1_1_4.专题三 细胞的物质输入和输出.docx

北京曲一线图书策划有限公司 2024版《5年高考3年模拟》A版 专题三　细胞的物质输入和输出 考点一　细胞的吸水与失水 1.(2022湖南,10,2分)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　图中,甲组用0.3 mol/L NaCl溶液处理后,原生质体表面积都有增大,未引起质壁分离,故该菌的细胞质浓度≥0.3 mol/L,但细胞质浓度不止与NaCl有关,细胞质中还有葡萄糖、氨基酸、其他离子等,A错误;乙、丙组分别用1.0 mol/L和1.5 mol/L的NaCl溶液处理后,原生质体的表面积都小于前一阶段葡萄糖处理后的表面积,说明细胞均发生了质壁分离,且处理解除后均可发生质壁分离复原,B正确;该菌正常生长和吸水后细胞体积均会增大,都可导致原生质体表面积增加,C正确;该菌65 ℃水浴灭活后,原生质体失去选择透过性,再用NaCl溶液处理不会出现渗透作用,原生质体表面积无变化,D正确。 2.(2022浙江6月选考,11,2分)“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。 下列叙述正确的是 (　　) A.由实验结果推知,甲图细胞是有活性的 B.与甲图细胞相比,乙图细胞的细胞液浓度较低 C.丙图细胞的体积将持续增大,最终胀(涨)破 D.若选用根尖分生区细胞为材料,质壁分离现象更明显 答案　A　能发生质壁分离与质壁分离复原的细胞是有活性的,A正确;与甲图细胞相比,乙图细胞失水发生质壁分离,细胞液浓度增大,B错误;丙图细胞吸水发生质壁分离复原,细胞体积有所增大,但由于细胞壁的限制,细胞不会涨破,C错误;根尖分生区细胞没有大液泡,不会发生质壁分离现象,D错误。 3.(2022全国甲,2,6分)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的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度 D.水分交换平衡时,细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度 答案　C　蔗糖溶液初始浓度相同,实验结果显示水分交换达到平衡时,细胞a未发生变化、细胞b体积增大、细胞c发生了质壁分离,说明水分交换前,细胞a、b、c的细胞液浓度分别等于、大于和小于外界蔗糖溶液的浓度,A、B不符合题意。水分交换平衡时,细胞a的细胞液浓度等于初始外界蔗糖溶液浓度;细胞c失水,发生质壁分离,导致细胞c的外界蔗糖溶液浓度下降,小于初始浓度,水分交换平衡时,细胞c的外界蔗糖溶液浓度等于细胞c的细胞液浓度,但细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度,C符合题意,D不符合题意。 易错警示　虽然题目中设置的试管中蔗糖溶液初始浓度相同,但植物细胞失水和吸水会使蔗糖溶液的浓度发生变化。 4.(2021湖南,3,2分)质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。下列叙述错误的是(　　) A.施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关 B.质壁分离过程中,细胞膜可局部或全部脱离细胞壁 C.质壁分离复原过程中,细胞的吸水能力逐渐降低 D.1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等 答案　D　施肥过多,外界溶液浓度大于植物根细胞的细胞液浓度,根细胞会失水发生质壁分离,若细胞失水过多则会导致“烧苗”现象,A正确;质壁分离过程中,因失水的多少不同,质壁分离的程度也不同,细胞膜可局部或全部脱离细胞壁,B正确;在质壁分离复原过程中,细胞吸水,细胞液浓度逐渐下降,因此细胞的吸水能力逐渐降低,C正确;渗透压是溶液中溶质微粒对水的吸引力,溶质微粒数越多,渗透压越大,因为NaCl在水中会电离而蔗糖不会,所以NaCl溶液中的溶质微粒是2 mol/L,其渗透压大于1 mol/L蔗糖溶液,D错误。 5.(2021广东,13,4分)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,图3为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是(　　) 图3 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 答案　A　由图示可知,经①、②、③处理后气孔变化分别为基本不变、关闭、张开,说明①、②、③处理后保卫细胞的变化分别为①形态几乎不变,细胞液浓度基本不变;②失水,细胞液浓度变大;③吸水,细胞液浓度变小,C正确。保卫细胞经③处理后的细胞液浓度小于①处理后,A错误。②处理后保卫细胞失水,最可能发生质壁分离,B正确。推测3种蔗糖溶液浓度的高低为②>①>③,D正确。 6.