第12练 细胞的增殖-【暑假分层作业】高二生物(一轮复习)(解析版)

第12练细胞的增殖
1．细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止。

只有部分进行有丝分裂的细胞有细胞周期。

（P111）
2．有丝分裂各时期特点：间期：DNA复制和有关蛋白质合成（染色体复制）
前期：核膜核仁消失，出现纺锤体和染色体，染色体散乱排布
中期：染色体着丝粒排列在赤道板上
后期：着丝粒一分为二，姐妹染色单体分开，各自成为一条染色体，在纺锤丝的牵引下移向细胞两极
末期：核膜核仁重现，纺锤丝消失，染色体成为染色质（植物细胞出现细胞板）
3．染色体复制时期：间期；中心体复制时期：间期；
染色体加倍时期：后期；DNA复制时期：间期（S期）；DNA加倍时期：间期；染色单体形成时期：间期，出现时期：前期，消失时期：后期；观察染色体最佳时期：中期；细胞板出现时较活跃的细胞器：高尔基体。

4．赤道板是虚拟的，细胞板是实际存在的。

5．观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂：
（1）原理：甲紫溶液和醋酸洋红液将染色体染成深色、HCl和酒精混合液将细胞解离。

（2）选材：分裂旺盛、染色体数较少、分裂期所占比例较大的细胞。

（3）制作装片
过程所用试剂时间目的
用药液使组织中的细解离盐酸和酒精混合液3～5 min
胞相互分离开来
洗去药液，防止解离过漂洗清水约10 min
度
甲紫溶液（或醋酸洋红
染色
3～5 min 使染色体着色
液）
使细胞分散开来，有利制片
于观察
（4）观察：①低倍镜下观察：扫视整个装片，找到分生区细胞；细胞呈正方形，排列紧密。

②高倍镜下观察：首先找出分裂中期的细胞，然后再找前、后、末期的细胞，最后观察间期的细胞。

（P116）
1．有丝分裂中染色体的正确分离需要细胞内的监控机制来保证，纺锤体组装检验点依赖SAC蛋白，它监控着纺锤丝与着丝粒之间的连接，APC为后期促进因子，如图所示。

据此下列叙述正确（）
A．SAC蛋白与APC蛋白最可能在细胞分裂期合成
B．染色体上的着丝粒在有丝分裂前期复制并移向两极
C．当进入有丝分裂中期时SAC蛋白与APC蛋白分别表现为失活和活化
D．若在细胞分裂时用秋水仙素处理，最可能会抑制APC的活性
【答案】C
【解析】
【分析】
有丝分裂每个时期的特点：间期主要是完成染色体上的DNA的复制和有关蛋白质的合成；前期出现染色体、细胞核解体及形成纺锤体；中期染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上；后期每个着丝点继续受纺锤丝牵拉，着丝点分开，姐妹染色单体随之分开；末期染色体变成染色质、细胞核重新形成、核膜与核仁重新出现及纺锤体逐渐消失。

【详解】
A、有丝分裂过程中蛋白质的合成在分裂间期完成，因此，SAC蛋白与APC蛋白最可能在细胞分裂间期合成，A错误；
B、染色体上的着丝粒在有丝分裂间期复制，B错误；
C、根据所给图可以看出SAC蛋白与APC蛋白的状态，进入有丝分裂中期时（B图与C图）SAC蛋白与
APC蛋白分别表现为失活和活化，C正确；
D、秋水仙素的作用是在细胞分裂前期抑制纺锤体的形成，并且不会抑制着丝粒分裂，同时APC的作用是后期促进因子，因此秋水仙素不会抑制APC蛋白活性，D错误。

故选C。

2．下列关于细胞周期的两个示意图的分析中，说法不正确的是（）
选项生理过程图1 图2
A DNA复制发生在a、c B→A
B 着丝点分裂发生在b、d A→B
C 有丝分裂中期包含在b、d A→B
D 核膜重现发生在a、c B→A
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】
【分析】
一个细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期在前，进行物质准备，分裂期在后。

分裂间期时间大约占一个细胞周期时间的90%~95%，分裂期大约占5%~10%。

【详解】
A、图1中a+b是一个细胞周期，c+d是一个细胞周期，a、c是分裂间期，b、d是分裂期，图2 B→A 是分裂间期，A→B 是分裂期，分裂期分为前、中、后、末四个时期，DNA复制发生在分裂间期，A正确；
B、着丝点分裂发生在分裂期的后期，对应图1的b、d时期，图2的A→B时期，B正确；
C、有丝分裂中期是分裂期，对应图1的b、d时期，图2的A→B时期，C正确；
D、核膜重现发生在有丝分裂末期，对应图1的b、d时期，图2的A→B时期，D错误。

故选D。

3．以下有关细胞大小和分裂的叙述，正确的是（）
A．细胞体积越小，表面积也越小，物质运输效率越低
B．原核细胞只能通过无丝分裂增加细胞数目
C．人的成熟红细胞和蛙的红细胞能进行无丝分裂
D．温度、pH等外部因素会影响细胞周期
【答案】D
【解析】
【分析】
细胞不能无限长大的原因：受细胞表面积与体积之比限制；受细胞核控制范围限制。

【详解】
A、细胞体积越小，表面积越小，但其相对表面积越大，物质运输效率越高，A错误；
B、原核细胞可通过二分裂增加细胞数目，无丝分裂是真核细胞的分裂方式，B错误；
C、人的成熟红细胞在分化过程中失去细胞核，不能再进行分裂，蛙的红细胞能进行无丝分裂，C错误；
D、温度、pH等因素会影响酶的活性，从而影响细胞周期的长短，D正确。

