第2单元 第4讲

第二单元第四讲

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[能力提升]

一、选择题

1．若下图表示植物细胞渗透作用的图解，下列说法中错误的是

A．植物细胞的原生质层相当于一层半透膜

B．一定条件下，活的、成熟的植物细胞能发生渗透失水或吸水

C．当溶液甲的浓度＞细胞液乙的浓度时，细胞发生渗透失水，当细胞液乙的浓度＞溶液甲的浓度时，细胞发生渗透吸水

D．当溶液甲的浓度＝细胞液乙的浓度时，细胞处于平衡状态，水分子不再通过原生质层解析渗透作用是水分子通过半透膜的扩散，当溶液甲的浓度＝细胞液乙的浓度时，水分子仍进行扩散，只是进出处于平衡状态。

答案 D

2．如图所示，图乙是图甲发生渗透作用之后的示意图，图丙是根毛细胞示意图，图丁表示细胞体积随时间变化的曲线。下列叙述错误的是

A．图甲中①处溶液浓度小于②处溶液浓度

B．图甲和图丙中都有半透膜，两者的本质区别是图丙细胞膜上有载体蛋白，使其具有选择透过性

C．若把图丙所示细胞放在质量分数为5%的NaCl溶液中，在显微镜下连续观察一段时间发现其发生了质壁分离

D．若把图丙所示细胞放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，则图丁表示细胞体积随时间推移而变化的曲线

解析由图乙可知，图甲的渗透装置内部溶液浓度高于外部溶液浓度，即①处溶液浓度小于②处的。载体蛋白的存在使得细胞膜具有选择透过性。植物细胞可以吸收Na＋、Cl－，使细胞液浓度升高，所以根毛细胞处于质量分数为5%的NaCl溶液中时会先发生质壁分离，后发生质壁分离复原。将图丙所示根毛细胞放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中时，细胞渗透失水，体积逐渐缩小，但由于细胞壁的伸缩性有限，体积不会无限收缩，则图丁表示细胞体积随时间推移而变化的曲线。

答案 C

3．(2014·西城区期末)把蚕豆植株放在湿润的空气中照光一段时间后，取蚕豆叶下表皮制作临时装片，先在清水中观察，然后用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液取代清水，继续观察，结果如图所示。对此现象的推断最合理的是

A．清水中的保卫细胞失水导致气孔开放

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并自动复原

D．蔗糖溶液中的保卫细胞失水导致气孔关闭

解析由图可以看出，在清水中气孔开放，在蔗糖溶液中气孔关闭，推测可能是蔗糖溶液中的保卫细胞失水导致气孔关闭。

答案 D

4．将洋葱鳞片叶放在浓度为0.45 mol/L蔗糖溶液中，细胞发生质壁分离；放在浓度为0.35 mol/L蔗糖溶液中，细胞有胀大趋势；放在浓度为0.4 mol/L蔗糖溶液中，细胞似乎不发生什么变化。这表明

A．洋葱鳞片叶细胞已经死亡

B．细胞膜不允许水分子自由通过

C．蔗糖分子进入细胞导致渗透平衡

D．细胞液浓度为0.4 mol/L左右

解析成熟植物细胞的细胞液通过原生质层与外界溶液构成了渗透系统。当细胞液浓度大于

外界溶液浓度时，细胞吸水，反之细胞失水；当二者浓度接近时，水分子进出达到平衡。

答案 D

5．(2014·长沙联考)用打孔器从同一萝卜根上取5 cm长的直根条若干，并均分成4组。其中3组分别置于20 g/L、60 g/L、80 g/L的KNO3溶液中，测量结果如下图。预计在40 g/L溶液中的测量结果最可能是

解析从图可知，硝酸钾浓度为20 g/L时，萝卜条在30分钟时和原长相当，硝酸钾浓度为60 g/L溶液中，30分钟时萝卜条收缩到4 cm。则在40 g/L KNO3溶液中，萝卜条缩短后的长度应该介于4 cm和5 cm之间。又因为浓度为40 g/L时，细胞未死亡，B答案不符合(细胞已死亡，不能复原)，则只能选D。

答案 D

6．(2013·海口调研)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，下列有关该实验的叙述正确的是

A．该实验可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

解析将洋葱表皮细胞放在不同浓度的蔗糖溶液中，根据细胞是否发生质壁分离可探究细胞液浓度，A正确；质壁分离过程中随着细胞逐渐失水，液泡的颜色逐渐加深，细胞液浓度增大，细胞吸水能力逐渐增强，B、C错误；蔗糖溶液浓度过高，会使细胞失水过多过快而死亡，细胞不会发生质壁分离复原，D错误。

答案 A

7．以紫色洋葱鳞片叶外表皮为实验材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述正确的是A．细胞在发生质壁分离时能观察到紫色中央液泡逐渐增大

B．滴加质量浓度0.5 g/mL的蔗糖溶液比0.3 g/mL蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间长

C．滴加清水后，质壁分离的细胞又复原，说明此细胞是活细胞

D．用任何浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液都不能引起细胞质壁分离

解析质壁分离是因为液泡中细胞液的水分不断渗出，因而紫色中央液泡会逐渐缩小；滴加0.5 g/mL的蔗糖溶液时，外界溶液与细胞液浓度差更大，单位时间内细胞失水更多，发生质壁分离所用时间更短；用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液，导致植物细胞短时间内大量失水，会观察到质壁分离现象。若NaCl溶液浓度过高，细胞失水过多而死亡，则无法观察到质壁分离自动复原现象。

答案 C

二、非选择题

8．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当中充满的液体是________。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？

__________________________________________。

解析(1)漏斗内液面的上升是由细胞吸水引起的，水从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动的速度快，因此，由图甲中漏斗内液面上升可知，b液体的浓度大于a；图乙反映的是随吸水时间的延长，漏斗内液面升高的高度逐渐减小，这是由浓度差缩小造成的。考虑到漏斗内液柱压力的作