Question

5．在“植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原”實(shí)驗(yàn)中，洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮容易撕取，但內(nèi)表皮無色透明，實(shí)驗(yàn)效果不理想．甲、乙兩個(gè)研究性興趣小組分別利用伊紅溶液和中性紅溶液兩種不同的染色劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．已知伊紅是植物細(xì)胞不吸收的紅色染料，而中性紅能被植物活細(xì)胞吸收并進(jìn)入液泡，死細(xì)胞用中性紅染色后，不產(chǎn)生液泡著色現(xiàn)象，但可使細(xì)胞核染色．圖2、圖3和圖4是興趣小組觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．請回答下列問題：

（1）當(dāng)外界溶液濃度大于洋蔥內(nèi)表皮細(xì)胞的細(xì)胞液溶液濃度時(shí)，植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離．圖1中步驟B用顯微鏡觀察的目的是觀察正常植物細(xì)胞的狀態(tài)，與后面發(fā)生的質(zhì)壁分離狀態(tài)形成對照．
（2）甲組將伊紅加入到蔗糖溶液中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最可能的是圖2（填數(shù)字），紅色區(qū)域的邊緣是原生質(zhì)層中的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)．
（3）乙組先用0.03%的中性紅溶液對內(nèi)表皮進(jìn)行染色，清水漂洗后進(jìn)行圖1所示實(shí)驗(yàn)，觀察結(jié)果如圖3所示，其中Ⅰ處的物質(zhì)是蔗糖溶液，細(xì)胞Ⅱ的細(xì)胞核被著色，而其他結(jié)構(gòu)沒有著色，可能的原因是細(xì)胞已經(jīng)死亡，且說明中性紅染料屬于堿性染料．
（4）換用一定濃度的KNO₃溶液重復(fù)該實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在沒有將KNO₃溶液置換成清水的情況下，質(zhì)壁分離的細(xì)胞發(fā)生了自動復(fù)原現(xiàn)象．在此過程中，物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式有自由擴(kuò)散和主動運(yùn)輸．

Answer 1

分析 把成熟的植物細(xì)胞放置在某些對細(xì)胞無毒害的物質(zhì)溶液中，當(dāng)細(xì)胞液的濃度小于外界溶液的濃度時(shí)，細(xì)胞液中的水分子就透過原生質(zhì)層進(jìn)入到外界溶液中，使原生質(zhì)層和細(xì)胞壁都出現(xiàn)一定程度的收縮．由于原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的收縮性大，當(dāng)細(xì)胞不斷失水時(shí)，原生質(zhì)層就會與細(xì)胞壁逐漸分離開來，也就是逐漸發(fā)生了質(zhì)壁分離．當(dāng)細(xì)胞液的濃度大于外界溶液的濃度時(shí)，外界溶液中的水分子就通過原生質(zhì)層進(jìn)入到細(xì)胞液中，發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞的整個(gè)原生質(zhì)層會慢慢地恢復(fù)成原來的狀態(tài)，使植物細(xì)胞逐漸發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原．

解答 解：（1）當(dāng)細(xì)胞液的濃度小于外界溶液的濃度時(shí)，細(xì)胞不斷失水，原生質(zhì)層就會與細(xì)胞壁逐漸分離開來，發(fā)生質(zhì)壁分離．本實(shí)驗(yàn)采用了自身對照的試驗(yàn)方法，用顯微鏡觀察了3次，第2次與第一次形成對照，第3次與第2次形成對照．
（2）由題意知伊紅是植物細(xì)胞不吸收的紅色染料，故不能通過原生質(zhì)層，但可以通過具有全透性的細(xì)胞壁，故觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最可能的是圖2．紅色區(qū)域的邊緣是原生質(zhì)層中的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)．
（3）由題意知中性紅能被植物活細(xì)胞吸收并進(jìn)入液泡，清水漂洗后細(xì)胞壁與原生質(zhì)層間隙中的物質(zhì)是蔗糖溶液，若細(xì)胞的細(xì)胞核被著色，而其他結(jié)構(gòu)沒有著色，可能的原因是該細(xì)胞已經(jīng)死亡．細(xì)胞核能被堿性染料染成深色．
（4）用一定濃度的KNO₃溶液重復(fù)該實(shí)驗(yàn)，能發(fā)生自動復(fù)原現(xiàn)象．原因是K⁺和NO₃^-可以通過主動運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞液，使原生質(zhì)層兩層的濃度差逐漸減小，發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原．該過程中水的運(yùn)輸屬于自由擴(kuò)散．
故答案為：
（1）細(xì)胞液  觀察正常植物細(xì)胞的狀態(tài)，與后面發(fā)生的質(zhì)壁分離狀態(tài)形成對照
（2）2  細(xì)胞膜
（3）蔗糖溶液  細(xì)胞已經(jīng)死亡  堿
（4）自由擴(kuò)散和主動運(yùn)輸

點(diǎn)評 本題考查植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn)，意在考查學(xué)生的識圖能力、判斷能力以及從題干中獲取信息的能力，運(yùn)用所學(xué)知識綜合分析問題的能力．