(2020课标全国Ⅱ,5,6分)取某植物的成熟叶片,用打孔器获取叶圆片,等分成两份,分别放入浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中,得到甲、乙两个实验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时,检测甲、乙两组的溶液浓度,发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是(　　) A.甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高 B.若测得乙糖溶液浓度不变,则乙组叶细胞的净吸水量为零 C.若测得乙糖溶液浓度降低,则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离 D.若测得乙糖溶液浓度升高,则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组 答案　D　由题意可知,在实验期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换,两者之间只发生了水分的交换,因甲组中甲糖溶液浓度升高,说明甲组叶细胞从甲糖溶液中吸收了水分,净吸水量大于零,A正确;若测得乙糖溶液浓度不变,即乙组叶细胞细胞液浓度与乙糖溶液浓度相等,乙组叶细胞的净吸水量为零,B正确;若测得乙糖溶液浓度降低,说明乙组叶肉细胞失去了水分,则净吸水量小于零,叶肉细胞可能发生了质壁分离,C正确;题中甲、乙两组糖溶液浓度(g/mL)相等,但甲糖的相对分子质量大于乙糖,因此甲糖溶液的物质的量浓度小于乙糖溶液(即甲糖溶液中的水分子数多于乙糖溶液),则甲组叶细胞与甲糖溶液间的物质的量浓度差大于乙组叶细胞与乙糖溶液的物质的量浓度差,因此叶细胞的净吸水量甲组大于乙组,D错误。 7.(2019浙江4月选考,9,2分)哺乳动物细胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中,一段时间后制作临时装片,用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是(　　) A.在高于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离 B.在0.9%NaCl溶液中,红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞 C.在低于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂 D.渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散 答案　C　本题以不同浓度的NaCl溶液处理兔红细胞的实验为背景,考查渗透作用的应用,属于对科学探究素养中结果分析要素的考查。在高于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩,但不会发生质壁分离,A错误;在0.9%NaCl溶液中,红细胞形态未变,但此时仍有水分子进出细胞,B错误;在低于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂,C正确;渗透作用是指水分子从溶液浓度较低处向溶液浓度较高处进行的扩散,D错误。 8.(2018浙江4月选考,17,2分)在观察某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中,依次观察到的结果示意图如图,其中①、②指细胞结构。下列叙述正确的是(　　) A.甲状态时不存在水分子跨膜运输进出细胞的现象 B.甲→乙变化的原因之一是结构①的伸缩性比②的要大 C.乙→丙的变化是由外界溶液浓度小于细胞液浓度所致 D.细胞发生渗透作用至丙状态,一段时间后该细胞会破裂 答案　C　本题以植物细胞质壁分离与复原实验的细胞图像为信息载体,考查实验拓展应用,属于对科学探究素养中结果分析要素的考查。甲细胞形态正常,说明处于动态平衡状态,进入细胞的水分子和从细胞出去的水分子一样多,A错误;甲→乙发生了渗透失水,细胞质壁分离,原因之一是结构①细胞壁的伸缩性比结构②质膜的伸缩性要小,B错误;乙→丙发生了质壁分离复原,是因为外界溶液浓度比细胞液浓度小,C正确;植物细胞的细胞壁伸缩性比较小,细胞发生渗透作用至丙状态,一段时间后细胞只会膨胀不会破裂,D错误。 9.(2017课标全国Ⅱ,4,6分)将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中,发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.0~4 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内 B.0~1 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等 C.2~3 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压 D.0~1 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压 答案　C　本题通过考查学生的识图能力来考查细胞的失水和吸水的相关知识。