Question

某学习小组利用“蔗糖溶液比重变化”来估测轮藻叶片细胞的细胞液浓度。请根据以下实验回答下列问题：

实验步骤

（一）取14支试管，平均分成①②两组，每组试管依次编为1~7号。配制具有一定浓度梯度的蔗糖溶液，按照浓度梯度依次向①组1~7号试管加入蔗糖溶液5mL，②组相同编号的试管中加入相同浓度的蔗糖溶液5mL。向①组每支试管中均加入微量蓝色染液（不影响蔗糖溶液浓度），摇匀。

（二）取大小及生理状况相似的轮藻叶片70片，平均分为7组，分别加入①组的各个试管中，放置20min。期间多次摇动试管。

（三）用弯头毛细吸管从①组试管中吸取少量蓝色溶液，插入②组相同编号试管内的溶液中部，轻轻挤出1小滴蓝色溶液（如下图）。观察蓝色小滴的升降情况，记录如下表（实验结束后，各组轮藻叶片细胞仍保持活性）。

实验结果:

②组试管编号	1	2	3	4	5	6	7
蓝色小滴升降情况	↓	↓	↓	→	↑	↑	↑

（1）该实验用蔗糖溶液而不用葡萄糖溶液的原因是_________________。

（2）②组1号试管中蓝色小滴下降的原因可能是_________；在②组实验结果中，蓝色小滴上升最慢的是_______号试管。

（3）①组_______号试管中的轮藻叶片发生质壁分离的程度可能最大，轮藻细胞液的水分流失到细胞外至少需要穿过_____层磷脂双分子层。

（4）根据实验结果可知，______号试管的蔗糖溶液浓度最接近轮藻叶片细胞的细胞液浓度。

Answer

葡萄糖能被植物细胞吸收和利用，会对实验结果造成干扰，蔗糖则不会 ①组1号试管中轮藻叶片的细胞液浓度大于蔗糖溶液浓度，细胞吸水，导致试管中蔗糖溶液浓度上升，蓝色小滴密度大于②组相同编号试管内溶液的密度 5 7 2 4

【解析】

根据题干信息分析，“如果甲管溶液浓度小于细胞液浓度，轮藻细胞吸水，甲管溶液浓度上升，蓝色小滴在乙管的无色溶液中将下沉；如果甲管溶液浓度大于细胞液浓度，轮藻细胞失水，甲管溶液浓度下降，乙中蓝色小滴将上浮；如果甲管溶液浓度等于细胞液浓度，轮藻细胞既不失水也不吸水，甲管溶液浓度不变，乙中蓝色小滴将均匀扩散”，由表格数据可知：黑藻叶片细胞的细胞液浓度介于第3组和第5组之间，最接近第4组溶液浓度。

（1）该实验用蔗糖溶液而不用葡萄糖溶液的原因是葡萄糖是小分子物质能被植物细胞吸收和利用，会对实验结果造成干扰，蔗糖属于二糖，大分子物质，则不会被植物细胞吸收。

（2）②组1号试管中蓝色小滴下降的原因可能是①组1号试管中轮藻叶片的细胞液浓度大于蔗糖溶液浓度，细胞吸水，导致试管中蔗糖溶液浓度上升，导致从甲管取出的蓝色小滴密度大于②组相同编号试管内溶液的密度；在②组实验结果中，按照设置的梯度浓度，第5组溶液浓度与细胞液浓度差距相对较小，甲管溶液浓度上升较少，故蓝色小滴上升最慢的是5号试管。

（3）按照设置的浓度梯度，①组7号试管中的溶液浓度最大，最有可能大于轮藻细胞液浓度，故的轮藻叶片发生质壁分的程度可能最大，轮藻细胞液的水分流失到细胞外至少需要穿过液泡膜，细胞膜，共2层磷脂双分子层。

（4）根据实验结果蓝色液滴在乙组的4号试管中既不上升也不下降，可知4号试管的蔗糖溶液浓度最接近轮藻叶片细胞的细胞液浓度。