡后萝卜条质量（g） 5.279 5.083 4.812 4.773 4.678 4.242 3.991 萝卜条的质量变化百分比（%） 21.64 16.56 10.49 8.08 4.56 -3.42 -8.25 A．每组实验中萝卜条浸泡时间属于自变量 B．实验后第1-7组萝卜细胞液浓度依次降低 C．萝卜细胞液的浓度介于0.4~0.5mol/L之间 D．实验后第1-7组萝卜细胞的吸水能力依次降低 二、非选择题 22．海水稻是一种能在海边滩涂地和盐碱地生长的农作物品种。与传统水稻相比，海水稻具备更为优良的耐盐碱性。图甲为海水稻与普通水稻在3%KNO3溶液中原生质体体积变化图。请据图回答： (1)图甲中A→C段，可通过高倍显微镜观察到Ⅰ组水稻细胞发生了__________现象。 (2)据图甲分析可知海水稻为__________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）组水稻；由此也可推知滩涂地和盐碱地不利于一般的农作物生长的原因是__________。 (3)为了探究海水稻根尖细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制，科研工作者使用NaCl培养液培养某种海水稻，海水稻体内物质相对浓度变化如图乙所示： ①若以NaCl溶液浓度150 mmol·L-1为界，分为低盐和高盐胁迫，由图乙可知，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：低盐条件下海水稻主要靠逐步提高细胞内__________的相对浓度，高盐条件下海水稻主要靠通过__________。 ②研究还发现，海水稻地上部分的细胞可积累Na+作为渗透压调节剂，推测其积累部位是__________（填细胞器名称）。 题号 23 24 25 26 27 28 答案 （限时：24min） 一、单选题 23．小液流法是测定植物组织细胞液浓度的一种实验方法，其原理是把高浓度溶液中的一小液滴放入低浓度溶液中时，液滴下沉，反之则上升。甲与乙两组试管相同且依次编号为1～6号，相同的试管编号中加入相同浓度的蔗糖溶液。在甲试管中放入待测植物材料一段时间后，从中取小液滴滴入乙试管（如图所示），结果如表所示。下列相关叙述不正确的是（    ） 乙组试管编号 1 2 3 4 5 6 1mol/L的蔗糖溶液（mL） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 蒸馏水（mL） 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0 蓝色小滴升降情况 下降 下降 下降 上升 上升 上升 注：甲试管内加入适量的亚甲蓝，亚甲蓝可使蔗糖溶液变蓝，忽略亚甲蓝对蔗糖浓度的影响 A．上述实验不能用等浓度硝酸钾溶液代替蔗糖溶液 B．假设上述实验中蓝色液滴均下降，则需适当调高外界溶液浓度 C．蓝色小液滴在1～3号试管中均下降，下降速度最快的是在3号试管中 D．据表格分析待测植物材料的细胞液浓度相当于0.15～0.2mol/L的蔗糖溶液 24．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 25．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，两种溶液溶质的浓度均比细胞液溶质的浓度高，在显微镜下连续观察甲乙两细胞的变化是（    ） A．甲乙两细胞发生质壁分离后，不发生质壁分离复原 B．甲乙两细胞发生质壁分离，但乙细胞随后又发生质壁分离复原 C．甲乙两细胞发生质壁分离，但甲细胞随后又发生质壁分离复原 D．甲乙两细胞均发生质壁分离，后又均发生质壁分离复原 26．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 27．某实验小组用一定浓度的KNO3溶液处理洋葱鳞片叶外表皮细胞，实验过程中不同状态下的原生质体相对体积如下表所示。若原生质体初始相对体积为1.0，下列叙述正确的是（　　） 如表 状态 甲 乙 丙 原生质体相对体积 0.5 1.0 1.5 A．细胞达到甲状态后开始吸收K⁺和 B．质壁分离过程中，细胞的吸水能力先增强后减弱 C．丙状态时，细胞液渗透压与外界溶液渗透压相等 D．实验中原生质体相对体积的变化为1.0→0.5→1.0→1.5 28．比较某动物红细胞膜和人工膜（双层磷脂构成的脂质体）对多种物质的通透性，结果如图。下列分析错误的是（    ） A．动物红细胞膜对K+的通透性高于人工膜，推测含有相应转运蛋白 B．尿素通过两种膜的通透性相近，推测其跨膜运输方式为自由扩散 C．红细胞膜对不同物质的通透性不同，体现了生物膜的选择透过性 D．水分子通过红细胞膜的方式为自由扩散，因其通透性高于人工膜 二、非选择题 29．研究发现，拟南芥中的分泌载体膜蛋白（SCAMP5），可介导水通道蛋白PIP2从高尔基体经囊泡运输定位到细胞膜。若SCAMP5基因发生基因突变，PIP2会大量滞留于液泡膜。科研人员检测了干旱条件下野生型与SCAMP5基因突变体拟南芥的生理指标，结果如图所示，回答下列问题： (1)水分子通过PIP2水通道蛋白跨膜运输的方式为________。与自由扩散相比，水分子通过该运输方式的优势是________________。 (2)水通道蛋白PIP2从合成到定位细胞膜，依次经过哪些细胞结构________。 (3)据图分析，SCAMP5基因突变体植株抗旱能力更强，依据是________________，综合以上信息分析，其原因是________________。 30．细胞的生命活动离不开水，一直以来，人们认为细胞通过相同的方式吸水和吸收氧气、二氧化碳、甘油等小分子物质。