Question

【題目】圖1為研究滲透作用的實驗裝置示意圖，圖2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3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1中的滲透作用發生需要兩個條件：①有半透膜，②___________________________。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2所示的紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞作為實驗材料，原因是該種細胞中有紫色的____________________________。若將正常的洋蔥鱗片葉外表皮置于蔗糖溶液中一段時間后，顯微鏡觀察到該細胞至于正處于圖2狀態時，此時A、B處的濃度關系為A__________B。此時該細胞A與B以及兩者之間的細胞質被稱為_________________，它相當于一層半透膜。

（3）圖3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（提醒：此時一定濃度的酶本身會對溶液滲透壓有影響），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：________________________________，________________________________。

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。則說明蔗糖水解產物_________通過半透膜，為使兩側液面等高，應進行的操作______________________________。

Answer 1

【答案】半透膜兩側溶液存在濃度差（膜兩側存在濃度差） 有 中央大液泡（大液泡，中央液泡） 大于或等于（≥） 原生質層 滴加蔗糖酶后使。側溶液濃度升高 蔗糖被水解，b側溶液濃度進一步升高，且其產物不能通過半透膜 能 在a管中滴加等量的蔗糖酶溶液

【解析】

半透膜只允許離子和小分子物質通過，而生物大分子物質不能自由通過半透膜，原因是半透膜的孔隙的大小比離子和小分子大，但比生物大分子例如蛋白質、淀粉等小，如羊皮紙、玻璃紙、豬膀胱膜等都屬于半透膜。水分子經半透膜擴散的現象稱為滲透。它由高水分子區域（即低濃度溶液）滲入低水分子區域（即高濃度溶液），直到半透膜兩邊水分子達到動態平衡。滲透發生需要兩個條件：半透膜和濃度差。

（1）圖1中的滲透作用發生需要兩個條件：①有半透膜，②半透膜兩側溶液存在濃度差（膜兩側存在濃度差）。當液面上升到最大高度后處于靜止狀態時，有水分子通過半透膜進入漏斗中，只不過水分子的進出達到平衡狀態。

（2）紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞因為有大的紫色液泡，適合作為質壁分離與復原的實驗材料。顯微鏡觀察到該細胞至于正處于圖2狀態（質壁分離狀態）時，此時A、B處的濃度關系為大于或等于（≥）。細胞膜（B）、液泡膜（A）以及兩層膜之間的部分合稱為原生質層。

（3）①蔗糖被水解，若其產物不能通過半透膜，則b側溶液濃度進一步升高，a、b兩管的液面高度差繼續增大，直至最后穩定不變。②若蔗糖水解產物能通過半透膜，則b側濃度增大，液面先升高，又因為產物能通過半透膜，液面又會下降。一定濃度的酶本身會對溶液滲透壓有影響，為使兩側液面等高，應進行的操作兩邊都應加入蔗糖酶，因此應在a管中滴加等量的蔗糖酶溶液。