考点2 真、原核细胞的结构与功能分析及物质出入细胞的方式
1．真、原核细胞类型的判断
特别提醒 (1)都具有细胞膜、核糖体、DNA和RNA，并且遗传物质都是DNA。
(2)真核细胞能进行有丝分裂、无丝分裂和减数分裂，而原核细胞进行二分裂。
(3)原核细胞中DNA未与蛋白质结合形成染色体，只有基因突变一种可遗传变异类型。
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(4)原核生物蓝藻虽无线粒体和叶绿体，但仍能进行光合作用和有氧呼吸。
(5)都以ATP作为直接能源物质，都共用一套遗传密码。
2.有关细胞膜的成分、结构与功能关系
(1)细胞膜的功能主要由膜上蛋白质的种类和数量来体现，而功能特性为选择透过性，其物质基础主要与细胞膜上载体蛋白的种类和数量有关。
(2)细胞膜控制物质进出细胞具有普遍性和相对性。
(3)信息交流主要与细胞膜上的受体有关，其化学本质是糖蛋白。
(4)细胞膜的组分并不是不可变：如细胞癌变过程中，细胞膜中糖蛋白含量下降。
(5)糖蛋白和糖脂一般分布在细胞膜的外表面。
3．“9”个角度汇总细胞结构
(1)与分泌蛋白的合成、运输和分泌相关的细胞结构：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、囊泡、细胞膜和细胞核。
(2)产生ATP的细胞结构：线粒体、叶绿体和细胞质基质。
(3)既可产生水又可消耗水的细胞器：线粒体和叶绿体。
(4)能发生碱基互补配对的细胞结构：核糖体、线粒体、叶绿体和细胞核。
(5)含DNA的细胞器或细胞结构：细胞核、线粒体、叶绿体、质粒。
(6)含RNA的细胞器或细胞结构：细胞核、线粒体、叶绿体、核糖体、细胞质基质。
(7)与能量转换有关的细胞结构：叶绿体、线粒体、细胞质基质。
(8)与细胞分裂相关的细胞器：核糖体、中心体、高尔基体、线粒体。
(9)在光学显微镜下能观察到的结构：细胞壁、细胞质、细胞核、细胞器(线粒体、叶绿体和液泡)、染色体。
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4．分泌蛋白的合成、加工和运输过程
(1)核糖体只是分泌蛋白肽链的合成场所，肽链需要经内质网和高尔基体的加工与包装才形成具有生物活性的蛋白质，也只有分泌到细胞外才行使一定的功能。
(2)核糖体、中心体不属于生物膜系统的组成结构，生物膜系统是真核生物特有的结构体系，原核生物有生物膜(细胞膜)，无生物膜系统。
(3)在上述过程中回答相关结构时要看准所问的是“相关”还是“直接相关”，是“细胞器”“细胞结构”还是“具膜结构”。
(4)除外分泌蛋白外，存在于细胞膜上的蛋白也是由附着在内质网上的核糖体合成的，经内质网和高尔基体加工后转移至细胞膜上，如载体和受体等。
(5)外分泌蛋白出细胞的方式为胞吐，该过程体现了细胞膜的流动性，并未体现出细胞膜的选择透过性，并且该过程中穿过“0”层膜。
5．判断物质出入细胞方式的方法归纳
(1)若物质由低浓度一侧到高浓度一侧，则一定是主动运输；反之，则不能判断。
(2)抓住关键点，区分“跨膜运输”与“胞吞和胞吐”：①跨膜运输是由物质直接穿过细胞膜完成，动力来自物质浓度差或ATP供能，其与膜的选择透过性有关。②胞吞和胞吐是借助膜的融合完成，其动力来自ATP供能，与膜的流动性有关。
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(3)氧气浓度是通过影响细胞有氧呼吸速率来影响物质运输中的能量供应，但氧气浓度为零时，无氧呼吸也能为其提供能量；而温度是通过影响膜的流动性和有关酶的活性来影响物质的运输速率。
(4)物质进出细胞核并非都通过核孔：核孔是RNA和蛋白质等大分子进出细胞核的通道，而小分子进出细胞核一般为跨膜运输(也可通过核孔)，都具有选择性。
6．质壁分离与复原的4点提醒
(1)质壁分离与复原过程中水分子的移动是双向的，总结果是单向的。在植物细胞失水达到平衡状态时，细胞液浓度和外界溶液浓度相等；而吸水达到平衡状态时，细胞液浓度大于外界溶液浓度。
(2)植物细胞质壁分离与复原的条件：①原生质层相当于半透膜；②细胞液与外界溶液存在浓度差。
(3)质壁分离的外因是细胞液浓度小于外界溶液浓度，内因是由于原生质层和细胞壁的伸缩性不同。
(4)测定细胞液浓度范围的实验设计思路为：
题组一 真核与原核细胞的结构与功能比较辨析
1．(2015·海南，2)细胞是生命活动的基本单位。关于细胞结构的叙述，错误的是( )
