Question

【題目】為了觀察植物細胞質壁分離和復原的現象，某同學設計并進行了如下實驗：

材料用具：洋蔥；刀片，鑷子，滴管，載玻片，蓋玻片，吸水紙，顯微鏡；質量濃度為0.075g/mL的胭脂紅溶液（胭脂紅是一種水溶性的大分子食用色素，呈紅色），清水等。

（1）一個成熟的植物細胞，它的原生質層是指____________________。

（2）紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞能在一定濃度的蔗糖溶液中發生質壁分離，下列條件中不屬于發生該現象必要條件的是（_________）

A．細胞壁的伸縮性小于原生質層 B．細胞內外存在濃度差

C．液泡中有紫色的水溶性色素 D．水分子能穿過原生質層

（3）圖中步驟B顯微鏡觀察的目的是________。

（4）假如該同學發現植物細胞質壁分離后不能復原，可能的原因有___________，導致細胞過度失水而死亡。

（5）該同學在步驟D觀察到了質壁分離現象，其實驗結果應為下圖中的___________（填序號）、判斷的理由有_________________________。

Answer 1

【答案】細胞膜、細胞質、液泡膜 C 將觀察到的現象與質壁分離后的現象作對照 胭脂紅濃度過大、質壁分離時間過長 ① 胭脂紅不能透過生物膜，但可以透過細胞壁，故在原生質層和細胞壁之間為紅色，原生質層為無色

【解析】

當細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時，細胞液中的水分就透過原生質層進入到外界溶液中，由于原生質層比細胞壁的伸縮性大，當細胞不斷失水時，液泡逐漸縮小，原生質層就會與細胞壁逐漸分離開來，即發生了質壁分離。
當細胞液的濃度大于外界溶液的濃度時，外界溶液中的水分就透過原生質層進入到細胞液中，液泡逐漸變大，整個原生質層就會慢慢地恢復成原來的狀態，即發生了質壁分離復原。

（1）成熟植物細胞中原生質層是指細胞膜、液泡膜和兩層膜之間的細胞質。原生質層具有選擇透過性。

（2）發生質壁分離的條件為：水分子能穿過原生質層、細胞內外存在濃度差、且細胞壁的伸縮性小于原生質層，當外界溶液濃度大于細胞液濃度時，細胞失水，發生質壁分離現象。液泡中有紫色的水溶性色素不屬于質壁分離的必要條件，有紫色色素只是使實驗現象更明顯。故C項符合題意。

（3）當外界溶液的濃度大于細胞液濃度時，植物細胞失水，由于原生質層的伸縮性比細胞壁大，導致原生質層和細胞壁分離，出現質壁分離現象。圖中步驟B顯微鏡觀察的目的是觀察植物細胞在原始狀態下液泡的大小以及原生質層的位置，以便與實驗狀態下的現象進行比較。

（4）植物細胞質壁分離后不能復原可能是胭脂紅溶液濃度過大，質壁分離時間過長，導致細胞失水過多死亡。

（5）由于細胞壁是全透性的，而原生質層是一層選擇透過性膜，大分子物質胭脂紅能通過細胞壁，但不能通過原生質層，所以，在細胞壁和原生質層之間是紅色的胭脂紅溶液，而液泡無色，故為圖像①。