设计一个实验,观察洋葱表皮细胞质壁分离后的自动复原理现象。
推荐器材:显微镜、载玻片、紫色洋葱、吸水纸、滴管、清水、质量分数为30%的蔗糖溶液,质量分数为10%的KCl溶液,质量分数为5%的酒精溶液等。
设计原理:①
,②
。
实验步骤:
第一步:将一小块洋葱表皮平展在载玻片中央的清水中,盖上盖玻片,在显微镜下观察,可以看到原生质层紧紧地贴着细胞壁。
第二步:
。
第三步:观察洋葱表皮细胞的质壁分离及自动复原现象。
用显微镜观察洋葱表皮细胞装片时,发现细胞图像上有一小片污物,在不调换目镜和物镜的情况下,应如何判断污物在何处? 。
洋葱是生物学实验的常用材料之一,下图是经一段时间培养后的洋葱示意图,请回答下列问题:
(1)若利用此洋葱观察植物细胞的有丝分裂,则取材部位应是___________,该部位用肉眼观察呈_________色。实验中用_______和_________分别作为解离液和染色液,当你用显微镜观察时,发现大部分细胞处于细胞分裂的间期,原因是_____________________。
(2)若要验证植物细胞吸水和失水原理,则最好的取样部位是__________,下图所示是植物细胞处于____________状态,要使这个细胞较快的恢复原状需要在盖玻片一侧滴入_______________。
(3)若要尝试作用此洋葱进行叶绿体色素的提取和分离实验,你将用到的试剂分别是____________________________________。
下图表示的是洋葱表皮细胞在不同溶液中,细胞吸水力和原生质相对体积(正常状态为1.0)的相互关系图解,据图回答问题。(注:试题中涉及到要用的试剂应从所给的试剂中选择)
材料和用具:紫色洋葱,显微镜、载玻片、盖玻片、吸水纸、滴管等;
供选择试剂:清水、质量浓度为0.1g/mL的KNO3溶液、质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液、质量浓度为0.5g/mL蔗糖溶液:
|
下面是用新鲜的洋葱表皮进行的一些实验结果,请据表分析回答下面的问题。
组 别 |
处 理 |
结 果 |
A |
①材料置到质量分数为30%蔗糖溶液中 |
①发生质壁分离 |
②然后将材料移到蒸馏水中 |
②质壁分离复原 |
|
B |
③材料置于质量分数为60%蔗糖溶液中 |
③迅速发生质壁分离 |
④然后移到蒸馏水中 |
④质壁分离不能复原 |
|
C |
⑤材料置于质量分数为7%的尿素溶液中 |
⑤开始发生质壁分离,然后渐渐复原 |
D |
⑥材料放入1000C开水中3min取出,重复 A组实验 |
⑥未发生质壁分离 |
(1)洋葱表皮细胞在A、B、C三组实验中均发生质壁分离现象,其结构基础是
。
(2)A组实验可以说明 。
(3)C组实验结果产生的原因是 。
(4)D组实验结果的原因是 。
撕取洋葱外表皮,剪成大小相同的小块,分别浸入不同浓度的硝酸钾溶液中。经过一段时间后,用显微镜观察到的实验结果如下表:
叶表皮小块编号 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
硝酸钾溶液(mol/L) |
0.11 |
0.12 |
0.125 |
0.13 |
0.14 |
0.50 |
质壁分离程度 |
—— |
—— |
初始分离 |
分离 |
显著分离 |
显著分离 |
质壁分离复原状况 |
—— |
—— |
自动复原 |
自动复原 |
诱发复原 |
不能复原 |
(1)洋葱表皮细胞的细胞液浓度约为 ▲ 。
(2)C和D处理均发生质壁分离和自动复原,此过程中物质进出细胞的方式先后是 ▲ 。
(3)请以紫色洋葱为实验材料,鉴别清水、2 mol/L蔗糖溶液和2 mol/L的尿素溶液。
实验用具:显微镜、载玻片、盖玻片、吸水纸、清水、镊子、刀片。
实验步骤:
第一步:取同一部位的洋葱表皮制作三个临时装片。
第二步:用显微镜分别观察正常的洋葱表皮细胞。
第三步:分别在三个临时装片的盖玻片的一侧滴入三种不同的溶液,在另一侧用吸水纸吸引并 ▲ 。用显微镜观察现象,记录结果。
结果预测与分析:
①如果观察到洋葱表皮细胞未发生质壁分离的现象,则 ▲ ;
②如果观察到洋葱表皮细胞 ▲ ,则滴加的外界溶液为2 mol/L的蔗糖溶液:
③ ▲ 。
