成熟的植物细胞具有中央大液泡,可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。如图甲表示渗透装置吸水示意图,图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系,图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。请回答下列问题:
(1)由图甲漏斗液面上升可知,实验初始时c两侧浓度大小是a_____b。由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在_____,最终液面不再上升,当液面不再上升时,c两侧浓度大小是a_____b。
(2)图丙中相当于图甲中c结构的是_____ (填序号),结构②中充满的液体是 。此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是( )。
A.细胞液>外界溶液 | B.细胞液<外界溶液 |
C.细胞液=外界溶液 | D.都有可能 |
(3)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水当中,发现细胞液泡体积增大,说明细胞在渗透吸水,细胞能否无限吸水? _____,原因是________________。
(4)在实验中,怎样操作才能使盖玻片下的丙细胞质壁复原?
______________
某小组研究课题:探究植物细胞外液浓度与质壁分离的关系。该小组选用水生植物黑藻为实验材料,请分析并回答下列问题:
实验材料:黑藻叶片;蔗糖溶液;显微镜;载玻片;盖玻片等.
实验假设:
将黑藻叶片分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,其细胞失水量随着外界溶液浓度的增大而增加。图中B/A值(%)将下降。
实验步骤如下:
①分别配制 的蔗糖溶液,分别盛于培养皿中。
②从黑藻茎上取下叶片,用吸水纸吸干叶片表面的水分,分别放入不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡10分钟。
③取出叶片制成装片,显微镜下观察,每组选取3个细胞测量其A、B值(如图为质壁分离的细胞,其中A代表细胞的长度,则B代表 的长度。)
结果分析:
(1)请你设计一表格,用于记录数据,计算并记录B/A值(%)。
(2)该小组同学根据记录数据作如图所示曲线。请你对该结果进行分析并得出结论。
实验分析:
① ;
② 。
结论:细胞失水量随着外界溶液浓度的增大而增加。
(3)讨论
①为使结果更科学,该小组同学选用记录表中数据作图,该模型为生物模型中的 。
②假如要说明上述质壁分离现象是由相应浓度的外界溶液引起的,而非细胞本身的原因,你怎么设计实验? 。
在利用质壁分离和质壁分离复原的方法测定紫色万年青叶表皮细胞的浓度实验中,将紫色万年青的叶表皮细胞分别浸入不同浓度(A~F)的硝酸钾溶液中。5min后,观察各叶片表皮细胞的质壁分离及复原的实验结果如下:
叶片表皮细胞 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
硝酸钾溶液/ (mol·L-1) |
0.11 |
0.12 |
0.125 |
0.13 |
0.14 |
0.50 |
质壁分离程度 |
未分离 |
未分离 |
开始分离 |
分离 |
显著分离 |
显著分离 |
质壁分离复原 |
未复原 |
未复原 |
自动复原 |
自动复原 |
被诱导复原 |
不复原 |
根据实验结果分析并回答下列问题:
(1)质壁分离指的是___________。分离后,在该实验中,质壁之间充满的是_________。
(2)在C和D的浓度下,叶片表皮细胞发生的质壁分离会自动复原的原因是______________。
