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专题三物质的输入与输出2010—2019年高考全国卷考情一览表考点2010—201420152016201720182019合计1卷2卷1卷2卷3卷1卷2卷3卷1卷2卷3卷1卷2卷3卷1.渗透作用的原理及应用5年1考10年1考2.细胞的吸水和失水5年2考42910年4考3.物质进出细胞的方式5年4考1、3232310年10考【考情分析】本专题主要考查对植物细胞的吸水和失水实验的分析及物质跨膜运输方式的判断,命题多以物理渗透模型考查渗透作用的相关实验,结合坐标曲线考查物质运输的方式或以新情境材料考查不同物质运输方式的判断。考点10考点11考点12考点10渗透作用的原理及应用1.(2014·全国,32,9分,难度★★)小肠的吸收是指食物消化后的产物、水和无机盐等通过小肠上皮细胞进入血液和淋巴的过程。0.9%的NaCl溶液是与兔的体液渗透压相等的生理盐水。某同学将处于麻醉状态下的兔的一段排空小肠结扎成甲、乙、丙、丁4个互不相通、长度相等的肠袋(血液循环正常),并进行实验,实验步骤和实验结果如表。实验组别实验步骤甲乙丙丁向肠袋内注入等量的溶液,使其充盈0.7%NaCl10mL0.9%NaCl10mL1.1%NaCl10mL0.9%NaCl+微量Na+载体蛋白的抑制剂共10mL维持正常体温半小时后,测肠袋内NaCl溶液的量1mL3mL5mL9.9mL考点10考点11考点12请根据实验结果回答问题。(1)实验开始时,水在肠腔和血液之间的移动方向是:甲组从肠腔进入血液;丙组从血液进入肠腔。在这一过程中水分子的运动方向是从溶液浓度低处流向溶液浓度高处。本实验中水分子的这种移动过程称为渗透作用(其他合理答案即可)。(2)比较乙和丁的实验结果,可推测小肠在吸收Na+时,需要Na+载体蛋白的参与。解析(1)甲组中肠袋内为0.7%NaCl溶液,其渗透压小于血浆渗透压,水由肠腔进入血液;丙组与甲组相反,实验开始时,水从血液进入肠腔。这一过程属于渗透作用,水分子从溶液浓度低的一侧向溶液浓度高的一侧流动。(2)乙、丁组虽然肠袋中的NaCl溶液的浓度都是0.9%,但因为丁组中加了微量Na+载体蛋白抑制剂,所以丁组中被吸收的NaCl溶液很少,可以推测Na+的吸收过程是主动运输,需要Na+载体蛋白协助运输,需消耗能量。考点10考点11考点122.(2013·江苏,27,8分,难度★★)下图为研究渗透作用的实验装置,请回答下列问题。(1)漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液,漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时的液面差为Δh,此时S1和S2浓度大小关系为S1S2。(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的原生质层,两者在物质透过功能上的差异是原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能。考点10考点11考点12(3)为进一步探究两种膜的特性,某兴趣小组做了以下实验。实验材料:紫色洋葱。实验器具:如图所示的渗透装置(不含溶液),光学显微镜,载玻片,盖玻片,镊子,刀片,吸水纸,擦镜纸,滴管,记号笔等。实验试剂:蒸馏水,0.3g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。部分实验步骤和结果如下:①选两套渗透装置,标上代号X和Y。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水,分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液,均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差的装置有X(填代号)。②选两片洁净的载玻片,标号,在载玻片中央分别滴加蒸馏水,制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。考点10考点11考点12③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化,两者都能出现的现象是质壁分离。(4)上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原。考点10考点11考点12考点11细胞的吸水和失水1.(2019·浙江,9,2分,难度★)哺乳动物细胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中,一段时间后制作临时装片,用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是(C)A.在高于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离B.在0.9%NaCl溶液中,红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞C.在低于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂D.渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散考点10考点11考点12解析红细胞无细胞壁,在高于0.9%NaCl溶液中会失水皱缩,A项错误;0.9%NaCl溶液与哺乳动物红细胞的细胞内液是等渗溶液,水分子进出细胞平衡,B项错误;在低于0.9%NaCl溶液中,红细胞吸水膨胀甚至因吸水过多而胀破,C项正确;渗透是水分子穿过膜从低浓度处向高浓度扩散的现象,D项错误。考点10考点11考点122.(2018·浙江,17,2分,难度★★)在观察某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中,依次观察到的结果示意图如下,其中①②指细胞结构。下列叙述正确的是(C)A.甲状态时不存在水分子跨膜运输进出细胞的现象B.甲→乙变化的原因之一是结构①的伸缩性比②要大C.乙→丙的变化是由于外界溶液浓度小于细胞液浓度所致D.细胞发生渗透作用至丙状态,一段时间后该细胞会破裂考点10考点11考点12解析甲细胞维持正常形态,水分子进出细胞处于动态平衡状态,A项错误;甲→乙发生了渗透失水导致细胞质壁分离,其内因是结构①细胞壁的伸缩性比结构②细胞膜的伸缩性要小,B项错误;乙→丙发生了渗透吸水,此时外界溶液浓度比细胞液浓度小,C项正确;丙细胞可能发生渗透吸水,但植物细胞渗透吸水只会膨胀不会张破,D项错误。考点10考点11考点123.(2017·全国2,4,6分,难度★★)将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中,发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如下图所示,下列叙述正确的是(C)科学探究A.0~4h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内B.0~1h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等C.2~3h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压D.0~1h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压考点10考点11考点12解析由图可知,原生质体的相对体积先减小后增大,所以该植物细胞发生了质壁分离及自动复原。