06探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系-高考生物一輪實(shí)驗(yàn)專題復(fù)習(xí)（含答案）

探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系—高考生物一輪實(shí)驗(yàn)專題復(fù)習(xí)一、選擇題1．細(xì)胞大小和物質(zhì)運(yùn)輸關(guān)系：科學(xué)家通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系，結(jié)果如圖所示。網(wǎng)格部分表示NaOH擴(kuò)散的區(qū)域，空白部分表示瓊脂塊未被NaOH擴(kuò)散的區(qū)域。下列敘述正確的是（）A．浸泡時(shí)用勺子翻動(dòng)瓊脂，若挖動(dòng)其表面對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果亦無(wú)影響B(tài)．NaOH在邊長(zhǎng)1cm的瓊脂塊內(nèi)擴(kuò)散的速率最大C．本實(shí)驗(yàn)可說(shuō)明，細(xì)胞體積越小，其相對(duì)表面積越小，物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男示驮礁逥．NaOH擴(kuò)散進(jìn)瓊脂塊的體積與瓊脂塊總體積之比可以反映細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸效率2．以下有關(guān)細(xì)胞大小和物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系的敘述，正確的是（）A．細(xì)胞體積越小，表面積越大，物質(zhì)運(yùn)輸效率越高B．細(xì)胞體積越大，表面積越小，物質(zhì)運(yùn)輸效率越低C．細(xì)胞體積越小，表面積越小，物質(zhì)運(yùn)輸效率越低D．—個(gè)細(xì)胞的相對(duì)表面積越大，物質(zhì)運(yùn)輸效率越高3．用邊長(zhǎng)分別為3cm、2cm、1cm的瓊脂塊模擬細(xì)胞，觀察相同時(shí)間內(nèi)NaOH在瓊脂塊上擴(kuò)散的深度，以探究細(xì)胞的大小和擴(kuò)散作用的關(guān)系。下列關(guān)于該活動(dòng)的敘述錯(cuò)誤的是（）A．該活動(dòng)通過(guò)構(gòu)建物理模型來(lái)推斷細(xì)胞大小與物質(zhì)擴(kuò)散的關(guān)系B．該活動(dòng)的因變量是瓊脂塊的表面積和體積的比值C．瓊脂塊變紅的速度越快，說(shuō)明氫氧化鈉的擴(kuò)散速率就越快D．瓊脂塊體積越大，表面積和體積的比值以及物質(zhì)擴(kuò)散的效率均越小4．將一塊3cm×3cm×6cm的含酚酞的瓊脂塊切成三塊邊長(zhǎng)分別為1cm、2cm、3cm的正方體．將3塊瓊脂塊放在裝有NaOH的燒杯內(nèi)，淹沒浸泡10分鐘．下列說(shuō)法正確的是（）A．隨瓊脂塊增大，NaOH擴(kuò)散速率增大B．隨瓊脂塊增大，瓊脂塊的表面積與體積之比增大C．隨瓊脂塊的增大，瓊脂塊中變紅的體積增大D．隨瓊脂塊增大，瓊脂塊中變紅的體積所占的比例增大5．在“探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系（瓊脂脂塊模擬細(xì)胞）”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，測(cè)量結(jié)果及計(jì)算結(jié)果如下表所示。根據(jù)表格分析下列說(shuō)法正確的是（）瓊脂塊的邊長(zhǎng)（cm）比值（表面積/體積）NaOH擴(kuò)散的的深度（cm）比值（NaOH擴(kuò)散的體積/整個(gè)瓊脂塊的體積）16Xa23Yb32Zc①X=Y=Z②X＞Y＞Z③X＜Y＜Z④a=b=c⑤a＞b＞c⑥a＜b＜cA．①④ B．①⑤ C．②⑤ D．③⑥6．下列有關(guān)細(xì)胞體積的敘述中，不正確的是（）A．與原核細(xì)胞相比，真核細(xì)胞體積一般較大B．細(xì)胞體積越小，其表面積與體積比值越大C．生物體體積越大，其細(xì)胞體積也越大D．細(xì)胞體積小，利于提高物質(zhì)交換效率7．下列關(guān)于“細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系”實(shí)驗(yàn)的敘述，不正確的是（）A．細(xì)胞的表面積與體積之比越大，物質(zhì)運(yùn)輸效率越高B．實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明每一塊瓊脂小塊上NaOH擴(kuò)散的速率相同C．該模擬實(shí)驗(yàn)中，不同大小的瓊脂塊中NaOH擴(kuò)散的體積相同D．實(shí)驗(yàn)所用的瓊脂小塊上含有酚酞，NaOH和酚酞相遇，使瓊脂塊呈紫紅色二、非選擇題8．探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系：（1）常用的檢測(cè)NaOH的方法是（2）細(xì)胞的大小不同，其表面積與體積之比就，細(xì)胞越大，其表面積與體積之比就．（3）能說(shuō)明NaOH擴(kuò)散速率的現(xiàn)象是．