(6分)为了探究“植物细胞在什么情况下会失水和吸水?”某同学针对这一问题作出的假设是:当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水;当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水。为了检验这一假设,该同学设计并进行了如下实验。
材料用具:紫色的洋葱鳞片叶,质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液,清水,刀片,镊子,滴管,载玻片,盖玻片,吸水纸,显微镜。
实施实验:
(1)制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片。
(2)用低倍显微镜观察洋葱鳞片叶表皮细胞中紫色的中央液泡的大小,以及原生质层的
(3)在盖玻片的一侧滴入 ,在另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次。
(4)用低倍显微镜观察细胞。右上图为该同学观察到的一个正处于质壁分离状态的洋葱鳞片叶表皮细胞示意图,图中 (填序号)合起来称为原生质层。细胞发生质壁分离的原因,除存在中央液泡外,其结构上的原因还有原生质层比 的伸缩性大。在⑤中发现与外界相同的蔗糖溶液,这说明细胞壁具有 性。
(5)在盖玻片的一侧滴入清水,在另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次。
(6)用低倍显微镜观察细胞,发现原生质层逐渐恢复到原来状态。在此过程中,中央液泡的颜色变化是 。
实验结论: 。
下图示处于不同生理状态的四个洋葱鳞叶表皮细胞,请回答:
(1) 图 C 细胞所处的生理状态是 ,是细胞__________的结果,①中充满了 。
(2)图D细胞②④⑤共同构成了_________________。
(3) 若图中A、B、C是处于三种不同浓度溶液的同种洋葱鳞片叶表皮细胞,那么它们的外界溶液浓度依次为 > > 。
(10分)某同学在做“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验的过程中,进行了大胆创新,分别采用0.3g/ml 蔗糖溶液、0.5g/ml蔗糖溶液、1mol/LKNO3溶液和1mol/l醋酸溶液制作了四组临时装片,并用显微镜随时观察。发现前三组在2-3分钟后发生了部分质壁分离,5分钟后质壁分离现象明显,而第4组无质壁分离现象发生。
对前三组在观察到明显的质壁分离现象后,再过5分钟观察,发现第1、2组无变化,而第3组却发生了自动复原现象。然后对前2组装片滴加清水,用显微镜观察,发现第1组4-5分钟后复原,而第2组无变化,不能发生复原。
请分析各组装片发生变化的原因。
现有A、B、C三瓶外观一样但没有标签的溶液,已知它们分别属于质量浓度为0.1g/mL的蔗糖溶液、0.3g/mL的蔗糖溶液和0.1g/mL的葡萄糖溶液。某同学利用下图装置设计了两组实验。(注:图中半透膜允许溶剂和葡萄糖通过,不允许蔗糖通过)
实验Ⅰ同时将等量的A液和B液分放入到装置中U形管的左、右两侧,一段时间后,左侧的液面升高。
实验Ⅱ将等量的B液和C液分放入U形管的左、右两侧,一段时间后,液面发生了下列变化:先右高于左,后左高于右。
(1)本实验应用的原理是__________________。
(2)根据实验现象得出结论:A是_____________溶液,B是_____________溶液。
(3)用紫色洋葱鳞片叶探究植物细胞吸水和失水方式的实验中,常选用_________溶液,观察指标主要有_________________________及细胞大小。
温室无土栽培技术已广泛应用于农业生产,请回答有关问题:
(1)无土栽培所用的营养液中的无机盐在植物体内的作用是 。
(2)若栽培池较长时间通气不畅,作物出现烂根现象的主要原因是 。
(3)若培养一段时间后,植物开始萎蔫,其根表皮细胞出现上图现象。该现象称为 ,图中 (填标号)共同构成的结构相当于半透膜;此时可采用的补救措施是 。
(4)下图表示温室内光照强度与作物光合速率的关系。
在温度、水分和无机盐均适宜的条件下,AB段光合速率增加的限制因素是 ;限制CD段作物增产的主要因素是 。
(共10分)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下表:
