14.把数条5 cm长的马铃薯条分别浸在蒸馏水和不同浓度的蔗糖溶液中,每隔一段时间测量马铃薯条的长度。如图显示马铃薯条在不同浓度溶液中长度改变的百分率。下列相关叙述错误的是( )
A.马铃薯条通过渗透吸(失)水改变其长度
B.在浓度为0.10 mol/L蔗糖溶液中马铃薯细胞质壁分离
C.马铃薯细胞液浓度相当于浓度为0.30 mol/L的蔗糖溶液
D.在浓度为0.40 mol/L蔗糖溶液中马铃薯细胞失水皱缩
解析:选B 据图分析,马铃薯条浸在浓度为0.30 mol/L的蔗糖溶液中其长度基本不变,说明马铃薯细胞液浓度相当于浓度为0.30 mol/L的蔗糖溶液。浸在浓度低于0.30 mol/L的蔗糖溶液中,马铃薯细胞通过渗透作用吸水膨胀,其长度增加;浸在浓度高于0.30 mol/L的蔗糖溶液中,马铃薯细胞通过渗透作用失水皱缩,质壁分离,其长度缩短。
二、非选择题(共58分)
15.(8分)如图表示细胞膜的亚显微结构,根据图回答问题。
(1)细胞识别与图中的________(填序号)有关。
(2)图中的A侧为细胞膜的内侧还是外侧?____________________________________。
判断依据是_____________________________________________________________。
(3)叶绿体和线粒体等细胞结构中均有此结构,但执行的具体功能有很大区别,具体原因是图中________(填序号)不同。
(4)有人发现,在一定温度条件下,细胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面。当温度上升到一定程度时,细胞膜上的磷脂分子有75%排列不再整齐。细胞膜厚度减少,而膜表面积扩大,膜对离子和分子的通透性增加。对于细胞膜的上述变化,合理的解释是________________________________________________________________________。
解析:图中①是糖蛋白,具有识别作用,糖蛋白分布于细胞膜外侧,因此A侧是细胞膜外侧。膜上蛋白质的种类和数量决定膜的功能。
答案:(1)① (2)外侧 具有糖蛋白的一侧为细胞膜的外侧 (3)② (4)细胞膜具有流动性
16.(8分)下面甲、乙两图是植物、动物细胞的亚显微结构模式图。请据图回答问题(在横线上写出细胞或结构名称,在括号内写出图中标号)。
(1)甲细胞与乙细胞相比,有细胞壁、[ ]________、[ ]________,而无________。
(2)如果乙细胞为胰腺外分泌腺细胞,其分泌物有胰淀粉酶等,则与胰淀粉酶的加工有关的细胞器有________(用图中标号回答)。
(3)甲细胞中不具有膜结构的细胞器是[ ]________,如果在该细胞器上合成的一条链状多肽中含有50个氨基酸,则在该物质的合成过程中最多有______个水分子生成。
(4)如果甲细胞是植物根尖细胞,则该细胞应该没有的结构是大液泡和[ ]________。
(5)细胞内能同时进行多种化学反应,且不会互相干扰,能保证细胞生命活动高效、有序进行的结构是________________。
解析:高等动植物细胞在结构上的区别:植物细胞有细胞壁、叶绿体、液泡,动物细胞有中心体。胰淀粉酶属于分泌蛋白,分泌蛋白的合成场所是核糖体,然后进入内质网经初步加工成为较成熟的蛋白质,再进入高尔基体经进一步加工成为成熟的蛋白质。叶绿体主要分布在绿色植物的叶肉细胞和嫩茎的皮层细胞中,根细胞中没有叶绿体。高等植物细胞中不具有膜结构的细胞器是核糖体,它是氨基酸脱水缩合形成蛋白质的场所,50个氨基酸脱去49分子水,可形成含有49个肽键的化合物,即五十肽。细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,如同一个个小室,使得细胞能够同时进行多种化学反应,而不会互相干扰,保证生命活动高效、快速地进行。
答案:(1)[⑨]叶绿体 [⑧]液泡 中心体
(2)②⑤ (3)[⑦]核糖体 49 (4)[⑨]叶绿体 (5)生物膜(生物膜系统)
17.(10分)如图1为某种物质通过细胞膜的示意图,图3表示人体吸收葡萄糖的过程示意图。请据图回答:
(1)图1所示的物质的运输方式是________,判断运输方式的理由是________________,也可以用图2中的曲线________来表示。
