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1、第 2 单元 细胞代谢专题 3 物质出入细胞的方式考点十 渗透作用的原理及应用高考试题高考试题1.(2013 年福建理综,T2,6 分,)为探究茉莉酸(植物生长调节剂)对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响,将细胞分别移至不同的培养液中继续培养 3 天,结果如表。下列叙述错误的是( )培养液中另添加的成分来源:学,科,网来源:学,科,网组别来源:学科网 ZXXKNaCl茉莉酸结果来源:Z。xx。k.Com来源:Zxxk.Com+-部分细胞质壁分离+细胞正常,无质壁分离-细胞正常,无质壁分离注:“+”表示有添加,添加后 NaCl 浓度为 100 mmolL-1,茉莉酸浓度为 10-3 mgL-1
2、;“-”表示无添加。A.胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水B.质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小 C.NaCl 为自变量,茉莉酸为因变量 D.茉莉酸对 NaCl 引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用 点睛:本题考查了质壁分离实验的原理和现象,意在考查考生判断实验变量和分析实验结果的能力。 解析:植物细胞吸水和失水的方式是渗透作用,A 项正确;质壁分离是细胞失水(液泡中水分子渗出)的结果, 其液泡体积变小,B 项正确;根据实验目的及表中信息可知,组对比自变量是茉莉酸,而组对比自变 量是 NaCl,C 项错误;由组对照可知,在无茉莉酸时有部分细胞质壁分离,而存在茉莉酸时无质壁分离发 生,说明茉莉酸对 NaCl
3、 引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用,D 项正确。 答案:C 2.(2012 年上海单科,T22,2 分,)相对细菌和植物细胞而言,动物细胞离体培养更需关注培养基的渗 透压,这是因为动物细胞( ) A.没有细胞壁,对培养基的渗透压更敏感B.渗透压远高于细菌或植物细胞的渗透压 C.没有成熟大液泡,渗透压调节能力差 D.生长缓慢,各生长阶段对环境的渗透压要求不同 点睛:本题考查不同细胞结构的比较,涉及动物细胞、植物细胞、原核细胞结构的比较等内容,考查学生的 理解和综合应用能力,难度不大。 解析:动物细胞无细胞壁,培养液渗透压较低,动物细胞会吸水涨破,而植物细胞和细菌细胞含有细胞壁,则 不会出现涨破的
4、情况,所以动物细胞培养基要特别关注渗透压。 答案:A 3.(2011 年新课标全国理综,T1,6 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 点睛:本题主要考查细胞膜的相关知识,难度适中,考查学生的综合运用能力,得分关键是掌握细胞膜的结构 及动植物细胞的区别。 解析:A 项错,红细胞膜主要由蛋白质和磷脂组成,不溶于水;B 项错,人的红细胞没有液泡;C 项正确,由于细 胞内外存在浓度差,进行渗透吸水,红细胞大量吸水破裂;D 项错,低温时膜流动性减小。 答案
5、:C4.(2011 年新课标全国理综,T4,6 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
6、的相等,被动运输 点睛:此题主要考查渗透作用,试题较难,考查学生的综合运用能力,得分关键是正确判断甲组和乙组细胞的 细胞液浓度大小。解析:甲组细胞与乙组细胞的不同在于所处的环境不同,甲组在完全营养液中,可从中摄取细胞需要的矿 质营养;乙组处于蒸馏水中,将从中吸收水分,故一段时间后甲组的细胞液浓度要大于乙组。这样两组外表 皮细胞与 0.3 g/mL 的蔗糖溶液之间的浓度差不同,失水量也不同。甲组细胞液浓度与 0.3 g/mL 蔗糖溶液 间的浓度差小于乙组与蔗糖溶液间的浓度差,所以水分渗出应较乙组少。水分进出细胞的方式为被动运输中的自由扩散。 答案:C5.(2009 年海南单科,T5,2 分,)已
7、知鱼鳔是一种半透膜。若向鱼鳔内注入适量的 20%蔗糖溶液、排出鱼鳔内的空气,扎紧开口,将其浸没在盛有 10%蔗糖溶液的烧杯中,下列能正确表示烧杯内蔗糖溶液浓度随时间变化趋势的示意图是( )点睛:本题考查渗透系统,考查学生的理解能力、获取信息的能力和实验与探究能力。解析:鱼鳔是一种半透膜,鱼鳔内的蔗糖溶液浓度高于外边,所以会从烧杯中吸水使其体积增大,使烧杯内液 体浓度升高,当鱼鳔内外渗透压相等时,水进出达到平衡,烧杯内液体和鱼鳔内液体浓度相同。答案:B6.(2013 年江苏单科,T27,8 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
8、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h,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,质量浓度为 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: 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
