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4.植物的原生质层是指( )
A.原生质体
B.液泡膜和细胞膜以及两层膜之间的细胞质
C.液泡膜和细胞膜
D.液泡膜和细胞质
B
液泡膜和细胞膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。
5.正在发生质壁分离复原的植物细胞中,大量水分子经过的结构依次是( )
A.质膜、液泡膜、质膜与液泡膜间细胞溶胶、细胞壁
B.细胞壁、质膜、质膜与液泡膜间细胞溶胶、液泡膜
C.液泡膜、质膜与液泡膜间细胞溶胶、质膜、细胞壁
D.细胞壁、质膜、液泡膜、质膜与液泡膜间细胞溶胶
正在发生质壁分离复原的植物细胞中,水分子经过的结构依次是细胞壁、细胞膜、细胞膜和液泡膜之间的细胞质、液泡膜,故B正确。
6.将不同植物的三个未发生质壁分离的细胞分别置于同一蔗糖溶液中,形态不再变化后的细胞图像如图所示。
则有关各细胞液浓度的判断正确的是( )
①实验前b<
a<
c②实验前b>
a>
c
③实验后b≥a=c④实验后b>
A.①③B.②③
C.①④D.②④
7.下面甲、乙图是渗透装置示意图,丙图是根毛细胞示意图,请根据甲、乙、丙三图回答下列问题:
(甲图是发生渗透作用的初始状态,乙图是发生了较长时间的渗透作用之后,通过漏斗内外的水分子达到平衡时的状态。
甲图中:
①为清水,②为0.3g/mL的蔗糖溶液)。
(1)典型的渗透装置必须具备2个条件:
[ ]____________________,______________。
(2)比较甲图中①和②处溶液浓度的大小______________________________。
(3)丙图中④的名称为____________,甲图中的③相当于丙图中的[ ]__________。
(4)若把根毛细胞放入0.3g/mL的蔗糖溶液中,它将出现______________,再放放清水中,它又出现__________________。
(5)若把根毛细胞放在0.9g/mL的蔗糖溶液中,它会出现什么变化?
______________,过一段时间再放入清水中,此时根毛细胞与上题中放入清水中的变化一样吗?
__________,为什么?
__________________。
(1)③半透膜 半透膜两侧溶液有浓度差
(2)①<② (3)原生质层 ④原生质层 (4)质壁分离 质壁分离复原 (5)质壁分离 不一样,因为蔗糖溶液浓度过高,根毛细胞失水过多,导致根毛细胞死亡
(1)渗透装置的两个条件是:
半透膜,半透膜两侧具有浓度差。
(2)水分子从溶液浓度低向溶液浓度高的地方运动,由于②的液面上升,因此①浓度<②浓度。
(3)丙图中由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质组成原生质层。
(4)将根毛细胞放入0.3g/mL的蔗糖溶液,细胞会发生质壁分离;
加入清水后发生质壁分离复原。
(5)若把根毛细胞放在0.9g/mL的蔗糖溶液中,根毛细胞能发生质壁分离,但由于浓度差变大,导致根毛细胞失水过多而死亡,再加入清水时,不能发生质壁分离复原。
知识点二
物质跨膜运输的其他实例
8.将等量NH
、K+、Ca2+、PO
共同置于100mL水中,再放入一些新鲜的水稻根。
几小时后,测定混合液中上述4种离子和水的含量变化如下表所示:
项目
H2O
NH
K+
Ca2+
PO
减少量
0%
23%
12%
37%
14%
该实验不能得出的结论是( )
A.根对水的吸收和对无机盐离子的吸收是两个相对独立的过程
B.根对不同无机盐离子的吸收有差异
C.水稻根细胞对Ca2+的吸收比对K+的吸收少
D.几小时后混合液浓度比开始时有所下降
通过比较题干的表格数据可知,水的减少量为0,而无机盐离子都有所减少,这可以说明A项正确;
根对4种离子的吸收量是不同的,可以说明根对不同无机盐离子的吸收有差异,B项正确;
从表格可知4种离子中,Ca2+的减少量最多,这说明水稻根吸收Ca2+的量最多,而K+的减少量最少,说明水稻根吸收K+的量最少,C项错误;
几小时后,作为溶剂的水没有减少,而作为溶质的4种离子均减少,则几小时后混合液浓度比开始时会有所下降,D项正确。
9.将一植物细胞放入KNO3溶液中,一段时间后先发生了质壁分离,后来质壁分离又自动复原,能够说明( )
①此细胞是活细胞 ②K+、NO
可通过原生质层进入细胞 ③刚开始原生质层两侧溶液存在浓度差,KNO3溶液浓度低于细胞液浓度 ④发生质壁分离的细胞一段时间后都可自动发生质壁分离复原
