题目内容

18.为了探究“植物细胞在什么情况下会失水和吸水?”某同学针对这一问题作出的假设是:当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水:当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水.为了检验这一假设,该同学设计并进行了如下实验.
材料用具:紫色的洋葱鳞片叶,质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液,清水,刀片,镊子,滴管,载玻片,盖玻片,吸水纸,显微镜.
实施实验:
(1)制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片.
(2)用低倍显微镜观察洋葱鳞片叶表皮细胞中紫色的中央液泡的大小,以及原生质层的位置.
(3)在盖玻片的一侧滴入0.3g/mL的蔗糖溶液,在另一侧用吸水纸吸引.这样重复几次.
(4)用低倍显微镜观察细胞.右图为该同学观察到的一个正处于质壁分离状态的洋葱鳞片叶表皮细胞示意图,图中②③④(填序号)合起来称为原生质层.细胞发生质壁分离的原因,除存在中央液泡外,其结构上的原因还有原生质层比细胞壁 的伸缩性大.
(5)在盖玻片的一侧滴入清水,在另一侧用吸水纸吸引.这样重复几次.
(6)用低倍显微镜观察细胞,发现原生质层逐渐恢复到原来状态.在此过程中,中央液泡的大小和颜色变化是变大、变浅.图⑤处的物质是蔗糖溶液.实验结论:当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水;反之,细胞吸水.

分析 根据题意和图示分析可知:①表示细胞壁,②表示细胞膜,③表示细胞质,④表示液泡膜,⑤表示细胞壁和原生质层之间的间隙.
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.

解答 解:(3)先观察植物细胞的质壁分离现象,则在盖玻片的一侧滴入0.3g/mL的蔗糖溶液,在另一侧用吸水纸吸引,这样重复几次,使细胞浸润在蔗糖溶液中.
(4)图中②细胞膜、③细胞质、④液泡膜合起来称为原生质层.细胞发生质壁分离的原因,除存在中央液泡外,其结构上的原因还有原生质层比细胞壁的伸缩性大.
(5)最后观察植物细胞的质壁分离复原现象,则在盖玻片的一侧滴入清水,在另一侧用吸水纸吸引.这样重复几次.
(6)用低倍显微镜观察细胞,发现原生质层逐渐恢复到原来状态.在此过程中,细胞失水,中央液泡变大、颜色变浅.细胞壁具有全透性,原生质层具有选择透过性,细胞壁和原生质层之间的间隙是蔗糖溶液.实验结论是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;反之,细胞吸水发生质壁分离复原现象.
故答案为:
(3)0.3g/mL的蔗糖溶液
(4)②③④细胞壁
(6)变大、变浅        蔗糖溶液          大于

点评 本题考查植物细胞质壁分离的实验,意在考查学生分析实验和解决问题的能力.要求考生能够识记实验过程中的相关操作步骤;识记原生质层的组成;明确细胞壁具有全透性,并且其伸缩性小于原生质层.

练习册系列答案
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实验材料:转基因双歧杆菌口服剂,健康鼠4只性别、体重如表所示:
代号
性别
体重78克76克99克101克
①实验步骤:
第一步:将实验鼠分为两组,对照组鼠的代号为甲、丁;实验组鼠的代号为乙、丙.
第二步:每日为两组鼠提供等量的普通饲料,另外,实验组服用一定数量的转基因双歧杆菌口服剂,对照组服用等量的清水.
第三步:饲养一段时间后,分别解剖观察实验组、对照组的小鼠,检查重要器官的情况.
②预期的可能结果及结论:
可能结果一:对照组与实验组情况一样.
结论该制剂对机体无危害.
可能结果二:实验组生长不如对照组.
结论该制剂对机体有危害.
5.番茄营养丰富,是人们喜爱的一类果蔬.但普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因,控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶,该酶能破坏细胞壁,使番茄软化,不耐贮藏.为满足人们的生产生活需要,科学家们通过基因工程技术,培育出了抗软化、保鲜时间长的番茄新品种.操作流程如图,请据图回答.

(1)在该实验中的目的基因是抗多聚半乳糖醛酸酶基因.图中通过过程①形成重组DNA,需要的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶.
(2)将重组DNA导入普通番茄细胞,采用的方法是农杆菌转化法.由于土壤农杆菌的重组DNA中含有可转移DNA,它可将抗多聚半乳糖醛酸酶基因整合到受体细胞染色体DNA上.除图中所示方法以外,将目的基因导入植物细胞还有花粉管通道法和基因枪法.
(3)从图中可见,mRNA1和mRNA2的结合直接阻碍了多聚半乳糖醛酸酶合成时的翻译过程,最终使番茄获得抗软化的性状.据图可知多聚半乳糖醛酸酶基因与抗多聚半乳糖醛酸酶基因不是等位基因.其 原因是它们不位于同源染色体的相同位置.
(4)图中培养②和培养③过程能顺利完成,通常主要取决于培养基成分中的植物激素的种类及其浓度配比;要快速繁殖转基因抗软化番茄植株,目前常用的生物技术是植物组织培养技术,该技术的原理是细胞的全能性.
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