(3)在F浓度下,当叶片细胞发生质壁分离后,用清水不能使其复原,原因是______________。
(4)根据该实验结果,万年青叶片表皮细胞的浓度约在____________之间。
图示某种物质运输的过程图解,请分析回答:
(1)图示物质运输的方式是 ,判断的依据是 。
(2)图中①-③的物质是 、 、 。
(3)若该细胞是洋葱根尖成熟区表皮细胞,则生成物质②的结构是 ,写出②水解的反应式 。
(4)图中①物质合成的场所是 。
(5)如果该细胞是人体的肝细胞,则O2、K+、葡萄糖三者中,不可能是④物质的是 。葡萄糖进入人体红细胞的方式是 。
下图是以洋葱为实验材料的实验现象或结果,请据图回答下列问题:
(1)利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞进行的实验中,出现图1所示的质壁分离现象,一般使用________(浓度)的蔗糖溶液;若继续将图一已达到渗透平衡的细胞放入清水中,则当水分子进出细胞达到动态平衡时,A、C两处溶液的渗透压大小为_______(A大于C;A等于C:A小于C)。
(2)图2是利用洋葱根尖观察植物细胞有丝分裂的实验现象,细胞D与E的染色体数之比为_______。该比值与纺锤体_______(有或没有)关系。
(3)图3是分离洋葱管状叶中色素得到的滤纸条,色素带1主要吸收________。某同学在秋天做色素提取分离实验时,提取和分离过程操作正确,而实验结果只出现了图3中色素带1和2,最可能的原因是________。
某学习小组对“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行了实验探究。
(1)实验步骤如下:
第一步:组装如图甲的渗透装置两套,分别编号为1、2。
第二步:向两组装置中分别加入等量的水,向长颈漏斗中分别加入等量的同一浓度的蔗糖溶液,保持管内外液面高度相等。
第三步:对两组装置进行不同处理:1组装置外用37℃左右的水溶液维持温度;_______。
第四步:两组装置同时开始实验,几分钟后观察记录漏斗内的液面刻度变化。
(2)在下表中填出该实验可能的结果及相应结论:
结果 |
相应结论 |
1组漏斗液面比2组高 |
① |
② |
低温会影响物质的跨膜运输,使物质运输速率加快 |
③ |
④ |
(3)如果上述实验结果证明了“低温能影响物质的跨膜运输”,那么对于生物活细胞来讲,产生这种情况的可能原因是: ;
(4)请在下图上画出根毛细胞在质壁分离及复原过程中液泡体积变化的图形。
下面图中甲、乙两图是渗透装置示意图,丙图是根毛细胞示意图。请根据甲、乙、丙三图回答下列问题:(甲图是发生渗透作用的初始状态。乙图是发生了较长时间的渗透作用之后,漏斗内外的水分子达到平衡时的状态。
(1)作为一个典型的渗透装置,发生渗透作用必须具备两个条件是:_______、_______。
(2)比较甲图中①和②处溶液浓度的大小:①_______②(填“大于”或“小于”或“等于”)。 乙图中这两处溶液浓度的大小:①_______②(填“大于”或“小于”或“等于”)。
(3)丙图中⑦为_________,其在渗透系统中的作用类似于甲图中的_______ (填数字)。⑥中的液体叫 。
(4)甲图和丙图中都有与渗透作用密切相关的膜,两者相比其本质的区别是细胞膜作为生物膜具有______________性。若把根毛细胞放在0.3g/mL的蔗糖溶液中,它会出现的现象是______________。
(5)盐碱地中的植物常出现萎蔫现象,其原因是 。
保卫细胞的吸水膨胀、失水收缩引起气孔开闭。某同学认为气孔的开闭不仅与水分运输有关,可能还与光合作用等有关。为了探究影响气孔开闭的因素,研究者预实验的分组和实验结果如下:
(1)实验分组:甲组:蚕豆叶片+l00mLpH为7的KCI溶液+太阳光照
乙组:蚕豆叶片十l00mLpH为7的KCI溶液十黑暗处理