A.①③④B.①②④
C.①②D.③④
能发生质壁分离的细胞都是活细胞,①符合题意;
KNO3溶液中发生质壁分离的细胞能自动发生复原,说明K+、NO
可通过原生质层进入细胞,②符合题意;
放入KNO3溶液中的植物细胞发生了质壁分离,说明刚开始KNO3溶液浓度大于细胞液浓度,③不符合题意;
如果KNO3溶液浓度过高,细胞会因过度失水而死亡,就不能自动发生质壁分离复原,④不符合题意。
知识点三
探究植物细胞的吸水和失水
10.紫色洋葱的外表皮细胞能在一定浓度的蔗糖溶液中发生质壁分离,下列条件中不属于发生该现象必要条件的是( )
A.细胞壁的伸缩性小于原生质层
B.细胞内外存在浓度差
C.液泡中有紫色的水溶性色素
D.水分子能穿过原生质层
发生质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,外因是细胞液的浓度小于外界溶液的浓度,A、B项正确;
选择液泡中有紫色色素的洋葱作此实验的目的是容易观察,如果换成白色的洋葱表皮,一样可以发生质壁分离,C项错误;
水分子可以通过原生质层进入液泡,D项正确。
11.在“观察洋葱表皮细胞质壁分离及质壁分离复原”的活动中,某同学在显微镜下观察到紫色洋葱表皮细胞正处于如图所示的状态。
下列有关叙述不正确的是( )
A.图中细胞可能处于质壁分离中,也可能正在复原过程中
B.图中①表示细胞壁
C.本实验中质壁分离的细胞和分离前的细胞相互对照
D.图中结构②的伸缩性小于图中的结构①
图示紫色洋葱表皮细胞正处于质壁分离状态,可能继续分离,也可能在复原过程,A正确。
质壁分离指的是原生质层与细胞壁分离,故①为细胞壁,B正确。
在细胞质壁分离前,先要观察正常细胞的形态,与分离后相互对照,C正确。
细胞发生质壁分离是由于细胞壁①的伸缩性小于原生质层,D错误。
12.在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,选用已经成熟的紫色洋葱外表皮细胞作实验材料,下列哪项可作为选材的主要理由( )
A.紫色洋葱外表皮细胞的液泡膜的伸缩性很大
B.紫色洋葱外表皮细胞具有功能完善的细胞膜
C.紫色洋葱外表皮细胞具有能够流动的细胞质
D.紫色洋葱外表皮细胞具有大而醒目的液泡
由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,可发生质壁分离,A不符合题意;
除了洋葱表皮细胞,另外一些有大液泡的植物细胞均具有功能完善的细胞膜,活细胞的细胞质均具有一定的流动性,所以B、C不符合题意;
选用已经成熟的紫色洋葱外表皮细胞作实验材料,是因为该细胞中有紫色的中央大液泡,便于实验观察,D符合题意。
13.下面是一组用新鲜洋葱表皮细胞进行的实验处理和结果:
实验分组
处理方法
实验结果
第1组
将材料置于0.3g/mL的蔗糖溶液中
①发生质壁分离
然后将材料移至蒸馏水中
②发生质壁分离复原
第2组
将材料置于0.6g/mL的蔗糖溶液中
③不发生质壁分离
④不发生质壁分离复原
第3组
将材料置于7%的尿素溶液中
⑤发生质壁分离,不能复原
第4组
将材料放入100℃热水中3min后取出,重复第1组实验
⑥不发生质壁分离
请分析判断相关实验结果错误的是( )
A.①②⑥B.③④
C.③⑤D.④⑤⑥
根据教材实验可知洋葱表皮细胞在0.3g/mL的蔗糖溶液中,能够发生质壁分离,然后放在清水中可发生复原;
在0.6g/mL的蔗糖溶液中,洋葱表皮细胞也能够发生质壁分离,但因外界溶液浓度过高,会导致细胞失水过多而死亡,不再发生质壁分离复原;
尿素分子能够以自由扩散的方式进入细胞,所以将材料置于7%的尿素溶液中,刚开始发生质壁分离,但之后逐渐自动复原;
100℃热水处理洋葱表皮细胞,细胞死亡,重复第1组实验不能发生质壁分离。
14.与植物细胞的吸水和失水的探究实验材料及外界溶液有关的正确叙述分别是( )
①实验材料必须是成熟的植物活组织细胞 ②细胞液最好有颜色,便于观察和判断细胞质壁分离和复原的程度 ③细胞液必须有颜色,否则不能发生质壁分离和复原 ④外界溶液的浓度应适中,不能过低或过高 ⑤外界溶液必须对细胞无毒害 ⑥外界溶液的浓度无特殊要求,任何浓度均可以
A.①②,④⑤B.①③,④⑤
C.①②,⑤⑥D.①③,⑤⑥
细胞的吸水和失水的探究实验材料必须是成熟的活的植物细胞;
细胞液最好有颜色,外界溶液的浓度应适中,若过高,细胞会因过度失水而死亡,过低则细胞不能发生质壁分离,外界溶液对细胞应无毒害。
15.回答下列关于“植物细胞质壁分离及复原”实验的问题.
