Question

4．在利用质壁分离和质壁分离复原的方法测定紫色万年青叶表皮细胞的浓度实验中，将紫色万年青的叶表皮细胞分别浸入不同浓度（A〜F）的硝酸钾溶液中，5min后，观察各叶片表皮细胞的质壁分离及复原的实验结果如表：

叶片表皮细胞	A	B	C	D	E	F
硝酸钾溶液/（mol•L-1）	0.11	0.12	0.125	0.13	0.14	0.50
质壁分离程度	未分离	未分离	开始分离	分离	显著分离	显著分离
质壁分离复原	未复原	未复原	复原	自动复原	被诱导复原	不复原

根据实验结果分析并回答下列问题：
（1）质壁分离指的是细胞壁和原生质层分离．分离后，在该实验中，质壁之间充满的是硝酸钾溶液．
（2）在C和D的浓度下，叶片表皮细胞发生的质壁分离会自动复原的原因是原生质层具有选择透过性，K⁺和NO₃^-逐步运输到细胞内部，使细胞液的浓度升高，水分子自由扩散进入细胞，发生质壁分离复原．．
（3）在F浓度下，当叶片细胞发生质壁分离后，用清水不能诱使其复原，原因是在高浓度溶液中，细胞因失水过多而死亡，原生质层失去选择透过性．．
（4）该实验过程中始终未观察到染色体的主要原因是紫色万年青的叶表皮细胞是高度分化的细胞，不再分裂；根据该实验结果，万年青叶片表皮细胞的浓度约在0.12～0.125mol/L之间．

Answer 1

分析 植物成熟的细胞中，当细胞液浓度小于环境溶液浓度时，细胞通过渗透作用失水，由于原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，进而出现质壁分离现象，细胞失水越多，质壁分离的效果越明显；
发生质壁分离的细胞放在清水中，由于细胞液浓度大于环境溶液浓度，细胞会通过渗透作用吸水，原生质层体积增大，原生质层向细胞壁靠拢，发生质壁分离复原现象；
若细胞失水过度，细胞会死亡，不再发生质壁分离复原；利用细胞质壁分离实验可以判细胞是死细胞还是活细胞，也可以估测细胞液的浓度，细胞液的浓度介于未发生质壁分离和开始发是质壁分离的溶液浓度之间．

解答 解：（1）质壁分离指的是细胞壁与原生质层分离．由于细胞壁具有全透性，则分离后的质壁之间充满的是硝酸钾溶液．
（2）由于K⁺、NO₃^- 通过主动运输逐渐进入液泡，使细胞液浓度上升，导致细胞液的浓度大于外界溶液的浓度，叶片表皮细胞吸水，水分子自由扩散进入细胞，从而发生质壁分离会自动复原．
（3）由于F浓度过高，细胞失水过多而死亡，原生质层失去选择透过性，所以叶片细胞发生质壁分离后，用清水不能诱使其复原．
（4）紫色万年青的叶表皮细胞是高度分化的细胞，不再分裂．故看不到染色体．细胞处于0.12mol/L的KNO₃溶液中，不发生质壁分离，说明细胞液浓度大于0.12mol/L；细胞处于0.125mol/L的KNO₃溶液中，开始发生质壁分离，说明细胞液浓度小于0.125mol/L．万年青叶片表皮细胞的浓度约在0.12～0.125mol/L之间．
故答案为：
（1）细胞壁和原生质层分离   硝酸钾溶液
（2）原生质层具有选择透过性，K⁺和NO₃^-逐步运输到细胞内部，使细胞液的浓度升高，水分子自由扩散进入细胞，发生质壁分离复原
（3）在高浓度溶液中，细胞因失水过多而死亡，原生质层失去选择透过性
（4）紫色万年青的叶表皮细胞是高度分化的细胞，不再分裂；  0.12～0.125mol/L

点评 本题的知识点是细胞的质壁分离和质壁分离复原，分析题图获取信息是解题的突破口，对于质壁分离和质壁分离复原现象的理解和分析是本题考查的重点．