Question

8．前苏联科学家V．S．Chardakov设计了简单有效地测定植物组织细胞的细胞液浓度的方法，步骤如下：
①a₁～a₆、b₁～b₆试管中从左往右由低到高注入等量0.0125M，0.025M，0.05M，0.1M、0.2M，0.4M的蔗糖溶液，（各管溶液浓度为：a₁₌b₁ …a₆₌b₆）
②植物叶片打洞，取得小圆片若干，a₁～a₆每一试管加入等量小圆片，放置30分钟，期间摇动数次，并于每一试管中加入一粒极小的亚甲基蓝结晶（它对溶液浓度影响极小，可忽略不计）轻轻摇动．
③用弯头毛细滴管依次从每组的a试管中吸一滴蓝色溶液，滴管伸入对应的b试管的中部轻轻放出一滴溶液，观察蓝色小液滴移动方向并记录．
（说明：如果a管溶液浓度上升，蓝色小滴将在b管的无色溶液中下沉；如果溶液浓度下降，蓝色小滴将上浮；如果溶液浓度不变，蓝色小滴将均匀扩散．）
请分析以下问题．
（1）本实验中的自变量是蔗糖溶液的浓度．实验组是a₁～a₆．观察指标是蓝色小滴的移动方向．
（2）如果某组试管溶液在第②步操作时，植物细胞在溶液中发生质壁分离，则第③步操作时，将发现蓝色小滴上浮．（上浮/不动/下沉）
（3）若实验结果如下表：

组别	a1、b1	a2、b2	a3、b3	a4、b4	a5、b5	a6、b6
蔗糖溶液浓度	0.0125M	0.025M	0.05M	0.1M	0.2M	0.4M
蓝色液滴运动方向	下沉	不动	微微上浮	微上浮	上浮	明显上浮

则实验的结论是：植物叶肉细胞的细胞液浓度大约相当于0.025的蔗糖溶液．
（4）若用溶液浓度最低的一组进行第③步操作，发现蓝色小滴上浮，就应该设置浓度更低（高/低）的组进行实验．

Answer 1

分析 1、根据实验步骤分析，自变量蔗糖溶液的浓度，因变量是细胞的吸水和失水，观察指标是蓝色小液滴的移动速度与方向．
2、测定细胞液浓度范围：待测细胞+一系列浓度梯度的分离剂进行显微镜观察，细胞液浓度范围等于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围．

解答 解：（1）本实验中的自变量是蔗糖溶液的浓度，在不同浓度的蔗糖溶液中，植物细胞细胞液与外界溶液存在浓度差时会发生渗透吸水或失水现象，外界溶液浓度变化可通过蓝色小液滴的浮沉观察到．
试验中，实验组是a₁～a₆，植物细胞吸水或失水使溶液浓度改变，对照组是b₁～b₆，没有加入小圆片，属空白对照．外界溶液浓度变化可通过蓝色小液滴的浮沉，及浮沉的速度观察，所以本实验的观察指标是蓝色小液滴的移动速度与方向．
（2）若在某组a试管中的植物细胞发生了质壁分离现象，则试管中蔗糖溶液浓度降低，则在第③步操作中，将发现蓝色液滴上浮．
（3）当蔗糖溶液浓度为0.025M时，蓝色液滴不动，说明小圆片细胞即不失水也不吸水，使溶液浓度不变，所以植物叶细胞的细胞液浓度大约相当于0.025M的蔗糖溶液．
（4）若用溶液浓度最低的一组进行第③步操作，发现蓝色小滴上浮，说明设置的溶液浓度过高，将设置溶液浓度更低的组．
故答案为：
（1）蔗糖溶液的浓度        a₁～a₆    蓝色小滴的移动方向
（2）上浮                 
（3）0.025       
（4）低

点评 本题考查质壁分离、实验分析等相关知识，意在考查考生对知识点的理解掌握和对实验的分析能力．