Question

【題目】下面的甲圖是滲透裝置示意圖（圖為發生滲透作用的初始狀態，①為清水，②為0.3g/mL的蔗糖溶液），乙圖是根毛細胞示意圖，丙為液泡體積隨時間變化坐標系。據圖回答問題：

（1）甲圖中的③相當于乙圖中的[ ]_______。它與乙圖中相應結構的區別是_____________________。

（2）若將乙圖細胞浸在一定濃度的KN03溶液中，發生了質壁分離后又出現質壁分離復原，若將乙圖細胞浸在一定濃度的蔗糖溶液中，只會發生質壁分離，其原因是_______________________。

（3）請在丙圖上畫出根毛細胞在質壁分離及復原過程中液泡體積變化的圖形。________________

（4）某生物研究性學習小組要對“低溫是否會影響物質的跨膜運輸”進行實驗探究，設計了如下實驗。

實驗步驟：

Ⅰ.組裝圖甲滲透裝置兩套，分別編號為1、2。

Ⅱ.在兩組燒杯中分別加入等量的水，在長頸漏斗中分別加入_____________的蔗糖溶液，保持管內外液面高度相等。

Ⅲ.對兩組裝置進行不同處理:1組用水浴鍋加熱至37℃，2組的燒杯外加冰塊降溫。

Ⅳ.兩組裝置同時開始實驗，幾分鐘后觀察_______________________________________。

請分析回答下列問題：

①本實驗是通過測定水分子通過膜的擴散即________________________作用速率來進行探究的。

②若__________________________，這說明低溫會降低物質跨膜運輸的速率。

Answer 1

【答案】 ④原生質層 甲圖中的③屬于半透膜，沒有選擇透過性，而乙圖中的④屬于生物膜，具有選擇透過性 KN03能進入植物細胞而蔗糖不能 等量同一濃度 漏斗內液面的變化 滲透 2組漏斗的液面高度低于1組

【解析】試題分析：本題考查了植物細胞的質壁分離和復原現象的相關知識，意在考查學生綜合運用所學知識解決自然界和社會生活中的一些生物學問題的能力和從題目所給的圖形中獲取有效信息的能力。需要學生掌握以下知識點。1、滲透作用發生必須具備半透膜及半透膜兩側溶液存在濃度差這兩個條件。2、原生質層包括細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質，相當于半透膜；由于載體蛋白的存在使得原生質層具有選擇透過性。3、細胞外液濃度高于細胞液濃度，細胞失水發生質壁分離；外界溶液濃度過大時，細胞一次性失水過多死亡，不會發生質壁分離的復原。

（1）甲圖中的③是半透膜，相當于乙圖中的④原生質層。與乙圖中相應結構的區別是甲圖中的③屬于半透膜，沒有選擇透過性，而乙圖中的④屬于生物膜，具有選擇透過性。

（2）蔗糖是二糖，分子較大，不能進入植物細胞，而KN03溶液中中存在K+、NO3-，這兩種離子通過主動運輸的方式進入細胞，使細胞液濃度增大并吸水，細胞又出現質壁分離復原現象。

（3）根毛細胞在質壁分離及復原過程中液泡體積變化的圖形如圖所示：。

（4）實驗步驟：

Ⅱ 探究“低溫是否會影響物質的跨膜運輸”中，不同溫度是自變量，跨膜運輸的速率是因變量，其它因素是無關變量，無關變量應該保持相同且適宜。因此在長頸漏斗中分別加入等量同一濃度的蔗糖溶液，保持管內外液面高度相等。

Ⅳ 根據實驗步驟可知，實驗的自變量是滲透系統所處的不同環境溫度，因變量是物質跨膜運輸的速率，可以用漏斗液面高度的變化表示。

根據實驗步驟分析，該實驗的目的是探究低溫是否會影響物質的跨膜運輸，通過測定水分子通過膜的擴散即滲透作用速率來進行探究的。

② 若2組漏斗的液面高度低于1組，這說明低溫會降低物質跨膜運輸的速率。