Question

13．在“植物细胞的质壁分离与复原”实验中，撕取洋葱鳞片叶内表皮容易获得只具有单层细胞的材料，但内表皮是无色透明的，用其直接作观察材料，效果不理想．中性红是一种弱碱性pH指示剂，变色范围为pH 6.4～8.0之间（酸性为红色，碱性为黄色）．植物的活细胞能大量吸收中性红并进入液泡；死细胞用中性红染色后，不产生液泡着色现象，但可使细胞核染色．回答下列实验中的相关问题：
（1）实验步骤
步骤一：用小刀在鳞片叶内侧划成约2cm²的小块，两手握住小块的两侧并朝内表皮方向对折，露出内表皮，然后用镊子取下小片内表皮．
步骤二：将取下的内表皮放入0.03%的中性红溶液中染色3min后，放在清水中浸泡10min，以褪去细胞壁的颜色．
步骤三：在洁净的载玻片中央加一滴清水，将上述内表皮置于清水中，盖上盖玻片．
步骤四：从盖玻片一侧滴加0.5g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引．这样的操作需要重复多次，使细胞浸润在蔗糖溶液中．
步骤五：在显微镜下观察，结果如图所示．
步骤六：将装片上的蔗糖溶液置换成清水，观察质壁分离复原现象．
（2）现象分析
①观察结果显示，液泡的颜色为桃红色，由此可判断细胞液偏酸性．
②图中A处的物质是蔗糖溶液．细胞B的细胞核被着色，而其他结构没有着色，可能的原因是该细胞已死亡．
③一段时间后，观察到质壁分离无法复原，原因可能是蔗糖溶液浓度过高，导致细胞失水过多而死亡．
④换用一定浓度的KNO₃溶液重复该实验，发现在没有将KNO₃溶液置换成清水的情况下，质壁分离的细胞发生了自动复原现象．在此过程中，物质进出细胞的方式有自由（简单）扩散、主动运输．

Answer 1

分析 质壁分离的原因分析：外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层；表现：液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离．

解答 解：（1）本题考查的是质壁分离及复原的实验．步骤四考察的是引流法的操作，从盖玻片一侧滴加0.5g/mL的蔗糖溶液，在另一侧要用吸水纸吸引，这样可以将蔗糖溶液吸引到盖玻片与载玻片的缝隙中，且这样的操作需要重复多次，以保证细胞浸润在蔗糖溶液中．
（2）①题干告诉我们：中性红在酸性条件下呈红色，碱性条件下呈黄色，植物的死细胞用中性红染色后，不产生液泡着色现象，但可使细胞核染色．由题干中给出的信息判断：细胞液偏酸性；
②细胞B的细胞核被着色，而其他结构没有着色，可能是因为该细胞已死亡．因为细胞壁是全透性的，因此发生质壁分离后，在原生质层与细胞壁间隙中的物质就是实验中所选用的蔗糖溶液．
③一段时间后，观察到质壁分离无法复原，原因可能是蔗糖溶液浓度过高，导致细胞失水过多而死亡．
④第④小题中，涉及到的物质运输有水分的运输和K⁺、NO₃^-的运输，因此物质进出细胞的方式有自由（简单）扩散、主动运输．
故答案为：
（1）用吸水纸吸引 重复多次
（2）①酸      ②蔗糖溶液 该细胞已死亡        ③过高 细胞失水过多而死亡        ④自由（简单）扩散、主动运输

点评 本题考查质壁分离的相关知识，意在考查学生了解细胞壁的特性，理解质壁分离的原因，属于中档题．