Question

【題目】某校生物興趣小組利用“小液流法”估測黑藻葉片細胞的細胞液濃度。實驗步驟和結果如下；

①配制具有一定濃度梯度的蔗糖溶液。

②取12支干燥潔凈的帶塞小試管，分成甲、乙兩組，每組試管依次編為1~6號。向甲，乙兩組相同編號的試管中加入相同濃度的蔗糖溶液4mL，迅速塞緊試管備用。

③取大小相似的黑藻葉片60片，隨機均分為6組，分別加入甲組的6支試管中，并塞緊試管。放置20min，期間多次搖動試管。再向甲組每支試管中均加入微量甲烯藍粉未（忽略對蔗糖濃度的影響），充分搖勻。

④將乙組蔗糖溶液搖勻，用彎頭毛細吸管從甲組試管中吸取少量藍色溶液，插入乙組相同編號試管內的溶液中部，從毛細吸管一端輕輕擠出1小滴藍色浴液（如圖）。觀察藍色小滴的升降情況，并做好記錄。

實驗結果

乙組試管編號	1	2	3	4	5	6
加入的蔗糖溶液濃度 /（mol·L-1）	0．05	0．10	0．15	0．20	0．25	0．30
藍色小滴升降情況	↓	↓	↓	↑	↑	↑

（1）步驟②中，裝有不同濃度蔗糖溶掖的試管要及時塞緊的目的是___________。步驟③中“放置20min，期間多次搖動試管”的操作目的是____________。

（2）乙組試管1、2、3中藍色小滴均下降，其中下降最慢的是試管____________中的藍色小滴。

（3）根據實驗結果可估測黑藻葉片細胞的細胞液濃度介于____________之間。若要使估測結果更準確，則進一步實驗的基本思路是____________。

Answer 1

【答案】防止水分蒸發而導致蔗糖溶液濃度發生改變 使黑藻葉片細胞充分吸水或失水，并使試管中各處溶液濃度相同 3 0．15~0．20 mol·L-1 在0．15~0．20 mol·L-1之間設置更小的濃度梯度的蔗糖溶液，重復上述實驗，直至藍色小滴不移動時試管中的蔗糖溶液濃度與黑藻葉片細胞液濃度相當

【解析】

質壁分離為植物細胞常有的現象，質壁分離是指植物的細胞壁和原生質層（細胞膜、液泡膜及兩層膜之間的成分）分開。質壁分離的原理為：①濃度差的存在，引起細胞失水，②細胞壁的伸縮性小于原生質層，因此細胞發生質壁分離。不同濃度的外界溶液引起植物細胞質壁分離的程度不同，濃度越大，細胞失水越多，質壁分離的程度越大。

（1）為保證本實驗是在預設濃度的蔗糖溶液中進行，防止水分蒸發，因此步驟②中，裝有不同濃度蔗糖溶掖的試管要及時塞緊。步驟③中，為使黑藻葉片細胞充分吸水或失水，并使試管中各處溶液濃度相同，因此期間多次搖動試管。

（2）甲組123試管中黑藻葉片的細胞液濃度大于蔗糖溶液濃度，蔗糖溶液的濃度越大，細胞吸水越少，試管中蔗糖溶液濃度上升越小，小葉滴下降越慢，所以下降最慢的是試管3中的藍色小滴。

（3）細胞液的濃度的最小范圍是使細胞吸水的最大蔗糖溶液濃度和使細胞失水的最小蔗糖溶液濃度之間，所以根據實驗結果可估測黑藻葉片細胞的細胞液濃度介于0.15~0.20 mol·L-1之間。若要使估測結果更準確，則須在0．15~0．20 mol·L-1之間設置更小的濃度梯度的蔗糖溶液，重復上述實驗，直至藍色小滴不移動時試管中的蔗糖溶液濃度與黑藻葉片細胞液濃度相當。