后来科学家发现，在相同时间、相同浓度的条件下，水与其他小分子的跨膜运输情况有所差异，研究结果如下图。回答下列问题： (1)图示属于_______（填“物理模型”“概念模型”或“数学模型”）。生物膜中起主要屏障作用的是_______（填“磷脂双分子层”或“蛋白质”）。 (2)由图可知O2、CO2和甘油的跨膜运输方式是_______，依据是_______。而水分子与它们不同，其更容易通过_______。 (3)科学家研究细胞膜上的各种蛋白质时，发现了一种通道蛋白A可能与水分子的运输有关，为探究该通道蛋白与水分子转运的关系，科研人员对人工制作的脂质体做了不同处理并置于某一溶液中，比较脂质体涨破的时间，结果如下表所示。 组别 处理 实验结果 A 不含通道蛋白A的脂质体 破裂所需时间较长 B 插入通道蛋白A的脂质体 短时间内膨涨破裂 （注：脂质体是人工合成的仅由磷脂双分子层构成的封闭球状结构） ①脂质体内外溶液浓度大小关系应为_______（填“浓度相等”“外低内高”或“外高内低”）。脂质体吸水后能膨胀，说明其结构具有一定的_______性。 ②由该实验结果可推出水分子的跨膜运输的方式为_______。 练●后●回●看 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 $ 4.1 被动运输（分层学练作业） 闯关自测分层精练练后回看 第一部分自主闯关·挖空自测聚焦课堂核心，明晰知识脉络 关卡01核心概念·知识通关 关卡02解题套路·技巧解锁 关卡03易混陷阱·避坑打卡 第二部分分层精练·强化集训打地基式进阶训练，明确学习方向 A组基础达标练·固本 知识点01被动运输 知识点02自由扩散 知识点03协助扩散 知识点04渗透作用 B组能力提升练·进阶 C组素养培优练·冲刺 第三部分练后回看·精准反思最大限度利用已做已练，精准查漏补缺 自●主●闯●关 关卡01核心概念・知识通关 一、被动运输 1.概念：物质以顺浓度梯度（从高浓度一侧向低浓度一侧）进出细胞的运输方式，不需要消耗能量。 2.分类：包括自由扩散和协助扩散两种类型。 二、自由扩散 1.特点：物质通过磷脂双分子层的间隙进出细胞，不需要载体蛋白协助，不消耗能量。 2.常见实例：气体（如O₂、CO₂）、水、脂溶性小分子（如甘油、乙醇、苯）等。 三、协助扩散 1.特点：物质通过载体蛋白或通道蛋白的协助进出细胞，不需要消耗能量，但需要载体蛋白的参与。 2.常见实例：葡萄糖进入红细胞、水分子通过水通道蛋白的运输、离子通过离子通道的运输等。 3.影响因素：膜两侧的浓度差、载体蛋白的数量和活性。 四、渗透作用 1.概念：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散过程。 2.条件：①有半透膜；②膜两侧溶液具有浓度差。 3.方向：水分子从低浓度一侧向高浓度一侧扩散（即从水分子数多的一侧向水分子数少的一侧）。 关卡02解题套路・技巧解锁 题型1：自由扩散与协助扩散的判断 解题模板： ① 看是否需要载体蛋白（需要→协助扩散；不需要→自由扩散）；② 看是否需要能量（都不需要能量）；③ 看运输方向（都是顺浓度梯度）。 题型2：渗透作用相关分析 解题模板： ① 判断半透膜两侧溶液浓度（溶质浓度高的一侧，水分子数少）；② 水分子从低浓度向高浓度扩散；③ 达到动态平衡时，两侧液面不一定等高。 题型3：影响被动运输速率的因素 解题模板： ① 浓度差越大，运输速率越快（自由扩散和协助扩散均受浓度差影响）；② 协助扩散还受载体蛋白数量和活性的限制（载体饱和效应）；③ 温度影响膜的流动性，进而影响运输速率。 关卡03易混陷阱・避坑打卡 1.关键词速填 （1）被动运输是顺浓度梯度的运输，不消耗能量； （2）自由扩散不需要载体蛋白，协助扩散需要载体蛋白或通道蛋白； （3）水分子通过半透膜的扩散称为渗透作用； （4）葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散。 2. 正误判断 ① 被动运输都是顺浓度梯度的（√） ② 自由扩散不需要载体蛋白，但需要消耗能量（×）（自由扩散不消耗能量） ③ 协助扩散需要载体蛋白的协助，不需要消耗能量（√） ④ 水分子进出细胞的方式只有自由扩散（×）（也可通过水通道蛋白进行协助扩散） ⑤ 渗透作用中，水分子从低浓度溶液向高浓度溶液扩散（√） ⑥ 载体蛋白在运输物质时会发生构象改变（√） 分●层●精●练 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 B A A B B B A A B B A D D B B （限时：20min） 知识点1渗透作用 1．据图分析，下列叙述正确的是（　　） A．结构①为大液泡，与细胞发生渗透作用无关 B．结构②为细胞壁，不具有选择透过性 C．图甲中细胞液与外界溶液的浓度相同 D．图乙中水分子只从细胞内运向细胞外 【答案】B 【详解】A、结构①为大液泡，成熟植物细胞的原生质层包含液泡膜，是渗透作用的半透膜结构，大液泡与细胞渗透作用密切相关，A错误； B、结构②为细胞壁，细胞壁主要由纤维素和果胶构成，是全透性结构，不具有选择透过性，B正确； C、图甲是清水处理后的稳定细胞，因细胞壁的限制作用细胞无法继续吸水，此时细胞液浓度仍高于外界清水浓度，C错误； D、图乙是质壁分离达到稳定的状态，此时水分子进出细胞的速率相等，为双向运输，并非只从细胞内运向细胞外，D错误。 2．植物细胞通过渗透作用吸水时，其液泡体积的变化是（     ） A．变大 B．变小 C．不变 D．先大后小 【答案】A 【详解】成熟植物细胞的液泡中储存细胞液，细胞发生渗透吸水时，外界水分子经原生质层进入液泡，液泡内水分增多，体积变大，A正确，BCD错误。 3．将哺乳动物的新鲜红细胞放入下列溶液中，最可能会使红细胞涨破的溶液是（ ） A．5%的葡萄糖溶液 B．5%的盐水 C．