A．细菌有核糖体，无叶绿体
B．蓝藻无细胞核，也无核糖体
C．水绵有细胞核，也有叶绿体
D．酵母菌有细胞核，无叶绿体
答案 B
解析 细菌为原核生物，有核糖体，无叶绿体，A项正确；蓝藻为原核生物，没有以核膜为界限的细胞核，但有核糖体，B项错误；水绵为藻类植物，是真核生物，有细胞核，也有叶绿体，C项正确；酵母菌为真菌，是真核生物，有细胞核，但无叶绿体，D项正确。
真题重组 判断下列有关真、原核细胞的叙述：
(1)T2噬菌体在细菌细胞核内合成DNA(2015·北京，2C)( × )
(2)硝化细菌无染色体，只能在DNA水平产生可遗传变异(2010·四川，1D)( √ )
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(3)下列是真、原核细胞亚显微结构示意图，其中表述正确的是D(2012·重庆，1)( √ )
2．下列关于蓝藻和高等植物叶肉细胞的共性描述，正确的是( )
A．遗传物质都是DNA，均可发生基因重组
B．都含有叶绿素，能把光能转变成化学能
C．都有线粒体，能通过有氧呼吸获得能量
D．都有核糖体，核糖体的形成均与核仁有关
答案 B
解析 蓝藻和高等植物叶肉细胞的遗传物质都是DNA，基因重组发生在减数分裂形成配子的过程中，蓝藻是原核生物，不能进行减数分裂，不能发生基因重组，A错误；蓝藻和高等植物叶肉细胞都含有叶绿素，都能进行光合作用，能把光能转变成化学能，B正确；蓝藻是原核生物，没有线粒体，但是含有有氧呼吸酶，能通过有氧呼吸获得能量，C错误；蓝藻是原核生物，没有核仁，其核糖体的形成与核仁无关，D错误。
思维延伸 判断下列叙述的正误：
(1)酵母菌、乳酸菌和造血干细胞中DNA的复制都在有丝分裂间期( × )
(2)破伤风杆菌、噬菌体等生物没有线粒体，只能进行无氧呼吸( × )
(3)酵母菌和乳酸菌二者都能发生基因突变，都能进行转录和翻译( √ )
(4)蓝藻的藻蓝素和叶绿素存在于叶绿体中，能吸收光能进行光合作用( × )
题组二 细胞膜的组成与功能辨析
3．(2016·全国丙，1)下列有关细胞膜的叙述，正确的是( )
A．细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的
B．细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同
C．分泌蛋白分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象
D．膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的
答案 C
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解析 主动运输可以使离子从低浓度一侧运输到高浓度一侧，以保证活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，所以细胞膜两侧的离子浓度差是通过主动运输实现的，A错误；细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能不完全相同，例如细胞膜上有糖蛋白，线粒体膜上有与有氧呼吸有关的酶等，B错误；膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的，D错误。
真题重组 判断下列关于细胞膜的结构和功能的相关叙述：
(1)构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇，而功能主要由膜蛋白决定(2010·山东，4AB)( × )
(2)蔗糖溶液使洋葱表皮细胞发生质壁分离过程未体现生物膜的信息传递功能(2013·天津，1A)( √ )
4．(2017·盐城一模)如图为生物膜的结构模式图。下列有关叙述错误的是( )
A．磷脂双分子层构成该结构的基本支架
B．构成该结构的蛋白质和磷脂分子大多数可以运动
C．如果蛋白A具有信息交流功能，则其常与多糖相结合
D．如果蛋白B具有运输功能，则其发挥作用时需要消耗ATP
答案 D
解析 磷脂双分子层构成生物膜的基本支架，支持蛋白质，A正确；构成该结构的大多数蛋白质和磷脂分子可以运动，体现膜的流动性，B正确；蛋白质A与多糖相结合形成糖蛋白，具有细胞识别功能，进行信息交流，C正确；蛋白B具有运输功能，则其发挥作用时可能是协助扩散或主动运输，而协助扩散不需要消耗ATP，D错误。
