届高三生物第一轮复习 第4章 第12节 物质跨膜运输的实例 细胞膜的流动镶嵌模型练习 新人教版必修1.docx

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届高三生物第一轮复习第4章第12节物质跨膜运输的实例细胞膜的流动镶嵌模型练习新人教版必修1

物质跨膜运输的实例生物膜的流动镶嵌模型练习教师版

（40分钟　100分）

一、基础全面练（共8小题，每小题5分，共40分）

1.（2015·青岛模拟）下列能正确表示细胞膜结构的是（　　）

【解析】选B。

首先依据磷脂分子的头部具有亲水性、尾部具有疏水性的特点，确定磷脂双分子层应该是尾与尾相对，排除A、C项；D项在膜的两侧都没有糖蛋白；而B项在膜的外侧有糖蛋白存在，故B项正确。

【知识总结】与细胞膜有关的内容

（1）细胞膜的成分：

蛋白质、脂质和少量糖类；其中主要成分是蛋白质、脂质。

（2）细胞膜的不同功能由膜上蛋白质的种类和数量决定。

（3）细胞膜的基本支架：

磷脂双分子层。

（4）细胞膜的结构特点：

一定的流动性。

（5）细胞膜的生理功能：

选择透过性。

2.构成生物膜的成分之一是磷脂分子，下图是用磷脂分子制作的一种人工膜，下列说法正确的是（　　）

A.该球体中间可包裹脂类物质

B.磷脂分子的“头”部是疏水基团

C.磷脂分子在膜上是静止不动的

D.生物膜也由单层磷脂分子构成

【解析】选A。

磷脂分子的头部为亲水基团，尾部为疏水基团，所以图中所示的球体中间可包裹脂类物质；磷脂分子在细胞膜上是双层存在的，并且是运动的。

【方法规律】磷脂分子层排布的规律

磷脂分子有疏水端和亲水端，根据相似相溶的原理会出现磷脂分子头部对应的是水溶液，而尾部对应的是脂溶性物质。

（1）人工膜的两种情况。

①若人工膜的内侧和外侧均为水溶液，则此时必须是双层磷脂分子，和细胞膜的结构组成相同。

②若人工膜的内侧为脂溶性物质，外侧为水溶液，则为单层磷脂分子，如上题中所示。

（2）单层膜结构（非球形）。

①若放在水溶液中，则此时亲水端与水接触，如图所示：

②若放在脂溶性溶液中，则此时疏水端与液面接触，如图所示：

3.（2015·江门模拟）为研究甲地某植物能不能移植到乙地生长，某生物学研究性学习小组设计了一个测定该植物细胞液浓度的实验方案，实验结果如下表：

浓度（mol/L）

0.15

0.2

0.25

0.3

质壁分离状况

不分离

刚分离

显著

显著

他们又测定了乙地土壤溶液浓度，发现乙地土壤溶液的浓度适合该植物生长，则乙地土壤溶液的浓度最可能是（　　）

A.≥0.2　　　　　　　　B.≤0.2

C.<0.2D.0.15<土壤溶液<0.3

【解析】选C。

由表格信息知，该植物细胞液浓度约为0.2mol/L，该植物要能在乙地生长，则必须保证能正常吸水，即土壤溶液浓度小于细胞液浓度。

【延伸探究】若把上述植物移植到溶液浓度为0.3mol/L的土壤中，会发生什么现象？

提示：

植物过度失水而萎蔫，甚至死亡。

4.（2015·湖南三校联考）把蚕豆植株放在湿润的空气中光照一段时间后，取蚕豆叶下表皮制作临时装片，先在清水中观察，然后用0.3g/mL蔗糖溶液取代清水，继续观察，结果如下图所示。

对此现象的推断最合理的是（　　）

A.清水中的保卫细胞因失水导致气孔开放

B.蔗糖进入保卫细胞后，细胞吸水导致气孔关闭

C.清水中的保卫细胞很快出现质壁分离自动复原

D.蔗糖溶液中的保卫细胞因失水导致气孔关闭

【解析】选D。

先在清水中观察，发现气孔开放，可推测在清水中细胞吸水使气孔开放，A、C项错误；然后用0.3g/mL的蔗糖溶液取代清水，保卫细胞失水导致气孔关闭，而蔗糖不能进入细胞，B项错误，D项正确。

