内容正文:
作业验收评价(六) 细胞的物质输入和输出[对应主题研习(一)]
一、选择题
1.(2025·廊坊三模)将相同体积的稀溶液(纯水)和浓溶液分别置于一容器的两侧,中间用半透膜阻隔,达到渗透平衡状态后,在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时,浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动(溶质不能通过半透膜),这一过程称为反渗透,原理如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.渗透装置中渗透平衡后,纯水一侧的液面升高
B.渗透装置在渗透平衡过程中浓溶液吸水力增强
C.反渗透时,随浓溶液液面下降施加压力将增大
D.反渗透时,最终纯水中的水分将向浓溶液一侧流动
2.(2026·武汉模拟)将萝卜切成多根细条,彼此之间长度、宽度和厚度均相同,测定其长度并记录,再将其分成a、b、c、d、e五组,分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,一段时间后,测量各组萝卜条的长度,实验前与实验后的长度比值:a组1.4,b组1.2,c组1.0,d组0.8,e组0.6。下列叙述正确的是 ( )
A.a组萝卜条实验前与实验后的长度比值大于1,所以表现为吸水
B.e组萝卜条实验后吸水达到平衡时,细胞液浓度一定等于外界蔗糖溶液浓度
C.萝卜条失水过程中,原生质层相当于半透膜,且细胞的吸水能力逐渐变强
D.c组萝卜条实验前与实验后的长度比值等于1,浸泡期间水分子不进出细胞
3.(2026·德州模拟)探究植物细胞的吸水和失水实验时,可以选择紫色的洋葱鳞片叶外表皮、黑藻的成熟叶片等作为实验材料。下列关于该实验的叙述,正确的是 ( )
A.洋葱鳞片叶内表皮细胞不能发生质壁分离,因此不能用其作为实验材料
B.黑藻的成熟叶肉细胞内有叶绿体,该结构利于质壁分离和复原现象的观察
C.紫色的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离的过程中,细胞的吸水能力在减弱
D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离复原过程中,液泡的颜色逐渐变深
4.(2026·汕头模拟)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.处于A状态的保卫细胞的吸水能力大于处于B状态的
B.质壁分离现象最可能出现在A的观察视野中
C.处于B状态的保卫细胞的细胞液浓度大于处于A状态的
D.推测蔗糖溶液甲的浓度高于蔗糖溶液乙
5.(2026·乐山模拟)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~t3时刻,洋葱外表皮细胞的失水能力先增加再减小
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
6.(2026·邢台模拟)下面是浸润在蔗糖溶液中的萝卜组织切条在实验前后长度之比随蔗糖溶液浓度变化的柱形图,实验中各组萝卜组织切条的初始状况一致,且蔗糖一般不能进入活细胞。下列相关叙述不正确的是 ( )
A.第②组的实验中,萝卜细胞的液泡颜色越来越浅,其吸水能力在逐渐减弱
B.第④组的萝卜细胞在此时状态下,用清水处理可以使之发生质壁分离复原
C.第⑥组实验中,可能有蔗糖分子进入细胞
D.由图可分析出,萝卜细胞中初始蔗糖浓度在0.4 mol/L与0.5 mol/L之间
7.(2026·丽江期末)将小鼠一些肝细胞放置于不同浓度的NaCl溶液中,一段时间后测定细胞体积和数量,实验结果如图。下列叙述正确的是 ( )
A.甲、乙曲线表明不同肝细胞内的溶液浓度并不相同
B.甲曲线说明,当NaCl溶液浓度大于P时细胞开始增殖
C.在NaCl溶液浓度大于Q点所对应的浓度时,细胞开始渗透失水
D.当细胞体积不再发生变化时,说明细胞膜控制物质进出细胞的速率相等
8.科研人员以紫色洋葱鳞片叶外表皮为实验材料,利用0.3 g/mL蔗糖溶液进行质壁分离实验,定时捕获质壁分离过程图像得到系列原生质体的相对面积变化曲线,如图所示。下列分析错误的是 ( )
A.图示结果可能是通过选取一个细胞测定连续的变化获得的实验结果
B.图中所示时间内,在0.3 g/mL的蔗糖溶液中,洋葱细胞吸水速率一直小于失水速率
C.细胞质壁分离的程度还可通过观察细胞内液紫色的深浅来判断
D.将发生质壁分离的细胞浸润在清水中复原的速度比其他溶液快
