Question

9．图1表示渗透作用装置，一段时间后液面上升的高度为h，其中半透膜为膀胱膜，装置溶液A、a起始浓度分别用M_A、M_a表示；图2表示一个洋葱鳞片叶表皮细胞放在蔗糖溶液后发生质壁分离过程图．请根据图回答问题：

（1）图1中，如果A、a均为蔗糖溶液，且开始时M_a＞M_A，则达到平衡后M_A小于M_a（填大于、等于或小于）．
（2）图2中，如果B、b分别表示蔗糖溶液和细胞液，且起始浓度分别为M_B、M_b，则达到平衡后M_B等于　M_b（填大于、等于或小于）．
（3）图1中的半透膜相当于图2中的原生质层，由1、3、5（填数字）组成．图2过程中液泡的吸水能力如何变化？
（4）若将图2细胞制成临时装片，并用光学显微镜观察，能观察到染色体吗？
（4）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，观察指标主要有中央液泡的颜色和大小、原生质层的位置、及细胞大小．
（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．

Answer 1

分析 质壁分离指的是原生质层与细胞壁的分离，在高浓度溶液中细胞失水发生质壁分离，再放入清水中质壁分离自动复原．图1中半透膜可以让水分子自由通过，而蔗糖分子不能；图2中1为细胞膜，3为液泡膜，5为两层膜之间的细胞质，它们共同构成了原生质层．

解答 解：（1）如果都是蔗糖溶液，蔗糖分子不能透过半透膜，因为有大气压强的存在，漏斗内的液面不能无限上升，故仍然是M_a＞M_A．
（2）细胞不再进行吸水和失水时即渗透平衡时，细胞液浓度和外界溶液浓度是相等的．图2中，如果B、b分别表示蔗糖溶液和细胞液，且起始浓度分别为M_B、M_b，则达到平衡后M_B等于M_b．
（3）图2中1细胞膜、3液泡膜及二者之间的5细胞质构成了原生质层，也是相当于一层半透膜．图2过程中细胞失水，液泡浓度逐渐增大，液泡的吸水能力逐渐变大，最后不再变化．
（4）鳞片叶表皮细胞已经高度分化，一般不能分裂，故不能观察到染色体．
（5）用紫色洋葱鳞片叶探究植物细胞吸水和失水实验中常选用0.3g/mL蔗糖溶液，因为该浓度蔗糖溶液既会使细胞失水发生质壁分离，又不会使其过度失水而死亡．观察指标主要有液泡大小、颜色深浅或原生质层的位置．
（6）探究洋葱表皮细胞液的浓度，则需要配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，利用系列溶液分别做上述实验，观察细胞质壁分离状态在质壁分离的临界点对应的蔗糖溶液即为细胞等渗溶液．
故答案为：
（1）小于　
（2）等于
（3）原生质层　  1、3、5　  逐渐变大，最后不再变化
（4）不能
（5）中央液泡的颜色和大小   原生质层的位置
（6）配制梯度浓度的蔗糖溶液，并利用系列溶液分别重复上述实验，观察细胞质壁分离的状态

点评 本题主要考查物质进出细胞的方式的综合、细胞质壁分离与质壁分离复原现象及其原因的相关知识点，意在考查学生对该实验的理解与掌握程度，培养学生获取信息并能解决实际问题的能力、把握知识间的内在联系，形成知识网络结构的能力．