Question

【题目】下图1表示渗透作用装置，一段时间后液面上升的高度为h，其中半透膜为膀胱膜，装置溶液A、a起始浓度分别用MA、Ma表示；图2表示一个洋葱鳞片叶表皮细胞放入蔗糖溶液后发生质壁分离过程图。请根据图回答问题：

(1)图1中，如果A、a均为蔗糖溶液，且开始时Ma＞MA，则达到平衡后，Ma________MA(填“大于”、“等于”或“小于”)。

(2)图2中，如果B、b分别表示蔗糖溶液和细胞液，且起始浓度分别为MB、Mb，则达到平衡后MB________Mb(填“大于”、“等于”或“小于”)。

(3)图1中的半透膜相当于植物细胞的________，由图2中________(填数字)组成。图2过程中液泡的吸水能力如何变化？_______________。

(4)原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能。为探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。

实验材料：紫色洋葱。

实验器具：如图1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、0.3 g/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。渗透平衡时出现液面差的装置是__________(填代号)。

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________。

④上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是_____________________。

Answer 1

【答案】大于 等于 原生质层 1、3、5 逐渐增大，最后不再变化 X 质壁分离 KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原

【解析】

本题以“图文结合”为情境，考查学生对渗透作用、观察植物细胞的质壁分离及其复原等相关知识的识记和理解能力，以及对实验结果的分析能力。

(1)水分子宏观上是顺相对含量的梯度即从低浓度溶液向高浓度溶液跨膜运输的。图1中，如果A、a均为蔗糖溶液，且开始时Ma＞MA，则MA中的水会通过半透膜进入Ma中，导致长颈漏斗内的液面逐渐升高。当达到平衡后，由于长颈漏斗内存在净水压，因此Ma仍然大于MA。

(2) 依题意和分析图2可知，实验开始时，蔗糖溶液的浓度（MB）大于细胞液的浓度（Mb），细胞逐渐失水，导致细胞液浓度逐渐增大，原生质层与细胞壁逐渐发生分离。当蔗糖浓度等与细胞液浓度相等时，水分进出细胞达到动态平衡，即达到平衡后MB等于Mb。

(3) 图1中的半透膜相当于植物细胞的原生质层。原生质层是由图2中的[1]细胞膜和[3]液泡膜以及这两层膜之间的[5]细胞质组成。图2过程中，随着细胞失水逐渐增多至达到平衡状态的最大值，细胞液浓度也逐渐增大至最大值，因此液泡的吸水能力逐渐增大，最后不再变化。

(4) ①依题意可知：由于KNO3溶液中的钾离子和硝酸根离子均能通过半透膜，而蔗糖溶液中的蔗糖分子则不能通过半透膜，因此渗透平衡时出现液面差的装置是X。

③0.3g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液的浓度均大于细胞液的浓度，均能导致细胞失水，所以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，两者都会发生质壁分离现象。

④由于蔗糖分子不能被细胞吸收，而KNO3溶液中的钾离子和硝酸根离子可被细胞以主动运输的方式吸收，所以浸润蔗糖溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离后不能自动复原，而浸润在KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离后能自动复原。可见，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。