5.（2015·益阳模拟）胭脂红是一种水溶性的大分子食用色素。

在观察细胞质壁分离及复原实验中，可用高浓度的胭脂红溶液作为外界溶液，观察无色洋葱鳞片叶表皮细胞的变化。

下列有关叙述正确的是（　　）

A.细胞刚发生质壁分离时细胞的液泡为红色

B.若细胞发生质壁分离复原，细胞内的无色区域变小

C.处于质壁分离状态细胞的细胞液浓度一定小于外界溶液的浓度

D.当质壁分离不能复原时，细胞内可能会出现红色区域

【解析】选D。

胭脂红是大分子，不能透过细胞膜，液泡无色；若细胞发生质壁分离复原，细胞吸水，细胞内的无色区域变大；在质壁分离过程中细胞液浓度小于外界溶液浓度，在质壁分离复原过程中细胞液浓度大于外界溶液浓度；当质壁分离不能复原时，细胞已经死亡，胭脂红进入细胞，细胞内可能会出现红色区域。

6.下图甲为细胞膜的亚显微结构模式图，图乙为图甲细胞膜的磷脂分子结构模式图。

下列有关描述错误的是（　　）

A.图甲中的①②③共同为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境

B.图乙分子可识别“自己”和“非己”的成分

C.图甲中②与细胞的选择吸收有关，①②可作为气味分子的受体并完成信息的传递

D.图乙是细胞膜的主要成分之一

【解题指南】解答本题需具备以下知识：

（1）细胞膜由脂质、蛋白质、糖类构成，对细胞有保护作用。

（2）细胞表面的糖蛋白有保护、润滑、细胞识别等作用。

【解析】选B。

图甲中①表示多糖，②表示蛋白质，③表示磷脂双分子层，①②③共同构成了细胞膜，为细胞的生命活动提供了相对稳定的内部环境；细胞膜上的糖蛋白具有识别作用，磷脂分子无此功能；有的蛋白质是载体蛋白，与选择吸收有关，有的糖蛋白可作为受体；细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质。

7.细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，下列实例中能反映该特点的是

（　　）

①吞噬细胞吞噬病菌

②小肠绒毛上皮细胞对Na+、K+的吸收

③核糖体上合成的蛋白质进入细胞核

④变形虫能伸出伪足

A.①③B.①②③

C.①④D.①②④

【解析】选D。

①吞噬细胞吞噬病菌，④变形虫能伸出伪足直接体现了细胞膜的流动性；②小肠绒毛上皮细胞对Na+、K+的吸收则要依赖蛋白质的运动，因此也体现了细胞膜的流动性；③核糖体中合成的蛋白质通过核孔进入细胞核，不能体现细胞膜的流动性。

【知识总结】高中生物中细胞膜流动性的具体表现归纳

（1）植物细胞出现的质壁分离与复原实验。

（2）白细胞吞噬病菌。

（3）变形虫捕食和运动时伪足的形成。

（4）草履虫取食过程中食物泡的形成以及废渣的排出。

（5）动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程。

（6）细胞杂交时的细胞融合。

（7）红细胞通过狭窄毛细血管时的变形。

（8）精子细胞形成精子的变形。

（9）受精过程。

（10）变形虫的切割实验。

8.（2015·鹤壁模拟）图甲是哺乳动物M的红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞的体积（V）与初始体积（V0）之比的变化曲线；图乙是红细胞裂解后正常、外翻性小泡的形成示意图。

下列相关分析正确的是（　　）

A.该红细胞细胞内液浓度与90mmol·L-1NaCl溶液的浓度相当

B.250mmol·L-1NaCl溶液不影响该细胞代谢

C.细胞裂解及小泡的形成可体现生物膜的选择透过性

D.外翻性小泡膜外侧可能不含有信号分子的受体

【解析】选D。

从图甲可知，在NaCl溶液浓度为90mmol·L-1时红细胞涨破，说明红细胞细胞内液的浓度大于90mmol·L-1；NaCl溶液浓度为250mmol·L-1时，红细胞处于失水状态，细胞代谢受到影响；细胞裂解及小泡的形成可体现生物膜的流动性；外翻性小泡膜外侧相当于红细胞细胞膜的内侧，而信号分子的受体主要分布在细胞膜的外侧。