思维延伸 判断下列叙述的正误：
(1)噬菌体侵染细菌实验不能体现膜的选择透过性，而体现出细胞膜控制物质进出的相对性( √ )
(2)“观察蔗糖溶液中洋葱表皮细胞的质壁分离” 能体现细胞膜的流动性和选择透过性( √ )
(3)细胞膜上的膜蛋白都能接受激素分子的信号( × )
(4)各种细胞间的信息传递均与细胞膜上的糖蛋白有关( × )
(5)如图为细胞间信息传递的几种方式示意图，丙图可表示为下丘脑引起垂体合成并释放抗利尿激素( × )
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题组三 细胞器的结构与功能辨析
5．(2016·全国乙，1)下列与细胞相关的叙述，正确的是( )
A．核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器
B．酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸
C．蓝藻细胞的能量来源于其线粒体有氧呼吸过程
D．在叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP
答案 B
解析 核糖体无膜结构，A错误；酵母菌的细胞核内存在遗传物质DNA，且存在DNA转录过程，即存在转录产物RNA，B正确；蓝藻是原核生物，不具有线粒体，细胞内只有核糖体一种细胞器，C错误；叶绿体光合作用的暗反应进行CO2的固定，光反应过程产生ATP和[H]，故D错误。
真题重组 判断细胞器的结构与功能的叙述：
(1)酵母菌在高尔基体中合成膜蛋白(2015·北京，2A)( × )
(2)线粒体外膜上的蛋白质含量比内膜的高，葡萄糖分解为丙酮酸的过程发生在其基质中
(2014·安徽，1AB)( × )
(3)内质网既参与物质合成，也参与物质运输(2014·江苏，3D)( √ )
(4)由rRNA和蛋白质组成的核糖体是蛋白质合成和加工的主要场所
(2011·江苏，2B和2012·江苏，4C)( × )
(5)溶酶体合成和分泌多种酸性水解酶，执行功能时伴随着其膜组分的更新，正常生理状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用(2013·安徽，1D和2010·山东，5BD整合)( × )
(6)叶绿体和液泡中都含有叶绿素和类胡萝卜素等色素(经典高考题)( × )
6．如图为细胞亚显微结构示意图，下列说法正确的是( )
A．图中能产生ATP的场所有①②③
B．能将无机物转化成有机物的细胞不一定含有②
C．此图若表示动物的性腺细胞，则不应有的结构是④⑥
D．结构④中液体为细胞内液，含多种成分，以维持细胞正常形态
答案 B
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解析 ATP的产生来自细胞的呼吸作用或光合作用，图中①～⑥所示的细胞各结构中，能产生ATP的场所有①线粒体(有氧呼吸的第二、第三阶段)、②叶绿体(光合作用的光反应阶段)和⑤细胞质基质(无氧呼吸或有氧呼吸的第一阶段)；能将无机物转化成有机物的细胞不一定含有②叶绿体，如蓝藻能进行光合作用合成有机物，但其不含叶绿体；此图若表示动物的性腺细胞，则图中①～⑥所示的细胞各结构中不应有的结构有②叶绿体、④液泡、⑥细胞壁；题图中的结构④是液泡，其内液体为细胞液，含多种成分，可维持细胞正常形态。
思维延伸 用差速离心法分离出某动物细胞的三种细胞器，经测定其中三种有机物的含量如图所示，判断下列叙述：
(1)细胞器甲是线粒体，其内有葡萄糖分解酶( × )
(2)细胞器乙肯定与分泌蛋白的加工和分泌有关( × )
(3)细胞器丙中进行的生理过程的原料是核糖核苷酸，消耗ATP( × )
(4)蓝藻细胞不含细胞器甲和乙等，但能进行光合作用( √ )
(5)若上述坐标图统计的是植物细胞中的细胞器，则甲一定是叶绿体( × )
(6)用特异性的酶处理某一生物细胞的最外面部分，发现降解的产物主要是葡萄糖，进一步分离该细胞的某种细胞器进行分析，发现其含有尿嘧啶，据此推测，这种细胞器一定和上图中的甲的功能一样( × )
题组四 自噬作用主题问题聚焦
7．(2017·枣庄一模)2016年诺贝尔生理学或医学奖授予日本分子细胞生物学家大隅良典，以表彰他为“自噬作用”机理发现所作出的贡献。细胞自噬作用的机理如图所示，下列说法错误的是( )
A．分隔膜的基本支架是磷脂双分子层
