Question

某同学为探究不同物质及浓度对洋葱表皮细胞失水的影响，设计了如下实验。请回答：

步骤1　配制具有一定浓度梯度的蔗糖和氯化钠溶液各10 mL，分别加入培养皿中，加盖、编号。

步骤2　从同一紫色洋葱鳞片叶的相同部位撕取外表皮若干，迅速分别投入到上述培养皿中，使其完全浸入溶液，浸泡10 min。

步骤3　依次取出洋葱鳞片叶外表皮，制成临时装片，用显微镜观察并拍照。

步骤4　统计照片中细胞总数及质壁分离细胞数，计算质壁分离细胞占比，结果如图。

(1)步骤1中培养皿加盖的目的是__________________。步骤3中制作临时装片时，需在载玻片中央滴加1～2滴________。

(2)实验表明，当两种溶液的浓度低于0.2 mol·L^－1时，洋葱表皮细胞几乎不发生质壁分离，原因是____________。在0.4 mol·L^－1蔗糖溶液中大约只有20%的细胞发生了质壁分离，同一表皮的细胞质壁分离不同步的原因是________________________________________________________________________。

(3)根据实验结果分析，0.6 mol·L^－1 NaCl溶液的渗透压比0.6 mol·L^－1蔗糖溶液的渗透压________。

(4)在“观察植物细胞质壁分离及复原实验”中，一般认为使材料中50%左右的细胞发生质壁分离的溶液浓度为理想实验浓度，因为用该浓度溶液进行实验______________________，不宜选用0.35 mol·L^－1NaCl溶液进行实验的理由是____________________。

Answer

防止水分蒸发，引起溶液浓度改变 相应培养皿中的溶液 外界溶液的浓度低于洋葱表皮细胞的细胞液浓度 不同细胞的细胞液浓度存在差异 高 既能保证观察到质壁分离现象，又不至于细胞内失水过多而影响其复原 实验操作中NaCl溶液浓度难免发生改变，从而导致质壁分离细胞占比发生较大改变

【解析】

质壁分离的条件：（1）细胞要有活性，原生质层才具有选择透过性；（2）成熟的植物细胞，即具有液泡和细胞壁；（3）外界溶液浓度大于细胞液浓度。将洋葱表皮细胞置于一定浓度的溶液中，一段时间后用显微镜观察，未观察到质壁分离现象，可能是溶液浓度低于细胞液浓度；当溶液浓度高于细胞液浓度发生质壁分离。

（1）步骤1中为了防止水分蒸发，引起溶液浓度改变，故培养皿加盖。步骤3中制作临时装片时，需在载玻片中央滴加1～2滴相应培养皿中的溶液，减少对实验影响。

（2）实验表明，当两种溶液的浓度低于0.2 mol·L－1时，洋葱表皮细胞几乎不发生质壁分离，是因为当外界溶液的浓度低于洋葱表皮细胞的细胞液浓度时，植物细胞从外界吸水。由于不同细胞的细胞液浓度存在差异，故在0.4 mol·L－1蔗糖溶液中大约只有20%的细胞发生了质壁分离。

（3）相同的浓度的物质，分子量小的分子数较多，故0.6 mol·L－1 NaCl溶液的渗透压比0.6 mol·L－1蔗糖溶液的渗透压高。

（4）在“观察植物细胞质壁分离及复原实验”中，一般认为使材料中50%左右的细胞发生质壁分离的溶液浓度为理想实验浓度，因为用该浓度溶液进行实验既能保证观察到质壁分离现象，又不至于细胞内失水过多而影响其复原；不宜选用0.35 mol·L－1NaCl溶液进行实验的理由是实验操作中NaCl溶液浓度难免发生改变，从而导致质壁分离细胞占比发生较大改变。