二、非选择题
9.(11分)将某种植物的成熟细胞置于一定浓度的物质甲溶液中,发现其体积变化趋势如图曲线ABCD所示,物质甲能以主动运输的方式进入细胞。据图和所给信息回答下列问题:
(1)影响植物细胞吸收物质甲速率的因素有 (写出3个)。曲线图中纵坐标是指 (填“原生质体”或“细胞”)的相对体积,理由是 。(5分)
(2)理论上,细菌细胞 (填“能”或“不能”)发生类似曲线BC段的 现象。曲线AB段 (填“发生了”或“没有发生”)渗透吸水或失水。比较P、Q两点所对应时刻的植物细胞液浓度,其大小关系是P (填“大于”“等于”或“小于”)Q。(4分)
(3)用物质乙替代物质甲重复实验,得到曲线ABCE,其中AC段与物质甲曲线完全重合,则实验刚开始时,溶液甲的渗透压 (填“大于”“等于”或“小于”)溶液乙的渗透压。若在C点加入清水,其曲线变化与CD类似,有人认为t2=2t1,请判断对错并说明理由: (提示:渗透失水的量=渗透速率×半透膜面积×渗透时间)。(2分)
10.(13分)(2026·新余模拟)某科研小组利用洋葱鳞片叶进行“探究植物细胞的吸水和失水”实验后,尝试对实验进行改进,改用黑藻叶片取代紫色洋葱鳞片叶进行实验。回答下列问题:
(1)一般选用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料,原因是 。
黑藻叶片能取代紫色洋葱鳞片叶的原因是 。 (4分)
(2)质壁分离指的是 和细胞壁的分离。将黑藻叶片细胞置于0.3 g/mL蔗糖溶液后,视野中细胞壁与细胞膜之间的无色区域内的物质是 。(2分)
(3)若将已经发生质壁分离的黑藻叶片置于清水中,观察到绿色区域逐渐变大,此过程中细胞的吸水能力 (填“逐渐增强”“逐渐减弱”或“不变”);若将已经发生质壁分离的黑藻叶片置于清水中,但不能发生质壁分离复原,最可能的原因是 。(3分)
(4)若要探究紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度范围,写出实验的基本思路。(4分)
答案
作业验收评价(六)
1.选C 渗透装置中达到渗透平衡后,由于溶质不能通过半透膜,所以浓溶液一侧的液面升高,A错误;渗透装置在渗透平衡过程中,浓溶液浓度下降,吸水力降低,B错误;反渗透过程中,随着浓溶液液面下降,浓溶液的渗透压逐渐增大,纯水一侧液柱升高,产生的势能也逐渐增大,则需要施加的压力会相应增大,以维持整个装置的平衡,C正确;反渗透时,浓溶液中的水分最终会向纯水一侧流动,D错误。
2.选C a组萝卜条实验前与实验后的长度比值大于1,说明实验过程中长度变短了,表现为失水,A错误;由于细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性,当萝卜条实验后吸水达到平衡时,细胞液浓度可能依然大于外界蔗糖溶液浓度,B错误;萝卜条失水过程中,原生质层相当于半透膜,细胞液浓度逐渐增大,细胞的吸水能力逐渐变强,C正确;c组萝卜条实验前与实验后的长度比值等于1,浸泡期间水分子进出细胞的量相等,D错误。
3.选B 洋葱鳞片叶内表皮细胞也能发生质壁分离,只是其颜色较浅或无色,不易观察,对其染色后也可作为该实验的材料,A错误;黑藻成熟叶片的叶肉细胞中液泡呈无色,叶绿体的存在使原生质层呈绿色,有利于实验现象的观察,B正确;细胞在失水的过程中,细胞液浓度逐渐增大,其吸水能力逐渐增强,C错误;紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离复原过程中,细胞吸水,细胞液逐渐增多,液泡的颜色逐渐变浅,D错误。
4.选C 分析题图:滴加蔗糖溶液甲一段时间后,保卫细胞气孔关闭,说明保卫细胞在蔗糖溶液甲中失去一定水分;滴加蔗糖溶液乙一段时间后,保卫细胞气孔张开程度变大,说明保卫细胞在蔗糖溶液乙中吸收水分。由分析可知,保卫细胞失水后处于A状态,保卫细胞吸水后处于B状态,因此二者的细胞液浓度大小为A>B,吸水能力大小为A>B,A正确,C错误;保卫细胞失水后处于A状态,故质壁分离现象最可能出现在A的观察视野中,B正确;由分析可推断两种蔗糖溶液浓度的大小关系为甲>乙,D正确。
5.选C t1~t2时刻,细胞发生质壁分离,细胞液浓度增大,细胞失水能力减弱;t2~t3时刻,细胞发生质壁分离复原,细胞液浓度逐渐减小,细胞失水能力增强。故t1~t3时刻,洋葱外表皮细胞的失水能力先减小再增加,A错误。t2时刻细胞开始发生质壁分离复原,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。洋葱外表皮细胞具有细胞壁,会限制过多的水进入细胞不会使细胞吸水涨破,D错误。
