Question

3．成熟的植物細(xì)胞在較高濃度的外界溶液中，會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，如圖是發(fā)生質(zhì)壁分離的植物細(xì)胞，圖b是顯微鏡下觀察到的某一時刻的圖象．請據(jù)圖回答下列問題：

 （1）圖中細(xì)胞的質(zhì)壁分離指的是細(xì)胞壁和原生質(zhì)層的分離，后者的結(jié)構(gòu)包括[2]和[4]以及二者之間的細(xì)胞質(zhì)．（[]里填序號）
（2）植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離所需的外界條件是外界溶液濃度高于細(xì)胞液濃度，植物細(xì)胞自身應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性．
（3）圖b是某同學(xué)觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗時拍下的顯微照片，此時細(xì)胞液濃度與外界溶液濃度的關(guān)系是細(xì)胞液的濃度大于、等于或小于外界溶液的濃度．
（4）將形狀、大小相同的紅心蘿卜A 和紅心蘿卜B幼根各5段，分別放在不同濃度的蔗糖溶液（甲～戊）中，一段時間后，取出紅心蘿卜的幼根稱重，結(jié)果如圖所示，據(jù)圖分析：
①紅心蘿卜A 比紅心蘿卜B 的細(xì)胞液濃度高．
②在甲蔗糖溶液中加入適量的清水，一段時間后紅心蘿卜A 的細(xì)胞液濃度會降低．
（5）若將紫色萬年青的葉片表皮細(xì)胞制成裝片，并使之處于不同濃度（A～F）的KNO₃溶液中．5min后，用顯微鏡觀察細(xì)胞變化情況，結(jié)果如下：

葉片表 皮細(xì)胞	A	B	C	D	E	F
KNO3溶液/（mol•L-1）	0.11	0.12	0.125	0.13	0.14	0.50
質(zhì)壁分 離程度			初始 分離	分離	顯著 分離	顯著 分離
質(zhì)壁分 離復(fù)原			自動 復(fù)原	自動 復(fù)原	被誘導(dǎo) 復(fù)原	不復(fù)原

①在C和D的濃度下，葉片表皮細(xì)胞發(fā)生的質(zhì)壁分離會自動復(fù)原，原因是K+和NO3-逐步進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，使細(xì)胞液的濃度升高，細(xì)胞吸水，質(zhì)壁分離復(fù)原．
②在F濃度下，當(dāng)葉片表皮細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，用清水不能誘使它們復(fù)原，原因是細(xì)胞外界濃度過高，細(xì)胞因失水過多而死亡，原生質(zhì)層失去了選擇透過性．
③根據(jù)該實驗結(jié)果，萬年青葉片表皮細(xì)胞的濃度約在0.12～0.125mol•L-1．

Answer 1

分析 植物成熟的細(xì)胞具有大液泡可以通過滲透作用失水或吸水，當(dāng)細(xì)胞液濃度小于環(huán)境溶液濃度時，細(xì)胞通過滲透作用失水，由于原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性，進(jìn)而出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象，細(xì)胞失水越多，質(zhì)壁分離的效果越明顯；
發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞放在清水中，由于細(xì)胞液濃度大于環(huán)境溶液濃度，細(xì)胞會通過滲透作用吸水，原生質(zhì)層體積增大，原生質(zhì)層向細(xì)胞壁靠攏，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象；
若細(xì)胞失水過度，細(xì)胞會死亡，不再發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原；利用細(xì)胞質(zhì)壁分離實驗可以判細(xì)胞是死細(xì)胞還是活細(xì)胞，也可以估測細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞液的濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和開始發(fā)是質(zhì)壁分離的溶液濃度之間．

解答 解：（1）圖a中細(xì)胞的質(zhì)壁分離指的是細(xì)胞壁和原生質(zhì)層的分離，后者的結(jié)構(gòu)包括2細(xì)胞膜、4液泡膜以及二者之間的細(xì)胞質(zhì)．
（2）植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離所需的外界條件是外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度，植物細(xì)胞自身應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁．
（3）根據(jù)題意和圖示分析可知：圖b中的細(xì)胞可能處于質(zhì)壁分離狀態(tài)、也可能處于質(zhì)壁分離復(fù)原狀態(tài)，所以此時細(xì)胞液濃度與外界溶液濃度的關(guān)系有大于、等于或小于三種可能．
（4）①由于蘿卜條A的重量變化大于蘿卜條B，所以蘿卜條A細(xì)胞液濃度大于蘿卜條B細(xì)胞液濃度．
②在甲蔗糖溶液中加入適量的清水，一段時間后蘿卜條A吸水，其細(xì)胞液濃度降低．
（5）①分析題圖可知，萬年青在C和D處理后發(fā)生質(zhì)壁分離自動復(fù)原，原因是K⁺和NO₃^-通過主動運(yùn)輸方式逐步進(jìn)入液泡，使細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度，細(xì)胞通過滲透作用吸水，使原生質(zhì)層又向細(xì)胞壁靠攏．
②用高濃度硝酸鉀溶液誘發(fā)細(xì)胞質(zhì)壁分離時，細(xì)胞由于過度失水而死亡，質(zhì)壁分離不再發(fā)生復(fù)原現(xiàn)象．原生質(zhì)層失去活性．
③分析表格中的實驗結(jié)果可知，萬年青葉表皮細(xì)胞在0.125mol/L的溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離的初始分離，在0.12mol/L的溶液中未發(fā)生質(zhì)壁分離，因此萬年青葉表皮細(xì)胞的細(xì)胞液濃度在0.12～0.125mol/l之間．
故答案為：
（1）原生質(zhì)層   2     4    
 （2）外界溶液濃度高于細(xì)胞液濃度      原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性 
（3）細(xì)胞液的濃度大于、等于或小于外界溶液的濃度      
（4）①高   ②降低
（5）①．K+和NO3-逐步進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，使細(xì)胞液的濃度升高，細(xì)胞吸水，質(zhì)壁分離復(fù)原      ②．選擇透過性     ③．0.12～0.125mol•L-1

點(diǎn)評 本題的知識點(diǎn)是細(xì)胞的質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原，分析題圖獲取信息是解題的突破口，對于質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象的理解和分析是本題考查的重點(diǎn)．