0.9%的氯化钠溶液 D．0.3g/ml的葡萄糖溶液 【答案】A 【详解】A、5%的葡萄糖溶液初始渗透压与红细胞内液渗透压接近，但葡萄糖可通过协助扩散进入红细胞，使细胞内溶质增多、渗透压升高，水分子不断进入细胞，最终可能会导致红细胞吸水涨破，A符合题意； B、5%的盐水（氯化钠溶液）浓度远高于0.9%的生理盐水，属于高渗溶液，红细胞在其中会失水皱缩，B不符合题意； C、0.9%的氯化钠溶液是哺乳动物细胞的等渗溶液，红细胞在其中可维持正常形态，不会出现大量吸水涨破的情况，C不符合题意； D、0.3g/ml的葡萄糖溶液浓度（约为30%）远高于等渗的5%葡萄糖溶液，属于高渗溶液，红细胞放入后首先会失水皱缩，不会涨破，D不符合题意。 4．下列关于渗透作用及应用的叙述，错误的是（　　） A．渗透作用发生的必备条件是具有半透膜和膜两侧溶液存在浓度差 B．成熟的植物细胞在失水过程中，原生质层逐渐收缩，细胞液浓度逐渐降低 C．动物细胞无细胞壁，也会发生渗透吸水和失水 D．当半透膜两侧溶液达到渗透平衡时，水分子进出半透膜的速率基本相等 【答案】B 【详解】A、渗透作用发生的条件包括具有半透膜和膜两侧溶液存在浓度差，二者缺一不可，A正确； B、成熟的植物细胞失水时，原生质层因水分渗出而逐渐收缩，但细胞液因水分减少导致溶质浓度升高，而非降低，B错误； C、动物细胞虽无细胞壁，但其细胞膜相当于半透膜，在浓度差存在时仍可发生渗透吸水和失水，C正确； D、渗透平衡时，水分子通过半透膜双向扩散的速率达到动态平衡，D正确。 故选B。 5．下列关于渗透作用的叙述，错误的是（　　） A．植物细胞与动物细胞的吸水或失水与外界溶液浓度有关 B．在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜 C．渗透作用需要“存在半透膜”及“膜两侧溶液存在浓度差”两个条件 D．果脯在腌制过程中逐渐变甜，是因为高浓度糖溶液使细胞过度失水而死亡，糖分进入细胞 【答案】B 【详解】A、植物细胞原生质层（相当于半透膜）与动物细胞的细胞膜均能发生渗透作用，其吸水或失水取决于细胞液/细胞质浓度与外界溶液浓度的差值，故与外界溶液浓度有关，A正确； B、当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子仍会进行双向扩散（动态平衡），B错误； C、渗透作用发生的两个必备条件：①存在半透膜；②半透膜两侧溶液存在浓度差，C正确； D、果脯腌制时，高浓度糖溶液使细胞因渗透失水过多而死亡（失去选择透过性），糖分得以进入细胞，D正确。 故选B。 知识点2探究植物细胞的吸水和失水 6．下列关于植物细胞吸水和失水实验的叙述，错误的是（     ） A．成熟植物细胞的原生质层由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质组成 B．植物细胞能发生质壁分离现象过程中液泡的颜色逐渐加深，细胞的吸水能力逐渐减弱 C．蔗糖溶液浓度过高时，植物细胞会因失水过多死亡，滴加清水后无法复原 D．在质壁分离复原的过程中，植物细胞的吸水能力随液泡体积的增大而变小 【答案】B 【详解】A、原生质层的组成即为细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，A正确； B、植物细胞发生质壁分离时，细胞失水，液泡中细胞液浓度升高，液泡颜色逐渐加深，细胞液渗透压升高，细胞的吸水能力逐渐增强，而非减弱，B错误； C、蔗糖溶液浓度过高时，植物细胞短时间内失水过多导致细胞死亡，原生质层失去选择透过性，滴加清水后无法发生质壁分离复原，C正确； D、质壁分离复原过程中，细胞不断吸水，液泡体积增大，细胞液浓度逐渐降低，渗透压下降，因此植物细胞的吸水能力逐渐变小，D正确。 7．下列对质壁分离与复原实验的实验材料及外界溶液的叙述，错误的是（　　） A．宜撕取洋葱鳞片叶内表皮进行实验 B．质壁分离过程中，液泡中细胞液的水分子外流导致细胞的吸水能力增强 C．外界溶液必须对细胞无毒害 D．为了让细胞充分浸润在外界溶液中，需用吸水纸重复多次引流 【答案】A 【详解】A、质壁分离与复原实验适宜选择紫色洋葱鳞片叶外表皮作为材料，其细胞含有紫色大液泡，便于观察实验现象；洋葱鳞片叶内表皮细胞无色素，实验现象极不明显，不适宜作为该实验的材料，A错误； B、质壁分离过程中，液泡中水分子外流，细胞液浓度升高，细胞的吸水能力与细胞液浓度正相关，因此吸水能力增强，B正确； C、若外界溶液对细胞有毒害，会导致细胞死亡，死亡细胞的原生质层失去选择透过性，无法发生质壁分离及复原，因此外界溶液必须对细胞无毒害，C正确； D、实验的引流操作需在盖玻片一侧滴加外界溶液，另一侧用吸水纸吸引，重复多次才能让细胞充分浸润在外界溶液中，D正确。 8．“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中，用显微镜观察到的结果如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．由实验结果推知，甲图细胞壁的伸缩性大 B．与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较高 C．丙图细胞的体积不会持续增大 D．若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现象不明显 【答案】A 【详解】A、质壁分离发生的基础是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，因此细胞壁的伸缩性更小，A错误； B、乙图是质壁分离状态的细胞，和甲图相比细胞失去了更多水分，细胞液中溶质不变、溶剂减少，因此细胞液浓度更高，B正确； C、植物细胞的细胞壁具有支撑和保护作用，有一定的延展性上限，细胞吸水膨胀到细胞壁的限制程度后体积就不会再持续增大，C正确； D、根尖分生区细胞是未成熟的植物细胞，没有中央大液泡，不满足质壁分离的发生条件，因此质壁分离现象不明显，D正确。 