Question

5．某小组确定研究课题：探究植物细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系．该小组选用水生植物黑藻作为实验材料，并作实验假设：如果将其叶片分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，其细胞失水量随着外界溶液浓度的增大而增加．该小组学生设计的实验步骤如下：
A．配制10%、20%、30%的蔗糖溶液，分别盛于培养皿中．
B．从黑藻茎上取下叶片，用吸水纸吸干叶片表面的水分，分别放入不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡10分钟．
C．取出叶片制成装片，显微镜下观察，选取5个细胞测量其A、B值，计算并记录$\frac{B}{A}$（%）值．

在此基础上，请你参与设计、分析与讨论．
（1）图1中A、B的含义分别是细胞的长度和原生质体的长度．
（2）该小组同学根据记录数据所作的曲线如图2．请你就该结果作出分析并得出结论．
分析：①$\frac{B}{A}$值=原生质体的长度÷细胞的长度，在这个比值中A一般是不变的，所以$\frac{B}{A}$越小，说明B越小，原生质层与细胞壁之间的距离增大，则质壁分离程度越大；
②随着溶液浓度的增加，$\frac{B}{A}$值下降，说明质壁分离程度随溶液浓度的增加而增大．．结论：细胞失水量随着外界溶液浓度的增大而增加．
（3）如果要说明上述质壁分离现象是由相应浓度的外界溶液引起的，而非细胞本身的原因，则应该进行的实验处理方法是设置清水对照组，观察清水中的黑藻细胞，确认其细胞形态正常，无质壁分离现象．
（4）该小组同学想进一步了解“生长在盐碱地中的植物与水生植物的细胞液浓度是否有差别”，请根据题干完成下面实验设计．
实验步骤：
①取盐碱地中生长的植物与黑藻植物叶片若干，用吸水纸吸干水分．
②配制相同浓度的蔗糖溶液并将两种叶片浸泡10分钟．
③将两种叶片制成装片，观察、记录并比较$\frac{B}{A}$值的大小．
实验现象及结论：
①若盐碱地植物的$\frac{B}{A}$值小，则其细胞液浓度低．
②若盐碱地植物的$\frac{B}{A}$值大，则其细胞液浓度高．
③若二者的$\frac{B}{A}$值相等，则其细胞液浓度相等．

Answer 1

分析 把成熟的活的植物细胞放入到不同浓度的蔗糖溶液中，植物细胞会发生渗透作用．当细胞外液大于细胞液时，细胞发生渗透吸水，发生质壁分离现象；反之，看不到质壁分离现象．浓度过高时，能发生质壁分离，但细胞会因为失水过多而死亡．

解答 解：（1）图中A是从细胞的两端测量的，代表的是细胞的长度，B是细胞内缩小的原生质体，代表的是原生质体的长度．
（2）①$\frac{B}{A}$值=原生质体的长度÷细胞的长度，在这个比值中A一般是不变的，所以$\frac{B}{A}$越小，说明B越小，原生质层与细胞壁之间的距离增大，则质壁分离程度越大；
②随着溶液浓度的增加，$\frac{B}{A}$值下降，说明质壁分离程度随溶液浓度的增加而增大．即细胞失水量随着外界溶液浓度的增大而增加．
（3）为了排除细胞本身的原因，则应该设置清水对照组，观察清水中的黑藻细胞，确认其细胞形态正常，无质壁分离现象．
（4）“生长在盐碱地中的植物与水生植物的细胞液浓度是否有差别”的实验设计如下：
①取盐碱地中生长的植物与黑藻植物叶片若干，用吸水纸吸干水分；
②配制相同浓度的蔗糖溶液并将两种叶片浸泡10分钟；
③将两种叶片制成装片，观察、记录并比较$\frac{B}{A}$值的大小．
实验现象及结论是①若盐碱地植物的$\frac{B}{A}$值小，则 其细胞液浓度低；
②若盐碱地植物的B/A值大，则其细胞液浓度高；
③若二者的B/A值相等，则其细胞液浓度相等．
故答案是：
（1）细胞的长度和原生质体的长度
（2）分析：①$\frac{B}{A}$值=原生质体的长度÷细胞的长度，在这个比值中A一般是不变的，所以$\frac{B}{A}$越小，说明B越小，原生质层与细胞壁之间的距离增大，则质壁分离程度越大；②随着溶液浓度的增加，$\frac{B}{A}$值下降，说明质壁分离程度随溶液浓度的增加而增大．
结论：细胞失水量随着外界溶液浓度的增大而增加
（3）设置清水对照组，观察清水中的黑藻细胞，确认其细胞形态正常，无质壁分离现象
（4）实验步骤：②配制相同浓度的蔗糖溶液并将两种叶片浸泡10分钟
③观察、记录并比较$\frac{B}{A}$值的大小
实验现象及结论
①其细胞液浓度低
②若盐碱地植物的$\frac{B}{A}$值大，则其细胞液浓度高
③若二者的$\frac{B}{A}$值相等，则其细胞液浓度相等

点评 本题考查细胞质壁分离与质壁分离复原现象及其原因的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系、分析题意以及解决问题的能力．