2024-2025學年新教材高中生物第4章細胞的物質輸入和輸出第1節(jié)第2課時探究植物細胞的吸水和失水與被動運輸課時分層作業(yè)含解析新人教版必修1

PAGE6-第2課時探究植物細胞的吸水和失水與被動運輸(建議用時：40分鐘)題組一探究植物細胞的吸水和失水1．在紫色洋蔥外表皮細胞發(fā)生質壁分別后，為了進一步視察其質壁分別的復原現(xiàn)象，可從蓋玻片的一側滴入()A．質量分數(shù)為15%的鹽酸B．清水C．體積分數(shù)為50%的酒精溶液D．質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液B[質量分數(shù)為15%的鹽酸會使細胞死亡，A不符合題意；紫色洋蔥外表皮細胞發(fā)生質壁分別后，滴加清水，細胞會發(fā)生滲透吸水，最終會發(fā)生質壁分別的復原現(xiàn)象，B符合題意；酒精能使細胞死亡，C不符合題意；質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液可以使正常紫色洋蔥外表皮細胞發(fā)生質壁分別，D不符合題意。]2．洋蔥表皮細胞質壁分別和復原試驗過程中，液泡的體積會隨外界溶液濃度的變更而變更，如圖所示。圖中①、②兩處滴加的溶液分別是()A．清水、清水B．清水、0.3g/mL蔗糖溶液C．0.3g/mL蔗糖溶液、清水D．0.3g/mL蔗糖溶液、0.3g/mL蔗糖溶液C[液泡體積變小，說明細胞發(fā)生質壁分別，此時滴加的液體濃度應大于細胞液的濃度，一般滴加高濃度的蔗糖溶液。液泡體積變大，說明細胞正在發(fā)生質壁分別后的復原，此時滴加的液體濃度應小于細胞液的濃度，一般滴加清水。]3．與植物細胞的吸水和失水的探究試驗材料及外界溶液有關的正確敘述分別是()①試驗材料必需是成熟的植物活組織細胞②細胞液最好有顏色，便于視察和推斷細胞質壁分別和復原的程度③細胞液必需有顏色，否則不能發(fā)生質壁分別和復原④外界溶液的濃度應適中，不能過低或過高⑤外界溶液必需對細胞無毒害⑥外界溶液的濃度無特別要求，任何濃度均可以A．①②、⑤⑥ B．①②、④⑤C．①③、④⑤ D．①③、⑤⑥B[質壁分別的前提條件是試驗材料必需是成熟的植物活組織細胞，①正確；所選細胞的細胞液最好有顏色，這樣便于視察和推斷細胞質壁分別及其復原的程度，②正確；細胞液是否有顏色不能確定質壁分別及其復原是否可以發(fā)生，③錯誤；外界溶液的濃度應適中，不能過低或過高，否則會使試驗現(xiàn)象不明顯或使細胞失水過多死亡，④正確；外界溶液必需對細胞無毒害，因為該試驗須要細胞保持活性，⑤正確；外界溶液的濃度要適中，不能是任何濃度，⑥錯誤。]4．取洋蔥的少量組織細胞制成圖A的臨時裝片，再用清水和0.3g/mL的蔗糖溶液依據(jù)如圖所示流程探討植物細胞的吸水和失水，整個試驗過程保證細胞始終為生活狀態(tài)。據(jù)圖回答：(1)試驗室一般選用洋蔥鱗片葉________(填“內”或“外”)表皮細胞作為試驗材料。(2)與B過程相比，D過程視察到的植物細胞的體積變更是________；D過程中植物細胞所處外界溶液的濃度變更是________。(3)E過程是在蓋玻片一側滴加________，在另一側用吸水紙吸引，使溶液浸潤整個標本。(4)F過程中細胞吸水實力漸漸________(填“增加”或“減弱”)，液泡體積________(填“變大”或“變小”)。(5)若將蔗糖溶液換為肯定濃度的KNO3溶液，則D過程視察到的現(xiàn)象是細胞_____________________________________。[解析](1)紫色的洋蔥鱗片葉外表皮細胞帶有顏色，便于視察，因此試驗室一般選用洋蔥鱗片葉外表皮細胞作為試驗材料。(2)B過程視察的是正常的細胞，D過程視察的是發(fā)生質壁分別的細胞，由于植物細胞最外面是細胞壁，且其伸縮性很小，因此發(fā)生質壁分別時整個植物細胞體積基本不變；細胞質壁分別過程中水從細胞液進入外界溶液中，導致外界溶液濃度減小。