Question

【题目】图1是“植物细胞的质壁分离与复原”实验操作过程，洋葱鳞片叶内表皮容易撕取，但内表皮无色透明，实验效果不理想。甲、乙两个研究性兴趣小组分别利用伊红溶液和中性红溶液两种不同的染色剂进行实验。已知伊红是植物细胞不吸收的红色染料，而中性红能被植物活细胞吸收并进入液泡，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。图2、图3和图4是兴趣小组观察到的实验现象。请回答下列问题：

(1)当外界溶液浓度大于洋葱内表皮细胞的________溶液浓度时，发生质壁分离。图1中步骤B用显微镜观察的目的是_______________。

(2)甲组将伊红加入到蔗糖溶液中进行实验，观察到的实验现象最可能的是图_______(填数字)，红色区域的边缘是原生质层中的______________结构。

(3)乙组先用0.03%的中性红溶液对内表皮进行染色，清水漂洗后进行图1所示实验，观察结果如图3所示，其中I所指空白处的物质是____________，细胞的细胞核被着色，而其他结构没有着色，可能的原因是________________________。

(4)换用一定浓度的KNO3溶液重复该实验，发现在没有将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。试分析其自动复原的原因：________________________。

Answer 1

【答案】 细胞液 观察正常状态下细胞形态，以便与实验状态下的现象进行比较 2 细胞膜 蔗糖溶液 该细胞已死亡 细胞吸收K+和NO3—，使得细胞液浓度大于外界溶液浓度，细胞吸水，质壁分离复原

【解析】试题分析：把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中，使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩．由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离．当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到细胞液中，发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。

（1）当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞不断失水，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，发生质壁分离。本实验采用了自身对照的试验方法，用显微镜观察了3次，第2次与第一次形成对照，第3次与第2次形成对照。

（2）由题意知伊红是洋葱内表皮细胞不吸收的红色染料，故不能通过原生质层，但可以通过具有全透性的细胞壁，故观察到的实验现象最可能的是图2，即原生质层是无色的，与细胞壁之间是红色的。红色区域的边缘是原生质层中的细胞膜结构。

（3）由题意知中性红能被植物活细胞吸收并进入液泡，清水漂洗后细胞壁与原生质层间隙中的物质是蔗糖溶液，若细胞的细胞核被着色，而其他结构没有着色，可能的原因是该细胞已经死亡。

（4）用一定浓度的KNO3溶液重复该实验，能发生自动复原现象，原因是K+和NO3-可以通过主动运输进入细胞液，使原生质层两层的浓度差逐渐减小，发生质壁分离的复原。