Ⅰ.某同学进行“植物细胞质壁分离和复原”实验,所用材料为紫色的洋葱鳞片叶,试剂是质量浓度为30%蔗糖溶液,清水。
请回答:
(1)显微镜下观察到洋葱表皮细胞如上图,此时该细胞处于__________状态,[1]中的液体称为__________。
(2)原生质层包括__________、__________和两者之间的__________。
(3)植物细胞质壁分离的发生是由于外界溶液的浓度比________________的浓度__________,__________的伸缩性比细胞壁__________。
(4)整个实验过程中细胞保持活性,若将此细胞放在清水中,一段时间后与上图相比,B值______,A值______。
Ⅱ.有的同学想用洋葱鳞片叶无色内表皮进行上述实验,设计如下:
材料用具:
洋葱;
刀片,镊子,滴管,载玻片,盖玻片,吸水纸,显微镜;
质量浓度为0.075g/mL的胭脂红溶液(胭脂红是一种水溶性大分子食用色素,呈红色),清水等。
方法步骤:
请回答下列问题:
(1)该同学在步骤D观察到了质壁分离现象,其实验结果应为下图中的____(填序号)、判断的理由有__________________________________________________________。
(2)假如该同学发现植物细胞质壁分离后不能复原,可能的原因有________、____________,导致细胞过度失水而死亡。
Ⅰ
(1)质壁分离 外界溶液(蔗糖溶液)
(2)细胞膜 液泡膜 细胞质
(3)细胞液 大 原生质层 大 (4)增大 基本不变
Ⅱ
(1)① 胭脂红不能透过生物膜,可以透过细胞壁,故在原生质层和细胞壁之间为红色,原生质层为无色
(2)胭脂红溶液浓度过大、质壁分离时间过长
Ⅰ
(1)据图可知,细胞原生质层和细胞壁分离,处于质壁分离状态。
[1]为原生质层和细胞壁之间空隙,其中的液体为外界溶液(蔗糖溶液)
(2)原生质层包括细胞膜、液泡膜和二者之间的细胞质。
(3)当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时,植物细胞失水,由于原生质层伸缩性比细胞壁大,导致原生质层和细胞壁分离。
(4)若将此细胞放在清水中,一段时间后与上图相比,液泡吸水变大,细胞膜由于有细胞壁束缚,细胞体积没什么变化。
Ⅱ.
(1)由于胭脂红不能透过生物膜,可以透过细胞壁,故在原生质层和细胞壁之间为红色,原生质层为无色,故为图像①。
(2)质壁分离不能复原,可能是胭脂红溶液浓度过大、质壁分离时间过长导致细胞失水过多死亡。
课后作业
时间:
30分钟 满分100分
一、选择题(每小题5分,共60分)
1.人体正常红细胞是呈两面凹陷的圆饼状,现将人体的红细胞分别浸入下列a、b、c三个不同浓度溶液的烧杯内,一段时间后,实验结果如图所示,则a、b、c溶液浓度大小比较正确的是( )
A.a>b>cB.a<c<b
C.a>c>bD.a<b<c
根据渗透作用的原理,结合烧杯a、b和c中的细胞分别处于膨大、皱缩和保持相对稳定状态,可推知a、b、c溶液浓度大小是a<c<b。
2.植物细胞通过渗透作用吸水时,水分子依次通过的结构是( )
A.细胞壁、细胞膜、细胞质、液泡膜
B.细胞膜、细胞质、液泡膜
C.液泡膜、细胞质、细胞膜、细胞壁
D.细胞膜、液泡膜、细胞质
植物细胞吸收水分时,吸收的水分是由细胞外进入细胞内液泡之中的,需依次通过细胞壁、细胞膜、细胞质、液泡膜。
3.在质壁分离及复原的实验过程中,可以看到液泡的颜色开始逐渐变深,后来又逐渐变浅,下列能够反映在此过程中细胞渗透吸水能力随时间变化的图像是( )
细胞吸水能力与细胞液浓度大小有关,细胞液浓度越高,吸水能力越强;
植物细胞质壁分离过程中,由于渗透失水,细胞液浓度逐渐增大,吸水能力逐渐增强;
质壁分离复原过程中,由于渗透吸水,细胞液浓度逐渐增大,细胞吸水能力逐渐减弱,所以选D,A、B、C错误。
4.用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离及复原实验”的临时装片,观察细胞的变化。
下列有关实验操作和结果的叙述,正确的是( )
A.将装片在酒精灯上加热后,再观察细胞质壁分离现象
B.在盖玻片一侧滴入清水,细胞吸水膨胀但一般不会破裂
C.用不同浓度的蔗糖溶液处理细胞后,均能观察到质壁分离现象
