【題目】下面的甲圖是滲透裝置示意圖(圖為發(fā)生滲透作用的初始狀態(tài),①為清水,②為0.3g/mL的蔗糖溶液),乙圖是根毛細(xì)胞示意圖,丙為液泡體積隨時間變化坐標(biāo)系。據(jù)圖回答問題:

(1)甲圖中的③相當(dāng)于乙圖中的[ ]____________。它與乙圖中相應(yīng)結(jié)構(gòu)的區(qū)別是__________________________________________________________。

(2)若將乙圖細(xì)胞浸在一定濃度的KNO3溶液中,發(fā)生了質(zhì)壁分離后又出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原,與質(zhì)壁分離復(fù)原過程相關(guān)的細(xì)胞器有____________________

(3)請在丙圖上畫出根毛細(xì)胞在質(zhì)壁分離及復(fù)原過程中液泡體積變化的圖形。

(4)某生物研究性學(xué)習(xí)小組要對“低溫是否會影響物質(zhì)的跨膜運輸”進行實驗探究,設(shè)計了如下實驗。

實驗步驟:

Ⅰ.組裝圖甲滲透裝置兩套,分別編號為1、2。

Ⅱ.在兩組燒杯中分別加入等量的水,在長頸漏斗中分別加入等量的同一濃度的蔗糖溶液,保持管內(nèi)外液面高度相等。

Ⅲ.對兩組裝置進行不同處理:1組用水浴鍋加熱至37℃,2組的燒杯外加冰塊降溫。

Ⅳ.兩組裝置同時開始實驗,幾分鐘后觀察記錄漏斗的液面刻度變化。

請分析回答下列問題:

①本實驗是通過測定水分子通過膜的擴散即________作用速率來進行探究的。

②此實驗的自變量是____________________________;為了直觀地表示相對速率,用____________________作為因變量。

【答案】 ④原生質(zhì)層 甲圖中的③屬于半透膜,沒有選擇透過性,而丙圖中的④屬于生物膜,具有選擇透過性 線粒體、液泡 滲透 滲透系統(tǒng)所處的不同環(huán)境溫度 漏斗液面高度的變化

【解析】試題分析:滲透作用發(fā)生必須具備半透膜及半透膜兩側(cè)溶液存在濃度差這兩個條件。由乙圖可知內(nèi)部溶液濃度高于外部,所以②的溶液濃度大于①的濃度。細(xì)胞外液濃度高于細(xì)胞液濃度,細(xì)胞失水發(fā)生質(zhì)壁分離;外界溶液濃度過大時,細(xì)胞一次性失水過多死亡,不會發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原。

(1)甲圖中的③半透膜,相當(dāng)于丙圖中的④原生質(zhì)層;與乙圖中相應(yīng)結(jié)構(gòu)的區(qū)別是甲圖中的③屬于半透膜,沒有選擇透過性,而丙圖中的④屬于生物膜,具有選擇透過性。

(2)乙圖細(xì)胞浸在一定濃度的KNO3溶液中,發(fā)生了質(zhì)壁分離后又出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原,這一過程中,細(xì)胞對礦質(zhì)離子的形式是一個主動運輸過程,需要消耗能量,所以與質(zhì)壁分離復(fù)原過程相關(guān)的細(xì)胞器有線粒體和液泡。

(3)繪圖時需要注意液泡體積在質(zhì)壁分離時縮小,復(fù)原時恢復(fù)原大小,如圖:

。

(4)①根據(jù)實驗步驟分析,該實驗的目的是探究低溫是否會影響物質(zhì)的跨膜運輸,原理是通過測定水分子通過膜的擴散即滲透作用速率來進行探究的。

②根據(jù)實驗步驟可知,實驗的自變量是滲透系統(tǒng)所處的不同環(huán)境溫度,因變量可以用漏斗液面高度的變化表示。

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