Question

生物体内的细胞代谢率与物质扩散的速度有关．同种物质虽然在细胞中扩散的速率基本相同，但细胞大小不同，扩散发生的快慢也会有差异．有人设计了一种模型，用于研究这一问题．
实验目的：（略）．
实验材料：（略）．
实验步骤：
a．用小刀将琼脂块（内含酚酞）切成三块边长分别为3cm、2cm和1cm的立方体；
b．将以上三种琼脂块样品，浸入0.1% NaOH溶液中处理10min；
c．取出琼脂块样品，吸干浮液后，分别将每一样品切成两半，观察切面，测量每一切面上NaOH扩散的深度，记录结果并分析．
（1）请你为此研究确定一个课题名称

 

．
（2）该研究中所用的细胞模型是

 

，
在样品中加入酚酞是为了检测NaOH在琼脂块中扩散的深度，原理是

 

．
（3）计算得出样品相关数据如下表：

琼脂块样品	表面积 （cm2）	体积（cm2）	比值 （表面积：体积）
1号样品	54	27	2：1
2号样品	24	8	3：1
3号样品	6	1	6：1

通过上表比值分析，你的结论是

 

．
（4）通常情况下，细胞体积很小．根据上述模型研究，可以对细胞大小与物质扩散之间的关系做出合理解释是：

 

．

Answer 1

考点：探究细胞表面积与体积的关系

专题：

分析：该实验的目的是通过探究细胞表面积与体积之比，与物质运输速率之间的关系，探讨细胞不能无限长大的原因；实验中测量不同大小的琼脂块上NaOH扩散的深度相同；通过模拟实验可看出，细胞体积越小，其相对表面积越大，细胞的物质运输效率就越高；实验所用的琼脂小块上含有酚酞，NaOH和酚酞相遇，呈紫红色．

解答： 解：（1）由题干给出的信息，很容易获知，此实验是要探究细胞大小与物质运输的关系．
（2）实验中用不同大小的琼脂块代表体积不同的细胞；由于酚酞遇NaOH会变成红色，根据红色的深度便知NaOH扩散到琼脂块的深度．
（3）根据表格数据得出细胞边长越大，其表面积与体积的比值越小．
（4）细胞的体积越小，表面积与体积之比越大，物质扩散越快，细胞的代谢效率越高．
故答案为：
（1）细胞大小与物质扩散快慢之间关系的研究
（2）不同大小的琼脂块　酚酞遇NaOH变红色
（3）细胞边长越大，其表面积与体积之比越小
（4）当细胞的体积较小时，表面积与体积之比较大，物质扩散发生得快，细胞的代谢效率高

点评：本题综合考查细胞大小与物质运输的关系、观察植物细胞的有丝分裂等相关知识，意在考查学生理解所学知识的要点、识图分析能力和综合运用所学知识分析问题的能力，具备设计简单生物学实验的能力．