KNO3溶液(mol/L) |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
0.11 |
0.12 |
0.125 |
0.13 |
0.14 |
0.50 |
|
质壁分离程度 |
― |
― |
初始分离 |
分离 |
显著分离 |
显著分离 |
质壁分离复原状况 |
― |
― |
自动复原 |
自动复原 |
诱发复原 |
不能复原 |
(1)万年青叶表皮细胞的细胞液浓度约为__________________________。
(2)C和D均发生质壁分离的自动复原,对该现象的合理解释是_______________________________。
(3)在实验时如要在最短的时间里观察到明显的质壁分离现象,选用哪一组的溶液浓度更好?_________________________
(4)用KNO3诱发质壁分离,有时会出现自动复原的现象。若要避免质壁分离后自动复原的情况发生,可选用________________溶液进行实验,选用该溶液的理论依据是____________________________________________________________。
甲图为某植物成熟的叶肉细胞的亚显微镜结构模式图;乙图为甲中的两种膜结构,以及发生的生化反应;丙图为某高等动物分泌细胞。请据图分析回答:
(1)假设甲图细胞为菠菜根尖分生区细胞,多画的结构有 (填图中标号)。
(2)请写出一种鉴定甲细胞是否为活细胞的实验方法:
(3)图乙中的两种生物膜分别存在于图甲的 (填标号)中,两种生物膜除产生上述物质外,还均可产生 。
(4)影响乙图两种膜上生化反应的主要环境因素分别是 和 。
(5)若已知丙细胞的分泌物是蛋白质类物质,除酶外,还可能是 等。(写出两种可能的分泌物的名称)
(15分)下图为植物细胞亚显微结构示意图,据图回答:([ ]中填字母,横线上填文字)
(1)如果此细胞为叶肉细胞,与能量转换有关的细胞器有[ ] 和[ ] 。含有色素的细胞器有____________和__________
(2)如果此细胞为根毛细胞,可以通过 的方式选择性吸收矿质离子,这种选择性与细胞膜上的 有关。当土壤溶液浓度高于细胞液浓度时,结构[ ] 中的水分会大量渗出细胞。此时,由于 的伸缩性有限,随时间延长,细胞将出现 与[A]分离的现象。
(3)如果此为动物细胞,应不具有图中____ ______和______等结构.
(6分)下图是处于不同生理状态的一个洋葱鳞片叶表皮细胞,请回答:
(1)若细胞状态变化是从B→A→C的,A细胞处于何种生理状态? 。
(2)图中A、B、C的细胞液浓度相比依次是 > > 。
(3)图中标号①指的细胞器是 ,②处的物质是 。
为了探究“植物细胞在什么情况下会失水和吸水?”某同学针对这一问题作出的假设是:当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水:当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水。为了检验这一假设,该同学设计并进行了如下实验。
材料用具:紫色的洋葱鳞片叶,质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液,清水,刀片,镊子,滴管,载玻片,盖玻片,吸水纸,显微镜。
实施实验:
(1)制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片。
(2)用低倍显微镜观察洋葱鳞片叶表皮细胞中紫色的中央液泡的大小,以及原生质层的位置。
(3)在盖玻片的一侧滴入 ,在另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次。
(4)用低倍显微镜观察细胞。右图为该同学观察到的一个正处于质壁分离状态的洋葱鳞片叶表皮细胞示意图,图中 (填序号)合起来称为原生质层。细胞发生质壁分离的原因,除存在中央液泡外,其结构上的原因还有原生质层比 的伸缩性大。
(5)在盖玻片的一侧滴入清水,在另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次。
(6)用低倍显微镜观察细胞,发现原生质层逐渐恢复到原来状态。在此过程中,中央液泡的大小和颜色变化是 。图⑤处的物质是 。实验结论:当外界溶液浓度 细胞液浓度时,细胞失水;反之,细胞吸水。