试题以数学模型为载体考查科学思维中的模型与建模要素。通过分析原生质体的相对体积变化可知,该植物细胞发生了质壁分离后又发生质壁分离的自动复原。根据曲线变化可知:该细胞放在物质A溶液中先失水后吸水,说明此过程中物质A可以被细胞吸收而进入细胞内,A错误;在0~1 h内,物质A溶液的浓度大于细胞液的浓度,细胞失水,因原生质层的收缩性大于细胞壁的收缩性,所以细胞体积和原生质体的体积的变化量不同,B错误;2~3 h内原生质体体积增大,细胞吸水,说明物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压,C正确;0~1 h内原生质体体积减小,细胞失水,液泡中液体的渗透压小于细胞质基质的渗透压,D错误。 10.(2017海南单科,9,2分)为研究植物细胞质壁分离现象,某同学将某植物的叶表皮放入一定浓度的甲物质溶液中,一段时间后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象。下列说法错误的是(　　) A.该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞 B.细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度 C.细胞液中的H2O可以经扩散进入甲物质溶液中 D.甲物质和H2O能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁 答案　B　在适宜条件下,具有液泡的活细胞才能发生质壁分离,A正确;质壁分离过程中,细胞失水,说明细胞外甲物质的浓度高于细胞液的浓度,B错误;水分子可以通过自由扩散的方式进入甲物质溶液中,C正确;细胞壁具有全透性,甲物质和H2O均能自由通过,D正确。 11.(2016天津理综,1,6分)在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中,显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细胞状态。下列叙述正确的是(　　) A.由观察甲到观察乙须将5倍目镜更换为10倍目镜 B.甲、乙、丙可在同一个细胞内依次发生 C.与甲相比,乙所示细胞的细胞液浓度较低 D.由乙转变为丙的过程中,没有水分子从胞内扩散到胞外 答案　B　由甲、乙、丙三种细胞状态可知:甲→乙为细胞失水过程,乙→丙为细胞吸水过程。本实验的对照方法为自身对照,对比题图三种细胞的大小可知,在实验过程中显微镜放大倍数未改变,A错误;实验过程中同一个细胞可依次发生失水和吸水,B正确;与甲相比,乙所示细胞失水,发生质壁分离,细胞液浓度较高,C错误;质壁分离和复原过程中水分子的扩散是双向的,D错误。 12.(2015海南单科,10,2分)取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干,去除主脉后剪成大小相同的小块,随机分成三等份,之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中,一定时间后测得甲的浓度变小,乙的浓度不变,丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进出细胞,则关于这一实验结果,下列说法正确的是(　　) A.实验前,丙的浓度>乙的浓度>甲的浓度 B.乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等 C.实验中,细胞与蔗糖溶液间的水分子移动属于协助扩散 D.甲、丙的浓度变化是由水分子在细胞与蔗糖溶液间移动引起的 答案　D　根据题干信息可推断,一定时间后甲的浓度变小是因为叶片失水,“乙的浓度不变”说明乙的浓度与叶片细胞的细胞液浓度相等,“丙的浓度变大”是因为细胞吸水,由此推断,实验前,丙的浓度<乙的浓度<甲的浓度,A、B错误,D正确;实验中,细胞与蔗糖溶液间水分子的移动可属于自由扩散,C错误。 13.(2015天津理综,5,6分)为达到实验目的,必须在碱性条件下进行的实验是(　　) A.利用双缩脲试剂检测生物组织中的蛋白质 B.测定胃蛋白酶分解蛋白质的最适温度 C.利用重铬酸钾检测酵母菌培养液中的酒精 D.观察植物细胞的质壁分离和复原 答案　A　双缩脲试剂鉴定蛋白质的原理是在碱性环境下Cu2+与蛋白质中的肽键结合形成紫色络合物,A正确;胃蛋白酶的最适pH为1.5,B错误;在酸性条件下,重铬酸钾与酒精发生反应,呈现灰绿色,C错误;观察植物细胞的质壁分离和复原分别用0.3 g/mL的蔗糖溶液和清水,没有在碱性条件下,D错误。 14.(2015江苏单科,23,3分)下列关于实验现象与结果的分析,错误的是(多选)(　　) A.组织切片上滴加苏丹Ⅲ染液,显微观察有橘黄色颗粒说明有脂肪 B.组织样液中滴加斐林试剂,不产生砖红色沉淀说明没有还原糖 C.