Question

【題目】下圖1表示滲透作用裝置，一段時間后液面上升的高度為h，其中半透膜為膀胱膜，裝置溶液A、a起始濃度分別用MA、Ma表示；圖2表示一個洋蔥鱗片葉表皮細胞放入蔗糖溶液后發生質壁分離過程圖。請根據圖回答問題：

(1)圖1中，如果A、a均為蔗糖溶液，且開始時Ma＞MA，則達到平衡后，Ma________MA(填“大于”、“等于”或“小于”)。

(2)圖2中，如果B、b分別表示蔗糖溶液和細胞液，且起始濃度分別為MB、Mb，則達到平衡后MB________Mb(填“大于”、“等于”或“小于”)。

(3)圖1中的半透膜相當于植物細胞的________，由圖2中________(填數字)組成。圖2過程中液泡的吸水能力如何變化？_______________。

(4)原生質層能主動轉運有關物質而半透膜不能。為探究兩種膜的特性，某興趣小組做了以下實驗。

實驗材料：紫色洋蔥。

實驗器具：如圖1所示的滲透裝置(不含溶液)、光學顯微鏡、載玻片、蓋玻片、鑷子、刀片、吸水紙、擦鏡紙、滴管、記號筆等。

實驗試劑：蒸餾水、0.3 g/mL的蔗糖溶液和與其等滲的KNO3溶液。

部分實驗步驟和結果如下：

①選兩套滲透裝置，標上代號X和Y。在兩個燒杯里均加入一定量的蒸餾水，分別在裝置X和Y的漏斗內加入適量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均調節漏斗內外液面高度一致。滲透平衡時出現液面差的裝置是__________(填代號)。

②選兩片潔凈的載玻片，標號，在載玻片中央分別滴加蒸餾水，制作洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片并分別觀察裝片中細胞的初始狀態。

③觀察臨時裝片中浸潤在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋蔥鱗片葉外表皮細胞發生的變化，兩者都能出現的現象是________。

④上述實驗中最能體現兩種膜功能差異的實驗現象是_____________________。

Answer 1

【答案】大于 等于 原生質層 1、3、5 逐漸增大，最后不再變化 X 質壁分離 KNO3溶液中的細胞質壁分離后會自動復原

【解析】

本題以“圖文結合”為情境，考查學生對滲透作用、觀察植物細胞的質壁分離及其復原等相關知識的識記和理解能力，以及對實驗結果的分析能力。

(1)水分子宏觀上是順相對含量的梯度即從低濃度溶液向高濃度溶液跨膜運輸的。圖1中，如果A、a均為蔗糖溶液，且開始時Ma＞MA，則MA中的水會通過半透膜進入Ma中，導致長頸漏斗內的液面逐漸升高。當達到平衡后，由于長頸漏斗內存在凈水壓，因此Ma仍然大于MA。

(2) 依題意和分析圖2可知，實驗開始時，蔗糖溶液的濃度（MB）大于細胞液的濃度（Mb），細胞逐漸失水，導致細胞液濃度逐漸增大，原生質層與細胞壁逐漸發生分離。當蔗糖濃度等與細胞液濃度相等時，水分進出細胞達到動態平衡，即達到平衡后MB等于Mb。

(3) 圖1中的半透膜相當于植物細胞的原生質層。原生質層是由圖2中的[1]細胞膜和[3]液泡膜以及這兩層膜之間的[5]細胞質組成。圖2過程中，隨著細胞失水逐漸增多至達到平衡狀態的最大值，細胞液濃度也逐漸增大至最大值，因此液泡的吸水能力逐漸增大，最后不再變化。

(4) ①依題意可知：由于KNO3溶液中的鉀離子和硝酸根離子均能通過半透膜，而蔗糖溶液中的蔗糖分子則不能通過半透膜，因此滲透平衡時出現液面差的裝置是X。

③0.3g/mL的蔗糖溶液和與其等滲的KNO3溶液的濃度均大于細胞液的濃度，均能導致細胞失水，所以觀察臨時裝片中浸潤在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋蔥鱗片葉外表皮細胞，兩者都會發生質壁分離現象。

④由于蔗糖分子不能被細胞吸收，而KNO3溶液中的鉀離子和硝酸根離子可被細胞以主動運輸的方式吸收，所以浸潤蔗糖溶液中的洋蔥鱗片葉外表皮細胞發生質壁分離后不能自動復原，而浸潤在KNO3溶液中的洋蔥鱗片葉外表皮細胞發生質壁分離后能自動復原�？梢�，上述實驗中最能體現兩種膜功能差異的實驗現象是KNO3溶液中的細胞質壁分離后會自動復原。