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渗透作用和质壁分离训练
渗透作用与质壁分离训练
一、选择题
1探究植物细胞的吸水和失水实验选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞
而不选择内表皮细胞进行实验,其主要原因是()
A.外表皮细胞中有中央大液泡,而内表皮细胞中没有
B.外表皮细胞能发生渗透作用,而内表皮细胞不能
C.外表皮细胞的细胞液中含有紫色的色素,而内表皮细胞中没有
D.外表皮细胞比内表皮细胞更容易发生质壁分离现象解析紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞和内表皮细胞都含有中央大液泡,都能发生渗透作用,都容易发生质壁分离现象,但是外表皮细胞的细胞液中含有紫色色素,而内表皮细胞中没有;细胞液中含有色素,便于确定细胞质壁分离和复原的状态。
答案C
2.
以紫色洋葱鳞片叶为材料进行细胞质壁分离和复原的实验,原生质层长度和细胞长度分别用X和丫表
3.
示(如右图),在处理时间相同的前提下
液浓度越高
细胞液浓度越高
解析同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越小,表示失水越多,质壁分离越明显,紫色越深,X/Y值越大,失水越少,所用蔗糖溶液浓度越小,故A、B项错误;不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越小,表示失水越多,越不易复原;故C项错误,而X/Y值越大,表示该细胞失水越少,则该细胞的正常细胞液浓度越高。
故D项
正确。
答案D
4.在用紫色洋葱A及B的外表皮细胞分别制成的5个装片上依次滴加5种不同浓度的蔗糖溶液,相同时间后原生质体体积变化如图所示,下列有关叙述错误的()
A.紫色洋葱A比B的外表皮细胞的细胞液浓度高
B.两种紫色洋葱外表皮细胞都发生质壁分离的蔗糖溶液浓度是乙和丁
C.将处于乙浓度蔗糖溶液中的紫色洋葱A外表皮细胞的装片置于清水中,一定会发生质壁分离复原
D.实验后不同浓度蔗糖溶液中紫色洋葱A、B处表皮细胞的吸水能力关系为丙浓度中的小于戊浓度中的
解析选项A,以一个紫色洋葱外表皮细胞的原生质体体积的变化为
标准,判断五种蔗糖溶液浓度的大小依次为丙<戊<甲<丁<乙,浓度为甲的蔗糖溶液为紫色洋葱A外表皮细胞的等渗溶液,浓度为戊的蔗糖溶液为紫色洋葱B外表皮细胞的等渗溶液,因此紫色洋葱A外表皮细胞的细胞液浓度高于紫色洋葱B外表皮细胞的细胞液浓度。
选项B,分析图形,在乙和丁浓度的蔗糖溶液中,紫色洋葱A、B的外表皮细胞的原生质体体积相对变化都为负值,说明细胞失水,都发生质壁分离。
选项C,处于乙浓度蔗糖溶液中的紫色洋葱A外表皮细胞失水,但无法据此判断紫色洋葱A外表皮细胞是否已因过度失水死亡,因此无法判断再将其置于清水后能否发生质壁分离复原现象。
答案C
5.
如图为某学生在做一定浓度的蔗糖溶液对紫色洋
葱鳞片叶外表皮细胞影响的实验中所观察到的细胞图,
请判断下列叙述中正确的是()
A.图中1、2、6组成了细胞的原生质层
B.图中细胞处于质壁分离状态,此时6处的浓度一定大于7处的浓度
C.图中1是细胞壁,6中充满了蔗糖溶液
D.图中7是细胞液,在细胞发生质壁分离过程中,其颜色逐渐变浅解析A选项,原生质层由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质组成,所以图中2、4、5组成了细胞的原生质层;B选项,若细胞处于质壁分离过程中,则6处的浓度大于7处的浓度,若细胞处于质壁分离复原过程中,则6处的浓度小于7处的浓度;C选项,图中1是细
胞壁,具有全透性,所以6中充满了蔗糖溶液;D选项,图中7是细
胞液,在细胞发生质壁分离过程中,其浓度逐渐变大,颜色逐渐变深。
答案C
6.如图所示U形管中间被一种允许水分子通过而单糖、二糖不能透过的半透膜隔开,现在两侧分别加入0.1mol/L的蔗糖溶液和麦芽糖溶液,一段时间后左右两侧液面高度变化是怎样的?
若向U形管右侧加入某种微量物质(不影响溶液浓度),右侧液面高度上升,那么加入
的这种微量物质最可能是()
O
-液面(等髙)
半透膜
麦芽糖
A.右侧液面高度下降;麦芽糖酶
B.右侧液面高度下降;蔗糖酶c.两侧液面高度不变;麦芽糖酶
D.两侧液面高度不变;蔗糖酶
解析蔗糖和麦芽糖都是二糖,两种溶液加入U形管后,由于浓度无差别,故两侧液面高度不变。
当加入某种物质后,右侧液面高度升高,说明右侧溶液浓度升高,很可能是右侧麦芽糖被水解成单糖导致的,故C项正确答案C
7.半透膜对淀粉和葡萄糖的通透性不同(如图1),预测图2的实验
8.