9．将已经发生了质壁分离的紫色洋葱表皮细胞置于清水中，细胞发生质壁分离复原。下列叙述错误的是（     ） A．质壁分离过程中，液泡体积变小、颜色变深 B．出现质壁分离的原因之一是由于细胞质比细胞壁的伸缩性大 C．待细胞体积增大到与质壁分离前相等，可能会继续增大 D．质壁分离复原过程中，细胞吸水能力逐渐减弱 【答案】B 【详解】A、质壁分离过程中细胞不断失水，液泡中水分减少、体积变小，细胞液中色素浓度升高，颜色变深，A正确； B、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，而非细胞质的伸缩性比细胞壁大，B错误； C、细胞壁具有一定的伸缩性，当细胞体积恢复到质壁分离前的大小后，仍可继续吸水使细胞体积略微增大，直到细胞壁的限制作用达到最大，C正确； D、质壁分离复原过程中，细胞不断吸水使细胞液浓度逐渐降低，细胞的吸水能力与细胞液浓度正相关，因此吸水能力逐渐减弱，D正确。 10．关于“探究植物细胞的吸水和失水”的实验，下列叙述正确的是（     ） A．必须用高倍显微镜观察原生质层的位置 B．可以证明成熟的植物细胞能进行渗透吸水 C．蔗糖分子可透过原生质层进入细胞促进质壁分离 D．发生质壁分离后原生质层和细胞壁之间充满水 【答案】B 【详解】A、该实验仅用低倍显微镜就可以清晰观察到原生质层的位置和形态变化，不需要使用高倍显微镜，A错误； B、成熟植物细胞的原生质层相当于半透膜，当细胞液和外界溶液存在浓度差时可发生渗透吸水或失水，本实验的质壁分离及复原现象可证明成熟植物细胞能进行渗透吸水，B正确； C、原生质层具有选择透过性，蔗糖属于二糖，不能透过原生质层进入细胞，细胞因外界蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度失水，进而发生质壁分离，C错误； D、细胞壁是全透性结构，发生质壁分离后，原生质层和细胞壁之间充满的是外界的蔗糖溶液，D错误。 知识点3自由扩散和协助扩散 11．水分子可以通过自由扩散进出细胞，但水分子更多的是通过借助细胞膜上的水通道蛋白进出细胞的。水分子借助细胞膜上的水通道蛋白进出细胞的方式是（    ） A．协助扩散 B．主动运输 C．胞吞 D．简单扩散 【答案】A 【详解】水分子可以通过自由扩散进出细胞，但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，A正确。 12．镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助物质进行跨膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白。下列关于转运蛋白的叙述错误的是（    ） A．转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型 B．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 C．载体蛋白在转运物质时，其自身构象会发生改变 D．分子或离子通过通道蛋白时，需要与通道蛋白结合 【答案】D 【详解】转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。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改变；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。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，ABC正确，D错误。 13．如图为水分子进入细胞的示意图，其中甲、乙为两种不同的运输方式，①为细胞膜上的某种蛋白质。下列叙述错误的是（　　） A．甲为自由扩散 B．乙属于被动运输 C．甲、乙均不消耗ATP D．①为载体蛋白 【答案】D 【详解】A、甲过程中水分子直接穿过磷脂双分子层，顺浓度梯度运输，不需要转运蛋白和能量，属于自由扩散，A正确； B、乙过程中水分子顺浓度梯度运输，需要通道蛋白协助，属于协助扩散，协助扩散属于被动运输，B正确； C、甲为自由扩散、乙为协助扩散，二者均属于被动运输，都不消耗ATP，C正确； D、①是水分子通过的水通道蛋白，通道蛋白和载体蛋白是两类不同的转运蛋白，D错误。 14．研究发现，水分子进入植物细胞的两种方式如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．水分子通过通道蛋白进入细胞的速率更快 B．土壤溶液浓度过高时，植物细胞失水需要消耗能量 C．水分子通过水通道蛋白是顺浓度梯度运输的 D．水分子通过水通道蛋白的跨膜运输方式为协助扩散 【答案】B 【详解】A、水分子通过通道蛋白的运输方式为协助扩散，转运效率远高于直接穿过磷脂双分子层的自由扩散，因此运输速率更快，A正确； B、土壤溶液浓度过高时，植物细胞失水的方式为被动运输，顺水分子相对含量梯度运输，不需要消耗能量，B错误； C、水分子通过水通道蛋白的运输属于被动运输，是顺浓度梯度（顺水分子相对含量梯度）进行的，C正确； D、协助扩散的特点是顺浓度梯度运输、需要转运蛋白协助、不消耗能量，水分子通过水通道蛋白的跨膜运输符合该特点，属于协助扩散，D正确。 15．下列物质跨膜运输方式属于自由扩散的是（　　） A．葡萄糖进入红细胞 B．氧气进入组织细胞 C．氨基酸进入小肠上皮细胞 D．