题目内容

12．前苏联科学家设计了简单有效地测定植物组织细胞的细胞液浓度的方法，步骤如下：

①a1～a6、b1～b6试管中从左往右由低到高注入等量0.0125M，0.025M，0.05M，0.1M、0.2M，0.4M的蔗糖溶液，（各管溶液浓度为：a1=b1 …a6=b6）
②植物叶片打洞，取得小圆片若干，a1--a6每一试管加入等量小圆片，放置30分钟，期间摇动数次，并于每一试管中加入一粒极小的亚甲基蓝结晶（它对溶液浓度影响极小，可忽略不计）轻轻摇动．
③用弯头毛细滴管依次从每组的a试管中吸一滴蓝色溶液，滴管伸入对应的b试管的中部轻轻放出一滴溶液，观察蓝色小液滴移动方向并记录．
说明：如果a管溶液浓度上升，蓝色小滴将在b管的无色溶液中下沉；如果溶液浓度下降，蓝色小滴将上浮；如果溶液浓度不变，蓝色小滴将均匀扩散．
请分析以下问题．
（1）本实验中的自变量是蔗糖溶液的浓度．实验原理是植物细胞细胞液与外界溶液存在浓度差时会发生渗透吸水或失水现象，外界溶液浓度变化可通过蓝色小液滴的浮沉观察到．
（2）本实验的观察指标是蓝色小液滴的移动速度与方向．
（3）试验中，实验组是a1～a6，对照组是b1～b6管．
（4）如果在进行③步骤操作时，发现蓝色小滴上浮，可能在第②步操作时，植物细胞在溶液中已经发生了质壁分离．
实验结果如下表：
组别a1、b1a2、b2a3、b3a4、b4a5、b5a6、b6
蔗糖溶液浓度0.0125M0.025M0.05M0.1M0.2M0.4M
蓝色液滴运动方向下沉不动微微上浮微上浮上浮明显上浮
则实验的结论是：植物叶细胞的细胞液浓度大约相当于0.025M的蔗糖溶液．
（5）若用溶液浓度最低的一组进行第③步操作，发现蓝色小滴上浮，实验应如何改进？设置溶液浓度更低的组．
（6）实验操作应在尽短时间内（5min～15min）进行，以减少误差．因延长时间而造成的误差主要来自防止植物细胞因置于过浓溶液脱水致死，失去细胞半透性，释放胞内物质，影响溶液浓度．

分析 1、根据实验步骤分析，自变量蔗糖溶液的浓度，因变量是细胞的吸水和失水，观察指标是蓝色小液滴的移动速度与方向．
2、测定细胞液浓度范围：待测细胞+一系列浓度梯度的分离剂进行显微镜观察，细胞液浓度范围等于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围．

解答 解：（1）本实验中的自变量是蔗糖溶液的浓度，在不同浓度的蔗糖溶液中，植物细胞细胞液与外界溶液存在浓度差时会发生渗透吸水或失水现象，外界溶液浓度变化可通过蓝色小液滴的浮沉观察到．
（2）外界溶液浓度变化可通过蓝色小液滴的浮沉，及浮沉的速度观察，所以本实验的观察指标是蓝色小液滴的移动速度与方向．
（3）试验中，实验组是a1～a6，植物细胞吸水或失水使溶液浓度改变，对照组是b1～b6，没有加入小圆片，属空白对照．
（4）在进行③步骤操作时，发现蓝色小滴上浮，说明小圆片中细胞失水使溶液浓度下降；当蔗糖溶液浓度为0.025M时，蓝色液滴不动，说明小圆片细胞即不失水也不吸水，使溶液浓度不变，所以植物叶细胞的细胞液浓度大约相当于0.025M的蔗糖溶液．
（5）若用溶液浓度最低的一组进行第③步操作，发现蓝色小滴上浮，说明设置的溶液浓度过高，将设置溶液浓度更低的组．
（6）如果操作时间过长会使植物细胞因置于过浓溶液脱水致死，失去细胞半透性，释放胞内物质，影响溶液浓度．
故答案为：
（1）蔗糖溶液的浓度   植物细胞细胞液与外界溶液存在浓度差时会发生渗透吸水或失水现象，外界溶液浓度变化可通过蓝色小液滴的浮沉观察到
（2）蓝色小液滴的移动速度与方向
（3）a1～a6 b1～b6
（4）质壁分离     植物叶细胞的细胞液浓度大约相当于0.025M的蔗糖溶液
（5）设置溶液浓度更低的组
（6）防止植物细胞因置于过浓溶液脱水致死，失去细胞半透性，释放胞内物质，影响溶液浓度

点评 本题考查质壁分离、实验分析等相关知识，意在考查考生对知识点的理解掌握和对实验的分析能力．

练习册系列答案
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2．如图表示内环境稳态调节及内容，请写出图中①、②、③、④所代表的成分的名称，完善概念图．
（1）①体液②免疫③温度④酸碱度
（2）内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介．
3．下列几组元素中，都构成蛋白质和核酸的一组是（　　）
A．C、H、OB．C、H、O、NC．C、H、O、PD．C、H、O、N、S
20．下丘脑和垂体在人体的内分泌活动中起重要的调节作用．

（1）垂体是人体重要的内分泌腺，不仅分泌[a]生长激素，还分泌[]促甲状腺激素等激素来调节甲状腺的活动．
（2）图中可见，垂体释放的抗利尿激素的主要功能是使血浆渗透压降低．
①～⑤过程中属于反馈抑制作用的是④、⑤．
（3）当人突然进入寒冷环境中，c甲状腺激素（激素）分泌量也将增加，导致产热量增加．如果用激素c饲喂小白鼠，再放入密闭容器，其对缺氧的敏感性将提高．激素c作用的靶细胞是几乎全身所有的细胞．
（4）除了作用于靶细胞外，激素作用方式的特点还有微量和高效（或通过体液运输）．（答出一点即可）
7．回答有关免疫问题．
（1）抗体的化学成分为免疫球蛋白，当B（或B淋巴细胞）细胞表面的抗原识别受体与抗原结合时，该细胞被活化、分化出的浆（或效应B）细胞，制造大量的抗体分泌到血液中．
（2）如图表示将抗原注射到兔体内后抗体产生量的变化．
当注入抗原X，抗体产生量的变化是曲线A．若第8天，同时注射抗原Y和X，图中表示对抗原Y的抗体产生量是曲线C；表示对抗原X的抗体产生量是曲线B，其特点是第二次免疫应答反应快而强（或反应快，产生的抗体多）．若第8天不注射抗原X，则以后对抗原X的抗体产生量变化的是曲线D．
17．科研人员研究了土壤含水量对番茄品种甲和乙光合作用的影响．请回答问题．

（1）据图1分析，比较甲、乙两种番茄，土壤含水量对它们的光合作用速率影响基本相同（填“基本相同”或“不同”）．当土壤含水量大于（填“大于”或“小于”）70%时，土壤含水量不成为限制番茄光合作用的因素．
（2）为进一步研究光合作用速率下降的原因，研究人员测定了不同土壤含水量条件下番茄叶片的气孔导度（气孔开放程度）和胞间C02浓度（即细胞之间的C02浓度），结果如图2．
①综合图1和图2分析，土壤含水量低于70%时，气孔导度的变化与番茄光合速率的变化趋势相似．
②随着土壤含水量降低，气孔导度降低，胞间CO2并未因光合作用消耗而降低，反而逐渐升高，对此有两种不同观点：观点一认为光合产物的输出（或输出速率）变慢，导致细胞内光合产物积累，阻碍了C02吸收利用；观点二认为水分亏缺导致叶绿体片层结构破坏，从而直接影响光反应，而且不能恢复．
（3）为验证上述观点，将培养在低土壤含水量条件下的番茄幼苗分为两组，实验组番茄幼苗进行正常供水（浇水、补水）处理，对照组保持原有状态．若实验组番茄幼苗光合速率不能恢复，则观点二成立．
4．如图为人体对体温与水盐平衡的调节示意图，下列叙述错误的是（　　）

注：垂体由前、后两部分组成．前部分称垂体前叶，后部分称垂体后叶．
A．当受到寒冷刺激时，激素①②③④的分泌均会增加
B．激素③与④分泌增加，从而促进骨骼肌与内脏代谢活动增强，产热量增加
C．人体对体温与水盐平衡的调节主要是体液调节的结果
D．激素⑤是由下丘脑神经细胞产生的
1．如图是H7N9病毒侵入人体细胞发生免疫反应某个阶段的示意图，下列叙述正确的是（　　）
A．图中①是吞噬细胞，②是在骨髓中成熟的T细胞
B．经过细胞①中溶酶体的处理，可以暴露病原体的特异性抗原
C．该过程只出现在体液免疫过程中
D．物质③最有可能是细胞膜上的载体蛋白，具有识别功能
2．现已知基因M含有碱基共N个，腺嘌呤n个，具有类似如图的平面结构，下列说法正确的是（　　）
A．基因M共有4个游离的磷酸基，1.5N-n个氢键
B．如图a可以代表基因M，基因M的等位基因m可以用b表示
C．基因M的双螺旋结构中，脱氧核糖和磷脂交替排列在外侧，构成基本骨架
D．基因M和它的等位基因m含有的碱基数可以不相等

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