Question

14．某小組確定研究課題：探究植物細胞外液濃度與質壁分離的關系．該小組選用水生植物黑藻作為實驗材料，并做實驗假設：假如將其葉片分別置于不同濃度的蔗糖溶液中，其細胞失水量隨著外界溶液濃度的增大而增加．該小組設計實驗步驟如下

①制10%、20%、30%的蔗糖溶液，分別盛于培養(yǎng)皿中．
②從黑藻莖上取下葉片，用吸水紙吸干葉片表面的水分，分別放入不同濃度的蔗糖溶液中，浸泡10分鐘．
③取出葉片制成裝片，顯微鏡下觀察，選取5個細胞測量其A、B值（如圖1A為細胞的長度，B為原生質體的長度．）
在此基礎上，請你參與設計、分析與討論．
（1）請你設計一表格，用于記錄數(shù)據(jù)，計算并記錄B/A值（%）．（1）

細胞	10%的蔗糖溶液			20%的蔗糖溶液			30%的蔗糖溶液
	B（μm）	A（μm）	B/A值（%）	B（μm）	A（μm）	B/A值（%）	B（μm）	A（μm）	B/A值（%）
1
2
3
4
5
平均值

（2）該小組同學根據(jù)記錄數(shù)據(jù)作如圖2所示曲線．請你對該結果進行分析并得出結論．①B/A值越小，說明質壁分離程度越大；
②隨著溶液濃度的增加，B/A值下降，說明質壁分離程度隨溶液濃度的增加而增大．
結論：細胞失水量隨著外界溶液濃度的增大而增加．
（3）討論
①該小組同學應選用記錄表中哪組數(shù)據(jù)作圖？平均值．
②假如要說明上述質壁分離現(xiàn)象是由相應濃度的外界溶液引起的，而非細胞本身的原因，你怎么設計實驗？
設置清水對照組，觀察清水中的黑藻細胞，確認其細胞形態(tài)正常，無質壁分離現(xiàn)象（4）該小組同學想進一步了解“生長在鹽堿地上的植物與水生植物的細胞液濃度是否有差別”，請你設計實驗并簡要分析．①取鹽堿地上的植物與黑藻植物的葉片若干，用吸水紙吸干水分．
②配制相同濃度的蔗糖溶液，將上述兩種葉片放入蔗糖溶液中，浸泡10分鐘．
③將上述兩種葉片制成裝片，顯微鏡下觀察，比較其B/A值的大�。�
④B/A值小，質壁分離程度大，說明細胞液濃度低．．

Answer 1

分析 成熟的植物細胞有一大液泡．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(fā)生了質壁分離．植物細胞在不同濃度的蔗糖溶液中，其細胞失水量隨著外界溶液濃度的增大而增加．

解答 解析：（1）本實驗探究的是植物細胞外界溶液濃度與質壁分離的關系．植物細胞外界溶液濃度是自變量，實驗過程中設置的10%、20%、30%的蔗糖溶液相互對照；質壁分離程度是因變量，測量其A、B值并計算B/A值（%），將B/A值（%）作為衡量質壁分離程度的指標．

細胞	10%的蔗糖溶液			20%的蔗糖溶液			30%的蔗糖溶液
	B（μm）	A（μm）	B/A值（%）	B（μm）	A（μm）	B/A值（%）	B（μm）	A（μm）	B/A值（%）
1
2
3
4
5
平均值

（2）根據(jù)曲線圖分析，注意B/A值（%）與質壁分離程度的關系，B/A值（%）的變化與外界溶液濃度的關系．
分析：①B/A值越小，說明質壁分離程度越大；
②隨著溶液濃度的增加，B/A值下降，說明質壁分離程度隨溶液濃度的增加而增大．
結論：細胞失水量隨著外界溶液濃度的增大而增加．
（3）①計算平均值可以有效避免實驗的偶然性，減少實驗誤差；
②設置對照組：黑藻細胞置于清水中，觀察A、B、B/A值，若三者都不變，說明未發(fā)生質壁分離，實驗中的質壁分離現(xiàn)象是由相應濃度的外界溶液引起的．
（4）本實驗設計題的實驗自變量是鹽堿地上的植物與黑藻植物的葉片，因變量是B/A值．
方案一：①取鹽堿地上的植物與黑藻植物的葉片若干，用吸水紙吸干水分；②配制相同濃度的蔗糖溶液，將上述兩種葉片放入蔗糖溶液中，浸泡10分鐘；③將上述兩種葉片制成裝片，顯微鏡下觀察，比較其B/A值的大��；④B/A值小，質壁分離程度大，說明細胞液濃度低．
（或方案二：①選用鹽堿地上的植物葉片，在方案一的基礎上增加低于10%的濃度并細化濃度梯度；②黑藻細胞增加低于10%的濃度并細化濃度；③剛開始發(fā)生質壁分離的濃度與細胞液濃度相當；④比較黑藻與鹽堿地上的植物的細胞液濃度．
故答案為：
（1）

細胞	10%的蔗糖溶液			20%的蔗糖溶液			30%的蔗糖溶液
	B（μm）	A（μm）	B/A值（%）	B（μm）	A（μm）	B/A值（%）	B（μm）	A（μm）	B/A值（%）
1
2
3
4
5
平均值

（2）分析：①B/A值越小，說明質壁分離程度越大；
②隨著溶液濃度的增加，B/A值下降，說明質壁分離程度隨溶液濃度的增加而增大．
結論：細胞失水量隨著外界溶液濃度的增大而增加．
（3）①平均值�、谠O置清水對照組，觀察清水中的黑藻細胞，確認其細胞形態(tài)正常，無質壁分離現(xiàn)象
（4）方案一：①取鹽堿地上的植物與黑藻植物的葉片若干，用吸水紙吸干水分；②配制相同濃度的蔗糖溶液，將上述兩種葉片放入蔗糖溶液中，浸泡10分鐘；③將上述兩種葉片制成裝片，顯微鏡下觀察，比較其B/A值的大小；④B/A值小，質壁分離程度大，說明細胞液濃度低．
（或方案二：①選用鹽堿地上的植物葉片，在方案一的基礎上增加低于10%的濃度并細化濃度梯度；②黑藻細胞增加低于10%的濃度并細化濃度；③剛開始發(fā)生質壁分離的濃度與細胞液濃度相當；④比較黑藻與鹽堿地上的植物的細胞液濃度．）

點評 本題考查細胞質壁分離與質壁分離復原現(xiàn)象及其原因的相關知識，意在考查考生的識圖能力和理解所學知識要點，把握知識間內在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡結構的能力；能運用所學知識，準確判斷問題的能力．