2024-2025學(xué)年新教材高中生物第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié)第2課時(shí)探究植物細(xì)胞的吸水和失水與被動(dòng)運(yùn)輸課時(shí)分層作業(yè)含解析新人教版必修1

PAGE6-第2課時(shí)探究植物細(xì)胞的吸水和失水與被動(dòng)運(yùn)輸(建議用時(shí)：40分鐘)題組一探究植物細(xì)胞的吸水和失水1．在紫色洋蔥外表皮細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分別后，為了進(jìn)一步視察其質(zhì)壁分別的復(fù)原現(xiàn)象，可從蓋玻片的一側(cè)滴入()A．質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸B．清水C．體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液D．質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液B[質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸會(huì)使細(xì)胞死亡，A不符合題意；紫色洋蔥外表皮細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分別后，滴加清水，細(xì)胞會(huì)發(fā)生滲透吸水，最終會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分別的復(fù)原現(xiàn)象，B符合題意；酒精能使細(xì)胞死亡，C不符合題意；質(zhì)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(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分別，D不符合題意。]2．洋蔥表皮細(xì)胞質(zhì)壁分別和復(fù)原試驗(yàn)過(guò)程中，液泡的體積會(huì)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(shuō)明細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分別，此時(shí)滴加的液體濃度應(yīng)大于細(xì)胞液的濃度，一般滴加高濃度的蔗糖溶液。液泡體積變大，說(shuō)明細(xì)胞正在發(fā)生質(zhì)壁分別后的復(fù)原，此時(shí)滴加的液體濃度應(yīng)小于細(xì)胞液的濃度，一般滴加清水。]3．與植物細(xì)胞的吸水和失水的探究試驗(yàn)材料及外界溶液有關(guān)的正確敘述分別是()①試驗(yàn)材料必需是成熟的植物活組織細(xì)胞②細(xì)胞液最好有顏色，便于視察和推斷細(xì)胞質(zhì)壁分別和復(fù)原的程度③細(xì)胞液必需有顏色，否則不能發(fā)生質(zhì)壁分別和復(fù)原④外界溶液的濃度應(yīng)適中，不能過(guò)低或過(guò)高⑤外界溶液必需對(duì)細(xì)胞無(wú)毒害⑥外界溶液的濃度無(wú)特別要求，任何濃度均可以A．①②、⑤⑥ B．①②、④⑤C．①③、④⑤ D．①③、⑤⑥B[質(zhì)壁分別的前提條件是試驗(yàn)材料必需是成熟的植物活組織細(xì)胞，①正確；所選細(xì)胞的細(xì)胞液最好有顏色，這樣便于視察和推斷細(xì)胞質(zhì)壁分別及其復(fù)原的程度，②正確；細(xì)胞液是否有顏色不能確定質(zhì)壁分別及其復(fù)原是否可以發(fā)生，③錯(cuò)誤；外界溶液的濃度應(yīng)適中，不能過(guò)低或過(guò)高，否則會(huì)使試驗(yàn)現(xiàn)象不明顯或使細(xì)胞失水過(guò)多死亡，④正確；外界溶液必需對(duì)細(xì)胞無(wú)毒害，因?yàn)樵撛囼?yàn)須要細(xì)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(cuò)誤。]4．取洋蔥的少量組織細(xì)胞制成圖A的臨時(shí)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(xì)胞的吸水和失水，整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程保證細(xì)胞始終為生活狀態(tài)。據(jù)圖回答：(1)試驗(yàn)室一般選用洋蔥鱗片葉________(填“內(nèi)”或“外”)表皮細(xì)胞作為試驗(yàn)材料。(2)與B過(guò)程相比，D過(guò)程視察到的植物細(xì)胞的體積變更是________；D過(guò)程中植物細(xì)胞所處外界溶液的濃度變更是________。