Question

12．前蘇聯(lián)科學(xué)家設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)單有效地測(cè)定植物組織細(xì)胞的細(xì)胞液濃度的方法，步驟如下：

①a_1～a₆、b_1～b₆試管中從左往右由低到高注入等量0.0125M，0.025M，0.05M，0.1M、0.2M，0.4M的蔗糖溶液，（各管溶液濃度為：a₁₌b₁ …a₆₌b₆）
②植物葉片打洞，取得小圓片若干，a_1--a₆每一試管加入等量小圓片，放置30分鐘，期間搖動(dòng)數(shù)次，并于每一試管中加入一粒極小的亞甲基藍(lán)結(jié)晶（它對(duì)溶液濃度影響極小，可忽略不計(jì)）輕輕搖動(dòng)．
③用彎頭毛細(xì)滴管依次從每組的a試管中吸一滴藍(lán)色溶液，滴管伸入對(duì)應(yīng)的b試管的中部輕輕放出一滴溶液，觀察藍(lán)色小液滴移動(dòng)方向并記錄．
說明：如果a管溶液濃度上升，藍(lán)色小滴將在b管的無(wú)色溶液中下沉；如果溶液濃度下降，藍(lán)色小滴將上��；如果溶液濃度不變，藍(lán)色小滴將均勻擴(kuò)散．
請(qǐng)分析以下問題．
（1）本實(shí)驗(yàn)中的自變量是蔗糖溶液的濃度．實(shí)驗(yàn)原理是植物細(xì)胞細(xì)胞液與外界溶液存在濃度差時(shí)會(huì)發(fā)生滲透吸水或失水現(xiàn)象，外界溶液濃度變化可通過藍(lán)色小液滴的浮沉觀察到．
（2）本實(shí)驗(yàn)的觀察指標(biāo)是藍(lán)色小液滴的移動(dòng)速度與方向．
（3）試驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)組是a₁～a₆，對(duì)照組是b₁～b₆管．
（4）如果在進(jìn)行③步驟操作時(shí)，發(fā)現(xiàn)藍(lán)色小滴上浮，可能在第②步操作時(shí)，植物細(xì)胞在溶液中已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)壁分離．
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表：

組別	a1、b1	a2、b2	a3、b3	a4、b4	a5、b5	a6、b6
蔗糖溶液濃度	0.0125M	0.025M	0.05M	0.1M	0.2M	0.4M
藍(lán)色液滴運(yùn)動(dòng)方向	下沉	不動(dòng)	微微上浮	微上浮	上浮	明顯上浮

則實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：植物葉細(xì)胞的細(xì)胞液濃度大約相當(dāng)于0.025M的蔗糖溶液．
（5）若用溶液濃度最低的一組進(jìn)行第③步操作，發(fā)現(xiàn)藍(lán)色小滴上浮，實(shí)驗(yàn)應(yīng)如何改進(jìn)？設(shè)置溶液濃度更低的組．
（6）實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在盡短時(shí)間內(nèi)（5min～15min）進(jìn)行，以減少誤差．因延長(zhǎng)時(shí)間而造成的誤差主要來自防止植物細(xì)胞因置于過濃溶液脫水致死，失去細(xì)胞半透性，釋放胞內(nèi)物質(zhì)，影響溶液濃度．

Answer 1

分析 1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟分析，自變量蔗糖溶液的濃度，因變量是細(xì)胞的吸水和失水，觀察指標(biāo)是藍(lán)色小液滴的移動(dòng)速度與方向．
2、測(cè)定細(xì)胞液濃度范圍：待測(cè)細(xì)胞+一系列濃度梯度的分離劑進(jìn)行顯微鏡觀察，細(xì)胞液濃度范圍等于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離的外界溶液的濃度范圍．

解答 解：（1）本實(shí)驗(yàn)中的自變量是蔗糖溶液的濃度，在不同濃度的蔗糖溶液中，植物細(xì)胞細(xì)胞液與外界溶液存在濃度差時(shí)會(huì)發(fā)生滲透吸水或失水現(xiàn)象，外界溶液濃度變化可通過藍(lán)色小液滴的浮沉觀察到．
（2）外界溶液濃度變化可通過藍(lán)色小液滴的浮沉，及浮沉的速度觀察，所以本實(shí)驗(yàn)的觀察指標(biāo)是藍(lán)色小液滴的移動(dòng)速度與方向．
（3）試驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)組是a₁～a₆，植物細(xì)胞吸水或失水使溶液濃度改變，對(duì)照組是b₁～b₆，沒有加入小圓片，屬空白對(duì)照．
（4）在進(jìn)行③步驟操作時(shí)，發(fā)現(xiàn)藍(lán)色小滴上浮，說明小圓片中細(xì)胞失水使溶液濃度下降；當(dāng)蔗糖溶液濃度為0.025M時(shí)，藍(lán)色液滴不動(dòng)，說明小圓片細(xì)胞即不失水也不吸水，使溶液濃度不變，所以植物葉細(xì)胞的細(xì)胞液濃度大約相當(dāng)于0.025M的蔗糖溶液．
（5）若用溶液濃度最低的一組進(jìn)行第③步操作，發(fā)現(xiàn)藍(lán)色小滴上浮，說明設(shè)置的溶液濃度過高，將設(shè)置溶液濃度更低的組．
（6）如果操作時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)使植物細(xì)胞因置于過濃溶液脫水致死，失去細(xì)胞半透性，釋放胞內(nèi)物質(zhì)，影響溶液濃度．
故答案為：
（1）蔗糖溶液的濃度   植物細(xì)胞細(xì)胞液與外界溶液存在濃度差時(shí)會(huì)發(fā)生滲透吸水或失水現(xiàn)象，外界溶液濃度變化可通過藍(lán)色小液滴的浮沉觀察到
（2）藍(lán)色小液滴的移動(dòng)速度與方向
（3）a₁～a₆ b₁～b₆
（4）質(zhì)壁分離     植物葉細(xì)胞的細(xì)胞液濃度大約相當(dāng)于0.025M的蔗糖溶液
（5）設(shè)置溶液濃度更低的組
（6）防止植物細(xì)胞因置于過濃溶液脫水致死，失去細(xì)胞半透性，釋放胞內(nèi)物質(zhì)，影響溶液濃度

點(diǎn)評(píng) 本題考查質(zhì)壁分離、實(shí)驗(yàn)分析等相關(guān)知識(shí)，意在考查考生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解掌握和對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析能力．