Question

結合研究性學習課程，將學生分成若干小組，各小組分別選取不同的植物，按照教材中質壁分離復原實驗的方法，配制一系列不同濃度的蔗糖溶液，測定植物細胞液的濃度，寫出實驗報告進行交流。（提示：如何設計實驗，才能縮短實驗時間）

在用質壁分離方法測定洋蔥表皮細胞滲透能力的實驗中，把剪成小塊的紫色洋蔥表皮分別（等量）依次放入下面不同濃度的各組蔗糖溶液中，并記錄結果如下表。據表分析回答：

培養皿（組）	1	2	3	4	5	6
蔗糖溶液（mol/L）	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7
開始發生質壁分離細胞數目（%）	0	0	15	40	83	99

（1）為什么選用紫色的鱗片葉表皮做實驗材料？_________________________________。

（2）開始發生質壁分離時，該洋蔥細胞表皮細胞液的等滲濃度約為__________________。

（3）在低倍顯微鏡下觀察，發現液泡的變化是____________________________________。

（4）成熟的植物細胞（如洋蔥表皮細胞）為什么能夠發生質壁分離？

（5）請在此基礎上設計一個更加精確地測定細胞液的等滲濃度的方法？

Answer 1

（1）紫色液泡容易觀察  （2）大于或等于0.3，小于0.4  （3）液泡體積變小，染色變深  （4）成熟的植物細胞具有液泡，內有具有一定濃度的細胞液，原生質層可視為一層選擇透過性膜。當細胞處于一定濃度的溶液中時，當外界溶液的濃度大于細胞液的濃度時，細胞透過滲透作用失水，導致細胞體積減小，由于細胞壁的伸縮性較小，原生質層的伸縮性較大，一段時間后出現原生質層與細胞壁發生分離。  （5）在0.3 mol/L和0.4 mol/L之間再配制一系列溶液濃度為0.31、0.32、…0…0.39、0.40蔗糖溶液，然后重復上述步驟，直至達到實驗要求的精確度。

解析:

此實驗設計是質壁分離實驗原理的拓展應用，根據質壁分離的情況判斷細胞液的濃度。主要明確一個問題，即觀察到細胞發生質壁分離時，說明細胞液的濃度一定小于外界溶液的濃度。要比較精確地測定細胞液的濃度，原則是先配制一系列溶液濃度相差大一點的溶液。通過質壁分離實驗，找到大體的濃度范圍，再在該范圍內再配制一系列有一定濃度差的溶液，通過質壁分離實驗，找到大體的濃度范圍，再在該范圍內再配制一系列有一定濃度差的溶液，依次逐漸縮小溶液的濃度，直至進行到要求的濃度范圍。