Question

17．根據“質壁分離和復原實驗”回答下列問題：
（1）實驗室一般選用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞作為實驗材料，其原因是紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞為成熟的植物細胞，有大液泡且細胞液呈紫色便于觀察．細胞在清水中發生質壁分離的復原過程中，吸水能力逐漸減弱（填“增強”或“減弱”）．質壁分離中的原生質層指的是細胞膜和液泡膜以及兩之間的細胞質．
（2）某同學將同一馬鈴薯塊莖切成4根粗細相同、長為5cm的條，再將這4根馬鈴薯條分別放在不同濃度KNO₃溶液中，30min和4h后測量每一根的長度，結果如圖所示：四組實驗中，能夠觀察到細胞質壁分離和質壁分離自動復原過程的是b組，d組4h后細胞外的KNO₃溶液的濃度將降低（填“升高”或“降低”）．

Answer 1

分析 質壁分離及復原的注意事項：
1．實驗材料的選擇：最常用的實驗材料是紫色洋蔥鱗片葉，紫色大液泡十分明顯，能方便地觀察到質壁分離及復原的過程．所選擇材料都必須是活細胞，因為只有活細胞的原生質層才具有選擇透過性，否則將不會出現質壁分離和復原的現象．未選擇紫色洋蔥作材料，實驗效果差，原因是由于不具紫色的洋蔥，細胞液無顏色，因此分辨不清，并不是不會發生質壁分離和復原．另外，新鮮的水綿、黑藻葉、紫鴨跖草等也是經常使用的材料．
2．試劑種類的選擇：使細胞發生質壁分離的試劑不止一種蔗糖，只要對細胞沒有毒害作用即可．常用的試劑是0.3g/mL的蔗糖溶液，用0.3g/mL的蔗糖溶液做分離試劑時，細胞發生質壁分離和復原的速度比較緩慢，便于觀察變化過程．用適當濃度的乙醇、乙二醇、甘油溶液、硝酸鉀溶液也可以觀察到質壁分離現象，但這些物質可以通過原生質層進入細胞，導致細胞液濃度變大，細胞又通過滲透作用吸水，從而會自動復原．
3．試劑濃度的選擇：試劑的濃度影響細胞質壁分離的速度，試劑濃度越高，發生質壁分離的速度越快，但試劑濃度過高，細胞會過度失水而死亡，無法復原．所用試劑濃度過低，導致質壁分離過慢，影響對實驗結果的觀察．
4．取材：撕取的鱗片葉顏色越深越容易觀察，撕下的表皮能看到紫色，又不帶有葉肉細胞時效果最好．在取洋蔥鱗片表皮時，要注意不要讓表皮細胞中的液泡破損，如果破損實驗不會成功．判斷液泡是否破損的依據是：完整的、液光未破的洋蔥鱗片葉表皮是紫紅色的，而液泡破損的表皮是無色半透明的．
5．引流：在顯微鏡載物臺上進行引流換液操作，不要一次滴液太多，以免污染物鏡鏡頭．

解答 解：（1）實驗室一般選用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞作為實驗材料，其原因是紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞為成熟的植物細胞，有大液泡且細胞液呈紫色便于觀察．．細胞在清水中發生質壁分離的復原過程中，吸水能力逐漸減弱．細胞膜和液泡膜以及兩之間的細胞質．
（2）a條馬鈴薯的初始長度為5cm，放在20的KNO₃溶液中，細胞通過滲透作用吸水，使得長度大于初始的5cm，b條馬鈴薯在30分鐘時，長度小于5cm，說明細胞滲透失水，發生質壁分離，但由于細胞能主動吸收K離子和NO₃離子，使得細胞液濃度大于外界溶液濃度，細胞開始吸水，故逐漸復原，c條馬鈴薯長度小于初始的5cm，說明細胞質壁分離；d條馬鈴薯長度減小，說明細胞失水，浸泡液濃度降低．
故答案為：
（1）紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞為成熟的植物細胞，有大液泡且細胞液呈紫色便于觀察      減弱         細胞膜和液泡膜以及兩之間的細胞質
（2）b    降低

點評 本題考查滲透作用的相關知識，意在考查學生識圖能力、信息的提取與應用能力，解題的關鍵是在低濃度溶液中細胞吸水，高濃度的溶液中細胞失水，濃度太高，細胞過度失水而死亡．