Question

【題目】某研究人員設計了一個簡單有效地測定植物細胞細胞液濃度的實驗方法，基本過程如圖所示：

（1）實驗原理：當植物細胞或組織放在外界溶液中時，若植物細胞液濃度小于外界溶液濃度，則細胞____（“失水”或“吸水”）而使外界溶液濃度______ ；若植物細胞溶液濃度大于外界溶液濃度，結果會相反。而這一生理過程可通過亞甲基藍藍色小液滴在與原溶液濃度相等的無色外界溶液中的沉浮來判斷。

（2）實驗材料：菠菜葉圓片，甲基藍結晶，蔗糖，清水，試管 10 支，毛細滴管，燒杯，量筒，天平等。

實驗思路：

①取 10 支試管，分 5 組（每組 2 只，分為 a，b），編號 1~5，分別裝入濃度為 0.0125M、0.025M、 0.05M、0.1M、0.2M 濃度的蔗糖溶液；

②在每組的 a 試管中加入________________，放置 15 分鐘；

③向每組的 a 試管中加入一粒甲基藍結晶，稍等片刻；（加入的甲基藍結晶極小，溶解后使溶液呈藍色，對溶液濃度的影響忽略不計。）

④用毛細滴管從每組的 a 試管中取出一滴藍色溶液置于 b 試管中部；

⑤ 觀察并記錄實驗現象。

（3）分析與討論

①若第 2 組藍色液滴基本不動，第 3 組藍色小液滴明顯上浮，則取出第 4 組的植物組織放到顯微鏡下，可觀察到細胞形態接近下圖A；觀察到箭頭所指部分的顏色為無色；該植物組織細胞液濃度大約為__________。

②若發現這 5 組實驗結果均為藍色小液滴均上浮，實驗應該如何改進：______________________________________________________________

Answer 1

【答案】失水 降低 等量大小相同的菠菜葉圓片 0.025M 增加多組蔗糖溶液濃度更低的組別

【解析】

成熟的植物細胞處于一定濃度的蔗糖溶液中，細胞會失水，發生質壁分離，細胞液濃度會增大；再用清水處理，會發生質壁分離后的復原，細胞液濃度會減小。

（1）若植物細胞液濃度小于外界溶液濃度，則細胞會因失水而發生質壁分離，細胞液中水進入外界溶液后，使外界溶液濃度降低；

（2）①取 10 支試管，分 5 組（每組 2 只，分為 a，b），編號 1~5，分別裝入濃度為 0.0125M、0.025M、 0.05M、0.1M、0.2M 濃度的蔗糖溶液；

②在每組的 a 試管中加入等量大小相同的菠菜葉圓片，放置 15 分鐘；

③向每組的 a 試管中加入一粒甲基藍結晶，稍等片刻；

④用毛細滴管從每組的 a 試管中取出一滴藍色溶液置于 b 試管中部；

⑤ 觀察并記錄實驗現象。

（3）分析與討論

①若第 2 組藍色液滴基本不動，說明a管溶液濃度不變，即該濃度為細胞等滲溶液；第 3 組藍色小液滴明顯上浮，說明a管溶液濃度下降即處在該溶液中的細胞發生了失水；若第 4 組的植物組織如圖A，說明細胞發生失水引起質壁分離；觀察到箭頭所指部分的顏色為無色；由上分析可知，該植物組織細胞液濃度大約為0.025M。

②若發現這 5 組實驗結果均為藍色小液滴均上浮，說明實驗所用濃度均會引起細胞失水，應該增加多組蔗糖溶液濃度更低的組別進行實驗。