D.当给予适宜条件,质壁分离不能复原时,细胞仍具正常生理功能
观察植物细胞质壁分离实验时,植物细胞始终处于生活状态,若将装片在酒精灯上加热,细胞会死亡,细胞原生质层会因此而丧失选择透过性,将无法观察到质壁分离现象;
用不同浓度的蔗糖溶液处理细胞后,只有大于细胞液浓度的溶液才有可能使细胞失水出现质壁分离,而等于或小于细胞液浓度的溶液则不能使其发生质壁分离;
若给予适宜条件,细胞发生质壁分离而不能复原时,说明细胞过度失水已死亡,细胞的正常生理功能丧失。
故A、C、D都错误。
由于植物细胞外面有细胞壁的支持,所以当植物细胞浸浴在清水中时,一般不会像动物细胞一样由于吸水过多而膨胀破裂。
5.人体红细胞呈圆饼状,具有运输氧气的功能,下面是将人体红细胞分别放在三种不同的液态环境中一段时间内的变化示意图,请分析该图说明的问题是( )
A.水分容易进出细胞
B.无机盐离子容易进出细胞
C.红细胞有运输氧气的功能
D.水分和无机盐对于维持细胞的形态和功能有重要作用
示意图表明,0.9%的生理盐水能维持细胞正常形态和功能,在蒸馏水或浓盐水中红细胞变形失去正常功能,说明水分和无机盐对于维持细胞的形态和功能有重要作用,D正确。
6.某植物体三个相邻细胞,细胞液浓度为a>
b>
c,则三细胞之间水分相互渗透的方向是( )
渗透作用过程,水分子由低浓度溶液→高浓度溶液,所以b→a,c→b,c→a,故选C。
7.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.用植物根尖进行实验时,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
红色花瓣的液泡中含有色素,便与实验观察,A对。
植物的根部没有叶绿体,B错。
紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位的细胞中液泡大小可能不同,C对。
紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素,便于观察,D对。
8.下列与植物吸水或失水的相关叙述中,不正确的是( )
A.水分子在根毛细胞的细胞液与土壤溶液之间的运动是单向的
B.可以根据相邻细胞的细胞液的浓度判断细胞间水分流动的总体方向
C.蔗糖浸渍冬瓜导致细胞脱水死亡,蔗糖分子再进入细胞
D.发生质壁分离的细胞一段时间后,某些情况下可以发生质壁分离自动复原
水分子通过膜的方式是自由扩散,水在根毛细胞的细胞液与土壤溶液之间是双向运动的;
细胞间水分流动是通过渗透作用来完成的,水分子在发生渗透作用过程中的移动方向是由低浓度溶液移向高浓度溶液,因此,可以根据相邻细胞的细胞液的浓度判断细胞间水分流动的总体方向;
如果引起细胞发生质壁分离的外界溶液是KNO3溶液,由于K+和NO
可透过原生质层进入细胞液中,使细胞液浓度增大,细胞渗透吸水,因此发生质壁分离的植物细胞一段时间后,在某些情况下可自动发生质壁分离复原。
9.把体积与质量浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透膜(允许溶剂和葡萄糖通过,不允许蔗糖通过)隔开(如图),一段时间后液面最终情况及浓度关系是( )
A.甲低于乙,且乙侧浓度较高
B.甲高于乙,且乙侧浓度较低
C.甲高于乙,且甲、乙侧浓度相等
D.甲低于乙,且甲、乙侧浓度相等
两边液体质量浓度相同,在相同体积的情况下,葡萄糖的物质的量浓度>
蔗糖的物质的量浓度,所以甲侧液面先升高。
但由于半透膜允许溶剂和葡萄糖通过,不允许蔗糖通过,最终乙侧液面高于甲侧。
由于乙侧液面升高形成静水压,乙侧浓度最终高于甲侧。
10.某生物兴趣小组以洋葱表皮细胞为材料进行实验,现有0.3g/mL的蔗糖溶液、5g/mL的蔗糖溶液、0.3g/mL的尿素溶液及清水。
m时开始用四种溶液分别处理洋葱表皮细胞;
n时再一次用清水处理之前被处理过的洋葱表皮细胞,测得的洋葱表皮细胞原生质体体积的变化如图所示,图中代表尿素处理结果的是( )
A.a B.bC.c D.d
用0.3g/mL的蔗糖溶液处理洋葱表皮细胞能很好地观察植物细胞的质壁分离,用清水处理后会发生复原,其曲线应该是图中的c;
5g/mL的蔗糖溶液会使植物细胞因过度失水而死亡,不会发生质壁分离的复原,其曲线是d;
0.3g/mL的尿素溶液会使植物细胞发生质壁分离,但同时尿素也会进入细胞内,使细胞液浓度增加,导致细胞吸水而自动复原,其曲线是b;
