Question

某生物兴趣小组将同一部位的紫色洋葱片叶外表皮细胞分别浸在甲、乙、丙3种溶液中，测得原生质层的外界面与细胞壁间的距离（S）变化如图所示（丙溶液对应的曲线与横轴重合）。请回答下列问题：

（1）根据甲、乙、丙溶液对应曲线的变化分析，甲、乙溶液浓度的相同点是____________；甲、丙溶液浓度的不同点是________________________。

（2）t₁~t₂时，甲溶液中S不发生变化的原因是________________________。

（3）t₀~t₁时，乙溶液中S变大的原因是____________________________________；t₁~t₂时，乙溶液中S变小的原因是________________________。

（4）t₂时，将甲溶液中洋葱鳞片叶外表皮细胞浸于丙溶液中，若没有发生质壁分离复原现象，则可能的原因是________________________。

Answer

甲、乙溶液的浓度均高于细胞液 甲溶液浓度高于细胞液，丙溶液浓度低于或等于细胞液 甲溶液浓度高，导致细胞失水，最终原生质层内外溶液浓度相等，水分子进出原生质层达到平衡 乙溶液浓度高，细胞失水，发生质壁分离 乙溶液中溶质进入细胞液，导致细胞液浓度增大，细胞吸水，发生质壁分离复原 洋葱鳞片叶外表皮细胞在甲溶液中过度失水死亡

【解析】

分析题图可知，紫色洋葱外表皮细胞放在甲溶液中，原生质层的外界面与细胞壁间距离变化逐渐增大，发生质壁分离，当达到一定的时间后，原生质层的外界面与细胞壁间距离保持不变，说明甲溶液是高渗溶液，如蔗糖溶液；紫色洋葱外表皮细胞放在乙溶液中，原生质层的外界面与细胞壁间距离变化逐渐增大，达到一定时间（t1）后，原生质层的外界面与细胞壁间距离逐渐减小，细胞吸水，发生质壁分离复原，说明乙溶液是高渗溶液，如硝酸钾溶液等；紫色洋葱外表皮细胞放在丙溶液中，原生质层的外界面与细胞壁间距离基本不变，说明丙溶液是低渗溶液或者等渗溶液。

（1）植物细胞在甲和乙溶液中都发生了质壁分离，说明甲、乙溶液的浓度均高于细胞液，而在丙中没有发生质壁分离，因此甲溶液浓度高于细胞液，丙溶液浓度低于或等于细胞液。

（2）甲溶液浓度高，导致细胞失水，在t1~t2时最终原生质层内外溶液浓度相等，水分子进出原生质层达到平衡

（3）t0~t1时，乙溶液大于细胞液浓度，所以细胞失水，发生质壁分离，所以S变大；而t1~t2时乙溶液中溶质进入细胞液，导致细胞液浓度增大，细胞吸水，发生质壁分离复原，所以S变小。

（4）质壁分离后的复原需要保证细胞的活性，将甲溶液中洋葱鳞片叶外表皮细胞浸于丙溶液中，如果洋葱鳞片叶外表皮细胞在甲溶液中过度失水死亡，则不会发生复原的现象。