Question

【題目】某學習小組利用“蔗糖溶液比重變化”來估測輪藻葉片細胞的細胞液濃度。請根據以下實驗回答下列問題：

實驗步驟

（一）取14支試管，平均分成①②兩組，每組試管依次編為1~7號。配制具有一定濃度梯度的蔗糖溶液，按照濃度梯度依次向①組1~7號試管加入蔗糖溶液5mL，②組相同編號的試管中加入相同濃度的蔗糖溶液5mL。向①組每支試管中均加入微量藍色染液（不影響蔗糖溶液濃度），搖勻。

（二）取大小及生理狀況相似的輪藻葉片70片，平均分為7組，分別加入①組的各個試管中，放置20min。期間多次搖動試管。

（三）用彎頭毛細吸管從①組試管中吸取少量藍色溶液，插入②組相同編號試管內的溶液中部，輕輕擠出1小滴藍色溶液（如下圖）。觀察藍色小滴的升降情況，記錄如下表（實驗結束后，各組輪藻葉片細胞仍保持活性）。

實驗結果:

②組試管編號	1	2	3	4	5	6	7
藍色小滴升降情況	↓	↓	↓	→	↑	↑	↑

（1）該實驗用蔗糖溶液而不用葡萄糖溶液的原因是_________________。

（2）②組1號試管中藍色小滴下降的原因可能是_________；在②組實驗結果中，藍色小滴上升最慢的是_______號試管。

（3）①組_______號試管中的輪藻葉片發生質壁分離的程度可能最大，輪藻細胞液的水分流失到細胞外至少需要穿過_____層磷脂雙分子層。

（4）根據實驗結果可知，______號試管的蔗糖溶液濃度最接近輪藻葉片細胞的細胞液濃度。

Answer 1

【答案】葡萄糖能被植物細胞吸收和利用，會對實驗結果造成干擾，蔗糖則不會 ①組1號試管中輪藻葉片的細胞液濃度大于蔗糖溶液濃度，細胞吸水，導致試管中蔗糖溶液濃度上升，藍色小滴密度大于②組相同編號試管內溶液的密度 5 7 2 4

【解析】

根據題干信息分析，“如果甲管溶液濃度小于細胞液濃度，輪藻細胞吸水，甲管溶液濃度上升，藍色小滴在乙管的無色溶液中將下沉；如果甲管溶液濃度大于細胞液濃度，輪藻細胞失水，甲管溶液濃度下降，乙中藍色小滴將上浮；如果甲管溶液濃度等于細胞液濃度，輪藻細胞既不失水也不吸水，甲管溶液濃度不變，乙中藍色小滴將均勻擴散”，由表格數據可知：黑藻葉片細胞的細胞液濃度介于第3組和第5組之間，最接近第4組溶液濃度。

（1）該實驗用蔗糖溶液而不用葡萄糖溶液的原因是葡萄糖是小分子物質能被植物細胞吸收和利用，會對實驗結果造成干擾，蔗糖屬于二糖，大分子物質，則不會被植物細胞吸收。

（2）②組1號試管中藍色小滴下降的原因可能是①組1號試管中輪藻葉片的細胞液濃度大于蔗糖溶液濃度，細胞吸水，導致試管中蔗糖溶液濃度上升，導致從甲管取出的藍色小滴密度大于②組相同編號試管內溶液的密度；在②組實驗結果中，按照設置的梯度濃度，第5組溶液濃度與細胞液濃度差距相對較小，甲管溶液濃度上升較少，故藍色小滴上升最慢的是5號試管。

（3）按照設置的濃度梯度，①組7號試管中的溶液濃度最大，最有可能大于輪藻細胞液濃度，故的輪藻葉片發生質壁分的程度可能最大，輪藻細胞液的水分流失到細胞外至少需要穿過液泡膜，細胞膜，共2層磷脂雙分子層。

（4）根據實驗結果藍色液滴在乙組的4號試管中既不上升也不下降，可知4號試管的蔗糖溶液濃度最接近輪藻葉片細胞的細胞液濃度。