钠离子运出细胞 【答案】B 【详解】A、葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白协助、不消耗能量，属于协助扩散，不属于自由扩散，A错误； B、氧气属于气体小分子，顺浓度梯度进入组织细胞，不需要载体和能量，属于自由扩散，B正确； C、氨基酸进入小肠上皮细胞是逆浓度梯度运输，需要载体蛋白协助且消耗能量，属于主动运输，不属于自由扩散，C错误； D、钠离子借助载体蛋白协助运出细胞时，需要消耗能量，属于主动运输，不属于自由扩散，D错误。 题号 16 17 18 19 20 21 答案 D B C D A C 22【答案】 【答案】(1)质壁分离及自动复原 (2) Ⅱ 一般农作物细胞液浓度低于外界溶液浓度，细胞失水，发生质壁分离现象 (3) 无机盐 大幅度提高细胞内可溶性糖浓度 液泡（限时：18min） 16．水通道蛋白广泛存在于植物叶肉细胞和保卫细胞的细胞膜上。气孔的开闭与保卫细胞的细胞壁伸缩性、水的渗透作用密切相关，保卫细胞吸水时气孔开放，其结构如图1所示。甲同学将图1保卫细胞分别放在不同浓度的蔗糖溶液①、②、③中，气孔状态如图2中的a、b、c所示。乙同学将叶肉细胞放置于一定浓度的乙二醇溶液中，观察一段时间，并测量M值（外界溶液浓度/细胞液浓度），结果如图3所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．保卫细胞吸水的主要方式是协助扩散，水分子需与通道蛋白结合 B．图2中，保卫细胞b吸水能力小于c；蔗糖溶液的浓度是③＞②＞① C．图3中t0～t1阶段，细胞的吸水能力逐渐增强，t1后乙二醇进入细胞 D．乙同学升高温度后重新测量，水分子进出达到动态平衡的时间会提前 【答案】D 【详解】A、水分子通过水通道蛋白的运输方式为协助扩散，但通道蛋白转运物质时不需要与转运的分子结合，只有载体蛋白才会与转运物结合，A错误； B、保卫细胞吸水越多气孔越大，因此细胞液浓度b>c，吸水能力与细胞液浓度正相关，故b吸水能力大于c；外界蔗糖溶液浓度越高，细胞失水越多气孔越小，因此蔗糖溶液浓度为a对应浓度>b对应浓度>c对应浓度，B错误； C、乙二醇为脂溶性小分子，可通过自由扩散进入细胞，从t0时刻开始乙二醇就已经进入细胞，不断升高细胞液浓度，使M值下降，并非t1后才进入细胞，C错误； D、适当升高温度会加快分子热运动速率，使水分子跨膜运输、乙二醇进入细胞的速率均加快，因此水分子进出达到动态平衡的时间会提前，D正确。 17．利用紫色的洋葱外表皮细胞和不同浓度的蔗糖溶液，可以探究细胞质壁分离和复原。下列有关该实验的叙述正确的是（     ） A．该实验只是观察了质壁分离和复原现象，没有设计对照实验 B．在逐渐发生质壁分离的过程中，细胞的吸水能力逐渐增强 C．将装片在酒精灯上加热后，再观察质壁分离现象 D．不同浓度蔗糖溶液下发生质壁分离的细胞，滴加蒸馏水后都能复原 【答案】B 【详解】A、该实验中多组实验（不同浓度的蔗糖溶液）之间已进行了相互对照，且每组实验前、后又进行了对照，故有对照实验，A错误； B、在发生质壁分离过程中，细胞液的浓度逐渐增大，故细胞的吸水能力逐渐增强，B正确； C、该实验不需加热，否则细胞会受热死亡，观察不到质壁分离及复原，C错误； D、如蔗糖溶液浓度过高，细胞可能会因失水过多而死亡，滴加蒸馏水后不会发生质壁分离复原，D错误。 18．某兴趣小组利用幼嫩的黑藻叶片先后完成了“观察叶绿体和胞质流动”和“质壁分离”实验（如图）。下列叙述正确的是（     ） A．图甲可观察到叶绿体绕细胞核运动 B．图甲可观察到③的颜色比图乙深 C．图乙中①②的分离与①的功能特性有关 D．图甲的细胞体积明显大于图乙 【答案】C 【详解】A、黑藻叶肉细胞中叶绿体分布在细胞质中，细胞核被细胞质基质和细胞器包围，在图甲中无法直接观察到叶绿体绕细胞核运动，A错误； B、图乙中细胞发生质壁分离，液泡失水，细胞液浓度增大，由于黑藻液泡呈无色，前后颜色无明显差别，B错误； C、细胞膜能控制物质进出细胞，是选择透过性膜，①与②的分离为质壁分离，与①细胞膜的选择透过性有关，即与①的功能特性有关，C正确； D、图甲是正常细胞，图乙是发生质壁分离的细胞，细胞体积变化不大，因为细胞壁的伸缩性较小，D错误。 19．将一个从清水中取出的成熟植物细胞放入某种溶液中，其原生质层对细胞壁的压力随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是（     ） A．t1时细胞质壁分离程度最大，细胞液的浓度最大 B．t1～t2时段，细胞的吸水和失水处于动态平衡 C．若溶液为KNO3溶液，细胞从t2时开始吸收K+和NO3- D．t0～t1时间内，细胞液浓度逐渐增大，细胞吸水能力逐渐增强 【答案】D 【详解】 A、t1时压力刚降为0，仅代表原生质层刚与细胞壁分离，t1~t2时段细胞仍在失水，质壁分离程度持续增大、细胞液浓度持续升高，t2时才是质壁分离程度最大、细胞液浓度最大的时刻，A错误； B、t1~t2时段细胞仍在失水，直到t2时失水达到最大值，并非吸水和失水平衡状态，B错误； C、若为溶液，细胞从t0放入溶液开始就会主动吸收K+和NO3-，t2是细胞液浓度超过外界溶液浓度、开始吸水的节点，不是开始吸收离子的节点，C错误； D、t0~t1时段细胞持续失水，细胞液浓度逐渐升高，细胞吸水能力与细胞液浓度呈正相关，因此吸水能力逐渐增强，D正确。 20．撕取新鲜的紫色洋葱鳞片叶外表皮，探究植物细胞的吸水和失水，下列关于相关实验的叙述正确的是（     ） A．探究植物细胞的吸水和失水的实验中，需要3次使用低倍镜观察细胞 B．图①到图②细胞的变化过程中水分子主要通过自由扩散运输至细胞外，液泡中紫色变深 C．发生图②变化的原因之一是细胞壁的伸缩性小，该过程中细胞吸水能力逐渐减弱 D．