(2)对于此方式,图1中B代表的物质是细胞膜上的________,此过程还需要________________________________________________________________________。
(3)图3中①和②处Na+的跨膜运输方式分别是______________;葡萄糖从小肠上皮细胞的细胞质进入A侧的跨膜运输方式是________。除以上所涉及的方式外,物质进出细胞的方式还有________。
解析:(1)图1中的A由低浓度到高浓度,需要载体的协助,其运输方式是主动运输,也可以用图2中的曲线乙来表示,图2中的甲是自由扩散。(2)B应代表载体蛋白,主动运输还需要能量。(3)图3中①钠离子不需要能量只需要载体,为协助扩散,而②处Na+的跨膜运输需要载体和ATP,为主动运输,由图可知葡萄糖从小肠上皮细胞的细胞质进入A侧只需要载体,故是协助扩散,物质进出细胞的方式还有自由扩散和胞吞、胞吐。
答案:(1)主动运输 逆浓度梯度运输 乙
(2)载体蛋白 能量 (3)协助扩散、主动运输 协助扩散 自由扩散和胞吞、胞吐
18.(10分)图甲表示用****培养液在相同的容器内分别培养水稻和番茄幼苗,一段时间后,测定培养液中各种离子与实验开始时的浓度之比;图乙表示水稻根细胞对某矿质元素的吸收与氧分压的关系图。据图回答以下相关问题:
(1)水稻对水分和离子的吸收方式分别是________、________,培养液中氧气含量下降时,对______吸收量减少,图甲中所示数值会______(选填“增大”或“减小”)。
(2)图甲所示说明番茄对________的吸收比水慢,而水稻对________种离子的吸收速率都大于其对水的吸收速率。
(3)图乙中氧分压相对值为0时的离子吸收速率不为零,原因是根细胞可通过______________获得离子运输所需能量,据乙图分析,AB段离子吸收速率随细胞内________(生理过程)的增强而加快,在乙图中的C点以后向培养液中通入充足氧气,离子的吸收速率也不会表现为M1曲线,限制因素是_________________________________
________________________________________________________________________。
(4)盐碱地中正常生长的植物,其根毛表皮细胞细胞液的浓度________________(选填“大于”“小于”或“等于”)土壤溶液的浓度。
解析:水分和离子的运输方式分别为自由扩散和主动运输,当培养液中氧气含量降低时,主动运输速率降低,吸收的离子减少,与正常情况相比,图甲中相应数值会增大;离子浓度与实验前之比大于1,说明离子的吸收速率小于水的吸收速率,反之,细胞吸收离子的速率大于水的吸收速率;没有氧气,细胞可通过无氧呼吸为离子的吸收提供能量,在一定范围内,随着氧分压的升高,根细胞有氧呼吸增强,提供的能量增多,根细胞吸收的矿质离子速率增加;图乙中C点以后向培养液中通入充足氧气,离子的吸收因还要受到载体数量的限制,也不会变为M1曲线,仍为M2曲线;盐碱地中植物能正常生长,说明还能从土壤中吸收水分,因此根毛表皮细胞细胞液的浓度大于土壤溶液的浓度。
答案:(1)自由扩散 主动运输 离子 增大
(2)SiO4 4 (3)无氧呼吸 有氧呼吸 根细胞膜上载体的数量 (4)大于
19.(12分)如图为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在不同溶液中细胞吸水力和原生质层相对体积(正常状态为1.0)的关系图,据图回答问题:(注:试题中要用的试剂应从所给的试剂中选择)
材料用具:紫色洋葱、显微镜、载玻片、盖玻片、吸水纸、滴管等。
供选择的试剂:清水、质量浓度为0.1 g/mL的KNO3溶液、质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液、质量浓度为0.5 g/mL的蔗糖溶液。
(1)B→C过程中,细胞应处于哪种试剂中?__________________________________,细胞液的浓度变化是_____________________________________________________________。
