Question

结合研究性学习课程，将学生分成若干小组，各小组分别选取不同的植物，按照教材中质壁分离复原实验的方法，配制一系列不同浓度的蔗糖溶液，测定植物细胞液的浓度，写出实验报告进行交流。（提示：如何设计实验，才能缩短实验时间）

在用质壁分离方法测定洋葱表皮细胞渗透能力的实验中，把剪成小块的紫色洋葱表皮分别（等量）依次放入下面不同浓度的各组蔗糖溶液中，并记录结果如下表。据表分析回答：

培养皿（组）	1	2	3	4	5	6
蔗糖溶液（mol/L）	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7
开始发生质壁分离细胞数目（%）	0	0	15	40	83	99

（1）为什么选用紫色的鳞片叶表皮做实验材料？_________________________________。

（2）开始发生质壁分离时，该洋葱细胞表皮细胞液的等渗浓度约为__________________。

（3）在低倍显微镜下观察，发现液泡的变化是____________________________________。

（4）成熟的植物细胞（如洋葱表皮细胞）为什么能够发生质壁分离？

（5）请在此基础上设计一个更加精确地测定细胞液的等渗浓度的方法？

Answer 1

（1）紫色液泡容易观察  （2）大于或等于0.3，小于0.4  （3）液泡体积变小，染色变深  （4）成熟的植物细胞具有液泡，内有具有一定浓度的细胞液，原生质层可视为一层选择透过性膜。当细胞处于一定浓度的溶液中时，当外界溶液的浓度大于细胞液的浓度时，细胞透过渗透作用失水，导致细胞体积减小，由于细胞壁的伸缩性较小，原生质层的伸缩性较大，一段时间后出现原生质层与细胞壁发生分离。  （5）在0.3 mol/L和0.4 mol/L之间再配制一系列溶液浓度为0.31、0.32、…0…0.39、0.40蔗糖溶液，然后重复上述步骤，直至达到实验要求的精确度。

解析:

此实验设计是质壁分离实验原理的拓展应用，根据质壁分离的情况判断细胞液的浓度。主要明确一个问题，即观察到细胞发生质壁分离时，说明细胞液的浓度一定小于外界溶液的浓度。要比较精确地测定细胞液的浓度，原则是先配制一系列溶液浓度相差大一点的溶液。通过质壁分离实验，找到大体的浓度范围，再在该范围内再配制一系列有一定浓度差的溶液，通过质壁分离实验，找到大体的浓度范围，再在该范围内再配制一系列有一定浓度差的溶液，依次逐渐缩小溶液的浓度，直至进行到要求的浓度范围。