B．自噬作用的结构基础是生物膜具有一定的流动性
C．自噬溶酶体中生成的小分子穿过两层膜进入细胞质后可再度利用
D．溶酶体中没有分解SiO2的酶导致自噬过程异常，因此硅尘环境下工人易患硅肺
答案 C
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解析 分隔膜也属于生物膜，生物膜的基本支架是磷脂双分子层，A正确；自噬作用包括分隔膜形成吞噬泡以及膜融合的过程，因此结构基础是生物膜具有一定的流动性，B正确；从图中看出，自噬溶酶体只具有单层膜结构，C错误；溶酶体中没有分解SiO2的酶导致自噬过程异常，因此硅尘环境下工人易患硅肺，D正确。
思维延伸 人体细胞的溶酶体是一种含有多种水解酶的细胞器，其内部的pH为5左右。如图表示吞噬细胞内溶酶体产生和发挥作用的过程。完成下列填空：
(1)合成溶酶体内水解酶的原料是__________，水解酶是在______________中分类和包装的。图中信息显示出溶酶体的功能有：________________________________________________。
(2)吞噬细胞依赖于_________________识别病原体，体现了细胞膜具有_________的功能。
(3)溶酶体通过______________方式把近中性的细胞质基质中的H＋泵入溶酶体内，以维持其pH。若溶酶体内的水解酶泄露到细胞质基质中不会引起细胞损伤，其原因是____________________________________。
(4)人胚胎发育过程中细胞凋亡依赖于吞噬细胞溶酶体内多种水解酶的______________作用。
答案 (1)氨基酸 高尔基体 能分解衰老、损伤的细胞器和吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌 (2)细胞膜上的糖蛋白 信息交流 (3)主动运输 细胞质基质的pH高于溶酶体，导致酶活性降低或失活 (4)自噬
题组五 细胞核的结构与功能辨析
8．(2014·大纲全国，1)下列有关细胞核的叙述，错误的是( )
A．蛋白质是细胞核中染色质的组成成分
B．细胞核中可进行遗传物质的复制和转录
C．小分子物质可以通过核孔，大分子物质不能
D．有丝分裂过程中存在核膜消失和重新形成的现象
答案 C
解析 A项，细胞核中的染色质主要是由DNA和蛋白质组成的。B项，细胞核是遗传物质储存、复制和转录的主要场所。C项，核孔具有选择透过性，大分子物质如蛋白质、mRNA等能通过。D项，有丝分裂过程中核膜的消失和重建分别发生在前期和末期。
真题重组 判断下列关于细胞核的叙述：
(1)细胞核是mRNA合成和加工的场所(2013·安徽，1A)( √ )
(2)在细胞核内RNA能够传递和表达遗传信息(2011·江苏，2A)( × )
(3)细胞核内的RNA通过囊泡运输到细胞质(2014·山东，1A)( × )
(4)在有丝分裂的分裂期中消失又出现的细胞结构只有核膜(2012·上海，43改编)( × )
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题组六 生物膜系统的组成与功能
9．(2016·海南，7)下列有关分泌蛋白的叙述，错误的是( )
A．分泌蛋白在细胞内的合成需要核糖体的参与
B．线粒体能为分泌蛋白的合成和运输提供能量
C．分泌蛋白先经过高尔基体再经过内质网分泌到细胞外
D．分泌蛋白从细胞内排出时，囊泡的膜可与细胞膜融合
答案 C
解析 分泌蛋白在细胞内的合成需要核糖体的参与，A正确；线粒体能为分泌蛋白的合成和运输提供能量，B正确；分泌蛋白先经过内质网再经过高尔基体分泌到细胞外，C错误；分泌蛋白从细胞内排出时，高尔基体形成的囊泡的膜可与细胞膜融合，通过胞吐作用，将分泌蛋白释放到细胞外，D正确。
真题重组 判断与填充：
(1)核糖体合成的分泌蛋白能够自由透过高尔基体膜(2016·江苏，2A)( × )
(2)叶肉细胞内O2的产生一定发生在生物膜上，而[H]的消耗、ATP的生成和水的产生不一定发生在生物膜上(2016·四川，1改编)( √ )
(3)生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新(2011·四川，2D)( √ )
