Question

图1为研究渗透作用的实验装置示意图，图2表示紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞处在某浓度的外界溶液中的一种状态（此时细胞有活性）。图3是选用蔗糖作为实验材料，用U型管所做的渗透实验。请回答下列问题：

（1）图1中的渗透作用发生需要两个条件：①有半透膜，②___________________________。当液面上升到最大高度后处于静止状态时，__________（填“有”或“无”）水分子通过半透膜进入漏斗中。

（2）在做观察植物细胞的质壁分离和复原的实验过程中，常选用图2所示的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料，原因是该种细胞中有紫色的____________________________。若将正常的洋葱鳞片叶外表皮置于蔗糖溶液中一段时间后，显微镜观察到该细胞至于正处于图2状态时，此时A、B处的浓度关系为A__________B。此时该细胞A与B以及两者之间的细胞质被称为_________________，它相当于一层半透膜。

（3）图3实验结果说明蔗糖分子不能通过半透膜．某同学想继续探究蔗糖水解产物能否通过半透膜，他向b管中滴加了两滴一定浓度的蔗糖酶（提醒：此时一定浓度的酶本身会对溶液渗透压有影响），并在适宜温度下水浴保温一段时间，观察实验现象并预测实验结果：

①一段时间后，若发现a、b两管的液面高度差继续增大，直至最后稳定不变．请分析造成此现象的原因有：________________________________，________________________________。

②一段时间后，若发现b管液面先上升后下降，直至b侧液面仅略高于a侧后不再变化。则说明蔗糖水解产物_________通过半透膜，为使两侧液面等高，应进行的操作______________________________。

Answer

半透膜两侧溶液存在浓度差（膜两侧存在浓度差） 有 中央大液泡（大液泡，中央液泡） 大于或等于（≥） 原生质层 滴加蔗糖酶后使。侧溶液浓度升高 蔗糖被水解，b侧溶液浓度进一步升高，且其产物不能通过半透膜 能 在a管中滴加等量的蔗糖酶溶液

【解析】

半透膜只允许离子和小分子物质通过，而生物大分子物质不能自由通过半透膜，原因是半透膜的孔隙的大小比离子和小分子大，但比生物大分子例如蛋白质、淀粉等小，如羊皮纸、玻璃纸、猪膀胱膜等都属于半透膜。水分子经半透膜扩散的现象称为渗透。它由高水分子区域（即低浓度溶液）渗入低水分子区域（即高浓度溶液），直到半透膜两边水分子达到动态平衡。渗透发生需要两个条件：半透膜和浓度差。

（1）图1中的渗透作用发生需要两个条件：①有半透膜，②半透膜两侧溶液存在浓度差（膜两侧存在浓度差）。当液面上升到最大高度后处于静止状态时，有水分子通过半透膜进入漏斗中，只不过水分子的进出达到平衡状态。

（2）紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞因为有大的紫色液泡，适合作为质壁分离与复原的实验材料。显微镜观察到该细胞至于正处于图2状态（质壁分离状态）时，此时A、B处的浓度关系为大于或等于（≥）。细胞膜（B）、液泡膜（A）以及两层膜之间的部分合称为原生质层。

（3）①蔗糖被水解，若其产物不能通过半透膜，则b侧溶液浓度进一步升高，a、b两管的液面高度差继续增大，直至最后稳定不变。②若蔗糖水解产物能通过半透膜，则b侧浓度增大，液面先升高，又因为产物能通过半透膜，液面又会下降。一定浓度的酶本身会对溶液渗透压有影响，为使两侧液面等高，应进行的操作两边都应加入蔗糖酶，因此应在a管中滴加等量的蔗糖酶溶液。