洋葱表皮细胞滴加蔗糖溶液后,发生质壁分离说明细胞有活性 D.PCR产物中加入二苯胺试剂,加热变蓝说明有目的DNA产生 答案　BD　脂肪被苏丹Ⅲ染液染色呈橘黄色,被苏丹Ⅳ染液染色呈红色,A正确;斐林试剂检测还原糖需要水浴加热,即使有还原糖存在,没有水浴加热也观察不到砖红色沉淀,B错误;质壁分离实验可以鉴别细胞的死活,C正确;在PCR反应体系中有DNA模板,即使PCR扩增目的DNA片段失败,产物中加入二苯胺试剂并加热,也可以出现蓝色现象,D错误。 15.(2014课标全国Ⅰ,4,6分)下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述,错误的是(　　) A.与白色花瓣相比,采用红色花瓣有利于实验现象的观察 B.用黑藻叶片进行实验时,叶绿体的存在会干扰实验现象的观察 C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同 D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素,有利于实验现象的观察 答案　B　红色花瓣与白色花瓣相比,其细胞液中因含花青素而呈现红色,有利于实验现象的观察,A正确;用黑藻叶片进行实验时,叶绿体的存在使原生质层呈现绿色,与无色的细胞液形成鲜明的对比,有利于实验现象的观察,B错误;紫色洋葱鳞片叶外表皮不同细胞的细胞液浓度可能不同,因此,放在同一浓度蔗糖溶液中发生质壁分离的程度可能不同,C正确;紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含有色素,有利于实验现象的观察,D正确。 16.(2014课标Ⅱ,4,6分)将某植物花冠切成大小和形状相同的细条,分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等),取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度,结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分子交换,则(　　) A.实验后,a组液泡中的溶质浓度比b组的高 B.浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的 C.a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组 D.使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4~0.5 mol·L-1之间 答案　D　分析实验结果可知,a、b、c三组花冠切条在实验后长度变长,表明细胞吸水,其中a组细条浸泡后较b组细条浸泡后长,说明a组吸水较多,其液泡中细胞液浓度应比b组低,A错误;d、e、f三组花冠切条在实验后长度变短,表明细胞失水,所以浸泡导致f组液泡的失水量大于b组的,B错误;水分子进出细胞的方式是自由扩散,不消耗能量,C错误;当实验前长度/实验后长度=1时,花冠切条长度不变,根据实验结果可判断其对应的蔗糖浓度应介于0.4~0.5 mol·L-1之间,D正确。 17.(2014江苏单科,15,2分)在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如图所示)。下列有关叙述正确的是(　　) A.第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域 B.第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处 C.吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体,以免污染镜头 D.为了节约实验时间,通常可以省略第一次显微观察步骤 答案　B　“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,第一次是对正常细胞的液泡体积、颜色等进行观察,以此作为滴加蔗糖溶液后,判断细胞是否发生质壁分离的标准,因此不能省略,D错误;第一次观察时容易看到较大的紫色液泡和较小的无色细胞质基质区域,A错误;吸水纸的主要作用是引流,加速滴加的液体向对侧扩散,C错误;第二次观察的是植物细胞的质壁分离过程,在显微镜下可以看到质壁分离最先出现在细胞的角隅处,B正确。 18.(2014上海单科,21,2分)以紫色洋葱鳞叶为材料进行细胞质壁分离和复原的实验,原生质层长度和细胞长度分别用X和Y表示(如图),在处理时间相同的前提下(　　) A.同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越小,则紫色越浅 B.同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越大,则所用蔗糖溶液浓度越高 C.不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越小,则越易复原 D.