丙组:蚕豆叶片十100mLpH为4.5的KCI溶液+太阳光照
丁组:蚕豆叶片十l00mLpH为7的NaCI溶液+太阳光照
每组设置若干个重复样品。
(2)制片观察每组烧杯中叶片的下表皮的气孔开闭情况,结果记录如下表:
(l)该预实验的自变量为____________(写全得分)。
(2)与气孔的开闭调节过程密切相关的细胞器有______________(写出两个得分)。
(3)若单纯考虑离子种类对实验结果的影响,为进一步探究Na+和Ca2+对豌豆叶片气孔开放的复合影响,请补充设计思路。
①在上面实验的基础上,再取三个烧杯编号,分别加入__________、__________和蒸馏水。
②在__________处理的同一蚕豆叶上撕取下表皮若干,分别置于上述三个烧杯中。
③将烧杯置于适宜光照和pH条件下照光4h左右。
④____________,记录并统计实验结果。
植物根尖成熟区的主要功能是吸收水分和矿质元素离子。下图表示刚施肥后的根尖成熟区表皮细胞在土壤溶液中的状态。请据图回答:
(1)该部位的表皮细胞与功能相适应的结构特点是_____________和____________。
(2)图中根表皮细胞此时所处的生理状态是________________。此时该细胞_________(填能或不能)吸收水分,_________(填能或不能)吸收矿质离子。
(3)现提供0.3 g/mL的蔗糖溶液、1 mol/L的硝酸钾溶液、1 mol/L的醋酸溶液三种药品(以上溶液的浓度均比一般细胞液浓度大),紫色洋葱,显微镜。请你选择一种正确的药品及其他必要的仪器用具,设计一个简单的实验,证实你对第(2)题第三问的判断。
实验步骤:
①取一干净的载玻片,在中央加入1滴_____________;
②撕取紫色洋葱鳞片叶表皮,平展于液滴中,盖上盖玻片,置于显微镜下观察。
实验现象:细胞先出现______________,后慢慢_____________。
实验结论:由此证明了__________________。
下图为物质出入细胞膜的示意图,请据图回答:
(1)A代表 ; B代表 ;D代表 。
(2)细胞膜从功能上来说,它是一层 膜。
(3)可能代表氧气转运过程的是图中编号 ;碘进入人体甲状腺滤泡上皮细胞的过程是图中编号 。
如下图为一实验装置,甲、乙两个小室由一小孔相连通,小孔上覆盖着一个双层磷脂分子薄膜。在两室中分别插入电极,使离子做定向移动。甲室内盛K + 或Na + 溶液,乙室内盛水。仔细看图后回答问题:
(1)图一中,甲、乙两室中水面会上升的是 ,从微观上研究原因是 。
(2)图二实验中,甲室中的K+ 进入乙室,说明加入的缬氨霉素起到了 的作用。
(3)图三实验中.Na+ 不能进入乙室,说明 。
(4)上述实验间接地说明了双层磷脂分子薄膜具有 __的特点。
2013年诺贝尔生理学奖获或医学奖授予了美国和德国的3位科学家,以表彰他们在“揭开细胞内的物质运输机制”方面做出的巨大贡献。结合下图分析回答问题。
(1)人体内的细胞可以通过“出芽”方式形成囊泡的细胞器有 ,含有神经递质的囊泡被称为 。
(2)如图1所示,兰迪谢克曼发现了调节囊泡运输的基因,若这些基因发生了突变,细胞内的物质运输就会出现“交通堵塞”而堆在细胞内找不到目的地。如果这种情形发生在胰岛B细胞内,则人体肌细胞对葡萄糖的利用将 (填“增多”、“减少”或“不变”)。
(3)詹姆斯罗斯曼发现了囊泡准确送货的联络暗语,如图2所示,你认为这些联络暗语的化学本质是 ,囊泡发货的过程体现了生物膜具有 的特点。
(4)一种新的制药工艺是以磷脂分子为基本骨架制成很小的“人工囊泡”,让这些“人工囊泡”裹着药物运输到患病部位,通过人工囊泡与细胞膜的融合,将药物送入细胞。这种物质运输的方式是 。
回答下列与细胞有关的实验问题。
(一)下列4项实验中,需保持细胞生理活性的有 (填序号)。
①用高倍镜观察叶绿体和细胞质的流动
②观察洋葱鳞片叶内表皮细胞中DNA的分布