(4)(2014·江苏，27节选)生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。图1～3表示3种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。图1～3说明生物膜具有的功能有__________等(写出3项)，从生物膜的组成成分分析，其功能不同的主要原因是_____________________。
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答案 跨膜运输、信息交流、能量转换 含有的蛋白质不同
10．(2017·孝义三模)在细胞内有许多“囊泡”穿梭往来，繁忙地运输着“货物”，并且能够精确地运送到目的地。下列关于这些“囊泡”的叙述，错误的是( )
A．囊泡都来自于内质网和高尔基体
B．神经细胞内的高尔基体被破坏，会导致囊泡数量减少
C．囊泡能运输“货物”到预定位置与生物膜的信息交流功能有关
D．唾液腺细胞的囊泡内的蛋白质可能是不成熟的蛋白质
答案 A
解析 吞噬细胞内有些囊泡可来自细胞膜，A错误；神经细胞内的囊泡主要是突触小泡，而突触小泡来自高尔基体，所以高尔基体被破坏，突触小泡的数量会减少，B正确；细胞内不同的囊泡运送物质能够精准地进行，与生物膜的信息交流功能有关，C正确；唾液腺细胞内来自内质网的囊泡，其包裹的就是未成熟的蛋白质，D正确。
思维延伸 如下图甲表示分泌蛋白的形成过程，其中a、b、c分别代表不同的细胞器，图乙表示该过程中部分结构的膜面积变化，判断与填充：
(1)图甲中的a、b、c分别是核糖体、内质网和高尔基体( √ )
(2)若图甲中分泌蛋白为胰岛素，则该细胞核中没有控制抗体合成的基因( × )
(3)图乙说明高尔基体与内质网和细胞膜之间没有相互转换( × )
(4)图甲、图乙所示变化都能体现生物膜具有流动性( √ )
(5)图甲中物质X以__________方式进入细胞，研究图示生理过程一般采用的方法是_______。
答案 主动运输 放射性同位素标记法
(6)综合上述信息 “三个角度” 总结囊泡类问题(填空)：
答案 细胞膜、内质网、高尔基体 溶酶体
题组七 新情景图像信息下的物质出入方式的辨析
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11．(2011·海南，27)原尿中葡萄糖、氨基酸等物质的浓度与血浆中的基本相同。原尿经肾小管上皮细胞的选择性重吸收和分泌作用后形成尿液。正常情况下尿液中不含葡萄糖。肾小管上皮细胞中的葡萄糖通过被动运输的方式进入组织液。下图为肾小管壁及相关结构示意图。
回答问题：
(1)肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度_________(填“高于”“低于”或“等于”)组织液中的。
(2)原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞的运输方式是___________，需要__________的参与。
(3)肾小管上皮细胞重吸收水分的原理是__________，原尿中葡萄糖未能被完全重吸收从而导致尿量增加的原因是__________________________________。
答案 (1)高于 (2)主动运输 载体和能量(ATP) (3)渗透作用 原尿中渗透压与肾小管上皮细胞内渗透压差值减小，重吸收水分减少，从而导致尿量增多
真题重组 判断下列叙述的正误：
(1)在如下氨基酸和Na＋进出肾小管上皮细胞的示意图中管腔中氨基酸→上皮细胞、管腔中Na＋→上皮细胞和上皮细胞中氨基酸→组织液的方式分别为主动运输、被动运输和被动运输
(2014·安徽，2D)( √ )
(2)如图为一种溶质分子跨膜运输的示意图，载体①逆浓度运输溶质分子，载体②具有ATP酶活性(2016·江苏6AB)( × )
12．根据能量来源的不同，主动运输分为右图所示的a、b、c三种类型(图中▲、■、○代表跨膜运输的离子或小分子)。下列叙述错误的是( )
A．图中的Q侧是细胞生活的内环境
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B．转运Y的能量可能来自转运X时释放的能量
C．进行b类型主动运输所需的ATP可来自线粒体
D．进行c类型主动运输的生物有可能是某些细菌
答案 A
解析 糖蛋白只分布在细胞膜的外表面，即P表示外表面，Q表示内表面，所以P侧才是细胞生活的内环境，A错误；Y离子与X离子通过同一个载体运输，可知Y离子转运所需的能量可能来源于X离子转运时释放的能量，B正确；进行b类型主动运输所需要的能量来自细胞质基质和线粒体，C正确；由图可知，c类型运输消耗的能量来自光能，可能是某些细菌，D正确。
