Question

10．观察植物质壁分离及复原的实验时，有的溶液在发生质壁分离后还能自动复原，如KNO₃溶液?不同浓度的KNO₃溶液对质壁分离所需的时间有何影响NaCl液能不能发生质壁分离后自动复原，哪一种离子在起作用？为了解决这两个问题，某同学对质壁分离及复原实验进行探究?请根据以下提供的实验材料和实验数据，完善实验思路，并根据实验结果得出结论并分析?
实验材料：新鲜紫色洋葱鳞片叶
实验器具：光学显微镜、载玻片、盖玻片、滴管、吸水纸等
实验试剂：KNO₃溶液（5%?10%?15%?20%），KCl（5%?10%?15%?20%），NaNO₃（5%?10%?15%?20%），NaCl（5%?10%?15%?20%）．
（1）实验思路：
①制作洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片，并在显微镜下观察细胞的初始形态．
②分别将不同浓度的各种溶液滴加到临时装片上，显微镜下观察细胞形态的变化．
③从滴下盐溶液开始计时，到细胞出现明显的质壁分离为止为止，记录发生质壁分离所需要的时间．
④观察各组洋葱细胞能否发生质壁分离后的自动复原，记录分析数据．
（2）实验结果：

溶液类型	观察指标	溶液浓度
		5%	10%	15%	20%
KNO3	质壁分离时间（秒）	126	98	70	43
	质壁分离自动复原情况	能	能	能	能
KCl	质壁分离时间	130	105	72	45
	质壁分离自动复原情况	不能	不能	不能	不能
NaNO3	质壁分离时间	131	102	70	40
	质壁分离自动复原情况	能	能	能	能
NaCl	质壁分离时间	145	105	81	53
	质壁分离自动复原情况	不能	不能	不能	不能

（3）实验结论：①不同浓度的盐（KNO₃）溶液，发生质壁分离的时间不同，浓度越大，发生质壁分离的时间越短（发生质壁分离的细胞与外界溶液浓度有关）
②Na⁺、K⁺和Cl^-都不能使发生质壁分离的细胞自动复原，而NO₃^-是引起自动复原的原因
（4）实验分析：从细胞膜成分和功能的角度考虑，NaCl溶液不能引起质壁分离自动复原，而KNO₃溶液能引起质壁分离自动复原的原因是随着K⁺和NO₃^-进入细胞内，细胞吸水，质壁分离复原?

Answer 1

分析 将细胞放在硝酸钾溶液中，细胞发生质壁分离和自动复原，其原因是胞外液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，发生质壁分离，随着K⁺和NO₃^-进入细胞内，细胞吸水，质壁分离复原；若硝酸钾溶液浓度过大，细胞也会失水过度而死亡，不能复原．

解答 解：（1）实验思路，注意实验前后对照，和整个实验中细胞不能死亡：
①制作洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片，并在显微镜下观察细胞的初始形态．
②分别将不同浓度的各种溶液滴加到临时装片上，显微镜下观察细胞形态的变化．
③从滴下盐溶液开始计时，到细胞出现明显的质壁分离为止，记录发生质壁分离所需要的时间．
④观察各组洋葱细胞能否发生质壁分离后的自动复原，记录分析数据．
（3）根据表格中数据分析，可得实验结论：①不同浓度的盐（KNO₃）溶液，发生质壁分离的时间不同，浓度越大，发生质壁分离的时间越短（发生质壁分离的细胞与外界溶液浓度有关）②Na⁺、K⁺和Cl^-都不能使发生质壁分离的细胞自动复原，而NO₃^-是引起自动复原的原因．
（4）将细胞放在硝酸钾溶液中，细胞发生质壁分离和自动复原，其原因是胞外液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，发生质壁分离，随着K⁺和NO₃^-进入细胞内，细胞吸水，质壁分离复原
故答案为：
（1）①洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片
②显微镜下观察细胞形态的变化
③滴下盐溶液，明显的质壁分离为止，发生质壁分离所需要的时间
④能否发生质壁分离后的自动复原
（3）①不同浓度的盐（KNO₃）溶液，发生质壁分离的时间不同，浓度越大，发生质壁分离的时间越短（发生质壁分离的细胞与外界溶液浓度有关）
②Na⁺、K⁺和Cl^-都不能使发生质壁分离的细胞自动复原，而NO₃^-是引起自动复原的原因

点评 本题以实验表格为载体，考查了质壁分离及复原实验的有关知识，要求考生能够掌握细胞发生质壁分离的原因；通过表格中细胞发生质壁分离的状态判断细胞液浓度的大小；能够掌握细胞发生质壁分离自动复原的原因．