学案7物质跨膜运输的实例.docx
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学案7物质跨膜运输的实例
生物
必修1 分子与细胞
学案7 物质跨膜运输的实例
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
选项
一、单项选择题
1．洋葱内表皮细胞的液泡近为无色。
取洋葱内表皮细胞制成临时装片，从盖玻片一边滴入添加了红墨水的浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸引，重复几次后进行观察。
实验结果及分析正确的是（ ）
A．细胞壁内红色部分逐渐缩小，且蔗糖溶液浓度大于0.3g/mL
B．细胞发生质壁分离，染成红色部分的是原生质层
C．细胞发生质壁分离，染成红色的是液泡内细胞液
D．视野中无色的液泡逐渐缩小，浓度逐渐升高
解析：
红墨水可以进入细胞，因为液泡内细胞液的浓度较高，红墨水只能在细胞质基质中，细胞在浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中会失水发生质壁分离，细胞失水进入蔗糖溶液，使蔗糖溶液的浓度降低，A、B、C错误；细胞发生质壁分离后，液泡逐渐缩小，浓度也会越来越高，D正确。
答案：
D
2．如图1所示的甲、乙、丙三个渗透装置中，三个漏斗颈的内径相等，漏斗内盛有浓度相同的蔗糖溶液，且漏斗内液面高度相同，漏斗口均封以半透膜，置于同一个水槽的清水中。
三个渗透装置半透膜的面积和所盛蔗糖溶液的体积不同，如下表所示。
右图2中曲线1、2、3表示漏斗液面高度随时间的变化情况。
则曲线1、2、3与甲、乙、丙三个装置的对应关系应是（ ）
装置编号
甲
乙
丙
半透膜面积
S
S/2
S
蔗糖溶液体积
T
T
2T
A．1—丙；2—甲；3—乙
B．1—乙；2—甲；3—丙
C．1—甲；2—乙；3—丙
D．1—丙；2—乙；3—甲
解析：
从表中信息可知：
丙装置中蔗糖溶液体积最大，是甲、乙装置蔗糖溶液体积的两倍，渗入半透膜水分子数比甲、乙装置多，故漏斗液面高度为曲线1所示，1—丙；甲乙两组对照是半透膜面积不同，半透膜面积小，水分子渗透速度慢，液柱慢达到最高点，故2—甲；3—乙。
A正确。
答案：
A
3．利用紫色洋葱外表皮细胞和不同浓度的蔗糖溶液以及清水进行渗透实验，下列有关实验的叙述正确的是（ ）
A．该实验可以用来探究洋葱外表皮细胞液的浓度
B．质壁分离过程中细胞的吸水能力逐渐减弱
C．质壁分离复原过程中液泡的颜色逐渐加深
D．蔗糖溶液浓度的高低不影响细胞的质壁分离及复原
解析：
植物细胞在不同浓度的蔗糖溶液中质壁分离程度不同，在清水中会吸水，A正确。
质壁分离过程中细胞失水较多，细胞的吸水能力逐渐增强，B错误；质壁分离复原过程中液泡中的水分增多，液泡的颜色逐渐变浅，C错误；蔗糖溶液浓度越高质壁分离程度越大，也有可能失水过多导致细胞死亡不能再复原，D错误。
答案：
A
4．下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是（ ）
A．氧气以自由扩散的方式进入肺泡细胞
B．在顺浓度梯度的情况下，葡萄糖可以通过协助扩散进入细胞
C．生物膜运输物质的选择透过性与膜上载体蛋白的种类有关
D．正在发生质壁分离复原的植物细胞，能通过主动运输主动吸水
解析：
水分子与氧气跨膜运输的方式都是自由扩散，A正确、D错误；葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，在协助扩散中，被选择吸收的物质是顺浓度梯度进行的，B正确；载体蛋白具有特异性，所以生物膜运输物质的选择透过性与膜上载体蛋白的种类有关，C正确。
答案：
D
5．下图为渗透作用实验，开始时如图甲所示，A代表清水，B、C代表蔗糖溶液，过一段时间后结果如图乙，h1、h2表示漏斗管内液面不再变化时，漏斗内液面与清水的液面差。
下列说法错误的是（ ）
A．图甲中B的浓度一定大于C的浓度
B．图乙中B的浓度一定等于C的浓度
C．图甲A中的水分子扩散到B的速度大于A中水分子扩散到C的速度
D．图乙A中水分子扩散到B的速度等于B中水分子扩散到A的速度
解析：
根据图乙的结果h1＞h2可知，图甲中B的浓度大于C的浓度，A正确；根据图乙的结果可知，图乙中B的浓度大于C的浓度，B错误；由于B的蔗糖溶液的浓度比C的蔗糖浓度高，所以图甲中A的水分子扩散到B的速度大于A的水分子扩散到C的速度，C正确；图乙中B的水柱不再上升，所以水分由A进入B和水分由B进入A是相等的，处于动态平衡，D正确。
答案：
B
6．将洋葱表皮细胞置于一定浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察，未观察到质壁分离现象。
以下推测不合理的是（ ）
A．所取洋葱表皮细胞可能是死细胞
B．KNO3溶液浓度可能低于细胞液浓度
C．细胞在盐溶液中不发生质壁分离
D．细胞可能发生质壁分离后又自动复原
解析：
