15.真核细胞的体积越小,表面积与体积之比越大,细胞与环境之间进行物质交换的效率越高。含酚酞的琼脂遇到NaOH会呈现紫红色,通过测量NaOH向琼脂块内扩散的深度计算出NaOH扩散的体积,再根据表面积与体积的比值,来分析得出结论。请你用琼脂块模拟细胞来设计实验,验证该结论。

(1)提供的材料和试剂:塑料刀,防护手套,毫米尺,塑料勺,烧杯,吸水纸,边长为8 cm的含酚酞的琼脂正方块,质量分数为0.1%的NaOH溶液。

(2)方法步骤:

①用塑料刀将含酚酞的琼脂切成边长为1 cm、2 cm、3 cm的立方块。

②________________________________________________________________________

________________________________________________________________________,浸泡10分钟。

③戴上手套,用塑料勺将琼脂块取出,用吸水纸将溶液吸干。

④________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

⑤将测量及计算结果填入表格

琼脂块的
边长(cm)
比值
(表面积/体积)
NaOH扩散
深度(cm)
比值(NaOH
扩散的体积/
整个琼脂块体积)
1
6
X
a
2
3
Y
b
3
2
Z
c

(3)应根据什么测量出NaOH的扩散深度?______________________。预测a、b、c大小的关系为______________。

 ①分析和结论

分析:_____________________________________________________________。

结论:____________________________________________________________­_。

②生物体器官的大小取决于细胞的______________________。

通过以上实验可以说明,细胞的体积____________________,因为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

[解析] 本题中的实验是一种模拟实验,自变量是琼脂块的大小(代表真核细胞的体积大小),因变量是NaOH扩散的深度,一般琼脂块(细胞)越小,其表面积与体积的比越大,物质扩散的效率越高。

[答案] (2)②将3个琼脂块放在烧杯中,加入NaOH溶液,将琼脂块淹没,用塑料勺不断搅拌 ④用塑料刀将琼脂块切成两半,观察并测量NaOH扩散的深度,做记录

(3)测量琼脂块上紫红色层的厚度 a>b>c

①琼脂块的体积越小,相对的表面积越大,物质变换越快,反之越慢 细胞越小,与环境进行物质交换的效率越高

②体积和数量 不能无限增大 细胞过大,与环境进行物质交换效率低,不能保证细胞生命活动对物质和能量的需求

14.放射性同位素自显影技术被用于研究细胞有丝分裂过程中DNA和mRNA的变化。如下图表示洋葱根尖细胞处于有丝分裂各阶段细胞中DNA和mRNA的含量变化。试据下图回答有关问题:

(1)在放射性同位素标记的研究中,为研究细胞有丝分裂各阶段细胞中DNA和mRNA的变化,最好选择标记的物质依次是_____________,研究中选择的测量材料是根尖_________________,你的依据是___________。

(2)在细胞分裂的a时期,细胞中的mRNA主要用于指导合成­­­_________。试解释处于分裂期的细胞中mRNA含量较低的最可能原因________。

(3)图示c时期细胞核DNA、染色体与染色单体数目比例为________,这种比例将维持到细胞分裂的________才可能开始变化。

(4)依据图示,细胞中核糖体活动旺盛的时期可能是________(从a-e中选填)。

(5)图中细胞核DNA减半的原因是_________

________________________________________________________________。

[解析] 本题综合考查有丝分裂各时期的特点,着重考查分析图示的能力。DNA和RNA分别含有胸腺嘧啶脱氧核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸;要研究细胞有丝分裂各阶段细胞中DNA和mRNA的变化,选择的实验材料一定要具有分裂增殖的能力(如根尖分生区细胞)。有丝分裂间期主要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成;进入分裂期,染色质变成高度螺旋化的染色体,DNA存在于其中,不能解旋转录形成mRNA,故mRNA含量较低。在有丝分裂各时期中DNA、染色体、染色单体的行为和数目变化一定要弄清,另外,要清楚蛋白质合成的场所是核糖体。

[答案] (1)胸腺嘧啶脱氧核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸 分生区细胞 根尖中仅分生区细胞可以分裂 (2)与DNA复制有关的蛋白质 分裂期细胞核DNA存在于高度螺旋化的染色体中,不能解旋转录形成mRNA (3)2∶1∶2 后期 (4)a、c (5)染色体平均分配到两个子细胞中

 0  211975  211983  211989  211993  211999  212001  212005  212011  212013  212019  212025  212029  212031  212035  212041  212043  212049  212053  212055  212059  212061  212065  212067  212069  212070  212071  212073  212074  212075  212077  212079  212083  212085  212089  212091  212095  212101  212103  212109  212113  212115  212119  212125  212131  212133  212139  212143  212145  212151  212155  212161  212169  447348 

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