思维延伸 如图表示人体细胞膜结构，判断下列相关叙述：
(1)b过程无法体现细胞膜的选择透过性，但能判断出b过程所运输的物质膜外浓度高于膜内( × )
(2)若此为神经元细胞膜，则在兴奋状态时，Na＋可通过c过程进入细胞内( √ )
(3)若是突触前膜，则突触间隙位于图中Ⅰ侧，其中分布的液体为组织液( √ )
(4)若该图表示人体红细胞膜，则葡萄糖进入该细胞的方式为a( × )
(5)若该图表示肌细胞膜，则b和d过程运输的气体可分别是O2和CO2( √ )
(6)若该图表示下丘脑细胞膜，则抗利尿激素分泌时共穿过0层磷脂分子( √ )
题组八 细胞吸收水分和吸收离子过程的综合辨析
13．(2011·重庆，5)如图为某种植物幼苗(大小、长势相同)均分为甲、乙两组后，在两种不同浓度的KNO3溶液中培养时鲜重的变化情况(其他条件相同且不变)。下列有关叙述，错误的是( )
A．3 h时，两组幼苗均已出现萎蔫现象，直接原因是蒸腾作用和根细胞失水
B．6 h时，甲组幼苗因根系开始吸收K＋、NO，吸水能力增强，使鲜重逐渐提高
C．12 h后，若继续培养，甲组幼苗的鲜重可能超过处理前，乙组幼苗将死亡
D．实验表明，该植物幼苗对水分和矿质元素的吸收是两个相对独立的过程
答案 B
解析 3
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h时，两组幼苗重量均已低于初始萎蔫鲜重即发生了萎蔫，一方面是因为蒸腾作用散失了水分，另一方面是因放在比根细胞浓度大的KNO3溶液中，根细胞渗透失水，A正确；实验开始时，甲组幼苗根系就已开始吸收K＋、NO，而不是在6 h时才开始吸收K＋、NO，到6 h时细胞液浓度大于KNO3溶液浓度，从而使吸水能力增强，使鲜重逐渐提高，B错误；12 h后，由于甲组根系不断通过主动运输吸收K＋、NO，从而保持根细胞内外浓度差，使其吸水量大于蒸腾量而有可能超过处理前的鲜重，乙组放在比根细胞液浓度大很多的KNO3溶液中，根细胞通过渗透作用和蒸腾作用不断大量失水造成严重萎蔫最后死亡，C正确；通过以上分析可知，植物吸收离子与吸收水分是两个相对独立的过程，D正确。
14．科学家将番茄和水稻幼苗分别放在完全营养液中培养，在二者的吸水率几乎相同的情况下，实验前后的培养液中离子浓度之比如图，下列分析正确的是( )
A．两种植物对同一离子的吸收方式的差异导致吸收速率的不同
B．番茄幼苗可吸收培养液中的Mg2＋，而水稻幼苗不吸收
C．实验结束时，培养水稻的培养液中Ca2＋的数量减少
D．两种植物吸收离子的选择性只由细胞膜上载体种类决定
答案 C
解析 两种植物对同一离子的吸收方式都是主动运输，A错误；番茄幼苗吸收培养液中的Mg2＋较多，而水稻幼苗吸收培养液中的Mg2＋较少，B错误；实验结束时，培养水稻的培养液中Ca2＋的数量减少，浓度增加，C正确；两种植物选择性吸收离子是由细胞膜上载体种类和数量决定的，D错误。
思维延伸 科学家将水稻和番茄分别放在含Ca2＋、Mg2＋和SiO的培养液中培养，在二者的吸水率几乎相同的情况下，一段时间后，培养液中的离子浓度变化情况如图所示，请判断如下叙述：
(1)番茄从培养液中吸收Ca2＋，从体内排出SiO( × )
(2)水稻吸收的SiO多，对Ca2＋、Mg2＋吸收量少，而番茄吸收的Ca2＋和Mg2＋较多，对SiO吸收量少( √ )
(3)水稻培养液中Mg2＋浓度大于初始浓度,可能是水稻吸收水的速率大于吸收Mg2＋的速率( √ )
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(4)根据已有知识并结合图示可知，培养一段时间后，培养水稻的培养液中Ca2＋、Mg2＋、SiO三种离子的数量变化趋势都是减少( √ )
(5)现适当提高番茄培养环境的湿度，可以使番茄培养液中Mg2＋浓度在较短时间内达到图中效果( √ )
题组九 质壁分离与复原的相关原理与过程的辨析
15．(2017·全国Ⅱ，4)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)的体积变化趋势如图所示，下列叙述正确的是( )
A．0～4 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内
B．0～1 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等