只有活细胞才能发生细胞质壁分离及复原，该实验中未观察到质壁分离现象，原因可能是所取洋葱表皮细胞为死细胞，A正确；质壁分离的外因是外界溶液浓度大于细胞液浓度，该实验中未观察到质壁分离现象，原因可能是KNO3溶液浓度可能低于细胞液浓度，B正确；洋葱表皮细胞在较高浓度的盐溶液中会发生质壁分离，C错误；细胞在一定浓度的KNO3溶液先发生质壁分离，由于细胞能主动吸收钾离子和硝酸根离子，导致细胞液浓度上升，发生渗透吸水，即质壁分离的复原，D正确。
答案：
C
7．为探究植物A能否移植到甲地生长，某生物学研究性学习小组通过实验测定了植物A细胞液的浓度，实验结果如下表。
为保证植物A移植后能正常生存，则甲地土壤溶液的浓度应（ ）
浓度/（mol·L－1）
0.15
0.2
0.25
0.3
质壁分离状态
不分离
刚分离
显著分离
显著分离
A.≤0.15mol/L B．≤0.2mol/L
C．≥0.2mol/L D．≥0.3mol/L
解析：
当植物细胞液浓度小于周围土壤溶液浓度时，细胞会失水发生质壁分离，植物将不能正常生存。
由表中信息可知，该植物细胞液的浓度介于0.15mol/L和0.2mol/L之间。
因此，为保证植物移植后能正常生存，甲地土壤溶液的浓度应≤0.15mol/L。
答案：
A
8．如图表示一中间隔以半透膜（只允许水分子通过）的水槽，两侧分别加入等质量浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液。
然后在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖酶，在加入麦芽糖酶前后A、B两侧液面的变化是（ ）
A．加酶前A侧液面上升，加酶后B侧液面上升并等于A侧的
B．加酶前A侧液面上升，加酶后B侧液面上升并高于A侧的
C．加酶前后A、B两侧液面不变
D．加酶前A、B两侧液面不变，加酶后B侧液面上升并高于A侧的
解析：
加酶前两侧溶液的质量浓度相同，由于葡萄糖的相对分子质量小于麦芽糖的，葡萄糖溶液的物质的量浓度大，即B侧水分子的浓度大于A侧，水分子由B侧向A侧移动（净移动），A侧液面上升；加入麦芽糖酶后1分子麦芽糖水解成2分子葡萄糖，B侧葡萄糖溶液的物质的量浓度大于A侧的，水分子向B侧移动（净移动），B侧液面上升并高于A侧的。
答案：
B
9．以下方法可达到实验目的的是（ ）
A．利用洋葱鳞片叶内表皮细胞观察DNA和RNA在细胞中的分布
B．用不同浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液均能观察到质壁分离和复原现象
C．性激素可用苏丹Ⅲ染液检测，使溶液呈橘黄色
D．探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用实验中加入双缩脲试剂并水浴加热后出现砖红色沉淀说明淀粉已被水解
解析：
观察DNA和RNA在细胞中的分布，甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色，材料可用人的口腔上皮细胞，也可用洋葱鳞片叶内表皮细胞代替，A正确。
质壁分离实验的原理是细胞的渗透作用，当外界溶液浓度越大时细胞越容易失水，质壁分离现象越明显，但有可能使细胞死亡不能再发生质壁分离复原现象，B错误。
性激素属于固醇类，脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色（或被苏丹IV染液染成红色），C错误。
糖类中的还原糖（如葡萄糖、果糖），与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀（50～65℃水浴加热），D错误。
答案：
A
10．以紫色洋葱鳞茎表皮为材料观察植物细胞质壁分离和复原现象。
下列叙述中错误的是（ ）
A．该实验只是观察了质壁分离和复原现象，没有对照
B．滴加30%的蔗糖溶液比10%的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短
C．发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞保持活性
D．用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液能引起细胞质壁分离
解析：
观察植物细胞质壁分离与复原属于自身对照实验，A错误；当外界溶液浓度高，细胞失水，成熟的植株细胞发生质壁分离，浓度差越大，质壁分离的时间越短，所以滴加30%的蔗糖溶液比10%的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短，B正确；发生质壁分离的细胞放入清水中，细胞吸水发生质壁分离的复原，说明该细胞仍保持活性，C正确；高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液，由于外界溶液浓度大于细胞液浓度，同样可引起细胞质壁分离，D正确。
答案：
A
11．（2015·新课标Ⅱ卷）将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。
培养条件及实验结果见下表：
培养瓶中气体
温度/℃
离子相对吸收量/%
空气
17
100
氮气
17
10
空气
3
28
下列分析正确的是（ ）