相同時(shí)間內(nèi)NaOH擴(kuò)散的深度，即NsOH擴(kuò)散的速率．（4）相同時(shí)間內(nèi)，物質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)細(xì)胞的體積與細(xì)胞的總體積之比可以反應(yīng)細(xì)胞的．細(xì)胞越大，物質(zhì)的運(yùn)輸速率越，原因是．9．生物體的生長(zhǎng)既靠細(xì)胞的生長(zhǎng)又靠細(xì)胞的分裂．細(xì)胞表面積與體積的關(guān)系限制了細(xì)胞的長(zhǎng)大．Ⅰ．通過(guò)下面的實(shí)驗(yàn)，探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系．實(shí)驗(yàn)過(guò)程：將三個(gè)邊長(zhǎng)分別為1m、2cm、3cm含有酚酞的瓊脂塊，浸泡NaOH溶液后取出，切成兩半，每塊NaOH擴(kuò)散的深度如圖中陰影所示，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表格中所示：瓊脂的邊長(zhǎng)（cm）比值（表面積/體積）NaOH擴(kuò)散深度（cm/邊）比值NaOH擴(kuò)散的體積/整個(gè)瓊脂塊體積160.5X230.5Y320.5ZⅡ．細(xì)胞分裂是細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中保持足夠表面積，維持一定的生長(zhǎng)速率的重要過(guò)程．某學(xué)生用高倍顯微鏡取樣觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂的某個(gè)切片，并統(tǒng)計(jì)各時(shí)期的細(xì)胞數(shù)量．各時(shí)期細(xì)胞數(shù)記錄在下表中，請(qǐng)回答下列問(wèn)題．細(xì)胞周期階段樣本1樣本2樣本3總數(shù)間期M1M2M3M前期A1A2A3A分裂中期B1B2B3B后期C1C2C3C期末期D1D2D3D計(jì)數(shù)細(xì)胞的總數(shù)N若該實(shí)驗(yàn)的目的是為了研究細(xì)胞周期中每個(gè)時(shí)期分別所經(jīng)歷的時(shí)間長(zhǎng)短，請(qǐng)分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，NaOH在每一瓊脂塊內(nèi)擴(kuò)散的速率是．（2）根據(jù)相同時(shí)間內(nèi)，之比可以反映出物質(zhì)運(yùn)輸效率．由此可以推論：細(xì)胞體積越大，．（3）除此以外，限制細(xì)胞長(zhǎng)大的因素還有．（4）表中的樣本1、樣本2、樣本3具體是指．（5）洋蔥根尖細(xì)胞的一個(gè)細(xì)胞周期大約720分鐘．則分裂間期所需要的時(shí)間t可用數(shù)學(xué)模型t=表示．10．經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)：細(xì)胞的表面積與體積之比越大，細(xì)胞與環(huán)境之間進(jìn)行物質(zhì)交換的效率越高．含酚酞的瓊脂遇到NaOH會(huì)呈現(xiàn)紫色，通過(guò)測(cè)量NaOH向瓊脂塊內(nèi)擴(kuò)散的深度計(jì)算出NaOH擴(kuò)散的體積，再根據(jù)表面積與體積的比值，來(lái)分析得出結(jié)論．請(qǐng)你用瓊脂塊模擬細(xì)胞來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證該結(jié)論．（1）提供的材料和試劑：塑料刀，防護(hù)手套，毫米尺，塑料勺，燒杯，吸水紙，邊長(zhǎng)為8cm的含酚酞的瓊脂正方塊，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1的NaOH溶液．（2）方法步驟：①用塑料刀將含酚酞的瓊脂切成的立方塊．②將3個(gè)瓊脂塊放在燒杯中，加入溶液，將瓊脂塊淹沒，用塑料勺不斷攪拌．，浸泡10分鐘．③戴上手套，用塑料勺將瓊脂塊取出，用吸水紙將溶液吸干．④用塑料刀將瓊脂塊切成兩半，觀察并測(cè)量NaOH擴(kuò)散的溶度，作記錄．⑤將測(cè)量及計(jì)算結(jié)果填入表格瓊脂的邊長(zhǎng)（cm）比值（表面積/體積）NaOH擴(kuò)散深度（cm）比值（NaOH）擴(kuò)散的體積/整個(gè)瓊脂塊體積16Xa23Yb32Zc應(yīng)根據(jù)什么測(cè)量出NaOH的擴(kuò)散深度？測(cè)量瓊脂塊上的厚度，預(yù)測(cè)a、b、c大小的關(guān)系為．（3）分析和結(jié)論：分析：瓊脂塊的體積越小，相對(duì)的表面積越，物質(zhì)交換越快；反之越慢．結(jié)論：細(xì)胞越大，與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的效率越．因此，生物體器官的大小取決于細(xì)胞的．通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明，細(xì)胞的體積，因?yàn)榧?xì)胞過(guò)大，與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換效率低，不能保證細(xì)胞生命活動(dòng)和能量的需求．