二、能力培优练（共2小题，每小题6分，共12分）

9.（2014·新课标全国卷Ⅱ）将某植物的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0.4～0.5mol·L-1

【解题指南】

（1）题干关键词：

“花冠切成大小和形状相同的细条”“置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间”“只有水分交换”。

（2）图示信息：

蔗糖溶液浓度不同，浸泡在其中的植物的花冠细条长度不同，是细胞发生渗透作用吸水膨胀或失水皱缩的缘故。

【解析】选D。

本题主要考查细胞的渗透作用以及识图能力、数据分析能力。

A项中，a组比值小于b组且都小于1，说明a组细胞吸水比b组多，所以a组液泡中的溶质浓度比b组的要小，错误。

B项中，f组比值大于1，说明是细胞失水皱缩，b组比值小于1，说明细胞吸水膨胀，因此f组细胞中液泡的失水量是大于b组的，错误。

C项中，水进出细胞的方式属于自由扩散，不消耗能量，错误。

D项中，使细条在浸泡前后长度不变的话，则实验前长度/实验后长度=1，从图中可以看出，对应的蔗糖浓度介于0.4～0.5mol·L-1，正确。

10.糖脂普遍存在于细胞膜上，不同的细胞中糖脂的种类不同，下图是人红细胞表面的ABO血型糖脂的结构示意图，判断下列有关叙述错误的是（　　）

A.糖脂是由糖类和磷脂分子结合而成的

B.红细胞ABO血型的不同在于组成糖脂中的糖的种类和排列顺序

C.糖脂和糖蛋白都具有识别作用

D.糖脂位于细胞膜外表面

【解析】选A。

糖脂是由糖类和脂质分子结合而成的，不一定是磷脂；由图可知，决定ABO血型的物质为糖脂中的糖的种类和排列顺序；糖脂具有识别作用，应位于细胞膜的外表面。

三、大题规范练（共3小题，共48分）

11.（18分）（2015·济南模拟）根据细胞膜的化学成分和结构特点，分析下列材料并回答有关问题：

（1）1895年E.Overton在研究各种未受精卵细胞的通透性时，发现脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶于脂质的物质透过细胞膜十分困难。

这表明组成细胞膜的主要成分中有　　　　　　　　　　　　。

（2）1925年E.Gorter和F.Grendel用丙酮提取红细胞细胞膜的脂质，并将它在空气—水界面上展开时，这个单层分子的面积相当于原来红细胞表面积的两倍。

由此可以认为细胞膜由　　　　　　　　　组成。

（3）科学工作者用绿色和红色荧光染料，分别标记人和鼠的细胞膜上的蛋白质，然后将两个细胞融合成一个细胞。

起初，一半膜发绿色荧光，另一半膜发红色荧光。

一段时间后，两种颜色的荧光点均匀分布，如下图所示：

①该实验结果说明细胞膜　　　　　　　　　　　　　　，这是因为　　　　

　　　　　　　　　　　　。

②若在两个细胞融合成一个细胞后，将融合细胞置于0℃条件下保持40min，则融合细胞仍是一半膜发绿色荧光，另一半膜发红色荧光，这说明 　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