不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越大,则细胞的正常细胞液浓度越高 答案　D　将同一细胞置于不同浓度的溶液中,X/Y值越小,则说明该细胞中的液泡失水越多,液泡的紫色越深,所用蔗糖溶液的浓度越高,A、B错误;将不同细胞置于相同浓度的蔗糖溶液中,X/Y值越小,则说明细胞失水越多,越不易复原;X/Y值越大,则说明该细胞的正常细胞液浓度越高、失水越少。故C项错误,D项正确。 19.(2011课标全国,4,6分)撕取紫色洋葱外表皮,分为两份,假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致,一份在完全营养液中浸泡一段时间,浸泡后的外表皮称为甲组;另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间,浸泡后的外表皮称为乙组。然后,两组外表皮都用浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理,一段时间后表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小,以及水分子运出细胞的方式是(　　) A.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,主动运输 B.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高,主动运输 C.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低,被动运输 D.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,被动运输 答案　C　将两份完全相同的紫色洋葱外表皮细胞分别放入完全营养液和蒸馏水中浸泡相同时间,放入蒸馏水中的外表皮细胞因吸水较多,而使细胞液浓度甲组大于乙组,由于甲组细胞的细胞液与0.3 g/mL蔗糖溶液的浓度差小于乙组细胞的细胞液与0.3 g/mL蔗糖溶液的浓度差,因此乙组细胞水分渗出量多;水分子是通过渗透作用进出细胞的,不消耗能量,为被动运输。 20.(2011课标全国,1,6分)将人的红细胞放入4 ℃蒸馏水中,一段时间后红细胞破裂,主要原因是(　　) A.红细胞膜具有水溶性 B.红细胞的液泡体积增大 C.蒸馏水大量进入红细胞 D.低温时红细胞膜流动性增大 答案　C　将人的红细胞放入4 ℃蒸馏水中,红细胞会因大量蒸馏水进入而破裂;红细胞膜是脂溶性的;人的红细胞没有液泡;因低温时分子运动减慢而导致细胞膜的流动性降低。 21.(2011重庆理综,5,6分)图为某种植物幼苗(大小、长势相同)均分为甲、乙两组后,在两种不同浓度的KNO3溶液中培养时鲜重的变化情况(其它条件相同且不变)。下列有关叙述,错误的是(　　) 图　两组幼苗在KNO3溶液中的鲜重变化 A.3 h时,两组幼苗均已出现萎蔫现象,直接原因是蒸腾作用和根细胞失水 B.6 h后,甲组幼苗因根系开始吸收K+、NO3-,吸水能力增强,使鲜重逐渐提高 C.12 h后,若继续培养,甲组幼苗的鲜重可能超过处理前,乙组幼苗将死亡 D.实验表明,该植物幼苗对水分和矿质元素的吸收是两个相对独立的过程 答案　B　分析题图可知,甲组幼苗处于较低浓度KNO3溶液中,植物细胞可以主动吸收K+和NO3-,使其吸水能力增强而发生质壁分离复原。而乙组幼苗由于所处KNO3溶液浓度过高,细胞失水过多,甚至死亡,不能发生质壁分离的复原过程。这个实验也同时表明,植物幼苗对水和矿质元素的吸收是两个相对独立的过程,故A、C、D正确。甲组幼苗通过主动运输的方式吸收K+和NO3-的过程在6 h之前也在进行,故B错误。 22.(2011天津理综,2,6分)将紫色洋葱鳞片叶表皮浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中,1分钟后进行显微观察,结果如图。下列叙述错误的是(　　) A.图中L是细胞壁,M是液泡,N是细胞质 B.将视野中的细胞浸润在清水中,原生质体会逐渐复原 C.实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异 D.洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料 答案　A　由于细胞壁有全透性,原生质层和细胞壁之间的N是蔗糖溶液,A错误;水流向渗透压大的方向,若将细胞浸润在清水中,水流向浓度更大的原生质体中,原生质体会逐渐复原,B正确;细胞膜能控制物质进出,而细胞壁具有全透性,所以两者在物质透过性上存在差异,C正确;洋葱根尖分生区细胞没有大液泡所以不适合作该实验的材料,D正确。 23.(2014四川理综,1,6分)在生物体内,下列生理活动只能单向进行的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　 A.质壁分离过程中水分子的扩散 B.生长素在胚芽鞘中的极性运输 C.肝细胞中糖原与葡萄糖的转化 D.活细胞内ATP与ADP的转化 答案　B　质壁分离过程中水分子以渗透作用方式通过原生质层且是双向的,只是从液泡扩散出来的水分子数多于进入液泡的水分子数,表现为细胞失水,A错误;生长素的极性运输只能从形态学上端运输到形态学下端,B正确;肝细胞中肝糖原与葡萄糖可相互转化,C错误;活细胞内ATP与ADP可相互转化,D错误。 