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A、用勺子翻動(dòng)瓊脂時(shí)會(huì)導(dǎo)致瓊脂塊表面破損，這會(huì)影響NaOH擴(kuò)散的體積，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，A錯(cuò)誤；

B、NaOH在不同的瓊脂塊中擴(kuò)散的速率是相同的，B錯(cuò)誤；

C、本實(shí)驗(yàn)可說(shuō)明，細(xì)胞體積越小，其相對(duì)表面積越大，物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男示驮礁?，C錯(cuò)誤；

D、NaOH擴(kuò)散進(jìn)瓊脂塊的體積與瓊脂塊總體積之比可以反映細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸效率，D正確。

故答案為：D。

【分析】細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系是：細(xì)胞小，物質(zhì)運(yùn)輸速率快，細(xì)胞大，物質(zhì)運(yùn)輸速率慢。這是因?yàn)榧?xì)胞運(yùn)輸主要是細(xì)胞與環(huán)境間的物質(zhì)交換，包括細(xì)胞對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收、原材料的攝取和代謝廢物的排除及產(chǎn)物的分泌。而細(xì)胞體積小相對(duì)表面積大，物質(zhì)運(yùn)輸速率快；細(xì)胞體積大相對(duì)表面積反而小，物質(zhì)運(yùn)輸速率也就慢了。因此，大多數(shù)細(xì)胞的面積都是比較小的。2．【答案】D【解析】【解答】AC、細(xì)胞體積越小，表面積也越小，相對(duì)表面積越大，物質(zhì)運(yùn)輸效率越高，A、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤；

B、細(xì)胞體積越大，表面積越大，但相對(duì)表面積越小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

