Question

【题目】图1为研究渗透作用的实验装置示意图，图2表示紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞处在某浓度的外界溶液中的一种状态（此时细胞有活性）．图3是选用蔗糖作为实验材料，用U型管所做的渗透实验．请回答下列问题：

（1）图1中的渗透作用发生需要两个条件：①有半透膜，②__________．当液面上升到最大高度后处于静止状态时，_______（填“有”或“无”）水分子通过半透膜进入漏斗中。

（2）在做观察植物细胞的质壁分离和复原的实验过程中，常选用图2所示的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料，原因是该种细胞具有____________。该细胞充当半透膜的是_____________。

（3）图3实验结果说明蔗糖分子不能通过半透膜．某同学想继续探究蔗糖水解产物能否通过半透膜。添加的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。

Ⅰ．请补充实验的简要步骤：

①向a、b两试管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热U型管至适宜温度，观察_________。

②吸取a、b两管内适量的液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试剂，50～65℃水浴加热，观察A、B试管内_____________________。

Ⅱ．预测实验现象并得出结论

①如果a，b两管液面高度差_________，且A、B试管内均有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物_______（能或不能）通过半透膜；

②如果a、b两管液面高度差_______，且___________________，则蔗糖的水解产物_______（能或不能）通过半透膜。

Answer 1

【答案】a和b之间存在浓度差（半透膜两侧有浓度差） 有 紫色大液泡 原生质层 ab两管内液面变化 有无砖红色沉淀 缩小（增大后缩小） 能 增大 A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀 不能

【解析】

据图1分析，a为烧杯中的溶液，b为漏斗内的溶液，c为半透膜，构成渗透装置。
据图2分析，图中细胞处于质壁分离状态，可能处于质壁分离过程、质壁分离复原等过程，B表示外界溶液，A是细胞液。
据图3分析，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜，所以两边都要加入蔗糖酶，蔗糖酶能把蔗糖水解为还原糖，若蔗糖的水解产物能通过半透膜，则最终U型管两边的蔗糖水解产物的摩尔浓度接近相等，a、b两管的高度差将减小，若用斐林试剂检测两侧溶液，均能出现砖红色沉淀。若蔗糖的水解产物不能通过半透膜，则加蔗糖酶，b管的摩尔浓度加大，a、b两管的高度差进一步加大，若用斐林试剂检测两侧溶液，只有一侧能出现砖红色沉淀。

（1）图1中的渗透作用发生需要两个条件：①有半透膜，②a与b之间具有浓度差(半透膜两侧溶液有浓度差)。当液面上升到最大高度后处于静止状态时，仍有水分子通过半透膜进入漏斗中，只不过水分子进出达到了动态平衡。
（2）在做观察植物细胞的质壁分离和复原的实验过程中，常选用图2所示的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料，原因是该种细胞具有紫色大液泡，便于观察。该细胞充当半透膜的是细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成的原生质层。

（3）根据上述分析可知实验步骤为：

①向a、b两试管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热U型管至适宜温度，观察ab两管内液面变化。

②吸取a、b两管内适量的液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试剂，50～65℃水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀。

预测实验现象并得出结论如下：

①如果a，b两管液面高度差缩小，且A、B试管内均有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；

②如果a、b两管液面高度差增大，且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜。