Question

2．现有两瓶质量分数均是 30%的葡萄糖溶液和蔗糖溶液．已知水分子可以透过半透膜，葡萄糖、蔗糖分子均不能透过．请回答以下问题：
（1）A 同学把体积相同的葡萄糖溶液与蔗糖溶液用半透膜隔开（如图 1 所示），在一段时间内，甲液面的变化情况是降低（选填“升高或降低”），渗透平衡状态时水分子扩散速率否（选填“是或否”）相等，甲溶液浓度＜（选填“＞或＜或=”）乙溶液浓度．现分别往甲乙溶液中加入等量的蔗糖酶，最后甲液面低于（选填“高于”“低于”或“等于”）乙液面．
（2）B 同学采用紫色洋葱鳞片叶的外表皮为材料，利用细胞质壁分离原理进行了鉴定葡萄糖和蔗糖溶液的实验．请在图 2 中绘出可能的实验结果．

Answer 1

分析 从图1信息可知，蔗糖是二糖，相同浓度、相同体积的两种溶液加入到被半透膜隔开的U型管中，因此甲的物质的量的浓度大于乙，甲渗透压大于乙，因此甲液面升高，又知葡萄糖可以穿过半透膜而蔗糖不能，因此乙渗透压逐渐升高，甲渗透压下降，当乙渗透压大于甲时，乙液面升高，高于甲，．
图2表示在葡萄糖溶液中，紫色洋葱鳞片叶外表皮先失水发生质壁分离现象，后葡萄糖进入细胞，细胞吸水，发生质壁分离复原现象．

解答 解：（1）由题意可知，甲乙两侧分别是葡萄糖溶液与蔗糖溶液，且质量浓度相同，由于蔗糖是二糖，葡萄糖是单糖，因此甲的物质的量的浓度大于乙，甲渗透压大于乙，因此甲液面升高，又知葡萄糖可以穿过半透膜而蔗糖不能，因此乙渗透压逐渐升高，甲渗透压下降，当乙渗透压大于甲时，乙液面升高，高于甲，即渗透平衡状态时水分子扩散速率否相等，甲溶液浓度＜乙溶液浓度．如果向蔗糖溶液中加入适量的蔗糖酶，蔗糖糖将水解为葡萄糖和果糖，而蔗糖酶不能催化葡萄糖水解，由此形成的乙侧溶液浓度大于左侧的溶液浓度，导致乙侧液面高于左侧．
（2）以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料，利用细胞质壁分离原理进行了鉴定蔗糖溶液的实验．由于蔗糖分子不能透过原生质层，故细胞失水后，液泡体积不断减小，最后保持稳定．具体曲线图见答案．
故答案为：
（1）降低  否＜低于
（2）

点评 本题综合考查渗透作用及质壁分离的相关知识，意在考查学生理解所学知识的要点、识图分析能力和综合运用所学知识分析问题的能力，具备设计简单生物学实验的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析的能力．