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? 。
秋末植物的叶片衰老时,在叶柄基部开始形成离层(如图甲所示),而后从植物体上脱落。离层部位细胞相关的生命活动如图乙所示。请据图回答下列问题:
(1)由乙图可知,叶柄基部离层的产生,与 (植物激素)有密切关系。
(2)A物质由内质网以出芽的方式形成小泡,运往高尔基体,再由高尔基体形成分泌囊,运往细胞膜,而后通过细胞膜的 作用,分泌到细胞外。
(3)该过程分泌到细胞壁之间的物质,对离层形成所起的作用是 。
(4)进一步的研究表明,叶柄基部离层的形成,还有脱落酸等其他激素的参与,这说明 。
(5)逆境是指对植物产生伤害的环境,如冰冻、盐渍和干旱等。植物对逆境的抵抗能力是不一样的,受遗传因素和外界因素的双重影响。植物对逆境的抗性强,则植物的电导率低;反之,电导率就高。电导率可以用一定的技术手段测出。现在有人认为脱落酸可以提高植物对逆境的抵抗力。请使用下列材料设计一个实验,以探究脱落酸对植物抗逆性的影响。材料用品:生长在培养瓶中状态良好且一致的黄瓜幼苗10株、适宜浓度的脱落酸、测定电导率的装置、0.25mol/L NaCl溶液、蒸馏水。
①实验步骤:
第一步:将10株黄瓜幼苗平均分成甲、乙两组;
第二步: ;
第三步: ;
第四步: 。
②预期结果及结论:
;
;
。
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________。
图为某细胞的部分结构及蛋白质转运示意图,请回答下列问题:
(1)内质网上合成的蛋白质不能穿过____________进入细胞核,表明这种转运具有_______________性。
(2)细胞膜选择透过性的分子基础是___________具有疏水性和_______________具有专一性。
(3)若该细胞是高等植物的叶肉细胞,则图中未绘制的细胞器有_______________。
(4)研究表明硒对线粒体膜有稳定作用,可以推测人体缺硒时下列细胞中最易受损的是____________ (填序号)。
①脂肪细胞 ②淋巴细胞 ③心肌细胞 ④口腔上皮细胞
现有无标签的稀蛋清,葡萄糖,淀粉和淀粉酶溶液各一瓶,可用双缩脲试剂,斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴别出来(注:淀粉酶是蛋白质,可将淀粉分解成麦芽糖)。
(1)用一种试剂将上述4种溶液区分为显色和不显色两组,这种试剂是 ,其中发生显色反应的一组是 溶液,呈 色。
(2)用 试剂区分不发生显色反应的一组溶液。
(3)区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定结果是:显色组的两种溶液各取少许,置于不同的试管中,分别滴加5滴 溶液,充分混匀后静置半个小时。向静置后的反应液中加入 并 ,出现砖红色沉淀的即为 溶液。
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 。
正常细胞内K+浓度约为细胞外的30倍,细胞外Na+浓度约为细胞内的12倍。当细胞内外的Na+浓度差、K+浓度差减小时,细胞膜上的Na+/K+-ATP酶发挥作用,这种酶可以通过水解ATP,将细胞内的Na+移出膜外,将细胞外的K+移入膜内。具体过程如图1所示:
(1)膜内外Na+具有浓度差,与膜的___________性有关。Na+/K+-ATP酶将细胞内的Na+移出膜外的跨膜运输方式是_________。
(2)在运输Na+和K+的过程中,Na+/K+-ATP酶的___________发生改变,有利于与离子的结合与分离。
(3)比较图2和图3,当Na+和K+________浓度差流过Na+/K+-ATP酶时,将ADP合成ATP,说明进行ATP合成或分解的反应条件取决于__________。
(4)生物膜系统能维系细胞内活动的有序性,体现了它具有的作用是________。线粒体内膜上主要完成类似图________(填编号)的过程。
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。
图1为细胞部分结构和相关生理过程示意图,A-E为细胞内结构,①-⑨为物质运输途径;图2表示图1囊泡运输调控机制,其中物质GTP具有与ATP相似的生理功能。请据图回答:
(1)在人体内胆固醇既是组成___________的重要成分,又参与血液中脂质的运输。据图1可知,细胞需要的胆固醇,可用血浆中的LDL(低密度脂蛋白)与其受体结合成复合物以___________方式进入细胞后水解得到。
(2)据图1,溶酶体是由[ ] 形成囊泡而产生的。溶酶体中的多种水解酶从合成到进入溶酶体的途径是___________→溶酶体(用字母和箭头表示)。⑥→⑨说明溶酶体具有___________的功能,此功能体现膜具有___________的结构特点。
(3)正常情况下,溶酶体中pH比溶酶体外低2.2,能维系此差值的原因是ATP中的化学能不断趋动H+___________。
(4)若将RNA聚合酶的抗体注射到体外培养细胞的E区域中,会发现细胞中的___________(细胞器)数量减少。
(5)由图2可知,只有当囊泡上的V-SNARE蛋白与靶膜上的相应受体(T-SNARE蛋白)结合形成稳定的结构后,囊泡与靶膜才能融合,由此说明这样的膜融合过程具有___________性,该过程由GTP水解供能,GTP水解反应式为___________。
如图1是小肠上皮细胞亚显微结构示意图,图2是植物细胞亚显微结构示意图,图3为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图。请据图分析回答:
(1)质膜的流动镶嵌模型中最基本的部分是__________。细胞膜表面还存在水解二糖的膜蛋白D,说明膜蛋白D具有__________功能。
(2)若图2细胞是一同学画的洋葱根尖分生区细胞结构模式图,请写出图中多画的细胞结构__________(用图中标号表示)。
(3)对于图2细胞,以下描述正确的是__________。
A.5和6都含有DNA分子 |
B.3、5、6、8、9、10都具有膜结构 |
C.10与细胞壁形成有关 |
D.人体细胞不具有的结构1、3、6 |
(4)据图3分析,氨基酸和Na+运出肾小管上皮细胞的方式分别是__________、__________,运输这些物质的载体蛋白在__________合成。
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__________________。