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密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
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姓名 班级 考号
密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
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第二单元　细胞的基本结构与物质运输（二）
满分40分,限时20分钟
考点5 细胞吸水和失水的情况分析 考点6 物质跨膜运输方式的判断
一、选择题(本题共4小题,共16分。每题只有一项符合题目要求,每题4分。)
1.某生物兴趣小组选用生理状况相同的柽柳根,一定浓度的X溶液,X转运蛋白抑制剂和呼吸酶抑制剂进行了如下三组实验(每组均选用了6条柽柳根),以探究柽柳根对X的吸收方式:
甲组:柽柳根+X溶液→一段时间后测定溶液中的X浓度,计算出X吸收速率。
乙组:柽柳根+X溶液+X转运蛋白抑制剂→一段时间后测定溶液中的X浓度,计算出X吸收速率。
丙组:柽柳根+X溶液+呼吸酶抑制剂→一段时间后测定溶液中的X浓度,计算出X吸收速率。
下列分析错误的是(　　)
A.甲组为对照组,仅分析甲组的实验结果不能确定柽柳根对X的吸收方式
B.若乙组溶液中X的吸收速率比甲组的低,说明X被吸收的方式为协助扩散
C.若丙组溶液中X的吸收速率与甲组的相等,说明X被吸收的方式为被动运输
D.若乙、丙两组溶液中X的吸收速率均比甲组的低,说明X被吸收的方式为主动运输
2.水是构成细胞的重要成分,约占人体质量的70%。细胞膜上存在水通道蛋白,为了探究它在水分子进出细胞中的作用,研究人员分别取细胞膜上含水通道蛋白(A组)和除去水通道蛋白(B组)的同种细胞,置于低渗溶液中,定时测量细胞体积,结果如图。下列关于水分子进出细胞的叙述,错误的是(　　)
A.水分子进出A组细胞的主要方式为协助扩散
B.A组细胞体积达到最大后水分子不再进入细胞
C.水分子可以通过自由扩散的方式进出细胞
D.水分子进入细胞时不需要和水通道蛋白结合
3.某同学在做“植物细胞质壁分离与复原实验”时,用物质的量浓度都为2 mol·L-1的乙二醇溶液和蔗糖溶液分别浸泡洋葱细胞,观察细胞的质壁分离现象,得到其原生质体体积变化情况如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.两组实验过程中均有水分子透过细胞膜不断地进出细胞
B.在1 min后,处于蔗糖溶液中的细胞的细胞液浓度开始升高
C.在2 min时,处于乙二醇溶液中的细胞开始吸收乙二醇
D.洋葱的所有活细胞都可发生质壁分离现象
4.如图是一种类型的渗透作用装置,该装置所用的半透膜,蔗糖分子不能通过,但单糖分子和水分子可以通过。下列相关说法正确的是(　　)
A.若A、B均为蔗糖溶液,开始时浓度大小关系为MA>MB,达到平衡后MA=MB
B.若A为0.3 g/mL葡萄糖溶液,B为0.3 g/mL蔗糖溶液,达到平衡后,B侧液面高于A侧
C.若A、B均为蔗糖溶液且存在浓度差,平衡后移走高出的液面,下一次平衡时,两侧液面相平
D.若A为0.3 g/mL葡萄糖溶液,B为0.3 g/mL蔗糖溶液,向两侧同时加入等量蔗糖酶,达到平衡后,B侧液面高于A侧
二、选择题(本题共2小题,共12分。每题有一项或多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
5.胞吞包括吞噬、胞饮和受体介导的胞吞三种(如图所示)类型,下列说法正确的是(　　)
A.胞吞既可以为细胞获取营养物质,也可以参与细胞间的信息交流
B.三种类型胞吞中小泡的形成依赖于细胞骨架并体现了细胞膜的选择透过性
C.三种类型胞吞都需要消耗能量且受体介导的胞吞专一性最强
D.胆固醇受体蛋白缺陷会导致血液中胆固醇浓度升高而患高胆固醇血症
6.如图1~4表示细胞内外物质浓度差或氧气浓度与物质跨膜运输速率间关系的曲线图。下列相关叙述错误的是　(　　)
　　　
A.图1、图2、图3可表示不同条件下人体细胞吸收水分子的过程
B.图1与图3可以表示脂肪在消化道中水解后,被小肠上皮细胞吸收的过程