C．2～3 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压
D．0～1 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压
答案 C
解析 由图可知，该细胞中原生质体的相对体积先减小后增大，这说明该细胞先发生质壁分离后复原，由此可推知物质A可通过细胞膜进入细胞，A错误；0～1 h内，原生质体的体积不断缩小，由于原生质体的伸缩性要远大于细胞壁，因此该时间段内细胞体积与原生质体体积的变化量不相等，B错误；2～3 h内原生质体的相对体积逐渐增大，这说明细胞正在吸水，由此可推知该时间段内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压，C正确；0～1 h内发生质壁分离，细胞失水，液泡中液体的渗透压小于细胞质基质的渗透压，D错误。
真题重组 判断下列叙述的正误：
(1)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Y表示(如图)，在处理时间相同的前提下，不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，细胞越易复原，细胞的正常细胞液浓度越高；而同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，紫色越深，所用蔗糖溶液浓度越高(2014·上海，21改编)( √ )
(2)在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如图。若将处于a浓度溶液中的萝卜条移入b浓度溶液中，则该萝卜条的质量将减小(经典高考题)( √ )
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(3)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，则实验前，丙的浓度＞乙的浓度＞甲的浓度(2015·海南，10A)( × )
16．某同学进行“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验时，将观察到的某个细胞大小变化情况绘制成了曲线(如图)。(注：细胞的初始大小相对值记为1)下列叙述正确的是( )
A．b～c段，由于失水过多，细胞可能已经死亡
B．c～d段，水分子的运动方向是从细胞外进入细胞内
C．d～e段，细胞液浓度等于外界溶液浓度
D．e时液泡的颜色比a时浅
答案 D
解析 结合题意分析曲线可知，c点后细胞大小相对值变大，说明细胞吸水，发生质壁分离复原现象，因此b～c段细胞最可能是活细胞，A错误；图中c～d段水分子的运动方向既有从细胞外进入细胞内，也有水分子从细胞内排出细胞外，但进入细胞内的水分子数多于排出细胞的水分子数，B错误；d～e段，细胞大小相对值大于1，说明细胞吸水，由于细胞壁的支持作用，当细胞体积不变时，细胞液浓度可能大于外界溶液浓度，C错误；由于e时细胞大小相对值大于1，说明细胞吸水，故e时液泡内细胞液浓度降低，液泡的颜色比a时浅，D正确。
思维延伸 判断与填充：
(1)将一萝卜去皮后切成大小相同的数个小条，测定长度后随机分成数量相等的几组，然后放在不同浓度的蔗糖溶液中进行实验，一定时间后取出，再次测定每组萝卜条的长度并取平均值，得到下面的关系图。
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①a浓度时，细胞内的蔗糖浓度与外界蔗糖溶液相等( × )
②图中萝卜条长度的变化说明细胞壁具有一定的伸缩性( √ )
③蔗糖浓度大于a时，原生质层紧贴细胞壁( × )
(2)将完全相同的两个植物细胞分别放置在A、B溶液中，对细胞失水量进行统计后绘制出如下曲线，则：
①植物细胞在B溶液中发生质壁分离和自动复原，并且是在10分钟后发生复原( × )
②图中B溶液中a点细胞失水量最大，此时细胞吸水能力最小( × )
③图中B溶液中b点细胞体积大于实验之前，处理时间再延长细胞会吸水涨破( × )
④b点时B物质溶液中细胞的细胞液浓度等于外界溶液浓度( × )
⑤请在下面坐标系中绘出上述题干所示过程中液泡的体积大小随处理时间的变化关系曲线：
答案 如图所示
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