Question

7．渗透作用是水等溶剂分子通过半透膜的一种扩散．某生物兴趣小组做了有关渗透作用的探究实验．下图为他们设置的研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：
（1）图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的原生质层，两者在物质透过功能上的差异是原生质层具有选择透过性而半透膜没有．
（2）为进一步探究两种膜的特性，生物兴趣小组做了以下实验．
实验材料：紫色洋葱．
实验器具：如图所示的渗透装置（不含溶液），光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等．
实验试剂：蒸馏水，0.3g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO₃溶液，部分实验步骤和结果如下：
①选两套渗透装置，标上代号X和Y．在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO₃溶液，均调节漏斗内外液面高度一致．
②选两片洁净的载玻片标号，在载玻片中央分别滴加蒸馏水，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态．
③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO₃溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是质壁分离．
（3）上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是KNO₃溶液中的细胞质壁分离后会自动复原．

Answer 1

分析 据图分析，渗透装作用是指水分通过半透膜，从溶质浓度低的溶液向溶质浓度高的溶液的转移现象；漏斗内液面上升，则漏斗内溶液（S₁）浓度大于漏斗外溶液（S₂）．

解答 解：（1）图中半透膜模拟成熟植物细胞的原生质层，从功能上，半透膜只是利用孔径大小控制物质进出；原生质层是选择透过性膜，靠能量和载体控制物质出入，具有生物活性，可以完成逆浓度梯度的主动运输． 
（2）蔗糖分子不能通过半透膜，而KNO₃能够通过半透膜，渗透平衡时装置X能出现液面差，装置Y不能出现液面差． 
②观察洋葱鳞片叶表皮细胞发生质壁分离和复原现象，选洁净的载玻片分别编号，在载玻片中央分别滴加蒸馏水，制作临时装片后观察洋葱表皮细胞的初始状态． 
③蔗糖分子不能透过原生质层，蔗糖溶液中的细胞质壁分离后不会自动复原，KNO3能被细胞吸收，导致细胞液和外界溶液的浓度差被消除，从而发生质壁分离自动复原的现象． 
（3）由于原生质层能主动吸收K⁺和NO3^-，使细胞液浓度增加，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞会通过渗透作用吸水，因此发生质壁分离复原的现象；最能体现两种膜功能差异的实验现象是KNO₃溶液中的细胞质壁分离后会自动复原．
故答案为：
（1）原生质层       原生质层具有选择透过性而半透膜没有
（2）蒸馏水        质壁分离
（3）KNO₃溶液中的细胞质壁分离后会自动复原

点评 本题考查植物细胞吸水和失水的条件、质壁分离及复原实验相关知识，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力．