Question

12．前蘇聯(lián)科學(xué)家設(shè)計了簡單有效地測定植物組織細胞的細胞液濃度的方法，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，期間搖動數(shù)次，并于每一試管中加入一粒極小的亞甲基藍結(jié)晶（它對溶液濃度影響極小，可忽略不計）輕輕搖動．
③用彎頭毛細滴管依次從每組的a試管中吸一滴藍色溶液，滴管伸入對應(yīng)的b試管的中部輕輕放出一滴溶液，觀察藍色小液滴移動方向并記錄．
說明：如果a管溶液濃度上升，藍色小滴將在b管的無色溶液中下沉；如果溶液濃度下降，藍色小滴將上��；如果溶液濃度不變，藍色小滴將均勻擴散．
請分析以下問題．
（1）本實驗中的自變量是蔗糖溶液的濃度．實驗原理是植物細胞細胞液與外界溶液存在濃度差時會發(fā)生滲透吸水或失水現(xiàn)象，外界溶液濃度變化可通過藍色小液滴的浮沉觀察到．
（2）本實驗的觀察指標(biāo)是藍色小液滴的移動速度與方向．
（3）試驗中，實驗組是a₁～a₆，對照組是b₁～b₆管．
（4）如果在進行③步驟操作時，發(fā)現(xiàn)藍色小滴上浮，可能在第②步操作時，植物細胞在溶液中已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)壁分離．
實驗結(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
藍色液滴運動方向	下沉	不動	微微上浮	微上浮	上浮	明顯上浮

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

Answer 1

分析 1、根據(jù)實驗步驟分析，自變量蔗糖溶液的濃度，因變量是細胞的吸水和失水，觀察指標(biāo)是藍色小液滴的移動速度與方向．
2、測定細胞液濃度范圍：待測細胞+一系列濃度梯度的分離劑進行顯微鏡觀察，細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）本實驗中的自變量是蔗糖溶液的濃度，在不同濃度的蔗糖溶液中，植物細胞細胞液與外界溶液存在濃度差時會發(fā)生滲透吸水或失水現(xiàn)象，外界溶液濃度變化可通過藍色小液滴的浮沉觀察到．
（2）外界溶液濃度變化可通過藍色小液滴的浮沉，及浮沉的速度觀察，所以本實驗的觀察指標(biāo)是藍色小液滴的移動速度與方向．
（3）試驗中，實驗組是a₁～a₆，植物細胞吸水或失水使溶液濃度改變，對照組是b₁～b₆，沒有加入小圓片，屬空白對照．
（4）在進行③步驟操作時，發(fā)現(xiàn)藍色小滴上浮，說明小圓片中細胞失水使溶液濃度下降；當(dāng)蔗糖溶液濃度為0.025M時，藍色液滴不動，說明小圓片細胞即不失水也不吸水，使溶液濃度不變，所以植物葉細胞的細胞液濃度大約相當(dāng)于0.025M的蔗糖溶液．
（5）若用溶液濃度最低的一組進行第③步操作，發(fā)現(xiàn)藍色小滴上浮，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）如果操作時間過長會使植物細胞因置于過濃溶液脫水致死，失去細胞半透性，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   植物細胞細胞液與外界溶液存在濃度差時會發(fā)生滲透吸水或失水現(xiàn)象，外界溶液濃度變化可通過藍色小液滴的浮沉觀察到
（2）藍色小液滴的移動速度與方向
（3）a₁～a₆ b₁～b₆
（4）質(zhì)壁分離     植物葉細胞的細胞液濃度大約相當(dāng)于0.025M的蔗糖溶液
（5）設(shè)置溶液濃度更低的組
（6）防止植物細胞因置于過濃溶液脫水致死，失去細胞半透性，釋放胞內(nèi)物質(zhì)，影響溶液濃度

點評 本題考查質(zhì)壁分離、實驗分析等相關(guān)知識，意在考查考生對知識點的理解掌握和對實驗的分析能力．