A．有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收
B．该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关
C．氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATP
D．与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收
解析：
由表格信息可知，同样17℃温度条件下，空气瓶中离子相对吸收量大，说明有氧条件有利于根对离子的吸收，A正确；同样的空气，不同温度条件下离子的相对吸收量不同，说明温度变化影响根对离子的吸收，B错误；同样的温度条件下，氮气环境中根对离子的相对吸收量少，说明根对离子的吸收需要消耗能量（ATP），且氮气环境中不利于根对该离子的吸收，C、D错误。
答案：
A
二、非选择题
12．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，实验步骤和结果如表。
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。
解析：
（1）根据渗透原理，水分子由低浓度向高浓度扩散。
因血液的渗透压与浓度为0.9%的NaCl溶液相等，因此实验开始时甲组中的水分子从肠腔向血液移动，而丙组中的水从血液向肠腔移动。
（2）与乙不同的是，丙组实验加入了Na＋载体蛋白的抑制剂，其结果是半小时内丙组中被吸收的NaCl溶液减少，说明Na＋载体蛋白抑制剂影响了NaCl的吸收，故可推测小肠吸收Na＋时需要Na＋载体蛋白的参与。
答案：
（1）肠腔进入血液 血液进入肠腔 低 高 渗透作用（其他合理答案也可）
（2）Na＋载体蛋白
13．某小组对“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行了实验探究，实验步骤如下：
①组装渗透装置两套，分别编号为1、2。
②在两组烧杯中分别加入等量的水，在长颈漏斗中分别加入等量的相同浓度的蔗糖溶液，保持管内外液面高度相等。
③对两组装置进行不同处理：
1组的水溶液维持在37℃左右，2组的烧杯外加冰块降温。
④两组装置同时开始实验，几分钟后观察记录漏斗的液面刻度变化。
请分析回答下列问题：
（1）本实验是通过测定水分子通过膜的扩散即________作用速率来进行探究的。
（2）此实验的自变量是____________________________；为了直观地表示相对速率，用______________________________表示实验结果。
（3）该实验可能的结果与结论：
①若1组漏斗液面高度比2组高，则说明_______________________________________________________________________________________________________________________________________________；
②若________________________________________________________________________________________________________________________________________________；
③若________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（4）如果上述实验结果证明了“低温能影响物质跨膜运输的速率”，那么对于生物活细胞来讲产生这种情况的可能原因是：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
解析：
实验应遵循单一变量原则、对照原则、无关变量相同且适宜原则。
从题意可知，本实验是通过测定水分子通过膜的扩散即渗透作用速率来进行探究的，自变量是不同温度下的环境，因变量是漏斗液面高度的变化。
若1组漏斗液面高度比2组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输速率且运输速率减慢；若2组漏斗的液面高度比1组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输速率且运输速率加快；若1、2组漏斗的液面高度相同，则说明低温并不影响物质跨膜运输速率。
低温会影响酶的活性，从而影响呼吸作用释放能量。
答案：
（1）渗透
（2）渗透系统所处的不同温度下的环境 漏斗液面高度的变化 （3）①低温会影响物质的跨膜运输速率且使运输速率减慢 ②2组漏斗的液面高度比1组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输速率且运输速率加快 ③1、2组漏斗的液面高度相同，则说明低温并不影响物质的跨膜运输速率 （4）①低温会影响细胞膜的流动性，从而影响其功能 ②低温会影响酶的活性，从而影响呼吸作用释放能量
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