6.选D 第②组细胞实验前长度与实验后长度的比值小于1,细胞吸水,细胞液浓度变小,液泡颜色变浅,其吸水能力减弱,A正确;第④组细胞实验前长度与实验后长度的比值大于1,细胞失水,发生了质壁分离,由第⑤组可知,第④组细胞保持活性,此时用清水处理,外界溶液浓度小于细胞液浓度,会导致细胞吸水而发生质壁分离复原,B正确;第⑤组与第⑥组的实验前后长度之比相同,故第⑥组细胞可能因为失水过多而死亡,此时细胞膜失去了选择透过性,所以可能有蔗糖分子进入细胞,C正确;由图可以看出,萝卜细胞的细胞液初始浓度在0.4 mol/L与0.5 mol/L之间,但分析不出萝卜细胞中初始蔗糖浓度,D错误。
7.选A 从图中曲线趋势判断,乙曲线为细胞体积变化,甲为细胞数量变化,当NaCl溶液浓度大于P时细胞开始增多,P点之前可能存在吸水涨破的细胞,故不同肝细胞内的溶液浓度有所不同,A正确,B错误;不同肝细胞内的溶液浓度不同,无法判断细胞开始失水时对应的NaCl溶液浓度,C错误;当细胞体积不再发生变化时,可能是细胞过度失水已经死亡,此时细胞膜失去控制物质进出细胞的功能,D错误。
8.选C 题图所示的结果为原生质体的相对面积连续变化的过程,可通过选取一个细胞测定连续的变化来获得实验结果,A正确;图中所示时间内,在0.3 g/mL的蔗糖溶液中,原生质体的相对面积一直在减小,说明洋葱细胞的吸水速率一直小于失水速率,B正确;液泡内的液体为细胞液而不是细胞内液,细胞质壁分离的程度可通过观察细胞液紫色的深浅来判断,C错误;将发生质壁分离的细胞浸润在清水中复原的速度比其他溶液快,因为在清水中,细胞内外的浓度差最大,细胞吸水的速度最快,D正确。
9.解析:(1)物质甲能以主动运输的方式进入细胞,故影响植物细胞吸收物质甲速率的因素有载体的数量、氧气浓度、温度、pH等。由于细胞壁的伸缩性显著小于原生质体,故植物细胞失水或吸水后发生显著变化的是植物的原生质体,因而图中纵坐标指的是原生质体的相对体积。
(2)部分细菌细胞也含有细胞膜和细胞壁,故理论上也能发生类似曲线BC段的质壁分离现象。由题图可知,原生质层两侧存在浓度差,故曲线AB段水分子通过原生质层时发生了渗透吸水或失水。BC段,细胞外溶液浓度大于细胞液浓度,细胞失水,同时由于物质甲能以主动运输的方式进入到细胞内,使细胞液的浓度逐渐升高,失水速率逐渐降低;到C点时,细胞液浓度和细胞外溶液浓度相等;大于C点后,物质甲继续进入细胞,此时细胞液浓度大于细胞外溶液浓度,细胞吸水,故P点时的植物细胞液浓度小于Q点。
(3)分析曲线可知,实验刚开始时,溶液甲与溶液乙处理植物细胞的效果相同,故溶液甲的渗透压等于溶液乙的渗透压。若在C点加入清水,其曲线变化与CD类似,由于渗透速率取决于浓度差,质壁分离与质壁分离复原时浓度差可能不同,原生质体大小也不同,故t2=2t1是错误的。
答案:(1)载体的数量、氧气浓度、温度、pH等 原生质体 细胞壁的伸缩性显著小于原生质体 (2)能 质壁分离 发生了 小于 (3)等于 错误,渗透速率取决于浓度差,质壁分离与质壁分离复原时浓度差可能不同,原生质体大小也不同
10.解析:(2)质壁分离的“质”表示原生质层,“壁”表示细胞壁。细胞壁具有全透性,蔗糖可以通过细胞壁,但是细胞膜具有选择透过性,因此视野中细胞壁与细胞膜之间的无色区域内的物质是蔗糖溶液。
(3)将已发生质壁分离的黑藻叶片置于清水中,细胞液浓度大于清水浓度,细胞会吸水,且吸水能力逐渐减弱,绿色区域逐渐变大。若将已经发生质壁分离的黑藻叶片置于清水中,但不能发生质壁分离复原,最可能的原因是黑藻叶片在质壁分离时,外界溶液浓度较大,细胞失水过多而死亡。
答案:(1)紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞为成熟的植物细胞,有中央液泡且细胞液呈紫色,便于观察 黑藻叶片为成熟的植物细胞,有中央液泡且原生质体因叶绿体存在而有颜色 (2)原生质层 蔗糖溶液 (3)逐渐减弱 细胞失水过多而死亡 (4)设置一系列等浓度梯度的蔗糖溶液,将生理状况相同的细胞分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,当细胞外溶液的浓度大于细胞液的浓度时,细胞失水;当细胞外溶液的浓度小于细胞液的浓度时,细胞吸水;细胞液的浓度介于未发生质壁分离的一组和刚刚发生质壁分离的一组对应的浓度之间。
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