(3)E過(guò)程是在蓋玻片一側(cè)滴加________，在另一側(cè)用吸水紙吸引，使溶液浸潤(rùn)整個(gè)標(biāo)本。(4)F過(guò)程中細(xì)胞吸水實(shí)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(guò)程視察到的現(xiàn)象是細(xì)胞_____________________________________。[解析](1)紫色的洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞帶有顏色，便于視察，因此試驗(yàn)室一般選用洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞作為試驗(yàn)材料。(2)B過(guò)程視察的是正常的細(xì)胞，D過(guò)程視察的是發(fā)生質(zhì)壁分別的細(xì)胞，由于植物細(xì)胞最外面是細(xì)胞壁，且其伸縮性很小，因此發(fā)生質(zhì)壁分別時(shí)整個(gè)植物細(xì)胞體積基本不變；細(xì)胞質(zhì)壁分別過(guò)程中水從細(xì)胞液進(jìn)入外界溶液中，導(dǎo)致外界溶液濃度減小。(3)E過(guò)程是在蓋玻片一側(cè)滴加清水，在另一側(cè)用吸水紙吸引，使溶液浸潤(rùn)整個(gè)標(biāo)本。(4)加清水后，植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分別復(fù)原，在此過(guò)程中，細(xì)胞內(nèi)的滲透壓變小，導(dǎo)致植物細(xì)胞的吸水實(shí)力減弱，水由外界溶液進(jìn)入液泡中，導(dǎo)致液泡體積變大。(5)把洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞放在肯定濃度的KNO3溶液中，細(xì)胞先失水，發(fā)生質(zhì)壁分別。當(dāng)鉀離子和硝酸根離子進(jìn)入細(xì)胞后，導(dǎo)致細(xì)胞液濃度上升，細(xì)胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁分別的復(fù)原。因此若將蔗糖溶液換為肯定濃度的KNO3溶液，則D過(guò)程視察到的現(xiàn)象是細(xì)胞先質(zhì)壁分別，然后質(zhì)壁分別自動(dòng)復(fù)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(zhì)壁分別，然后質(zhì)壁分別自動(dòng)復(fù)原題組二自由擴(kuò)散和幫助擴(kuò)散5．如圖表示物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的一種方式。據(jù)圖分析錯(cuò)誤的是()A．圖中的物質(zhì)可代表甘油分子B．這種轉(zhuǎn)運(yùn)方式不行逆濃度梯度進(jìn)行C．細(xì)胞產(chǎn)生的能量不影響該物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)速率D．該轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白只能搬運(yùn)這種物質(zhì)A[甘油分子進(jìn)入細(xì)胞的方式是自由擴(kuò)散，而圖示過(guò)程為幫助擴(kuò)散，A錯(cuò)誤；圖中物質(zhì)順濃度梯度運(yùn)輸，須要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，不消耗能量，不行逆濃度梯度運(yùn)輸，B正確；幫助擴(kuò)散的運(yùn)輸動(dòng)力是濃度差，不須要能量，因此細(xì)胞產(chǎn)生的能量不會(huì)影響該物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)速率，C正確；轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白運(yùn)輸物質(zhì)具有特異性，所以一般狀況下，圖中轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白只能運(yùn)輸該物質(zhì)，D正確。]6．GLUT2是肝細(xì)胞的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，其作用過(guò)程如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．CLUT2順濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖B．CLUT2的空間結(jié)構(gòu)可發(fā)生變更C．GLUT2的數(shù)量與轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的速率無(wú)關(guān)D．