若改用洋葱鳞片叶内表皮，则一定无法观察到质壁分离现象 【答案】A 【详解】A、该探究实验共需3次低倍镜观察：第一次观察正常状态的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，第二次观察蔗糖溶液处理后的质壁分离状态细胞，第三次观察清水处理后的质壁分离复原状态细胞，A正确； B、水分子跨膜运输主要通过协助扩散（借助水通道蛋白）进行，并非主要通过自由扩散，B错误； C、质壁分离的原因之一是细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，该过程细胞不断失水，细胞液浓度逐渐升高，细胞吸水能力逐渐增强，C错误； D、洋葱鳞片叶内表皮细胞是成熟植物细胞，具有原生质层和大液泡，若使用有颜色的外界溶液（如添加红墨水的蔗糖溶液），仍可观察到质壁分离现象，并非一定无法观察，D错误。 21．某兴趣小组用不同浓度的蔗糖溶液处理同一批萝卜条，一定时间后测定萝卜条质量变化如下表。正确的是（     ） 组别 1 2 3 4 5 6 7 蔗糖溶液浓度（mol/L） 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 浸泡前萝卜条质量（g） 4.430 4.361 4.355 4.416 4.474 4.392 4.350 浸泡后萝卜条质量（g） 5.279 5.083 4.812 4.773 4.678 4.242 3.991 萝卜条的质量变化百分比（%） 21.64 16.56 10.49 8.08 4.56 -3.42 -8.25 A．每组实验中萝卜条浸泡时间属于自变量 B．实验后第1-7组萝卜细胞液浓度依次降低 C．萝卜细胞液的浓度介于0.4~0.5mol/L之间 D．实验后第1-7组萝卜细胞的吸水能力依次降低 【答案】C 【详解】A、本实验的自变量是蔗糖溶液的浓度，浸泡时间属于无关变量，各组需要保持相同且适宜，A错误； B、第1~5组萝卜细胞吸水，随外界蔗糖浓度升高，细胞吸水量逐渐减少，细胞液被稀释的程度逐渐降低；第6、7组细胞失水，细胞液浓度升高，因此第1~7组萝卜细胞液浓度依次升高，B错误； C、当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，萝卜条质量增加；外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，萝卜条质量减少。蔗糖浓度为0.4mol/L时萝卜条质量增加，0.5mol/L时萝卜条质量减少，说明萝卜细胞液浓度介于0.4~0.5mol/L之间，C正确； D、细胞吸水能力与细胞液浓度呈正相关，第1~7组细胞液浓度依次升高，因此细胞的吸水能力依次升高，D错误。 二、非选择题 22．海水稻是一种能在海边滩涂地和盐碱地生长的农作物品种。与传统水稻相比，海水稻具备更为优良的耐盐碱性。图甲为海水稻与普通水稻在3%KNO3溶液中原生质体体积变化图。请据图回答： (1)图甲中A→C段，可通过高倍显微镜观察到Ⅰ组水稻细胞发生了__________现象。 (2)据图甲分析可知海水稻为__________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）组水稻；由此也可推知滩涂地和盐碱地不利于一般的农作物生长的原因是__________。 (3)为了探究海水稻根尖细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制，科研工作者使用NaCl培养液培养某种海水稻，海水稻体内物质相对浓度变化如图乙所示： ①若以NaCl溶液浓度150 mmol·L-1为界，分为低盐和高盐胁迫，由图乙可知，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：低盐条件下海水稻主要靠逐步提高细胞内__________的相对浓度，高盐条件下海水稻主要靠通过__________。 ②研究还发现，海水稻地上部分的细胞可积累Na+作为渗透压调节剂，推测其积累部位是__________（填细胞器名称）。 【答案】(1)质壁分离及自动复原 (2) Ⅱ 一般农作物细胞液浓度低于外界溶液浓度，细胞失水，发生质壁分离现象 (3) 无机盐 大幅度提高细胞内可溶性糖浓度 液泡 【详解】（1）图甲中AB段，原生质体体积减小，说明水稻细胞失水，发生了质壁分离；BC段原生质体体积增大，说明水稻细胞吸水，发生了质壁分离的复原。因此，图甲中A→C段，可通过高倍显微镜观察到Ⅰ组水稻细胞发生了质壁分离及自动复原。 （2）分析图甲可知，用3%的KNO3溶液分别处理两组水稻细胞，Ⅰ组水稻原生质体的体积先减小后增加，说明细胞先发生质壁分离后复原，Ⅱ组水稻原生质体的体积增加，则说明Ⅱ组水稻细胞液浓度比较大，因此I组是普通水稻，Ⅱ组是海水稻。由此也可推知滩涂地和盐碱地不利于一般的农作物生长的原因是：一般农作物细胞液浓度低于外界溶液浓度，细胞失水，发生质壁分离现象。 （3）①若以NaCl溶液浓度150 mmol·L-1为界，分为低盐和高盐胁迫，由图乙可知，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：低盐条件下海水稻主要通过逐步提高细胞内无机盐的相对浓度，高盐条件下海水稻主要通过大幅度提高细胞内可溶性糖浓度来提高细胞液浓度，减少失水。 ②液泡是植物细胞的“水盐仓库”，海水稻地上部分的细胞通过在液泡中积累Na+，来调节渗透压。 题号 23 24 25 26 27 28 答案 C D B B D D 29【答案】 【答案】(1) 协助扩散 运输速率更快，可高效调控水分子跨膜运输 (2)核糖体、内质网、高尔基体、囊泡、细胞膜 (3) 突变体叶片失水速率更低，干旱处理下存活率更高 SCAMP5突变体无法合成正常功能的SCAMP5蛋白，不能介导PIP2正常运输定位到细胞膜而滞留于液泡膜，使细胞膜上PIP2含量减少，细胞水分外流减少，因此抗旱能力更强 30【答案】【答案】(1) 数学模型 磷脂双分子层 (2) 自由扩散 顺浓度梯度、不消耗能量 通道蛋白 (3) 外低内高 流动 自由扩散和协助扩散 （限时：24min） 一、单选题 23．