)
结果(开始时漏斗内外液面相平)最可能的是(
A.图甲中水柱a将持续上升
B.图甲中水柱a将保持不变
C.图乙中水柱b将保持不变
D.图乙中水柱b将先上升后下降
解析因淀粉不能透过半透膜,故图甲中的水柱a上升到最大高度后将静止;因葡萄糖可以透过半透膜,故图乙漏斗内液体先表现吸水,因葡萄糖的外渗,当漏斗内溶液浓度小于外界溶液浓度时,漏斗内液体又表现为失水。
答案D
9.
如图甲为渗透作用装置吸水示意图,图乙表示图甲中漏斗内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)。
下列相关叙述中,错误的是()
A.图甲中渗透作用的发生需要两个条件:
有半透膜c及a与b之间
具有浓度差
B.图乙中液面不能一直上升的原因是半透膜两侧的溶液浓度相等
C.图丙中③④⑤组成原生质层
D.如果丙细胞没有细胞壁支持,置于清水中也会发生吸水涨破的现象
解析本题结合渗透作用的原理、植物细胞的渗透吸水等综合考查物质跨膜运输方面的知识。
渗透作用发生的条件:
有半透膜及半透膜两侧的溶液具有浓度差,A项正确。
图乙表示的是图甲中液面上升的高度与时间的关系,液面不再升高时,通过半透膜进出漏斗的水分子数相等,这时半透膜处的液体压强和浓度差的作用达到了平衡的状态,但此时b的浓度应大于a的浓度,B项错误。
植物细胞的细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质共同构成了原生质层,C项正确。
植物细
胞在吸水状态下没涨破的原因是有细胞壁的支持作用,如果破坏了细胞壁,则植物细胞吸水量达到一定程度之后也会涨破,D项正确。
答案B
8某同学在实验室中做“植物细胞的吸水和失水”实验时,在老师的帮助下,进行了一系列的创新实验,实验步骤和现象如下表所示:
实验组
5min的
现象
再过5min
滴加清水
5min
①
-1
0.3(g•mL)
蔗糖溶液
x
无变化
质壁分
离复原
②
—1
0.5(g•mL)
蔗糖溶液
质壁分离
y
无变化
③
1(mol•L-1)
KN(O溶液
质壁分离
质壁分
离复原
z
④
-1
1(mol•L)
醋酸溶液
无变化
无变化
无变化
对上表的推断或解释不正确的是()
A.x为质壁分离,因为细胞壁的伸缩性小于原生质层
B.z为细胞稍增大,细胞液颜色逐渐变浅
C.y为质壁分离,可能导致细胞失水过多而死亡
D.④组无变化是因为细胞吸水量等于失水量
解析放在0.3g/mL蔗糖溶液中的植物细胞5min后发生质壁分离,因为细胞壁的伸缩性小于原生质层;植物细胞放在0.5g/mL蔗糖溶
液中,由于外界溶液浓度过大,可能导致细胞失水过多而死亡;放在KNG溶液中的植物细胞发生质壁分离后可自动复原,滴加清水后细胞
因吸水体积增大、细胞液颜色变浅;④组无变化可能是因为细胞已死亡。
答案D
9.
为测量植物细胞膜的透性,以胡萝卜(液泡中含有花青素)为材料进行下列实验:
将不同切片放在不同温度的蒸馏水中处理1min取出,再分别放在清水中浸泡1h而获得不同的切片浸出物溶液,通过测量这些溶液的吸光度计算浸出物溶液的花青素含量,结果如图所
示。
对这个实验方案的叙述,正确的是()
A.缺乏对照组实验
B.缺乏对等量原则的描述
C.所选择的测量指标不能反映浸出物溶液中花青素的含量
D.实验目的是测量浸泡时间对植物细胞膜透性的影响
解析本实验通过设置对照验证温度对细胞膜透性的影响,实验变量
为温度,对照实验要排除实验变量以外的无关变量对实验结果的影响,无关变量应控制为等量,如每组所用的胡萝卜切片的量相等;测量指标可以准确地反映不同温度下浸出物溶液中花青素的含量;该实验的
目的是研究不同温度对细胞膜通透性的影响。
答案B
10.如下图R、P2为半透膜制成的结构,该结构不允许蔗糖分子通过,且能在如下图所示结构里自由滑动。
A室内蔗糖液的浓度为1mol/L,B室内蔗糖液的浓度为3moL/l,C室内蔗糖液的浓度为2mol/L,图示为实验开始状态,则实验结束后,Pl、P2将停留在何刻度处?