用清水处理会使细胞吸水而导致原生质体体积增加,其曲线为a。
11.实验装置如图所示,一段时间后,含液体3的半透膜袋萎缩,而含液体1的半透膜袋坚挺硬实,请推断实验开始时3种液体的浓度是(表中的“高”表示高浓度蔗糖溶液;
“低”表示低浓度蔗糖溶液)( )
液体1
液体2
液体3
高
低
水
渗透作用的原理是水分子从低浓度溶液向高浓度溶液扩散。
一段时间后,含液体3的半透膜袋萎缩,说明半透膜袋内的水分渗入液体2,液体2的浓度大于液体3的浓度;
同理可判断出液体1的浓度大于液体2的浓度。
12.摆脱了厚壁的表皮细胞的束缚,皮层细胞扩张得更快,从而使鳞茎向表皮外弯曲,切后的形状如下图,将它作为对照。
再取另外四节鳞茎做同样的处理,将它们分别置于A至D的不同浓度的蔗糖溶液中,30分钟后,葱茎形状记录如下。
据此判断蔗糖溶液浓度的大小为( )
A.a>
c>
d B.a>
d>
b
C.b>
a D.b>
d
根据题意可知,摆脱了厚壁的表皮细胞的束缚,皮层细胞扩张得更快,因此吸水越多向外弯曲的越厉害,外界浓度越低,吸水就应该越多。
所以为选B。
二、非选择题(共40分)
13.(12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。
如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。
由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在__________,最终液面不再上升,当液面不再上升时,c两侧浓度大小是a____________b。
(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当中,发现细胞液泡体积增大,说明细胞在渗透吸水,细胞能否无限吸水?
______________________,原因是____________________。
(4)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中,发现细胞液泡体积也在增大。
当液泡体积不再增大时,细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等?
______________。
(1)小于 下降 小于
(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,且细胞壁的伸缩性有限 (4)不一定
图丙中①⑤分别是细胞壁、细胞壁与原生质层间的间隙、细胞膜、细胞质、液泡膜。
图甲中c是半透膜。
(1)当a液浓度小于b液浓度时,水由a进入b,导致图甲漏斗液面上升;
随着水分的渗透,半透膜两侧液体浓度差减小,漏斗中溶液吸水速率下降;
当液面不再上升时,由于要维持液面的高度差,c两侧浓度大小是a小于b。
(2)原生质层包括细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质;
处于质壁分离状态的细胞如果液泡继续变小,则外界浓度大于细胞液浓度,如液泡大小不变,则外界浓度等于细胞液浓度,如液泡逐渐变大,则外界浓度小于细胞液浓度;
由于细胞壁是全透性的,质壁分离时,细胞壁和原生质层之间充满了外界溶液。
(3)植物细胞不能无限吸水是因为细胞壁对原生质层有支持和保护的作用,且细胞壁的伸缩性有限。
(4)当液泡体积不再增大时,只能说明半透膜两侧水分子移动平衡,不能确定细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等。
14.(14分)针对“植物细胞在什么情况下会失水和吸水”这一问题,某同学作出的假设是:
当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水;
当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水。
为了检验这一假设,该同学设计并进行了如下实验。
Ⅰ.材料用具:
紫色的洋葱鳞片叶,质
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- 学年 生物 必修 练习 41 物质 运输