(3)E過程是在蓋玻片一側滴加清水，在另一側用吸水紙吸引，使溶液浸潤整個標本。(4)加清水后，植物細胞發(fā)生質壁分別復原，在此過程中，細胞內的滲透壓變小，導致植物細胞的吸水實力減弱，水由外界溶液進入液泡中，導致液泡體積變大。(5)把洋蔥鱗片葉外表皮細胞放在肯定濃度的KNO3溶液中，細胞先失水，發(fā)生質壁分別。當鉀離子和硝酸根離子進入細胞后，導致細胞液濃度上升，細胞吸水，發(fā)生質壁分別的復原。因此若將蔗糖溶液換為肯定濃度的KNO3溶液，則D過程視察到的現(xiàn)象是細胞先質壁分別，然后質壁分別自動復原。[答案](1)外(2)基本不變(或略微變小)減小(3)清水(4)減弱變大(5)先質壁分別，然后質壁分別自動復原題組二自由擴散和幫助擴散5．如圖表示物質跨膜轉運的一種方式。據(jù)圖分析錯誤的是()A．圖中的物質可代表甘油分子B．這種轉運方式不行逆濃度梯度進行C．細胞產生的能量不影響該物質的轉運速率D．該轉運蛋白只能搬運這種物質A[甘油分子進入細胞的方式是自由擴散，而圖示過程為幫助擴散，A錯誤；圖中物質順濃度梯度運輸，須要轉運蛋白，不消耗能量，不行逆濃度梯度運輸，B正確；幫助擴散的運輸動力是濃度差，不須要能量，因此細胞產生的能量不會影響該物質的轉運速率，C正確；轉運蛋白運輸物質具有特異性，所以一般狀況下，圖中轉運蛋白只能運輸該物質，D正確。]6．GLUT2是肝細胞的葡萄糖轉運蛋白，其作用過程如圖所示。下列相關敘述錯誤的是()A．CLUT2順濃度梯度轉運葡萄糖B．CLUT2的空間結構可發(fā)生變更C．GLUT2的數(shù)量與轉運葡萄糖的速率無關D．GLUT2的轉運功能具有專一性C[GLUT2起載體的作用，轉運過程不消耗能量，為幫助擴散，順濃度梯度轉運葡萄糖，A正確；對比GLUT2的狀態(tài)A與狀態(tài)B說明GLUT2的空間結構可發(fā)生變更，B正確；幫助擴散的轉運速率與轉運蛋白數(shù)量有關，在肯定范圍內，轉運蛋白數(shù)量越多，轉運速率越大，C錯誤；轉運蛋白的功能具有專一性，D正確。]7．以紫色洋蔥鱗片葉為材料進行細胞質壁分別和復原的試驗，原生質層長度和細胞長度分別用b和a表示(如下圖)，下列敘述正確的是()A．a、b分別表示細胞和液泡的長度B．若將圖中所示狀態(tài)的細胞放入清水中，a基本保持不變C．同一細胞用不同濃度蔗糖溶液處理，b/a的值越小，則紫色越淺D．圖中b/a的值越大，則所用蔗糖溶液濃度越高B[圖中a是從細胞的兩端測量的，代表的是細胞的長度，b是細胞內縮小的原生質層，代表的是原生質層的長度，A項錯誤。將圖中所示狀態(tài)的細胞放入清水中，細胞壁的伸縮性很小，細胞長度基本保持不變，B項正確。同一細胞用不同濃度蔗糖溶液處理，b/a的值越小，由于a一般是不變的，則b越小，原生質層與細胞壁之間的距離越大，質壁分別程度越大，細胞失水越多，紫色越深，C項錯誤。圖中b/a的值越大，由于a一般是不變的，則b越大，原生質層與細胞壁之間的距離減小，質壁分別程度越小，所用蔗糖溶液濃度越低，D項錯誤。]8．如圖曲線表示完全相同的兩個植物細胞分別放置在A、B溶液中細胞失水量的變更狀況。相關敘述不正確的是()A．該試驗可選取綠色植物成熟的葉肉細胞來進行B．若B溶液的濃度稍減小，則曲線中b點左移C．兩條曲線的差異是由A、B溶液濃度不同導致的D．6min時取出兩個細胞用顯微鏡視察，均可看到質壁分別現(xiàn)象C[質壁分別和復原試驗中要選擇含有大液泡的植物細胞，如成熟的葉肉細胞，A正確；若B溶液的濃度稍減小，則濃度差減小，相同時間內失水的程度變小，復原時所須要的時間變短，即a點左下移，b點左移，B正確；在0～4min內，兩種曲線的失水程度不同，有可能是由兩溶液濃度不同引起的，但曲線整體趨勢不同，是因為溶液不同，A可能是蔗糖溶液，B可能是肯定濃度的硝酸鉀溶液，C錯誤；6min時兩個細胞失水量較大，細胞都處于質壁分別狀態(tài)，D正確。]9．