()
1234567«910111213141516
A.Pi:
3.5'P2:
11B.Pi:
2.5'P2:
10
C.R:
3.5'P2:
10D.R:
2.5'P2:
11
解析达到渗透平衡后,A、B、C三个小室内蔗糖浓度均为2mol/L,则R左移2.5,P2最终不移动。
答案A
二、非选择题
11.如图1表示渗透作用装置,一段时间后液面上升的高度为h,其中半透膜为膀胱膜(葡萄糖能通过,蔗糖不能通过),装置中溶液A、
a起始浓度分别用MAMa表示;图2表示一个洋葱鳞片叶表皮细胞
放在蔗糖溶液中后发生的质壁分离过程图。
请根据图回答问题:
(1)图1中的半透膜相当于图2中的,由(填数字)
组成。
图1中发生渗透作用的条件是、。
⑵图1中,如果A、a均为蔗糖溶液,且开始时Ma>MA则达到平衡
后MAM填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)图2中,如果B、b分别表示蔗糖溶液和细胞液,且起始浓度分别
为MBMb,则达到平衡后MBM填“大于”“等于”或“小
于”)。
(4)若图1中A为清水,a为葡萄糖溶液,则长颈漏斗中液面的变化
情况是。
(5)从细胞结构的角度分析,发生图2所示现象的原因是
(6)将图2细胞制成临时装片,并用光学显微镜观察,能观察到染色体吗?
。
解析
(1)图1中的半透膜相当于图2中的原生质层,由1细胞膜、3液泡膜、5细胞质组成。
发生渗透作用的条件是存在半透膜且膜两侧有浓度差。
(2)蔗糖分子不能通过半透膜,开始时M>M,水分子从水
槽中进入漏斗,由于漏斗中液柱升高后对半透膜的压强增大,水分子
从水槽进入漏斗的数量减少,平衡后漏斗中的液面高于烧杯中的液面,因而达到平衡后MA小于M°(3)图2为成熟的植物细胞,达到平衡后,MB=M。
(4)刚开始时,长颈漏斗中葡萄糖的浓度较高,水分子进入到漏斗中的数目多,则长颈漏斗中液面上升,又因为葡萄糖能透过半透膜,因此葡萄糖从长颈漏斗中进入到水槽中,引起水槽中溶液的浓度增大,则长颈漏斗中液面下降直至达到平衡。
(5)从细胞结构的角度
分析,发生质壁分离是因为细胞壁的伸缩性小,而原生质层的伸缩性
大,因此原生质层和细胞壁分离。
(6)染色体在有丝分裂的分裂期才能观察到,图中细胞已成熟,不能分裂。
答案
(1)原生质层'1、3、5'有半透膜’膜两侧存在浓度差
⑵小于'(3)等于
(4)先上升后下降直至不再变化
(5)细胞壁的伸缩性小,而原生质层的伸缩性大
(6)不能
12.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37C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■乍用速率来进
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,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使运输速率减慢;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使运输速率加快;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,进而会影响细胞的生理活动。
答案
(1)渗透
(2)渗透系统所处的不同温度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使运输速率加快
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
13.洋葱是常用的生物学实验材料。
撕取紫色洋葱鳞片叶的外表皮,剪成大小相等的小块,分别为A、B、CDE组并分别浸入不同浓度的KNO溶液中,经过一段时间后,用显微镜观察到的实验结果如表:
knob液
(mol/L)
A
B
C
D
E
0.15
0.20
0.25
0.30
0.55
质壁分离程度
未分离
初始分离
分离
显著分离
显著分离
质壁分离
复原状况
——
自动复原
自动复原
自动复原
不能复原
(1)在实验时如想在最短的时间里观察到明显的质壁分离现象,应选
用上表中(填浓度)的knob液。
(2)下面是同学们画出在显微镜下观察到的紫色洋葱鳞片外表皮细胞
发生质壁分离后的图像,正确的是图。
A*ILC0.
(3)请在下面的坐标系中绘出细胞吸水力随质壁分离程度的变化曲线
f细胞吸水力
°细胞质唯分畫程度
(4)浸泡在KNOB液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离后又自动复原,直接参与此过程的细胞器有。
根据上表数据分析,
洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度为(用knob液浓度范
围表示)。
解析
(1)根据题表可知,KNOB液浓度为0.55mol/L时细胞发生显著质壁分离,且不能发生质壁分离后复原,则它与细胞液的浓度差最大,故选表中浓度为0.55moL/L的KNO容液,能在最短的时间里观察到明显的质壁分离现象。
(2)紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中液泡呈紫色,在质壁分离过程中由于不断失水,造成原生质层和细胞壁分离,液泡的紫色加深,故D图正确。
(3)细胞吸水力与细胞液的浓度呈正相关,随着细胞质壁分离程度的增大,细胞失水增多,细胞液的浓度变大,细胞吸水力也逐渐增大,在质壁分离达到最大程度时细胞吸水力达到最大。
(4)洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离是因为细胞液的浓度小于外界溶液浓度,后又自动复原则是因为K+和NOT被细胞
主动吸收,使细胞液浓度大于外界溶液浓度,故直接参与质壁分离后
又自动复原的细胞器有液泡和线粒体。
答案
(1)0.55mol/L
(2)D⑶如图
J
,细胞吸水力
>质坚分离堆
/\大程度
0
细胞质璧分离程度
(4)液泡、线粒体
0.15—0.2mol/L
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- 渗透 作用 分离 训练