小液流法是测定植物组织细胞液浓度的一种实验方法，其原理是把高浓度溶液中的一小液滴放入低浓度溶液中时，液滴下沉，反之则上升。甲与乙两组试管相同且依次编号为1～6号，相同的试管编号中加入相同浓度的蔗糖溶液。在甲试管中放入待测植物材料一段时间后，从中取小液滴滴入乙试管（如图所示），结果如表所示。下列相关叙述不正确的是（    ） 乙组试管编号 1 2 3 4 5 6 1mol/L的蔗糖溶液（mL） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 蒸馏水（mL） 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0 蓝色小滴升降情况 下降 下降 下降 上升 上升 上升 注：甲试管内加入适量的亚甲蓝，亚甲蓝可使蔗糖溶液变蓝，忽略亚甲蓝对蔗糖浓度的影响 A．上述实验不能用等浓度硝酸钾溶液代替蔗糖溶液 B．假设上述实验中蓝色液滴均下降，则需适当调高外界溶液浓度 C．蓝色小液滴在1～3号试管中均下降，下降速度最快的是在3号试管中 D．据表格分析待测植物材料的细胞液浓度相当于0.15～0.2mol/L的蔗糖溶液 【答案】C 【详解】A、硝酸钾可进入植物细胞，最后外界溶液浓度都低于细胞液浓度，即蓝色小液滴都表现出下降，无法判断细胞液浓度，A正确； B、蓝色小液滴下降，说明植物细胞吸水，即所有外界溶液浓度均低于细胞液浓度，则需适当调高外界溶液浓度，B正确； C、蓝色小液滴在1～3号试管中均下降，即都吸水，外界浓度越低，细胞吸水越多，小液滴的浓度越高，下降速度越快，下降最快的是1号试管，C错误； D、1-6号试管中蔗糖溶液的浓度逐渐升高，由于乙组3号试管中，液滴移动方向向下，乙组4号试管中，液滴移动方向向上，因每个试管中放入了蔗糖和蒸馏水，每个试管中的浓度应该用蔗糖溶液浓度除以蔗糖溶液和蒸馏水的体积之和，即10ml，推知植物材料的细胞液浓度介于0.15～0.2mol·L-1之间，D正确。 24．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。 25．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，两种溶液溶质的浓度均比细胞液溶质的浓度高，在显微镜下连续观察甲乙两细胞的变化是（    ） A．甲乙两细胞发生质壁分离后，不发生质壁分离复原 B．甲乙两细胞发生质壁分离，但乙细胞随后又发生质壁分离复原 C．甲乙两细胞发生质壁分离，但甲细胞随后又发生质壁分离复原 D．甲乙两细胞均发生质壁分离，后又均发生质壁分离复原 【答案】B 【详解】A、甲乙两细胞初始均因外界溶液浓度高于细胞液浓度而失水，发生质壁分离。但甘油可自由扩散进入细胞，乙细胞会因甘油进入导致细胞液浓度升高而吸水复原；蔗糖无法进入甲细胞，故其质壁分离不会自动复原，A错误； B、甲乙两细胞均发生质壁分离（因外界溶液浓度高）。甘油是小分子有机物，可通过自由扩散进入乙细胞，提高细胞液浓度，使其吸水发生质壁分离复原；蔗糖是二糖，不能通过原生质层进入甲细胞，故甲细胞无法自动复原，B正确； C、甲细胞在蔗糖溶液中，因蔗糖无法进入细胞，质壁分离后不能自动复原；乙细胞在甘油溶液中可复原，C错误； D、甲细胞在蔗糖溶液中无法自动复原，乙细胞在甘油溶液中可复原，并非“均复原”，D错误。 故选B。 26．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。 27．某实验小组用一定浓度的KNO3溶液处理洋葱鳞片叶外表皮细胞，实验过程中不同状态下的原生质体相对体积如下表所示。若原生质体初始相对体积为1.0，下列叙述正确的是（　　） 如表 状态 甲 乙 丙 原生质体相对体积 0.5 1.0 1.5 A．细胞达到甲状态后开始吸收K⁺和 B．质壁分离过程中，细胞的吸水能力先增强后减弱 C．丙状态时，细胞液渗透压与外界溶液渗透压相等 D．实验中原生质体相对体积的变化为1.0→0.5→1.0→1.5 【答案】D 【详解】A、细胞在甲状态（原生质体相对体积0.5）前已开始吸收K⁺和NO₃⁻。KNO₃溶液中的离子可通过主动运输进入细胞（需载体和能量），该过程在质壁分离初期即可发生，并非达到最小体积后才开始，A错误； B、质壁分离过程中，细胞失水，细胞液渗透压逐渐升高，吸水能力是持续增强的；在质壁分离复原过程中，细胞吸水，吸水能力才会减弱，B错误； C、丙状态时原生质体相对体积为1.5（大于初始值1.0），说明细胞因过度吸水而膨胀，此时细胞液渗透压大于外界KNO₃溶液渗透压（否则会因细胞壁压力而失水），C错误； D、实验过程为：初始原生质体相对体积为1.0→放入KNO₃溶液后失水，原生质体体积减小到0.5（甲状态） →细胞吸收K⁺和NO₃⁻，细胞液渗透压升高，吸水复原，体积恢复到1.0（乙状态） →继续吸水，原生质体体积膨胀到1.5（丙状态），因此原生质体相对体积的变化为1.0→0.5→1.0→1.5，D正确。 故选D。 28．比较某动物红细胞膜和人工膜（双层磷脂构成的脂质体）对多种物质的通透性，结果如图。下列分析错误的是（    ） A．动物红细胞膜对K+的通透性高于人工膜，推测含有相应转运蛋白 B．尿素通过两种膜的通透性相近，推测其跨膜运输方式为自由扩散 C．红细胞膜对不同物质的通透性不同，体现了生物膜的选择透过性 D．