在质壁分离及复原过程中都有溶质进入细胞,A项错误。植物细胞原生质体的伸缩性大于细胞壁,在质壁分离过程中,原生质体体积的变化量大于细胞体积的变化量,B项错误。2~3h内细胞发生质壁分离复原,此时物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压,C项正确。0~1h内细胞发生质壁分离,此时液泡中液体的渗透压小于细胞质基质的渗透压,D项错误。考点10考点11考点12三步轻松解决曲线题考点10考点11考点124.(2017·海南,9,2分,难度★)为研究植物细胞质壁分离现象,某同学将某植物的叶表皮放入一定浓度的甲物质溶液中,一段时间后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象。下列说法错误的是(B)A.该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞B.细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度C.细胞液中的H2O可以经扩散进入甲物质溶液中D.甲物质和H2O能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁解析由于能发生质壁分离,说明该植物的叶表皮细胞是具有大的液泡的活细胞,A项正确;由于一段时间后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象,说明细胞外甲物质的浓度大于细胞液浓度,B项错误;由于能发生质壁分离,说明细胞失水,细胞液中的H2O可以经扩散进入甲物质溶液中,C项正确;由于细胞壁是全透性的,所以甲物质和H2O能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁,D项正确。考点10考点11考点125.(2016·天津,1,6分,难度★★)在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中,显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细胞状态。下列叙述正确的是(B)A.由观察甲到观察乙须将5倍目镜更换为10倍目镜B.甲、乙、丙可在同一个细胞内依次发生C.与甲相比,乙所示细胞的细胞液浓度较低D.由乙转变为丙的过程中,没有水分子从胞内扩散到胞外考点10考点11考点12解析在显微镜下,观察甲和观察乙使用相同的放大倍数,无需调换镜头,A项错误。甲是洋葱鳞片叶外表皮细胞未失水前的状态,乙是其失水后发生质壁分离,而丙是其质壁分离后的质壁分离复原,所以甲、乙、丙可在同一个细胞内依次发生,B项正确。发生质壁分离后,洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度相对较高,C项错误。在质壁分离复原的过程中,既有水分子从胞外扩散到胞内,也有水分子从胞内扩散到胞外,D项错误。考点10考点11考点126.(2015·海南,10,2分,难度★)取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干,去除主脉后剪成大小相同的小块,随机分成三等份,之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中,一定时间后测得甲的浓度变小,乙的浓度不变,丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进出细胞,则关于这一实验结果,下列说法正确的是(D)A.实验前,丙的浓度乙的浓度甲的浓度B.乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等C.实验中,细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散D.甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的解析实验前,甲的浓度乙的浓度丙的浓度,A项错误。乙的浓度不变,是因为植物细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等,B项错误。水分在细胞与蔗糖溶液间的移动属于自由扩散,C项错误。水分在细胞与蔗糖溶液间移动导致甲、丙的浓度发生变化,D项正确。考点10考点11考点127.(2015·天津,5,6分,难度★)为达到实验目的,必须在碱性条件下进行的实验是(A)A.利用双缩脲试剂检测生物组织中的蛋白质B.测定胃蛋白酶分解蛋白质的最适温度C.利用重铬酸钾检测酵母菌培养液中的酒精D.观察植物细胞的质壁分离和复原解析利用双缩脲试剂检测生物组织中的蛋白质要首先创设碱性环境,因为只有在碱性条件下,肽键才与Cu2+反应生成紫色物质,所以A项符合题意。B、C两项实验需在酸性条件下进行,D项实验则在中性条件下进行,所以B、C、D三项不符合题意。考点10考点11考点128.(2015·江苏,23,3分,难度★)(多选)下列关于实验现象与结果的分析,错误的是(BD)A.组织切片上滴加苏丹Ⅲ染液,显微观察有橘黄色颗粒说明有脂肪B.组织样液中滴加斐林试剂,不产生砖红色沉淀说明没有还原糖C.洋葱表皮细胞滴加蔗糖溶液后,发生质壁分离说明细胞有活性D.PCR产物中加入二苯胺试剂,加热变蓝说明有目的DNA产生解析组织样液中滴加斐林试剂后,需要水浴加热,如果出现砖红色沉淀,则可证明有还原糖的存在,B项错误。PCR扩增后的产物中除了有目的DNA,还有引物(一小段DNA或RNA),D项错误。考点10考点11考点129.(2014·全国1,4,6分,难度★)下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述,错误的是(B)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.用黑藻叶片进行实验时,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解析黑藻叶片细胞中的叶绿体在细胞质中,细胞发生质壁分离时,能以叶绿体为标志,观察原生质层的收缩,B项错误。考点10考点11考点1210.(2014·全国2,4,6分,难度★★)将某植物花冠切成大小和形状相同的细条,分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等),取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度,结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换,则(D)获取信息A.实验后,a组液泡中的溶质浓度比b组的高B.浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的C.a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组D.使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4~0.5mol/L之间考点10考点11考点12解析由图可知,在此浓度范围内,随蔗糖溶液浓度升高,实验前后长度比值在逐渐增大,在0.2~0.4mol/L的浓度范围内