D、細(xì)胞的相對(duì)表面積越大，物質(zhì)運(yùn)輸效率越高，D項(xiàng)正確。

故答案為：D。

【分析】細(xì)胞體積越大，細(xì)胞的相對(duì)表面積(細(xì)胞表面積與體積的比值)越小，細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸效率越高。3．【答案】B4．【答案】C【解析】【解答】A、不同大小的瓊脂塊上NaOH擴(kuò)散的深度相同，即擴(kuò)散速率相同，A錯(cuò)誤；B、瓊脂塊體積越大，表面積與體積之比越小，B錯(cuò)誤；C、不同大小的瓊脂塊上NaOH擴(kuò)散的深度相同，那么隨瓊脂塊的增大，瓊脂塊中變紅的體積增大，C正確；D、隨瓊脂塊增大，瓊脂塊中變紅的體積所占的比例越小，物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男试降停珼錯(cuò)誤．故選：C．【分析】探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系時(shí)，可采用瓊脂塊、NaOH、酚酞作實(shí)驗(yàn)材料，觀察NaOH在瓊脂中的擴(kuò)散速度．探究細(xì)胞表面積與體積之比，與物質(zhì)運(yùn)輸速率之間的關(guān)系：體積越大，相對(duì)表面積越小，物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男试降?；?shí)驗(yàn)中測(cè)量不同大小的瓊脂塊上NaOH擴(kuò)散的深度相同．5．【答案】B【解析】【解答】NaOH在每塊瓊脂塊中的生物擴(kuò)散速率是相同的，實(shí)驗(yàn)中測(cè)量不同大小的瓊脂塊上NaOH擴(kuò)散的深度相同，即X=Y=Z；相對(duì)面積越大，細(xì)胞體積越小，則NaOH的擴(kuò)散的體積/整個(gè)瓊脂塊的體積的比值越大，即a＞b＞c，故①⑤正確；A、C、D錯(cuò)誤；B正確；故答案為：B?！痉治觥刻骄考?xì)胞表面積與體積之比，與物質(zhì)運(yùn)輸速率之間的關(guān)系：體積越大，相對(duì)表面積越小，物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男试降汀?．【答案】C【解析】【解答】A、與原核細(xì)胞相比，真核細(xì)胞體積一般較大，正確；B、細(xì)胞的表面積與體積的比值叫做相對(duì)表面積，細(xì)胞體積越小，其表面積與體積比值越大，正確；C、細(xì)胞體積的大小與生物個(gè)體大小沒有直接關(guān)系，錯(cuò)誤；D、細(xì)胞體積小，相對(duì)表面積就大，細(xì)胞與外界的物質(zhì)交換速率越快，有利于細(xì)胞的生長(zhǎng)，正確。故答案為：C。

【分析】細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大的原因：①受細(xì)胞表面積與體積之比限制，體積越大，相對(duì)表面積越小，物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男试降?；②受?xì)胞核控制范圍限制，所以表面積與體積的關(guān)系是限制細(xì)胞繼續(xù)生長(zhǎng)的原因之一。7．【答案】C【解析】【解答】A、細(xì)胞的表面積與體積之比越大，細(xì)胞體積越小，物質(zhì)運(yùn)輸效率越高，A正確；B、實(shí)驗(yàn)中測(cè)量不同大小的瓊脂塊上NaOH擴(kuò)散的深度相同，表明每一塊瓊脂小塊上NaOH擴(kuò)散的速率相同，B正確；C、該模擬實(shí)驗(yàn)中，NaOH擴(kuò)散的深度相同，但是擴(kuò)散的體積不同，可以表示細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸效率不同，C錯(cuò)誤；D、實(shí)驗(yàn)所用的瓊脂小塊上含有酚酞，NaOH和酚酞相遇，呈紫紅色，D正確。故答案為：C。