水分子通过红细胞膜的方式为自由扩散，因其通透性高于人工膜 【答案】D 【详解】A、由图可知，与人工膜相比，动物红细胞膜对K+通透性高很多，人工膜只有磷脂双分子层，而细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成，推测红细胞膜含有运输这些物质的转运蛋白，A正确； B、尿素通过两种膜的通透性相近，说明它们运输不需要转运蛋白，所以它们的运输方式为自由扩散，B正确； C、红细胞膜对不同物质的通透性不同，是因为膜上转运蛋白的种类和数量不同，体现了生物膜的选择透过性，C正确； D、水分子通过红细胞膜的通透性远高于人工膜，是因为红细胞膜上有水通道蛋白，其运输方式为协助扩散，同时水分子也可以通过自由扩散的方式通过红细胞膜，所以水分子通过红细胞膜是自由扩散和协助扩散，D错误。 故选D。 二、非选择题 29．研究发现，拟南芥中的分泌载体膜蛋白（SCAMP5），可介导水通道蛋白PIP2从高尔基体经囊泡运输定位到细胞膜。若SCAMP5基因发生基因突变，PIP2会大量滞留于液泡膜。科研人员检测了干旱条件下野生型与SCAMP5基因突变体拟南芥的生理指标，结果如图所示，回答下列问题： (1)水分子通过PIP2水通道蛋白跨膜运输的方式为________。与自由扩散相比，水分子通过该运输方式的优势是________________。 (2)水通道蛋白PIP2从合成到定位细胞膜，依次经过哪些细胞结构________。 (3)据图分析，SCAMP5基因突变体植株抗旱能力更强，依据是________________，综合以上信息分析，其原因是________________。 【答案】(1) 协助扩散 运输速率更快，可高效调控水分子跨膜运输 (2)核糖体、内质网、高尔基体、囊泡、细胞膜 (3) 突变体叶片失水速率更低，干旱处理下存活率更高 SCAMP5突变体无法合成正常功能的SCAMP5蛋白，不能介导PIP2正常运输定位到细胞膜而滞留于液泡膜，使细胞膜上PIP2含量减少，细胞水分外流减少，因此抗旱能力更强 【详解】（1）水分子借助通道蛋白运输的方式一定是协助扩散。相较于自由扩散，协助扩散的运输速率更快，可高效调控水分子跨膜运输。 （2）水通道蛋白在核糖体处合成，经由内质网和高尔基体加工，然后由高尔基体分泌囊泡包裹该蛋白，安装到膜上。 （3）根据实验结果可知，突变体相较于野生型其叶片的失水速率更低，其在干旱处理下的植物存活率更高，因此SCAMP5基因突变体植株抗旱能力更强。根据题干信息：若SCAMP5基因发生基因突变，PIP2会大量滞留于液泡膜，可以推测SCAMP5突变体无法合成正常功能的SCAMP5蛋白，不能介导PIP2正常运输定位到细胞膜而滞留于液泡膜，使细胞膜上PIP2含量减少，细胞水分外流减少，所以突变植物的抗旱能力更强。 30．细胞的生命活动离不开水，一直以来，人们认为细胞通过相同的方式吸水和吸收氧气、二氧化碳、甘油等小分子物质。后来科学家发现，在相同时间、相同浓度的条件下，水与其他小分子的跨膜运输情况有所差异，研究结果如下图。回答下列问题： (1)图示属于_______（填“物理模型”“概念模型”或“数学模型”）。生物膜中起主要屏障作用的是_______（填“磷脂双分子层”或“蛋白质”）。 (2)由图可知O2、CO2和甘油的跨膜运输方式是_______，依据是_______。而水分子与它们不同，其更容易通过_______。 (3)科学家研究细胞膜上的各种蛋白质时，发现了一种通道蛋白A可能与水分子的运输有关，为探究该通道蛋白与水分子转运的关系，科研人员对人工制作的脂质体做了不同处理并置于某一溶液中，比较脂质体涨破的时间，结果如下表所示。 组别 处理 实验结果 A 不含通道蛋白A的脂质体 破裂所需时间较长 B 插入通道蛋白A的脂质体 短时间内膨涨破裂 （注：脂质体是人工合成的仅由磷脂双分子层构成的封闭球状结构） ①脂质体内外溶液浓度大小关系应为_______（填“浓度相等”“外低内高”或“外高内低”）。脂质体吸水后能膨胀，说明其结构具有一定的_______性。 ②由该实验结果可推出水分子的跨膜运输的方式为_______。 【答案】(1) 数学模型 磷脂双分子层 (2) 自由扩散 顺浓度梯度、不消耗能量 通道蛋白 (3) 外低内高 流动 自由扩散和协助扩散 【分析】物质跨膜运输主要包括两种方式：被动运输和主动运输。被动运输又包括自由扩散和协助扩散，被动运输是由高浓度向低浓度一侧扩散，而主动运输是由低浓度向高浓度一侧运输。其中协助扩散需要转运蛋白的协助，但不需要消耗能量；而主动运输既需要消耗能量，也需要载体蛋白的协助。 【详解】（1）数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式，数学公式和曲线图都是数学模型的表现形式，因此该曲线图属于数学模型。磷脂双分子层是膜的基本支架，其内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，因此具有屏障作用。 （2）O2、CO2和甘油为脂溶性小分子，图示中它们能透过无蛋白质的人工膜，且通透速率符合自由扩散的特点：顺浓度梯度、无需载体、不耗能，故跨膜运输方式是自由扩散；对比可知，水分子在人工膜中通透速率远高于甘油等，结合后续实验，说明水分子更容易通过通道蛋白进行跨膜运输。 （3）①脂质体胀破是因为过度吸水，故脂质体内的浓度应高于外界溶液，即脂质体内外溶液浓度大小关系应为外低内高。因为B组脂质体中插入了通道蛋白A，膜的表面积减少，故A、B两组脂质体的表面张力较大的是A组。脂质体吸水后能膨胀，说明构成脂质体的分子是可以运动的，从而说明其结构具有一定的流动性。 ②通过分析实验结果，因为B组中插入了通道蛋白A，脂质体短时间内膨胀破裂，说明其吸水速率快，可以说明通道蛋白A有运输水分子的作用。综合上述分析可知，水分子跨膜运输的方式是自由扩散和协助扩散。 练●后●回●看 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 $