24.(2014大纲全国,32,9分)小肠的吸收是指食物消化后的产物、水和无机盐等通过小肠上皮细胞进入血液和淋巴的过程。0.9%的NaCl溶液是与兔的体液渗透压相等的生理盐水。某同学将处于麻醉状态下的兔的一段排空小肠结扎成甲、乙、丙、丁4个互不相通、长度相等的肠袋(血液循环正常),并进行实验,实验步骤和实验结果如表。 　　　实验组别 实验步骤　　　 甲 乙 丙 丁 向肠袋内注 入等量的溶液, 使其充盈 0.7% NaCl 10 mL 0.9% NaCl 10 mL 1.1% NaCl 10 mL 0.9% NaCl+ 微量Na+载体 蛋白的抑制剂 共10 mL 维持正常体 温半小时后, 测肠袋内NaCl 溶液的量 1 mL 3 mL 5 mL 9.9 mL 请根据实验结果回答问题: (1)实验开始时,水在肠腔和血液之间的移动方向是:甲组从　　　　　　　;丙组从　　　　　　　。在这一过程中水分子的运动方向是从溶液浓度　　　　处流向溶液浓度　　　　处。本实验中水分子的这种移动过程称为　　　　　。  (2)比较乙和丁的实验结果,可推测小肠在吸收Na+时,需要　　　　　　　的参与。  答案　(1)抗病矮秆　(2)高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;控制这两对性状的基因位于非同源染色体上　(3)将纯合的抗病高秆与感病矮秆杂交,产生F1,让F1与感病矮秆杂交 解析　(1)通过杂交育种,可将两个或多个品种的优良性状集中在一起。(2)抗病与感病、高秆与矮秆各自受一对等位基因控制,两对基因位于两对同源染色体上均符合分离定律时,才可依据自由组合定律对杂交结果进行正确预测。(3)纯合抗病高秆和感病矮秆杂交获得F1,让F1与感病矮秆测交,若测交后代有抗病高秆、抗病矮秆、感病高秆和感病矮秆四种表现型,且比例为1∶1∶1∶1,则这两对等位基因满足上述3个条件。 25.(2013江苏单科,27,8分)如图为研究渗透作用的实验装置,请回答下列问题: (1)漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液,漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时的液面差为Δh,此时S1和S2浓度大小关系为　　　　。  (2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的　　　　,两者在物质透过功能上的差异是　　　　。  (3)为进一步探究两种膜的特性,某兴趣小组做了以下实验。 实验材料:紫色洋葱。 实验器具:如图所示的渗透装置(不含溶液),光学显微镜,载玻片,盖玻片,镊子,刀片,吸水纸,擦镜纸,滴管,记号笔等。 实验试剂:蒸馏水,0.3 g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。部分实验步骤和结果如下: ①选两套渗透装置,标上代号X和Y。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水,分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液,均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差的装置有　　　　(填代号)。  ②选两片洁净的载玻片,　　　　,在载玻片中央分别滴加　　　　,制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。  ③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化,两者都能出现的现象是　　　　。  (4)上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是　　　　。  答案　(8分)(1)S1>S2　(2)原生质层　原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能 (3)①X　②标号　蒸馏水　③质壁分离 (4)KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原 解析　本题主要考查渗透作用、质壁分离与复原的相关知识。(1)题图状态下,S1和S2浓度大小关系应为S1>S2。由于半透膜两侧浓度差的存在,此时水分子仍有由S2至S1的流动趋势,这种趋势对半透膜产生向上的静水压,而这个静水压恰好与Δh高的液柱对半透膜产生的压强相等,只有这样才能在保证Δh高的液柱的情况下,进出半透膜的水分子相当。(2)渗透作用装置中的半透膜相当于成熟植物细胞中的原生质层,两者在物质透过功能上的差异是:原生质层为选择透过性膜,能主动转运有关物质,这个功能是半透膜不具备的。(3)①根据两套渗透装置的设置可知,渗透平衡时出现液面差的装置为X,而Y中由于KNO3溶液中的K+和NO3-都可通过半透膜,最终达到半透膜两侧溶液浓度相同,漏斗内外液面平齐。