GLUT2的轉(zhuǎn)運(yùn)功能具有專一性C[GLUT2起載體的作用，轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程不消耗能量，為幫助擴(kuò)散，順濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖，A正確；對(duì)比GLUT2的狀態(tài)A與狀態(tài)B說(shuō)明GLUT2的空間結(jié)構(gòu)可發(fā)生變更，B正確；幫助擴(kuò)散的轉(zhuǎn)運(yùn)速率與轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量有關(guān)，在肯定范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量越多，轉(zhuǎn)運(yùn)速率越大，C錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)運(yùn)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(jìn)行細(xì)胞質(zhì)壁分別和復(fù)原的試驗(yàn)，原生質(zhì)層長(zhǎng)度和細(xì)胞長(zhǎng)度分別用b和a表示(如下圖)，下列敘述正確的是()A．a(chǎn)、b分別表示細(xì)胞和液泡的長(zhǎng)度B．若將圖中所示狀態(tài)的細(xì)胞放入清水中，a基本保持不變C．同一細(xì)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(xì)胞的兩端測(cè)量的，代表的是細(xì)胞的長(zhǎng)度，b是細(xì)胞內(nèi)縮小的原生質(zhì)層，代表的是原生質(zhì)層的長(zhǎng)度，A項(xiàng)錯(cuò)誤。將圖中所示狀態(tài)的細(xì)胞放入清水中，細(xì)胞壁的伸縮性很小，細(xì)胞長(zhǎng)度基本保持不變，B項(xiàng)正確。同一細(xì)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(zhì)層與細(xì)胞壁之間的距離越大，質(zhì)壁分別程度越大，細(xì)胞失水越多，紫色越深，C項(xiàng)錯(cuò)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(zhì)層與細(xì)胞壁之間的距離減小，質(zhì)壁分別程度越小，所用蔗糖溶液濃度越低，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]8．如圖曲線表示完全相同的兩個(gè)植物細(xì)胞分別放置在A、B溶液中細(xì)胞失水量的變更狀況。相關(guān)敘述不正確的是()A．該試驗(yàn)可選取綠色植物成熟的葉肉細(xì)胞來(lái)進(jìn)行B．若B溶液的濃度稍減小，則曲線中b點(diǎn)左移C．兩條曲線的差異是由A、B溶液濃度不同導(dǎo)致的D．6min時(shí)取出兩個(gè)細(xì)胞用顯微鏡視察，均可看到質(zhì)壁分別現(xiàn)象C[質(zhì)壁分別和復(fù)原試驗(yàn)中要選擇含有大液泡的植物細(xì)胞，如成熟的葉肉細(xì)胞，A正確；若B溶液的濃度稍減小，則濃度差減小，相同時(shí)間內(nèi)失水的程度變小，復(fù)原時(shí)所須要的時(shí)間變短，即a點(diǎn)左下移，b點(diǎn)左移，B正確；在0～4min內(nèi)，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(shì)不同，是因?yàn)槿芤翰煌珹可能是蔗糖溶液，B可能是肯定濃度的硝酸鉀溶液，C錯(cuò)誤；6min時(shí)兩個(gè)細(xì)胞失水量較大，細(xì)胞都處于質(zhì)壁分別狀態(tài)，D正確。]9．探討發(fā)覺(jué)，水分子進(jìn)入植物細(xì)胞的兩種方式如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.根毛細(xì)胞吸水實(shí)力與其細(xì)胞液中水的相對(duì)含量有關(guān)B．土壤溶液濃度過(guò)高時(shí)，植物細(xì)胞失水須要消耗能量C．水分子通過(guò)水通道蛋白是順相對(duì)含量梯度運(yùn)輸?shù)腄．水分子不通過(guò)水通道蛋白的跨膜運(yùn)輸方式為自由擴(kuò)散B[根毛細(xì)胞吸水實(shí)力與其細(xì)胞液中水的相對(duì)含量有關(guān)，例如細(xì)胞液中水的相對(duì)含量少，根毛細(xì)胞吸水實(shí)力強(qiáng)，A正確；土壤溶液濃度過(guò)高時(shí)，細(xì)胞失水，可通過(guò)自由擴(kuò)散或幫助擴(kuò)散失水，都不須要消耗能量，B錯(cuò)誤；據(jù)題圖分析，水分子通過(guò)水通道蛋白是順相對(duì)含量梯度進(jìn)行的，C正確；水分子不通過(guò)水通道蛋白的跨膜運(yùn)輸方式為自由擴(kuò)散，D正確。]