【題目】請回答下列問題:

(1)將同一植物細胞依次浸在蒸餾水、0.3 mol/L的蔗糖溶液和0.4 mol/L的KN03溶液中,測得細胞的體積隨時間的變化曲線如圖所示:

①曲線A、B、C分別代表細胞所處的溶液是__________、__________、__________。

②達到平衡后,__________溶液中細胞的細胞液濃度最大。

(2)下圖是某生物課外小組在觀察植物細胞質(zhì)壁分離和復原實驗時所觀察到的幾幅照片,請結(jié)合所學的知識,分析下圖并回答問題:

①發(fā)生質(zhì)壁分離后,用__________處理,可以使已經(jīng)質(zhì)壁分離的植物細胞發(fā)生質(zhì)壁分離復原。

②上述兩幅照片所示的是同一組織的細胞,此時照片1中細胞液的濃度_______(填“大于”或“小于”)照片2中細胞液的濃度。

【答案】 蒸餾水 KNO3溶液 蔗糖溶液 蔗糖 加入蒸餾水 小于

【解析】本題結(jié)合實驗和圖形考查植物細胞的吸水和失水,要求考生理解成熟的植物細胞是一個滲透系統(tǒng),能發(fā)生質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離復原現(xiàn)象;明確細胞吸水會導致細胞液濃度降低,細胞吸水能力逐漸下降,而細胞失水會導致細胞液濃度升高,細胞吸水能力逐漸增強;同時能理解KNO3溶液處理后的細胞為什么能先發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象而后自動復原的原因。

(1)①成熟的植物細胞是一個滲透系統(tǒng),具有發(fā)生滲透作用的條件;當細胞液濃度大于外界溶液(蒸餾水)濃度時,植物細胞會通過滲透作用吸水,導致細胞體積變大,所以圖中曲線A代表細胞所處的溶液是蒸餾水;當細胞液濃度小于外界溶液濃度時,植物細胞會通過滲透作用失水,導致細胞體積變小,0.3mol/L的蔗糖溶液和0.4mol/L的KN03溶液均高于細胞液濃度,細胞處于這兩種外界溶液中時都會失水而導致細胞體積變小,但植物細胞能通過主動運輸?shù)姆绞轿誎+和N03-,增大了細胞液的濃度,因此處于0.4mol/LKN03溶液中的植物細胞還會吸水而自動復原,但蔗糖溶液中的植物細胞不會自動復原,因此圖中曲線B代表細胞所處的溶液是0.4mol/L的KN03溶液,曲線C分別代表細胞所處的溶液是0.3mol/L的蔗糖溶液。

②植物細胞吸水則細胞液濃度降低,植物細胞失水則細胞液濃度增大,根據(jù)上述分析可知,達到平衡后,蒸餾水中植物細胞已經(jīng)吸水了一定的水分,因此其細胞液濃度比初始狀態(tài)低;蔗糖溶液中的植物細胞失去了一定的水分,因此其細胞液濃度比初始狀態(tài)高;KN03溶液中的植物細胞先失水,后因吸收K+和N03-而自動復原,因此其細胞液濃度與初始狀態(tài)相同;綜上分析可知,達到平衡后,蔗糖溶液中細胞的細胞液濃度最大。

(2)①發(fā)生質(zhì)壁分離后,細胞液濃度變大,此時用低濃度的外界溶液如蒸餾水處理,可以使已經(jīng)質(zhì)壁分離的植物細胞發(fā)生質(zhì)壁分離復原。

②上述兩幅照片所示的是同一組織的細胞,可見此時照片1中細胞處于正常狀態(tài)(質(zhì)壁分離復原狀態(tài)),而照片2中細胞處于失水狀態(tài)(質(zhì)壁分離狀態(tài)),因此照片1中細胞液的濃度小于照片2中細胞液的濃度。

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