Question

【题目】为了观察植物细胞质壁分离和复原的现象，某同学设计并进行了如下实验：

材料用具：洋葱；刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸，显微镜；质量浓度为0.075g/mL的胭脂红溶液（胭脂红是一种水溶性的大分子食用色素，呈红色），清水等。

（1）一个成熟的植物细胞，它的原生质层是指____________________。

（2）紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞能在一定浓度的蔗糖溶液中发生质壁分离，下列条件中不属于发生该现象必要条件的是（_________）

A．细胞壁的伸缩性小于原生质层 B．细胞内外存在浓度差

C．液泡中有紫色的水溶性色素 D．水分子能穿过原生质层

（3）图中步骤B显微镜观察的目的是________。

（4）假如该同学发现植物细胞质壁分离后不能复原，可能的原因有___________，导致细胞过度失水而死亡。

（5）该同学在步骤D观察到了质壁分离现象，其实验结果应为下图中的___________（填序号）、判断的理由有_________________________。

Answer 1

【答案】细胞膜、细胞质、液泡膜 C 将观察到的现象与质壁分离后的现象作对照 胭脂红浓度过大、质壁分离时间过长 ① 胭脂红不能透过生物膜，但可以透过细胞壁，故在原生质层和细胞壁之间为红色，原生质层为无色

【解析】

当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，即发生了质壁分离。
当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中，液泡逐渐变大，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，即发生了质壁分离复原。

（1）成熟植物细胞中原生质层是指细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质。原生质层具有选择透过性。

（2）发生质壁分离的条件为：水分子能穿过原生质层、细胞内外存在浓度差、且细胞壁的伸缩性小于原生质层，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。液泡中有紫色的水溶性色素不属于质壁分离的必要条件，有紫色色素只是使实验现象更明显。故C项符合题意。

（3）当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，植物细胞失水，由于原生质层的伸缩性比细胞壁大，导致原生质层和细胞壁分离，出现质壁分离现象。图中步骤B显微镜观察的目的是观察植物细胞在原始状态下液泡的大小以及原生质层的位置，以便与实验状态下的现象进行比较。

（4）植物细胞质壁分离后不能复原可能是胭脂红溶液浓度过大，质壁分离时间过长，导致细胞失水过多死亡。

（5）由于细胞壁是全透性的，而原生质层是一层选择透过性膜，大分子物质胭脂红能通过细胞壁，但不能通过原生质层，所以，在细胞壁和原生质层之间是红色的胭脂红溶液，而液泡无色，故为图像①。