10．水通道蛋白位于部分細(xì)胞的細(xì)胞膜上，能介導(dǎo)水分子跨膜運(yùn)輸，提高水分子的運(yùn)輸效率。如圖是豬的紅細(xì)胞在不同濃度的NaCl溶液中，紅細(xì)胞體積和初始體積之比的變更曲線(O點(diǎn)對(duì)應(yīng)的濃度為紅細(xì)胞吸水漲破時(shí)的NaCl溶液濃度)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)在低滲溶液中，紅細(xì)胞吸水漲破釋放內(nèi)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(xì)胞在濃度為_(kāi)_______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(xì)胞甲、乙分別放置在A點(diǎn)和B點(diǎn)對(duì)應(yīng)濃度的NaCl溶液中，一段時(shí)間后，紅細(xì)胞乙的吸水實(shí)力________(填“大于”“小于”或“等于”)紅細(xì)胞甲，緣由是_______________________。(3)將豬的紅細(xì)胞和肝細(xì)胞置于蒸餾水中，發(fā)覺(jué)紅細(xì)胞吸水漲破所需的時(shí)間少于肝細(xì)胞，結(jié)合以上信息分析，其緣由可能是_______________________。(4)水分子通過(guò)膜上水通道蛋白的速度________(填“大于”“小于”或“等于”)自由擴(kuò)散的速度。[解析](1)在低滲溶液中，紅細(xì)胞吸水漲破釋放內(nèi)容物后，剩余的部分稱為“血影”，依據(jù)哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞的結(jié)構(gòu)可知，“血影”是細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，其主要成分是蛋白質(zhì)和磷脂。依據(jù)圖示可知，豬的紅細(xì)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(diǎn)對(duì)應(yīng)的NaCl溶液的濃度高，紅細(xì)胞乙失水量多，細(xì)胞質(zhì)滲透壓較高，因此細(xì)胞吸水實(shí)力較強(qiáng)。(3)將豬的紅細(xì)胞和肝細(xì)胞置于蒸餾水中，發(fā)覺(jué)紅細(xì)胞吸水漲破所需的時(shí)間少于肝細(xì)胞，其緣由可能是紅細(xì)胞細(xì)胞膜上存在水通道蛋白，肝細(xì)胞細(xì)胞膜上無(wú)水通道蛋白。(4)依據(jù)第(3)小題的分析可推知，水分子通過(guò)膜上水通道蛋白的速度大于自由擴(kuò)散的速度。[答案](1)蛋白質(zhì)和磷脂150(2)大于紅細(xì)胞乙失水量多，細(xì)胞質(zhì)滲透壓更高，細(xì)胞吸水實(shí)力更強(qiáng)(3)紅細(xì)胞細(xì)胞膜上存在水通道蛋白，肝細(xì)胞細(xì)胞膜上無(wú)水通道蛋白(4)大于不能正確分析不同外界溶液中植物細(xì)胞的變更11．將若干生理狀況基本相同、長(zhǎng)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(yàn)組)中，尿素溶液、KNO3溶液和蔗糖溶液分別編號(hào)為1、2、3組。測(cè)量試驗(yàn)過(guò)程中各時(shí)間點(diǎn)每組蘿卜條的平均長(zhǎng)度，結(jié)果如下圖。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是()A．試驗(yàn)組中都發(fā)生了質(zhì)壁分別和復(fù)原B．比照組中水分子在前15min進(jìn)入了細(xì)胞，15min之后不再進(jìn)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(jìn)入細(xì)胞液D．3組中，假如始終增大蔗糖溶液濃度，蘿卜條就會(huì)始終縮短C[據(jù)圖分析，在清水中，細(xì)胞吸水，蘿卜條長(zhǎng)度先略微變長(zhǎng)一點(diǎn)，然后保持不變，說(shuō)明細(xì)胞汲取了少量的水；在尿素溶液中，蘿卜條長(zhǎng)度先變短，再變長(zhǎng)，最終保持原來(lái)的長(zhǎng)度不變，說(shuō)明細(xì)胞先失水(質(zhì)壁分別)，后來(lái)由于尿素分子進(jìn)入細(xì)胞液，使細(xì)胞液溶質(zhì)的濃度高于外界溶液溶質(zhì)的濃度，細(xì)胞吸水復(fù)原(質(zhì)壁分別復(fù)原)；在KNO3溶液中，蘿卜條長(zhǎng)度先變短，再變長(zhǎng)，最終保持原來(lái)的