C.图3与图4的曲线不能出现在同一种物质的运输过程中
D.人体成熟的红细胞排出K+的过程可用图2与图3表示
三、非选择题(本题共1小题,共12分。)
7.(12分)盐胁迫是指生长在高盐环境中的植物由于受到高渗透压外界溶液的影响而生长受阻的现象。NaCl是引起盐胁迫的主要成分。高盐环境下,植物细胞质中积累的Na+会抑制胞质酶的活性,因此植物根部细胞通过多种策略来降低细胞质中Na+浓度,从而降低盐胁迫的损害,部分生理过程如图所示。
(1)盐胁迫条件下,Na+通过载体蛋白A运出细胞的方式是　　　　　,判断依据是　　　　　　　　　　　|　　　　　　　　　。该方式对于细胞生命活动的意义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)据图分析,盐胁迫条件下,植物根部细胞降低Na+毒害的策略有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)高粱是一种重要的硅积累作物,能够吸收和积累丰富的硅。研究发现,外源施加硅可以降低盐胁迫状态下高粱细胞中的Na+水平,从而提高高粱的耐盐性。请利用下列实验材料及用具,设计实验证明上述结论。实验材料及用具:高粱幼苗若干,原硅酸,高浓度的NaCl溶液,蒸馏水,原子吸收仪(测定细胞内Na+的含量)。
实验思路:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
预期实验结果:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案全解全析
1.B　
实验目的 探究柽柳根对X的吸收方式
实验对象 生理状况相同的柽柳根
实验思路 ①对照组甲:柽柳根+X溶液; ②实验组乙:柽柳根+X溶液+X转运蛋白抑制剂; ③实验组丙:柽柳根+X溶液+呼吸酶抑制剂; ①②对照:探究柽柳根对X的吸收是否需要转运蛋白; ①③对照:探究柽柳根对X的吸收是否需要能量
观测指标 一段时间后测定溶液中的X浓度,计算出X吸收速率
预期结果 乙组施用X转运蛋白抑制剂,若乙组溶液中X的吸收速率比甲组的低,说明X被吸收的方式为协助扩散或主动运输,B错误; 若丙组溶液中X的吸收速率与甲组的相等,说明柽柳根吸收X不消耗能量,即X被吸收是通过被动运输,C正确; 若乙、丙两组溶液中X的吸收速率均小于甲组的,说明柽柳根吸收X既需要转运蛋白,又消耗能量,则X被吸收是通过主动运输,D正确
注意事项 甲组用柽柳根+X溶液,属于自然状态下的处理,属于对照组,仅分析甲组的实验结果不能确定柽柳根对X的吸收方式,A正确
2.B　由题图可知,A组细胞(含水通道蛋白)体积增加程度比B组细胞(除去水通道蛋白)大得多,说明水分子进出A组细胞的主要方式为协助扩散,A正确;A组细胞体积达到最大后水分子进出细胞达到平衡,B错误;B组细胞上没有水通道蛋白,但细胞体积仍增大,说明水分子可通过自由扩散的方式进出细胞,C正确;通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,故水分子进入细胞时不需要与水通道蛋白结合,D正确。
3.A　水分子可通过扩散进出细胞,在两组实验过程中均有水分子透过细胞膜不断地进出细胞,A正确;在0~60 s内,处于2 mol·L-1蔗糖溶液中的细胞在持续失水,细胞液浓度不断增大,在1 min后,处于2 mol·L-1蔗糖溶液中的细胞的原生质体体积逐渐变小后趋于稳定,说明1 min后细胞还在失水并趋于渗透平衡,即细胞液浓度缓慢升高后趋于稳定,B错误;乙二醇溶液中的细胞一开始就吸收乙二醇,不是在2 min时开始的,C错误;并不是该植物的所有活细胞在一定条件下都能发生质壁分离及复原现象,能发生质壁分离及复原现象的细胞必须具有大液泡,D错误。
4.B　若A、B均为蔗糖溶液,开始时浓度大小关系为MA>MB,蔗糖分子不能透过半透膜,达到渗透平衡时,A侧液面高于B侧,由于液柱的存在,达到平衡后MA>MB,A错误;若A为0.3 g/mL葡萄糖溶液,B为0.3 g/mL蔗糖溶液,刚开始前者的摩尔浓度大,渗透压大,所以A侧的液面先升高,但由于葡萄糖分子可通过半透膜,随着葡萄糖分子进入B侧,最终会导致B侧的摩尔浓度大于A侧的,故达到平衡后,B侧液面高于A侧,B正确;移走高出的液面,两侧的浓度差变小而导致液面差变小,若每次平衡后都将高出的液面移走,则半透膜两侧的浓度差会逐渐减少,随着时间的推移,液面差将会越来越小,那么第一次平衡后移走高出的液面,下次平衡时两侧液面不相平,C错误;若A为0.3 g/mL葡萄糖溶液,B为0.3 g/mL蔗糖溶液,向两侧同时加入等量蔗糖酶,B侧蔗糖被水解,且蔗糖酶不能通过半透膜,葡萄糖可以通过半透膜,因此达到平衡后,A、B两侧的葡萄糖微粒数相等,两侧液面相平,D错误。