③探究酵母菌细胞呼吸的方式
④观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
(二)按下面步骤进行质壁分离实验。
步骤一:在洁净的载玻片中央加一滴清水,取一片藓类小叶,盖上盖玻片。
步骤二: 。这样重复几次,使盖玻片下面的藓类小叶浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中。
步骤三:在显微镜下观察,结果如图所示。
(1)请在横线上填写出步骤二的操作方法。
(2)用显微镜观察标本时,正确的操作顺序是
①把装片放在载物台上,使标本位于低倍镜的正下方
②眼睛从侧面注视物镜,转动粗准焦螺旋使镜筒下降至离标本0.5cm处
③转动转换器,使低倍物镜对准通光孔
④调节反光镜,使视野明亮
⑤注视目镜,同时转动粗准焦螺旋使镜筒上升,直到看清物像
⑥转动转换器使高倍物镜对准通光孔
⑦调节细准焦螺旋,直到物像清晰
⑧将要观察的物像移动到视野正中央
A.①③②④⑤⑦⑧⑥ B.③④①②⑤⑧⑥⑦
C.④③①⑦②⑥⑤⑧ D.①②③④⑦⑥⑤⑧
(3)选择蔗糖作质壁分离试剂的原因是( )
A.糖是生物体的重要组成物质 B.糖是生命活动的主要能源物质
C.蔗糖分子能溶于水而透过细胞壁 D.蔗糖分子溶于水而不能透过半透膜
(4)如果上述实验步骤二中从盖玻片的一侧滴入的是加有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的0.3g/mL的蔗糖溶液,则在显微镜下观察到A、B处颜色分别是 、 。
(5)如果将步骤二中浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中的藓类小叶的装片,放在80℃条件下处理一段时间(装片中的藓类小叶保持在0.3g/mL的蔗糖溶液中)。在显微镜下清晰地观察到细胞结构后,如果A处呈绿色,可能的原是 。
(三)下列有关叶绿体色素的提取、分离及功能验证实验中,叙述正确的是(多选)( )
A.用无水乙醇提取色素是因为四种色素均溶于有机溶剂中
B.叶绿体色素之所以能够在滤纸上分离开的原因是不同的色素分子大小不同
C.实验中要注意不能让层析液没及滤液细线,是为避免色素迅速扩散进入层析液中
D.将叶绿体色素提取液装入试管,让一束白光穿过该滤液后再经三棱镜对光进行色散,光谱的颜色明显减弱的是绿光
E.提取的叶绿素溶液,给予适宜的温度、光照和CO2可进行光合作用
下图显示的是某种物质通过细胞膜的运输过程,请据图分析回答下面的问题。
(1)图示物质运输的方式是 ,判断的依据是 。
(2)若该细胞为洋葱根尖成熟区表皮细胞,则生成②的主要部位是细胞质中的 (细胞器),若想用高倍镜观察该细胞器,则可用 染液对根尖进行染色。
(3)如果该细胞是人的小肠绒毛上皮细胞,则 O2、K+和氨基酸三者中,不可能是物质④的是 ,因为它是以的方式通过细胞膜的 。
下图是研究渗透作用的装置图,请根据探究的主题和要求完善相关的内容。
材料:清水、不同浓度的蔗糖溶液、纱布等。
(1)在装置 A 的基础上,请你完善渗透装置: 。
(2)若要验证渗透作用的发生条件之一是必须具有半透膜,那么该实验的单一变量是 __________,实验结果的不同在于______________。
(3)撕取紫色万年青的叶表皮,剪成大小相等的小块,分别浸入不同浓度的 KNO3 溶液中,经过一段时间后,用显微镜观察到的实验结果如表所示:
请回答下列问题:
①万年青叶表皮细胞的细胞液浓度约为__________________。
②用 KNO3溶液诱发细胞质壁分离的基本条件是___________________。
③C 和 D 均发生质壁分离自动复原,该现象的合理解释是__________________。
④用高浓度的 KNO3溶液诱发细胞质壁分离,不能再诱发其复原,其主要的原因是____________。