Question

某研究人员设计了一个简单有效地测定植物细胞细胞液浓度的实验方法，基本过程如图所示：

（1）实验原理：当植物细胞或组织放在外界溶液中时，若植物细胞液浓度小于外界溶液浓度，则细胞____（“失水”或“吸水”）而使外界溶液浓度______ ；若植物细胞溶液浓度大于外界溶液浓度，结果会相反。而这一生理过程可通过亚甲基蓝蓝色小液滴在与原溶液浓度相等的无色外界溶液中的沉浮来判断。

（2）实验材料：菠菜叶圆片，甲基蓝结晶，蔗糖，清水，试管 10 支，毛细滴管，烧杯，量筒，天平等。

实验思路：

①取 10 支试管，分 5 组（每组 2 只，分为 a，b），编号 1~5，分别装入浓度为 0.0125M、0.025M、 0.05M、0.1M、0.2M 浓度的蔗糖溶液；

②在每组的 a 试管中加入________________，放置 15 分钟；

③向每组的 a 试管中加入一粒甲基蓝结晶，稍等片刻；（加入的甲基蓝结晶极小，溶解后使溶液呈蓝色，对溶液浓度的影响忽略不计。）

④用毛细滴管从每组的 a 试管中取出一滴蓝色溶液置于 b 试管中部；

⑤ 观察并记录实验现象。

（3）分析与讨论

①若第 2 组蓝色液滴基本不动，第 3 组蓝色小液滴明显上浮，则取出第 4 组的植物组织放到显微镜下，可观察到细胞形态接近下图A；观察到箭头所指部分的颜色为无色；该植物组织细胞液浓度大约为__________。

②若发现这 5 组实验结果均为蓝色小液滴均上浮，实验应该如何改进：______________________________________________________________

Answer

失水 降低 等量大小相同的菠菜叶圆片 0.025M 增加多组蔗糖溶液浓度更低的组别

【解析】

成熟的植物细胞处于一定浓度的蔗糖溶液中，细胞会失水，发生质壁分离，细胞液浓度会增大；再用清水处理，会发生质壁分离后的复原，细胞液浓度会减小。

（1）若植物细胞液浓度小于外界溶液浓度，则细胞会因失水而发生质壁分离，细胞液中水进入外界溶液后，使外界溶液浓度降低；

（2）①取 10 支试管，分 5 组（每组 2 只，分为 a，b），编号 1~5，分别装入浓度为 0.0125M、0.025M、 0.05M、0.1M、0.2M 浓度的蔗糖溶液；

②在每组的 a 试管中加入等量大小相同的菠菜叶圆片，放置 15 分钟；

③向每组的 a 试管中加入一粒甲基蓝结晶，稍等片刻；

④用毛细滴管从每组的 a 试管中取出一滴蓝色溶液置于 b 试管中部；

⑤ 观察并记录实验现象。

（3）分析与讨论

①若第 2 组蓝色液滴基本不动，说明a管溶液浓度不变，即该浓度为细胞等渗溶液；第 3 组蓝色小液滴明显上浮，说明a管溶液浓度下降即处在该溶液中的细胞发生了失水；若第 4 组的植物组织如图A，说明细胞发生失水引起质壁分离；观察到箭头所指部分的颜色为无色；由上分析可知，该植物组织细胞液浓度大约为0.025M。

②若发现这 5 组实验结果均为蓝色小液滴均上浮，说明实验所用浓度均会引起细胞失水，应该增加多组蔗糖溶液浓度更低的组别进行实验。