【分析】探究“細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系”的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵和ㄟ^(guò)探究細(xì)胞表面積與體積之比，與物質(zhì)運(yùn)輸速率之間的關(guān)系，探討細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大的原因。實(shí)驗(yàn)中測(cè)量不同大小的瓊脂塊上NaOH擴(kuò)散的深度相同，表明每一塊瓊脂小塊上NaOH擴(kuò)散的速率相同。8．【答案】（1）用酚酞檢測(cè)（2）不同；越?。?）瓊脂塊變紅；相同；相同（4）物質(zhì)運(yùn)輸速率；低；細(xì)胞越大，其表面積與體積之比就越小【解析】【解答】（1）NaOH和酚酞相遇，呈紫紅色，常用酚酞來(lái)檢測(cè)NaOH．（2）細(xì)胞的大小不同，其表面積與體積之比就不同，細(xì)胞體積越大，相對(duì)表面積越?。?）能說(shuō)明NaOH擴(kuò)散進(jìn)瓊脂塊的現(xiàn)象是瓊脂塊變紅．通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知相同時(shí)間內(nèi)NaOH擴(kuò)散的深度相同，即NaOH擴(kuò)散的速率相同．（4）相同時(shí)間內(nèi)，物質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)細(xì)胞的體積與細(xì)胞的總體積之比可以反應(yīng)細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸速率．細(xì)胞越大，物質(zhì)的運(yùn)輸速率越低，原因是細(xì)胞越大，其表面積與體積之比就越小．故答案為：（1）用酚酞檢測(cè)（2）不同越?。?）瓊脂塊變紅相同相同（4）物質(zhì)運(yùn)輸速率低細(xì)胞越大，其表面積與體積之比就越小【分析】探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系時(shí)，可采用瓊脂塊、NaOH、酚酞作實(shí)驗(yàn)材料，觀察NaOH在瓊脂中的擴(kuò)散速度．探究細(xì)胞表面積與體積之比，與物質(zhì)運(yùn)輸速率之間的關(guān)系：體積越大，相對(duì)表面積越小，物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男试降?；?shí)驗(yàn)中測(cè)量不同大小的瓊脂塊上NaOH擴(kuò)散的深度相同；實(shí)驗(yàn)所用的瓊脂小塊上含有酚酞，NaOH和酚酞相遇，呈紫紅色．9．【答案】（1）相同的（2）NaOH擴(kuò)散的體積與整個(gè)瓊脂塊體積；相對(duì)表面積越小，細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男试降停?）細(xì)胞核中DNA不會(huì)隨著細(xì)胞體積的擴(kuò)大而增加（4）三個(gè)不同視野中的細(xì)胞（5）（M/N）×720（分鐘）【解析】【解答】（1）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知：瓊脂的邊長(zhǎng)不等，表面積/體積的比值不同，但NaOH擴(kuò)散深度卻相等，都是0.5cm，說(shuō)明NaOH在每一瓊脂塊內(nèi)擴(kuò)散的速率是相同的．（2）根據(jù)相同時(shí)間內(nèi)，NaOH擴(kuò)散的體積與整個(gè)瓊脂塊體積之比可以反映出物質(zhì)運(yùn)輸效率．由此可以推論：細(xì)胞體積越大，相對(duì)表面積越小，細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男试降停?）細(xì)胞體積越大，其相對(duì)表面積越小，細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男示驮降?，所以?xì)胞表面積與體積的關(guān)系限制了細(xì)胞的長(zhǎng)大．此外，細(xì)胞核中DNA不會(huì)隨著細(xì)胞體積的擴(kuò)大而增加，細(xì)胞過(guò)大會(huì)導(dǎo)致核無(wú)法控制細(xì)胞代謝．（4）表格給出的實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，是學(xué)生在三個(gè)不同視野下的結(jié)果．（5）根據(jù)細(xì)胞周期的概念，結(jié)合表中數(shù)據(jù)，所以分裂間期所需要的時(shí)間為（M/N）×720（分鐘）．故答案為：（1）相同的（2）NaOH擴(kuò)散的體積與整個(gè)瓊脂塊體積相對(duì)表面積越小，細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男试降停?）細(xì)胞核中DNA不會(huì)隨著細(xì)胞體積的擴(kuò)大而增加（4）三個(gè)不同視野中的細(xì)胞（5）（M/N）×720（分鐘）【分析】該實(shí)驗(yàn)的目的是通過(guò)探究細(xì)胞表面積與體積之比，與物質(zhì)運(yùn)輸速率之間的關(guān)系，探討細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大的原因；實(shí)驗(yàn)中測(cè)量不同大小的瓊脂塊上NaOH擴(kuò)散的深度相同；通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)可看出，細(xì)胞體積越小，其相對(duì)表面積越大，細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸效率就越高；實(shí)驗(yàn)所用的瓊脂小塊上含有酚酞，NaOH和酚酞相遇，呈紫紅色．10．【答案】邊長(zhǎng)分別為1、2、3cm；NaOH；NaO