Question

16．圖1為研究滲透作用的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，圖2表示紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞處在某濃度的外界溶液中的一種狀態(tài)（此時(shí)細(xì)胞有活性）．圖3是選用蔗糖作為實(shí)驗(yàn)材料，用U型管所做的滲透實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）圖1中的滲透作用發(fā)生需要兩個(gè)條件：①有半透膜，②a和b之間存在濃度差．當(dāng)液面上升到最大高度后處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，有（填“有”或“無(wú)”）水分子通過(guò)半透膜進(jìn)入漏斗中．
（2）在做觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，常選用圖2所示的紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料，原因是該種細(xì)胞具有紫色大液泡．細(xì)胞處于該狀態(tài)時(shí)，A、B處的濃度關(guān)系為A＞B或A＜B或A=B．
（3）圖3實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明蔗糖分子不能通過(guò)半透膜．某同學(xué)想繼續(xù)探究蔗糖水解產(chǎn)物能否通過(guò)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(shí)間，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
①一段時(shí)間后，若發(fā)現(xiàn)a、b兩管的液面高度差繼續(xù)增大，直至最后穩(wěn)定不變．請(qǐng)分析造成此現(xiàn)象的原因有：滴加蔗糖酶后使b側(cè)溶液濃度升高，蔗糖被水解，其產(chǎn)物不能通過(guò)半透膜．
②一段時(shí)間后，若發(fā)現(xiàn)b管液面先上升后下降，直至b側(cè)液面僅略高于a側(cè)后不再變化．為使兩側(cè)液面等高，應(yīng)進(jìn)行的操作是在a管中滴加等量的蔗糖酶溶液．

Answer 1

分析 據(jù)圖1分析，a為燒杯中的溶液，b為漏斗內(nèi)的溶液，c為半透膜，構(gòu)成滲透裝置．
據(jù)圖2分析，圖中細(xì)胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài)，可能處于質(zhì)壁分離過(guò)程、質(zhì)壁分離復(fù)原等過(guò)程，B表示外界溶液，A是細(xì)胞液．
據(jù)圖3分析，探究蔗糖的水解產(chǎn)物能否通過(guò)半透膜，所以兩邊都要加入蔗糖酶，蔗糖酶能把蔗糖水解為還原糖，若蔗糖的水解產(chǎn)物能通過(guò)半透膜，則最終U型管兩邊的摩爾濃度相等，液面齊平，若蔗糖的水解產(chǎn)物不能通過(guò)半透膜，則加蔗糖酶，b管的摩爾濃度加大，a、b兩管的高度差進(jìn)一步加大．

解答 解：（1）圖1中的滲透作用發(fā)生需要兩個(gè)條件：①有半透膜，②a和b之間存在濃度差；當(dāng)液面上升到最大高度后處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，有水分子通過(guò)半透膜進(jìn)入漏斗中，不過(guò)處于動(dòng)態(tài)平衡．
（2）在做觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，常選用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料，原因是該種細(xì)胞具有紫色大液泡，便于觀察．當(dāng)A＞B，細(xì)胞吸水，處于質(zhì)壁分離的復(fù)原；A＜B，細(xì)胞失水，處于質(zhì)壁分離狀態(tài)，當(dāng)A=B，細(xì)胞處于動(dòng)態(tài)平衡中．
（3）圖3實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明蔗糖分子不能通過(guò)半透膜．某同學(xué)想繼續(xù)探究蔗糖水解產(chǎn)物能否通過(guò)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(shí)間，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
①一段時(shí)間后，若發(fā)現(xiàn)a、b兩管的液面高度差（濃度指的是物質(zhì)的量的濃度）繼續(xù)增大，直至最后穩(wěn)定不變，說(shuō)明滴加蔗糖酶后使b側(cè)溶液濃度升高，蔗糖被水解，其產(chǎn)物不能通過(guò)半透膜．
②一段時(shí)間后，若發(fā)現(xiàn)b管液面先上升后下降，直至b側(cè)液面僅略高于a側(cè)后不再變化，說(shuō)明b側(cè)濃度高于a側(cè)，原因是蔗糖水解產(chǎn)物能通過(guò)半透膜，但“b管中滴加了兩滴一定濃度的蔗糖酶”，為使兩側(cè)液面等高，應(yīng)進(jìn)行的操作是在a管中滴加等量的蔗糖酶溶液．
故答案為：
（1）a和b之間存在濃度差（半透膜兩側(cè)有濃度差）     有
（2）紫色大液泡       A＞B或A＜B或A=B
（3）①滴加蔗糖酶后使b側(cè)溶液濃度升高     蔗糖被水解，其產(chǎn)物不能通過(guò)半透膜
②在a管中滴加等量的蔗糖酶溶液

點(diǎn)評(píng) 本題解題的關(guān)鍵是理解滲透系統(tǒng)的條件，理解植物細(xì)胞為什么是屬于滲透系統(tǒng)，將兩者有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，聯(lián)系兩者的內(nèi)涵，形成知識(shí)體系．