Question

11．如图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：
（1）漏斗内溶液（S₁）和漏斗外溶液（S₂）为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致．渗透平衡时液面差为△h，此时S₁和S₂浓度的大小关系为S₁＞S₂．
（2）图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的原生质层．
（3）为进一步探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验．
实验材料：紫色洋葱．
实验器具：如图所示的渗透装置（不含溶液），光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等．
实验试剂：蒸馏水，0.3g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO₃溶液，部分实验步骤和结果如下：
①选两套渗透装置，标上代号X和Y．在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO₃溶液，均调节漏斗内外液面高度一致．渗透平衡时出现液面差的装置有X（填代号）．
②选两片洁净的载玻片，标号，在载玻片中央分别滴加蒸馏水，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态．
③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO₃溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是质壁分离．
（4）上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是KNO₃溶液中的细胞质壁分离后会自动复原．

Answer 1

分析 据图分析，渗透装作用是指水分通过半透膜，从溶质浓度低的溶液向溶质浓度高的溶液的转移现象；漏斗内液面上升，则漏斗内溶液（S₁）浓度大于漏斗外溶液（S₂）．

解答 解：（1）渗透平衡时液面差△h与浓度差的大小有关，浓度差越大，△h越大；蔗糖是不能穿过半透膜是分子，图中由于漏斗内的蔗糖溶液浓度高，因此烧杯中的水分子或通过渗透作用进入漏斗，使漏斗内液面升高，渗透平衡时△h会产生压力与漏斗内因溶液浓度差产生的压力的大小相等，因此漏斗内的浓度仍然大于漏斗外；渗透平衡时的液面差为△h，此时S₁和S₂浓度大小关系为S₁＞S₂  
（2）图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的原生质层．
（3）①分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO₃溶液，蔗糖不能透过半透膜，渗透平衡时，漏斗内液面高，即X液面高；KNO₃溶液在水中电离成硝酸根离子和钾离子，离子能透过半透膜，渗透平衡时，漏斗内外液面一样高
②观察洋葱鳞片叶表皮细胞发生质壁分离和复原现象，选洁净的载玻片分别编号，在载玻片中央分别滴加蒸馏水，制作临时装片后观察洋葱表皮细胞的初始状态． 
③蔗糖分子不能透过原生质层，蔗糖溶液中的细胞质壁分离，且不会自动复原．
（4）上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是KNO₃溶液中的细胞质壁分离后会自动复原．
 故答案为：
（1）S₁＞S₂　 
（2）原生质层　    
（3）①X
②标号　蒸馏水　
③质壁分离
（4）KNO₃溶液中的细胞质壁分离后会自动复原

点评 本题考查质壁分离和复原实验设计和分析，意在考查考生具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，并能够根据实验的前后步骤以及实验所给材料对实验进行适当的补充，能够对实验结果进行科学的分析和预测，难度适中．