②制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片的顺序:选两片洁净的载玻片,标号1、2;在载玻片中央分别滴加蒸馏水;再在其中放置撕取的洋葱鳞片叶外表皮;最后盖上盖玻片。③由于提供的蔗糖溶液和KNO3溶液的浓度均高于洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液的浓度,所以两者都能发生质壁分离现象。(4)KNO3溶液中细胞质壁分离后又自动复原,说明K+和NO3-能通过原生质层进入细胞液,而造成细胞内外溶液浓度反转,使质壁分离的细胞发生自动复原,上述现象充分验证了细胞膜的功能特性——选择透过性。 考点二　物质进出细胞的方式 1.(2022山东,3,2分)NO3-和NH4+是植物利用的主要无机氮源,NH4+的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动,NO3-的吸收由H+浓度梯度驱动,相关转运机制如图。铵肥施用过多时,细胞内NH4+的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是 (　　) A.NH4+通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP B.NO3-通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输 C.铵毒发生后,增加细胞外的NO3-会加重铵毒 D.载体蛋白NRT1.1转运NO3-和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关 答案　B　NH4+通过AMTs进入细胞由根细胞膜两侧的电位差驱动,A错误;NO3-的吸收由H+浓度梯度驱动,属于主动运输,而NO3-通过SLAH3转运到细胞外为顺浓度梯度运输,属于被动运输,B正确;增加细胞外的NO3-可促进载体蛋白NRT1.1转运NO3-和H+进入细胞,从而减弱细胞外酸化程度,故可减轻铵毒,C错误;据图可知,载体蛋白NRT1.1转运NO3-的方式属于主动运输,转运速度与膜外浓度不呈正相关,D错误。 2.(2022湖北,4,2分)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 答案　B　硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性,从而使水分子不能以协助扩散的方式进出细胞,但可以自由扩散的方式进出细胞,因此经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会通过自由扩散缓慢吸水而膨胀,而未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会通过协助扩散和自由扩散迅速吸水膨胀,A、C正确;经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会通过自由扩散缓慢失水而变小,而未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会通过协助扩散和自由扩散迅速失水变小,B错误,D正确。 3.(2022辽宁,9,2分)水通道蛋白(AQP)是一类细胞膜通道蛋白。检测人唾液腺正常组织和水肿组织中3种AQP基因mRNA含量,发现AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化,而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍。下列叙述正确的是 (　　) A.人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列相同 B.AQP蛋白与水分子可逆结合,转运水进出细胞不需要消耗ATP C.检测结果表明,只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成 D.正常组织与水肿组织的水转运速率不同,与AQP蛋白的数量有关 答案　D　人唾液腺正常组织中的AQP1、AQP3和AQP5三种水通道蛋白的氨基酸序列不同,A错误;膜通道蛋白参与物质跨膜运输的过程中不与被运输的物质结合,B错误;水肿组织中三种水通道蛋白均参与水分子的跨膜运输,与正常组织相比,水肿组织中AQP5基因表达过量,说明正常组织与水肿组织的水转运速率不同,与AQP蛋白的数量有关,C错误,D正确。 4.(2021湖北,11,2分)红细胞在高渗NaCl溶液(浓度高于生理盐水)中体积缩小,在低渗NaCl溶液(浓度低于生理盐水)中体积增大。下列有关该渗透作用机制的叙述,正确的是(　　) A.细胞膜对Na+和Cl-的通透性远高于水分子,水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液 B.细胞膜对水分子的通透性远高于Na+和Cl-,水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液 C.