(2)某同学在实验中观察到,紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞先出现了B→A过程,随后又自动发生了A→B过程,请将该同学的实验操作步骤补充完整:
①将一小块紫色洋葱鳞片叶外表皮平展在载玻片中央的清水中,盖上盖玻片,在显微镜下观察,可看到原生质层紧紧地贴着细胞壁;
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
③______________________________________________________________________。
产生上述现象的原因是______________________________________________。
(3)若选择一种试剂在完成B→A过程后,无论再用哪种试剂,A→B过程都不能发生,则所选择的试剂是_____________________________________________________________。
解析:(1)B→C过程中紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的吸水力下降,原生质层体积大于正常状态时的体积,结合实验材料用具,可推测这是将细胞放在清水中时发生的过程,细胞液的浓度因吸收水分而逐渐减小。(2)要使细胞发生质壁分离和复原,需把细胞放入浓度大于细胞液浓度的KNO3溶液中,然后在显微镜下观察其变化。(3)要使发生质壁分离的细胞失去自动复原的能力,应选择质量浓度为0.5 g/mL的蔗糖溶液,因其浓度过高,细胞会失水死亡。
答案:(1)清水 逐渐变小 (2)②从盖玻片的一侧滴入质量浓度为0.1 g/mL的KNO3溶液,在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引,这样重复几次,使紫色洋葱鳞片叶外表皮浸到KNO3溶液中 ③将装片放在显微镜下观察(先发生质壁分离,一段时间后会自动复原) K+和NO3会通过主动运输进入细胞内,使细胞液浓度逐渐升高,从而使外界的水自动进入细胞,质壁分离自动复原
(3)质量浓度为0.5 g/mL的蔗糖溶液
20.(10分)现有A、B、C三瓶外观一样但没有标签的溶液,已知它们分属于质量浓度为0.1 g/mL的蔗糖溶液、0.3 g/mL的蔗糖溶液和0.1 g/mL的葡萄糖溶液。某同学利用如图所示装置设计了两组实验。(注:图中半透膜允许溶剂和葡萄糖通过,不允许蔗糖通过)
实验Ⅰ 同时将等量的A液和, , , , , , B液分别放入U形管的左、右两侧,一段时间后,左侧的液面升高;
实验Ⅱ 同时将等量的B液和C液分别放入U形管的左、右两侧,一段时间后,右侧液面高于左侧,再过一段时间后,左侧液面高于右侧。
(1)本实验应用的原理是__________________________________________________。
(2)根据实验现象得出结论:A是__________,B是______________。
(3)用紫色洋葱鳞片叶探究植物细胞吸水和失水方式的实验中,常选用上述A、B、C中的________溶液,观察指标主要有__________、__________及细胞大小。
(4)若用不含色素的洋葱内表皮作实验材料,为了较清晰地观察质壁分离和复原现象,可采用的方法是________________。
(5)为探究洋葱表皮细胞液的浓度,需要设计相关实验。请写出设计思路。
解析:(1)装置中U形管左右两侧液面的高低主要与水分子的扩散方向和数量有关,水通过半透膜的原理是渗透作用。(2)根据实验Ⅰ和实验Ⅱ的实验现象可以得出:C液是0.1 g/mL的葡萄糖溶液,A液是0.3 g/mL的蔗糖溶液,B液是0.1 g/mL的蔗糖溶液。(3)用紫色洋葱鳞片叶观察质壁分离和复原现象时,可通过观察中央紫色液泡的大小、原生质层的位置和细胞大小来判断细胞吸水和失水的过程。
答案:(1)渗透作用 (2)0.3 g/mL的蔗糖溶液 0.1 g/mL的蔗糖溶液 (3)0.3 g/mL的蔗糖 中央液泡的大小 原生质层的位置 (4)可在蔗糖溶液中加入红墨水 (5)配制梯度浓度的蔗糖溶液,并利用系列溶液分别进行细胞质壁分离实验,观察细胞质壁分离的状态。