Question

【題目】為了探究時間對紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞質(zhì)壁分離的影響，某學(xué)校生物興趣小組按照以下步驟進行了實驗。請分析并回答問題。

①取一定濃度的蔗糖溶液各10mL，分別加到培養(yǎng)皿中，蓋上皿蓋；

②從洋蔥鱗片葉相同部位撕取3mm2的外表皮若干，迅速分別投入裝有蔗糖溶液的培養(yǎng)皿中，使其完全浸入，浸泡時間分別是2 min、4 min、6 min、8 min、10 min、12 min、14 min；

③從1號培養(yǎng)皿開始，依次取出紫色洋蔥鱗片葉外表皮，放在干燥的載玻片上，蓋上蓋玻片，制成臨時裝片；

④將裝片置于顯微鏡下觀察，找到合適的視野拍照保留實驗現(xiàn)象；

⑤在照片中計數(shù)視野內(nèi)總細胞個數(shù)及質(zhì)壁分離細胞個數(shù)，計算質(zhì)壁分離細胞所占比例，記錄實驗數(shù)據(jù)。并繪制了如圖所示的曲線。

（1）該實驗中使用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞作為實驗材料的好處是______，使用的蔗糖溶液濃度不宜太高，原因是______；蔗糖溶液濃度也不宜太低，原因是______。

（2）不同處理時間的實驗組必須在同一時間、同一地點進行，目的是______，步驟①中，蓋上皿蓋的目的是______。

（3）實驗步驟③中，不是將洋蔥表皮置于清水中的原因是______；也不是將洋蔥表皮置于相應(yīng)濃度的蔗糖溶液中的原因是______。

（4）根據(jù)實驗結(jié)果，觀察植物細胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象的課堂實驗最好的浸泡時間是______。

Answer 1

【答案】有紫色的大液泡，便于觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象 可能造成細胞失水過多而死亡 細胞可能不發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象 排除（溫度、大氣壓等）無關(guān)因素對實驗結(jié)果的干擾 防止水分蒸發(fā)而改變?nèi)芤簼舛?/span> 細胞會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象 處理時間相應(yīng)延長，實驗結(jié)果就不準確了 10 min

【解析】

1．質(zhì)壁分離的原理：當細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時，細胞就會通過滲透作用而失水，細胞液中的水分就透過原生質(zhì)層進入到溶液中，使細胞壁和原生質(zhì)層都出現(xiàn)一定程度的收縮。由于原生質(zhì)層比細胞壁的收縮性大,當細胞不斷失水時，原生質(zhì)層就會與細胞壁分離。

2．質(zhì)壁分離復(fù)原的原理：當細胞液的濃度大于外界溶液的濃度時，細胞就會通過滲透作用而吸水，外界溶液中的水分就通過原生質(zhì)層進入到細胞液中，整個原生質(zhì)層就會慢慢地恢復(fù)成原來的狀態(tài)，緊貼細胞壁,使植物細胞逐漸發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。

（1）紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞中有紫色的大液泡，便于觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象，因此通常選擇紫色洋蔥鱗葉外表皮作為實驗材料來觀察質(zhì)壁分離與復(fù)原，使用的蔗糖溶液濃度不宜太高，否則可能造成細胞失水過多而死亡，導(dǎo)致后續(xù)的觀察無法進行；蔗糖溶液濃度也不宜太低，否則會導(dǎo)致無法觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象的發(fā)生。

（2）為了排除（溫度、大氣壓等）無關(guān)因素對實驗結(jié)果的干擾，應(yīng)將不同處理時間的實驗組在同一時間、同一地點進行，這樣會使實驗結(jié)果更有說服力，步驟①中，蓋上皿蓋的目的是為了避免水分蒸發(fā)而改變?nèi)芤簼舛葘?dǎo)致實驗結(jié)果不可靠。

（3）實驗步驟③中，沒有將洋蔥表皮置于清水中目的是防止細胞在清水中發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原；同時，也不能將洋蔥表皮置于相應(yīng)濃度的蔗糖溶液中，以避免處理時間相應(yīng)延長導(dǎo)致與實際實驗結(jié)果不符的現(xiàn)象發(fā)生。

（4）根據(jù)實驗結(jié)果，10 min是細胞質(zhì)壁分離達到最好觀察效果需要的最短時間，因此，在課堂觀察植物細胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象的浸泡時間是10 min為最好。