细胞膜对Na+和Cl-的通透性远高于水分子,Na+和Cl-从高渗溶液扩散至低渗溶液 D.细胞膜对水分子的通透性远高于Na+和Cl-, Na+和Cl-从高渗溶液扩散至低渗溶液 答案　B　渗透压是溶液中溶质微粒对水的吸引力,红细胞在高渗NaCl溶液中体积缩小,说明红细胞的细胞内液的渗透压小于高渗NaCl溶液,红细胞吸收Na+和Cl-的幅度较小,而失水的幅度较大,即红细胞对水分子的通透性远高于Na+和Cl-,水分子从红细胞的细胞内液扩散至高渗NaCl溶液,导致红细胞体积缩小;红细胞在低渗NaCl溶液中体积增大,说明红细胞的细胞内液的渗透压高于低渗NaCl溶液,水分子从低渗NaCl溶液扩散至红细胞的细胞内液,导致红细胞体积增大。综上所述,B正确。 5.(2021山东,2,2分)液泡是植物细胞中储存Ca2+的主要细胞器。液泡膜上的H+焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H+,建立液泡膜两侧的H+浓度梯度。该浓度梯度驱动H+通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输,从而使Ca2+以与H+相反的方向同时通过CAX进入液泡并储存。下列说法错误的是(　　) A.Ca2+通过CAX的跨膜运输方式属于协助扩散 B.Ca2+通过CAX的运输有利于植物细胞保持坚挺 C.加入H+焦磷酸酶抑制剂,Ca2+通过CAX的运输速率变慢 D.H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输 答案　A　根据题意可知,整个运输过程中,首先H+通过主动运输从细胞质基质进入液泡,从而建立液泡膜两侧的H+浓度梯度,然后H+顺浓度梯度通过载体蛋白CAX经协助扩散运出液泡,同时H+浓度梯度驱动Ca2+通过主动运输进入液泡,该过程属于反向协同运输,A错误,D正确;Ca2+通过CAX运输进入液泡后,增大了细胞液的渗透压,有利于植物细胞从外界吸水,使植物细胞保持坚挺,B正确;加入H+焦磷酸酶抑制剂后,用于H+主动运输的能量减少,液泡膜两侧的H+浓度梯度不易建立,而Ca2+通过CAX运输进入液泡需要H+浓度梯度来驱动,故加入H+焦磷酸酶抑制剂后,Ca2+通过CAX的运输速率变慢,C正确。 6.(2021河北,4,2分)人体成熟红细胞能够运输O2和CO2,其部分结构和功能如图,①~⑤表示相关过程。下列叙述错误的是(　　) A.血液流经肌肉组织时,气体A和B分别是CO2和O2 B.①和②是自由扩散,④和⑤是协助扩散 C.成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP,为③提供能量 D.成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中 答案　D　人体成熟红细胞能运输O2和CO2,当血液流经肌肉组织时,红细胞可通过②释放O2供肌肉组织细胞利用,同时CO2通过①进入红细胞并被携带到肺部进行气体交换,A正确;O2和CO2跨膜运输方式是自由扩散,④为葡萄糖顺浓度梯度运输进入红细胞,⑤是水分子经水通道蛋白运输进入红细胞,运输方式均为协助扩散,B正确;成熟红细胞没有线粒体,只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP,为③无机盐离子的主动运输提供能量,C正确;成熟红细胞没有细胞核和细胞器,无法合成和运输糖蛋白等蛋白质,膜蛋白无法更新,D错误。 7.(2018北京理综,1,6分)细胞膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。下列物质中,以(自由)扩散方式通过细胞膜的是(　　) A.Na+　　　B.二氧化碳 C.RNA　　　D.胰岛素 答案　B　本题以物质跨膜运输方式为信息载体,考查了常见物质跨膜运输的方式,属于对生命观念素养中结构与功能观要素的考查。以自由扩散方式跨膜运输的物质有O2、CO2等气体以及脂溶性物质等,B正确。 8.(2017江苏单科,22,3分)如图为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化过程的示意图。下列相关叙述错误的是(多选)(　　) A.蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输 B.单糖逆浓度梯度转运至薄壁细胞 C.ATP生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输 D.蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞 答案　BCD　本题主要考查物质跨膜运输的方式及载体的特点等知识。分析题图可知,蔗糖由伴胞经胞间连丝顺浓度梯度运输到筛管,由此可推测蔗糖的水解保证了蔗糖浓度差的存在,有利于蔗糖顺浓度梯度运输,A正确;根据题图可看出蔗糖水解成的单糖顺浓度梯度经单糖转运载体运输至薄壁细胞,B错误;从题图中可确定蔗糖的运输为被动运输,不消耗ATP,因此ATP生成抑制剂不会直