9、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)。 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。 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 。 点睛:本题考查了渗透装置及原理,植物细胞的质壁分离及复原相关知识,意在考查考生实验操作及原理应 用的能力。 解析:(1)渗透作用发生的条件是半透膜和浓度差,蔗糖分子无法透过半透膜,只有水分子可进出半透
10、膜。所 以当水分子进出达到动态平衡的时候,漏斗内的蔗糖浓度仍然大于漏斗外的蔗糖浓度,即 S1S2。 (2)原生质层包括细胞膜、液泡膜以及中间的细胞质,原生质层具有选择透过性,相当于一层半透膜。区别 在于原生质层有活性,可主动转运有关物质,而半透膜无生物活性。 (3)KNO3是小分子物质,可穿过半透膜,而蔗糖分子无法穿过半透膜所以出现液面差的装置是 X。 制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片时,需滴加蒸馏水。 将洋葱鳞片叶外表皮细胞分别浸润在所提供的蔗糖溶液和 KNO3溶液中,由于外界浓度高于内部浓度,细 胞失水,出现质壁分离现象,由于 KNO3是小分子物质,可重新进入细胞,导致质壁分离复原。 (4)最
11、能体现两种膜功能差异的实验现象是在 KNO3溶液中出现质壁分离及复原现象,在蔗糖溶液中只出现 质壁分离现象。 答案:(1)S1S2 (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)X 标号 蒸馏水 质壁分离 (4)KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原7.(2010 年浙江理综,T29,12 分,)为研究兔红细胞在不同浓度 NaCl 溶液中的形态变化,请根据以 下提供的实验材料与用具,写出实验思路,设计记录实验结果及原因分析的表格,并填入相应内容。 材料与用具:兔红细胞稀释液、质量分数为 1.5%的 NaCl 溶液、蒸馏水、试管、显微镜等。 (要求:答题时对 NaCl 溶液的具
12、体配制、待观察装片的具体制作不作要求) (1)实验思路: (2)设计一张表格,并将预期实验结果及原因分析填入该表中。 点睛:本题以兔红细胞在不同浓度 NaCl 溶液中发生渗透作用为材料,主要考查学生的实验与探究能力。 解析:该实验的目的是为了研究兔红细胞在不同浓度 NaCl 溶液中的形态变化,所以需要将 1.5%的 NaCl 溶 液稀释成若干组不同浓度的 NaCl 溶液,再进行实验。以不同浓度的 NaCl 溶液作为分组的依据,然后制成临 时装片,在显微镜下观察兔红细胞的形态,与没放入 NaCl 溶液的兔红细胞进行形态方面的对比。根据动物 细胞的吸水、失水原理可知实验结果无非有三种:形态正常、皱
13、缩和膨胀甚至破裂,其原因可以从吸水速率 和失水速率的高低进行分析比较。 答案:(1)配制质量分数由低到 1.5%的 NaCl 溶液,分别等量加入各支试管中。向上述各支试管中分别 加入等量的兔红细胞稀释液,放置一定时间。取兔红细胞稀释液和上述试管中的红细胞稀释液制作装片, 用显微镜观察并比较红细胞形态的变化。 (2)不同浓度 NaCl 溶液对兔红细胞形态的影响NaCl 溶液的浓度红细胞形态的变化原因分析低于一定浓度的 NaCl 溶液体积变大甚至破裂红细胞吸水一定浓度的 NaCl 溶液形态未变进出红细胞的水分子数相等高于一定浓度的 NaCl 溶液皱缩,体积变小红细胞失水模拟试题模拟试题1.(201
14、3 湖南衡阳模拟)如图 P1、P2为半透膜制成的结构,且在如图的小室内可自由滑动。A 室内溶液浓度为 2 mol/L,B 室内溶液浓度为 1.5 mol/L,C 室内溶液浓度为 1.5 mol/L,实验开始后,P1、P2分别如何移动( )A.P1向右、P2不动B.P1向左、P2向左C.P1向右、P2向右D.P1向左、P2不动 解析:从题中可知 A 侧液体的浓度大于 B 侧,水分子的进出不平衡,进入 A 侧的水分多于 B 侧,则 P1右移;起 初 B 侧和 C 侧的浓度是相同的,由于 B 侧进入 A 侧的水分多于 A 侧进入 B 侧的水分,使 B 侧的浓度升高,从 而造成 B 侧的浓度大于 C
15、侧,所以 P2向右移动。答案:C2.(2011 山东临沂模拟)将同一植物的细胞分别放在 0.3 mol/L 的蔗糖溶液、0.5 mol/L 的甘油溶液和清水中,测得细胞体积随时间的变化曲线如图所示,则 a、b、c 依次代表( )A.蔗糖溶液、甘油溶液、清水 B.甘油溶液、蔗糖溶液、清水 C.清水、蔗糖溶液、甘油溶液 D.清水、甘油溶液、蔗糖溶液 解析:将植物细胞放在清水中,细胞会不断地从外界吸水,细胞体积不断增大,但由于有细胞壁的保护,细胞 体积不可能无限增大,故 a 曲线代表清水;植物细胞放在 0.3 mol/L 的蔗糖溶液中会出现质壁分离,故 c 曲 线代表蔗糖溶液;细胞放在 0.5 mo
16、l/L 的甘油溶液中,先出现质壁分离,再出现质壁分离复原,故 b 曲线代表 甘油溶液。 答案:D3.(2013 安徽安庆模拟)如图所示,溶液 X 中含有绿色染料,溶液 Y 中含有红色染料,溶液 Z 中含有蓝色染料。实验开始时,两支漏斗中溶液液面的高度一样。10 min 后观察的结果是:溶液 X 液面上升,溶液 Y 液面下降;溶液 X 中只有绿色染料,溶液 Y 中含有红色和蓝色染料,溶液 Z 中含有绿色和蓝色染料。下列有关叙述中,正确的是( )A.溶液 Z 的浓度最高B.溶液 Y 的浓度最低 C.溶液 Y 中的溶质分子能够通过半透膜进入溶液 X 中 D.溶液 X 中的溶质分子不能够通过半透膜进入溶液 Z 中解析:溶液 X 液面上升,说明溶液 X 的浓度较高且只有绿色染料,表明 Z 中的溶剂进入了 X,溶质没有进入 X; 溶液 Y 液面下降,说
