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，則細胞吸水而使外界溶液濃度_______________ 。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 ________

（3）請設計一個表格用于記錄實驗現象：_________

（4）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____________ ；觀察到箭頭所指部分的顏色為 ______________；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勻上浮，實驗應該如何改進：_________

Answer 1

【答案】減小 增大 等量大小相同的菠菜葉圓片 觀察并記錄實驗現象

組別	1	2	3	4	5
蔗糖溶液濃度	0.0125M	0.025M	0.05M	0.1M	0.2M
藍色液滴沉浮情況
細胞吸水或失水情況

或

組別	1	2	3	4	5
蔗糖溶液濃度	0.0125M	0.025M	0.05M	0.1M	0.2M
藍色液滴沉浮情況

或

蔗糖溶液濃度	0.0125M	0.025M	0.05M	0.1M	0.2M
藍色液滴沉浮情況

A 無色 0.025M 增加多組蔗糖溶液濃度更低的組別

【解析】

根據題干信息分析，如果a管溶液濃度上升，藍色小滴在b管的無色溶液中將下沉；如果a管溶液濃度下降，藍色小滴在b管的無色溶液上浮，如果a管溶液濃度不變，b管中藍色小滴將均勻擴散。

（1）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，則細胞失水而使外界溶液濃度降低；若植物細胞溶液濃度大于外界溶液濃度，則細胞吸水而使外界溶液濃度升高。

（2）試驗設計應遵循對照原則和單一變量原則，所以在每組的a試管中加入等量的大小相同的菠菜葉圓片，將每組的a試管中加入一滴甲基藍結晶，稍等片刻，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，觀察并記錄實驗現象。

（3）根據題意設計表格如下：

組別	1	2	3	4	5
蔗糖溶液濃度	0.0125M	0.025M	0.05M	0.1M	0.2M
藍色液滴沉浮情況
細胞吸水或失水情況

或

組別	1	2	3	4	5
蔗糖溶液濃度	0.0125M	0.025M	0.05M	0.1M	0.2M
藍色液滴沉浮情況

或

蔗糖溶液濃度	0.0125M	0.025M	0.05M	0.1M	0.2M
藍色液滴沉浮情況

（4）①第 3 組藍色小液滴明顯上浮，說明細胞失水，第 4 組的蔗糖濃度更高，若將第4組植物組織放到顯微鏡下觀察到細胞形態接近圖A；箭頭所指部分是細胞液，葉肉細胞細胞液的顏色為無色；若第 2 組藍色液滴基本不動，說明a管中溶液濃度不變，即細胞不失水也不吸水，細胞液濃度與外界溶液濃度相等，大約為0.025M。

②若發現這 5 組實驗結果均為藍色小液滴均勻上浮，說明5組細胞均處于失水狀態，增加多組蔗糖溶液濃度更低的組別。