5.ACD　由图可知,由受体介导的胞吞过程存在细胞识别,胞吞的吞噬可以从外界获取食物,故胞吞既可为细胞获取营养物质,也可以参与细胞间的信息交流,A正确;由图示知三种类型胞吞中小泡的形成,以膜的流动性为基础,不能体现膜的选择透过性,B错误;胞吞过程需要消耗能量,且受体具有特异性,故受体介导的胞吞专一性最强,C正确;胆固醇受体蛋白缺陷,则无法进行受体介导的胞吞过程,会导致血液中胆固醇浓度升高而患高胆固醇血症,D正确。
6.C　人体细胞吸收水分子的方式有自由扩散和协助扩散两种模式,图1可表示自由扩散,图2可表示协助扩散或主动运输,图3可表示协助扩散或自由扩散,A正确;若某物质跨膜运输的速率可用图1与图3表示,说明该物质的运输方式是自由扩散,脂肪在消化道中被水解为甘油和脂肪酸后被小肠上皮细胞吸收的过程是自由扩散,B正确;图3可表示被动运输,图4可表示主动运输,图3与图4的曲线可出现在同一种物质的运输过程中,例如,葡萄糖进入小肠上皮细胞是主动运输,进入哺乳动物成熟红细胞是协助扩散,C错误;如某物质跨膜运输的速率可用图2与图3表示,说明该物质的运输方式是协助扩散,哺乳动物红细胞排出K+属于协助扩散,D正确。
技巧点拨
(1)需要载体蛋白:主动运输、协助扩散。
(2)小分子物质的运输:被动运输(O2、K+借助K+通道蛋白出细胞等)、主动运输(一些细胞吸收K+,排出Na+等)、胞吞或胞吐(神经递质等)。
(3)葡萄糖的转运方式:协助扩散(人体红细胞吸收葡萄糖)、主动运输(小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖)。
7.答案　(除标注外,每空2分)(1)主动运输(1分)　该过程需要依赖细胞膜两侧的H+浓度梯度产生的电化学势能　保证细胞按照生命活动的需要,主动选择吸收所需的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质
(2)通过载体蛋白A将Na+从细胞质运输到胞外;通过载体蛋白B和囊泡运输将细胞质中的Na+运输到液泡中储存;将细胞质中的Na+储存在囊泡中
(3)将高粱幼苗随机均分为甲、乙、丙三组,甲组用蒸馏水处理,乙组用高浓度的NaCl溶液处理,丙组用原硅酸和高浓度的NaCl溶液处理,其他条件相同且适宜,培养一段时间后测定细胞内Na+的含量(3分)　细胞内Na+的含量为乙组>丙组>甲组
审题指导:分析题图可知,H+借助载体蛋白C,消耗能的方式是主动运输;H+借助载体蛋白A顺浓度梯度进入细胞质的方式为协助扩散,Na+借助载体蛋白A和H+产生的电化学势能逆浓H+借助载体蛋白B顺浓度梯度从液泡进入细胞质的方式是协助扩散,Na+借助载体蛋白B和H+产生的电化学势能逆浓度梯度运至液泡的方式是主动运输。
解析　(1)由图可知,Na+运输到细胞外需要借助载体蛋白A和H+产生的电化学势能(浓度差),因此Na+通过载体蛋白A运出细胞的方式为主动运输。该方式对于细胞生命活动的意义是保证细胞按照生命活动的需要,主动选择吸收所需的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。
(2)据图分析,盐胁迫条件下,植物根部细胞降低Na+毒害的策略有:①通过载体蛋白A将Na+从细胞质运输到胞外;②通过载体蛋白B和囊泡运输将细胞质中的Na+运输到液泡中储存;③将细胞质中的Na+储存在囊泡中。
(3)要验证外源施加硅可以降低盐胁迫状态下高粱细胞中的Na+水平,则外源施加硅为实验自变量,细胞内Na+含量为因变量。实验思路为将高粱幼苗随机均分为甲、乙、丙三组,甲组用蒸馏水处理,乙组用高浓度的NaCl溶液处理,丙组用原硅酸和高浓度的NaCl溶液处理,其他条件相同且适宜,培养一段时间后测定细胞内Na+的含量;若硅能降低细胞内Na+水平,则细胞内Na+的含量为乙组>丙组>甲组。

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