探討發(fā)覺，水分子進入植物細胞的兩種方式如圖所示。下列敘述錯誤的是()A.根毛細胞吸水實力與其細胞液中水的相對含量有關B．土壤溶液濃度過高時，植物細胞失水須要消耗能量C．水分子通過水通道蛋白是順相對含量梯度運輸?shù)腄．水分子不通過水通道蛋白的跨膜運輸方式為自由擴散B[根毛細胞吸水實力與其細胞液中水的相對含量有關，例如細胞液中水的相對含量少，根毛細胞吸水實力強，A正確；土壤溶液濃度過高時，細胞失水，可通過自由擴散或幫助擴散失水，都不須要消耗能量，B錯誤；據(jù)題圖分析，水分子通過水通道蛋白是順相對含量梯度進行的，C正確；水分子不通過水通道蛋白的跨膜運輸方式為自由擴散，D正確。]10．水通道蛋白位于部分細胞的細胞膜上，能介導水分子跨膜運輸，提高水分子的運輸效率。如圖是豬的紅細胞在不同濃度的NaCl溶液中，紅細胞體積和初始體積之比的變更曲線(O點對應的濃度為紅細胞吸水漲破時的NaCl溶液濃度)。請回答下列問題：(1)在低滲溶液中，紅細胞吸水漲破釋放內容物后，剩余的部分稱為“血影”，則“血影”的主要成分是________。依據(jù)圖示可知，豬的紅細胞在濃度為________mmol·L－1的NaCl溶液中能保持正常形態(tài)。(2)分析圖示，將相同的豬的紅細胞甲、乙分別放置在A點和B點對應濃度的NaCl溶液中，一段時間后，紅細胞乙的吸水實力________(填“大于”“小于”或“等于”)紅細胞甲，緣由是_______________________。(3)將豬的紅細胞和肝細胞置于蒸餾水中，發(fā)覺紅細胞吸水漲破所需的時間少于肝細胞，結合以上信息分析，其緣由可能是_______________________。(4)水分子通過膜上水通道蛋白的速度________(填“大于”“小于”或“等于”)自由擴散的速度。[解析](1)在低滲溶液中，紅細胞吸水漲破釋放內容物后，剩余的部分稱為“血影”，依據(jù)哺乳動物成熟紅細胞的結構可知，“血影”是細胞膜結構，其主要成分是蛋白質和磷脂。依據(jù)圖示可知，豬的紅細胞在濃度為150mmol/L的NaCl溶液中能保持正常形態(tài)。(2)分析圖示，B點對應的NaCl溶液的濃度高，紅細胞乙失水量多，細胞質滲透壓較高，因此細胞吸水實力較強。(3)將豬的紅細胞和肝細胞置于蒸餾水中，發(fā)覺紅細胞吸水漲破所需的時間少于肝細胞，其緣由可能是紅細胞細胞膜上存在水通道蛋白，肝細胞細胞膜上無水通道蛋白。(4)依據(jù)第(3)小題的分析可推知，水分子通過膜上水通道蛋白的速度大于自由擴散的速度。[答案](1)蛋白質和磷脂150(2)大于紅細胞乙失水量多，細胞質滲透壓更高，細胞吸水實力更強(3)紅細胞細胞膜上存在水通道蛋白，肝細胞細胞膜上無水通道蛋白(4)大于不能正確分析不同外界溶液中植物細胞的變更11．將若干生理狀況基本相同、長度為4cm的鮮蘿卜條分為四組，分別置于清水(比照組)和濃度相同的三種溶液(試驗組)中，尿素溶液、KNO3溶液和蔗糖溶液分別編號為1、2、3組。測量試驗過程中各時間點每組蘿卜條的平均長度，結果如下圖。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是()A．試驗組中都發(fā)生了質壁分別和復原B．比照組中水分子在前15min進入了細胞，15min之后不再進入C．1組中的尿素分子和2組中的K＋、NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))都能進入細胞液D．3組中，假如始終增大蔗糖溶液濃度，蘿卜條就會始終縮短C[據(jù)圖分析，在清水中，細胞吸水，蘿卜條長度先略微變長一點，然后保持不變，說明細胞汲取了少量的水；在尿素溶液中，蘿卜條長度先變短，再變長，最終保持原來的長度不變，說明細胞先失水(質壁分別)，后來由于尿素分子進入細胞液，使細胞液溶質的濃度高于外界溶液溶質的濃度，細胞吸水復原(質壁分別復原)；在KNO3溶液中，蘿卜條長度先變短，再變長，最終保持原來的