Question

【題目】圖甲為研究滲透作用的實驗裝置示意圖；圖乙表示紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞處在某濃度的外界溶液中的一種狀態（此時細胞有活性）；圖丙是選用蔗糖作為實驗材料，用U型管所做的滲透實驗。請回答下列問題：

（1）圖甲中的滲透作用發生需要兩個條件：①有半透膜，②a和b之間存在_____________。當液面上升到最大高度后處于靜止狀態時，_________（填“有”或“無”）水分子通過半透膜進入漏斗中。

（2）在做觀察植物細胞的質壁分離和復原的實驗過程中，常選用圖乙所示的紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞作為實驗材料，原因是該種細胞具有_______，易于觀察。細胞處于該狀態時，A、B處的濃度關系為____________。

（3）植物細胞質壁分離是指____________和細胞壁的分離。

（4）圖丙實驗結果說明蔗糖分子不能通過半透膜。某同學想繼續探究蔗糖水解產物能否通過半透膜，他向b管中滴加了兩滴一定濃度的蔗糖酶，并在適宜溫度下水浴保溫一段時間，觀察實驗現象并預測實驗結果：

①一段時間后，若發現a、b兩管的液面高度差繼續增大，直至最后穩定不變。請分析造成此現象的原因有：滴加蔗糖酶后使b側溶液濃度_____；蔗糖被水解，其產物______（填“能”或“不能”）通過半透膜。

②一段時間后，若發現b管液面先上升后下降，直至b側液面僅略高于a側后不再變化。為使兩側液面等高，應進行的操作是在a管中滴加等量的_____________。

Answer 1

【答案】濃度差 有 （紫色）大液泡 A＞B或A＜B或A=B 原生質層 ①升高（增加，增大等都給分） 不能 ②蔗糖酶溶液

【解析】

圖甲中的a為燒杯中的溶液，b為漏斗內的溶液，c為半透膜，a與b之間具有濃度差，因此圖甲裝置可以研究滲透作用。圖乙所示的細胞處于質壁分離狀態，A為細胞液，B為外界溶液。圖丙中的蔗糖分子不能通過半透膜，單位時間內由蒸餾水進入蔗糖溶液中的水分子的數量多，由蔗糖溶液進入蒸餾水中的水分子的數量少，因此一段時間后，a管液面下降，b管液面上升。若要探究蔗糖的水解產物能否通過半透膜，則U型管兩側都要加入蔗糖酶，蔗糖酶能把一分子蔗糖水解為兩分子的單糖。若蔗糖的水解產物能通過半透膜，則最終U型管兩側溶液的摩爾濃度相等，液面齊平；若蔗糖的水解產物不能通過半透膜，則加蔗糖酶后使b管的摩爾濃度加大，a、b兩管液面的高度差進一步加大。

(1)滲透作用發生需要具備的兩個條件是：①有半透膜，②半透膜兩側的溶液（如圖甲a和b）之間存在濃度差。當液面上升到最大高度后處于靜止狀態時，半透膜兩側的溶液中的水分子通過半透膜時處于動態平衡狀態，因此有水分子通過半透膜進入漏斗中。

(2) 圖乙中的A、B分別表示細胞液、外界溶液。紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞具有（紫色）大液泡，以此作為做“觀察植物細胞的質壁分離和復原”的實驗材料，其細胞的質壁分離和復原現象明顯，易于觀察。圖乙所示的細胞處于質壁分離狀態，可能正處于質壁分離復原的過程中，也可能是正處于質壁分離的過程中，或已經達到滲透平衡，因此A、B處的濃度關系為：A＞B或A＜B或A=B。

(3) 植物細胞質壁分離是指原生質層和細胞壁的分離。

(4) 一分子的蔗糖在蔗糖酶的催化下可以被水解為一分子的葡萄糖與一分子的果糖。在圖丙實驗的基礎上，若要探究蔗糖的水解產物能否通過半透膜，則向b管中滴加了兩滴一定濃度的蔗糖酶，因蔗糖酶能使蔗糖水解，導致b側溶液濃度升高；如果在適宜溫度下水浴保溫一段時間后，①若發現a、b兩管的液面高度差繼續增大，直至最后穩定不變，說明蔗糖的水解產物不能通過半透膜。②若發現b管液面先上升后下降，直至b側液面僅略高于a側后不再變化，說明b側濃度高于a側，原因是蔗糖水解產物能通過半透膜，但“b管中滴加了兩滴一定濃度的蔗糖酶”，為使兩側液面等高，應進行的操作是在a管中滴加等量的蔗糖酶溶液。