【解析】本题结合一些物理、化学常识，考查细胞膜的成分和结构。

（1）根据化学上的“相似相溶”原理可知，材料证明了组成细胞膜的主要成分中有脂质物质。

（2）由题意可推知细胞膜由两层磷脂分子组成。

（3）采用图解方式考查细胞膜的结构特点。

①该实验是人细胞和鼠细胞的融合实验，由两个细胞融合成一个细胞。

在融合前，分别用不同的荧光染料标记人和鼠细胞膜表面的蛋白质分子。

观察融合后的细胞，开始红、绿色各占一半，40min后两种颜色均匀分布在细胞膜表面，可推知一定是蛋白质分子运动的结果。

②0℃时，蛋白质分子的活性很低或基本不动，即温度能够影响蛋白质分子的活性。

答案：

（1）脂质分子

（2）磷脂双分子层（或两层磷脂分子）

（3）①具有一定的流动性　蛋白质分子的运动

②蛋白质分子的运动受温度的影响

12.（15分）成熟的植物细胞具有中央大液泡，可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。

图甲表示渗透装置吸水示意图，图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系，图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态（此时细胞有活性）。

请据图回答下列问题：

（1）由图甲漏斗液面上升可知，实验初始时c两侧浓度大小是a　　　　b（填“大于”“小于”或“等于”）。

由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在　　　　。

（2）图丙中相当于图甲中c结构的是　　　　（填序号），结构②中充满的液体是　　　　　　　　　　。

此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是　　　　。

A.细胞液>外界溶液B.细胞液<外界溶液

C.细胞液=外界溶液D.都有可能

（3）把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水中，发现细胞中液泡体积增大，说明细胞在渗透吸水，细胞能否无限吸水？

　　　，原因是　　　　　　　　　。

【解析】

（1）漏斗内液面上升是由细胞吸水引起的，水从溶液浓度低的一侧向浓度高的一侧移动，因此，由图甲中漏斗内液面上升可知，a侧液体的浓度小于b侧；图乙反映的是随吸水时间的延长，漏斗内液面升高的速率逐渐下降，这是由浓度差缩小造成的。

（2）图甲中c为半透膜，在图丙中可将细胞膜③、液泡膜⑤和两层膜之间的细胞质④看作一层半透膜，结构②中充满的液体是外界溶液；由于无法判断图丙的细胞是在吸水还是失水，因此，无法确定此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系。

（3）对于植物细胞而言，由于细胞壁的存在，且细胞壁的弹性有限，因此，细胞不可能无限吸水，当细胞因吸水体积增大到细胞壁所能膨大的最大限度时，细胞将不再吸水。

答案：

（1）小于　下降　

（2）③④⑤　外界溶液　D

（3）不能　细胞壁对原生质层有支持和保护的作用

13.（15分）下图为某学生进行某实验的基本操作步骤。

请回答下列问题：

（1）你认为他做该实验的目的是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（2）若所观察的植物细胞为洋葱鳞片叶表皮细胞，则B步骤主要观察细胞中紫色

　　　　的大小以及　　　　的位置。

（3）请描述C步骤的操作方法：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（4）某学生在F步骤观察时，发现质壁分离不能复原，最可能的原因是　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（5）通过实验发现，蔗糖溶液浓度不适宜会造成实验失败。

请据此拟定一个相关的研究课题：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

【解析】

（1）由图分析可知，该实验是探究植物细胞的吸水和失水实验。

（2）B步骤低倍镜下观察，目的主要是观察洋葱鳞片叶表皮细胞的液泡大小、原生质层的位置。

（3）步骤C是一种典型的引流法操作。

（4）发现质壁分离不能复原，说明植物细胞可能已死亡，原生质层失去了选择透过性。

（5）从蔗糖溶液浓度与质壁分离和复原的角度拟定实验课题，答案合理即可。

答案：

（1）观察植物细胞的质壁分离与复原（或探究植物细胞在什么情况下会失水或吸水，或证明原生质层相当于一层半透膜等）

（2）（中央）液泡　原生质层

（3）从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复几次

（4）质壁分离时间过长，细胞失水过多而死亡

（5）探究蔗糖溶液浓度对洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离和复原的影响（其他的合理也可）

【知识总结】原生质层和原生质体的区别

（1）原生质层：

植物细胞中的特有名词，是细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。

原生质层具有选择透过性，当成熟的植物细胞与外界溶液接触时，如果存在浓度差，细胞液就会和外界溶液发生渗透作用。

（2）原生质体：

植物细胞工程中去掉细胞壁后剩余的植物细胞结构称为原生质体，实际上是植物细胞的原生质。