故选D。

4．下列有关细胞增殖的相关说法正确的是（）
A．模拟探究细胞大小与物质运输关系实验中，正方体琼脂块体积大小是无关变量
B．蓝藻产生子代细胞的分裂方式为无丝分裂，也存在遗传物质的复制过程
C．蛙的红细胞分裂过程中不出现纺锤丝但有染色体的行为变化
D．细胞以分裂的方式进行增殖
【答案】D
【解析】
【分析】
1、真核细胞增殖的方式有无丝分裂、有丝分裂和减数分裂，原核细胞一般以二分裂的方式增殖。

2、在“探究细胞大小与物质运输的关系”实验中，计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比，能反映细胞大小与物质运输效率的关系。

【详解】
A、模拟探究细胞大小与物质运输关系的实验中，正方体琼脂块的体积大小是自变量，A错误；
B、蓝藻为原核生物，进行二分裂，无丝分裂是真核细胞分裂的方式，B错误；
C、蛙的红细胞进行无丝分裂，不出现纺锤丝和染色体的变化，C错误；
D、不论真核细胞还是原核细胞，细胞都以分裂的方式进行增殖，D正确。

故选D。

5．下图为某动物细胞（2n=6）有丝分裂过程示意图。

下列叙述错误的是（）
A．甲图细胞正在发生染色质高度螺旋化成为染色体过程
B．乙图和丙图细胞的染色体数相等，染色体DNA也相等
C．丁图细胞内就有了两套形态和数目相同的染色体
D．戊图细胞的质膜从细胞中部向内凹陷，将细胞缢裂成两部分
【答案】A
【解析】
【分析】
图示为有丝分裂过程，甲为间期，乙为前期，丙为中期，丁为后期，戊为末期。

【详解】
A、甲图细胞为间期，而染色质高度螺旋化成为染色体发生在前期，A错误；
B、乙图为有丝分裂前期，丙图为有丝分裂中期，两细胞内的染色体数均与体细胞相同，染色体DNA均为体细胞的二倍，B正确；
C、丁图着丝粒断裂，姐妹染色单体分离，细胞内形成了两套形态和数目相同的染色体，C正确；
D、戊图细胞为有丝分裂末期，细胞的质膜从细胞中部向内凹陷，将细胞缢裂成两部分，D正确。

故选A。

6．下列叙述可表明动物细胞正在进行有丝分裂的是（）
A．核糖体合成活动加强B．细胞膜向内凹陷导致细胞质均分
C．中心体周围发出许多星射线D．高尔基体数目增多
【答案】B
【解析】
【分析】
动物细胞有丝分裂的间期会进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，前期由中心体发出星射线形成纺锤体，末期无细胞板形成。

【详解】
A、核糖体的合成活动明显增强，只能说明细胞内正在合成蛋白质，不能表明动物细胞正在进行有丝分裂，A错误；
B、细胞膜向内凹陷导致细胞质均分，说明是动物细胞分裂的末期，可说明动物细胞正在进行有丝分裂，B 正确；
C、动物和低等植物细胞有丝分裂的前期，中心体会发出星射线形成纺锤体，故中心体周围发出星射线不能说明动物细胞正在进行有丝分裂，C错误；
D、在动物细胞中，高尔基体与分泌物的分泌有关，在植物细胞中与细胞壁的形成有关，据此不能表明动物细胞正在进行有丝分裂，D错误。

故选B。

7．下图中的甲、乙、丙表示细胞有丝分裂中的三个阶段，a表示染色体，b表示染色单体，c表示DNA分子，a、b、c的数量关系正确的是（）。

A．甲、乙B．甲、丙C．乙、丙D．甲、乙、丙
【答案】B
【解析】
【分析】
有丝分裂过程中染色体、染色单体、DNA变化特点：染色体变化：后期加倍（4N），平时不变（2N）DNA 变化：间期加倍（2N→4N），末期还原（2N）染色单体变化：间期出现（0→4N），后期消失（4N→0），存在时数目同DNA。

【详解】
有丝分裂过程中，存在染色单体时，染色体数：染色单体数：DNA分子数=1：2：2，不存在染色单体时，染色体数：染色单体数：DNA分子数=1：0：1，由此可判断a、b、c的数量关系正确的是甲和丙。

故选B。

8．下图是低等植物有丝分裂过程示意图，DNA的复制、染色体数目加倍、纺锤体消失、中心体复制依次发生在（）。

A．③⑤④③B．①⑤⑤③C．③③④⑤D．②③④⑤
【答案】A
【解析】
【分析】
细胞周期分为两个阶段：分裂间期和分裂期。

（1）分裂间期：DNA复制、蛋白质合成。

（2）分裂期：1）前期：①出现染色体：染色质螺旋变粗变短的结果；②核仁逐渐解体，核膜逐渐消失；③纺锤丝形成纺锤体。

2）中期：染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。

染色体形态、数目清晰，便于观察。

3）后期：着丝粒分裂，两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体，纺锤丝牵引分别移向两极。

4）末期：纺锤体解体消失、核膜、核仁重新形成、染色体解旋成染色质形态；细胞质分裂，形成两个子细胞（植物形成细胞壁，动物直接从中部凹陷）。

【详解】
③有丝分裂间期，进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；⑤有丝分裂后期由于着丝粒的断裂，姐妹染色单体分离，使染色体数加倍；④有丝分裂末期纺锤体消失，染色体解螺旋形成染色质；中心体复制发生在细胞分裂的间期，即图③，即A正确，BCD错误。

故选A。

9．探究细胞表面积与体积的关系的实验原理不包括（）
A．酚酞遇到NaOH呈现紫红色反应
B．以琼脂块的大小表示细胞大小
C．NaOH的扩散深度表示物质交换效率
D．NaOH的扩散体积与整个琼脂块的体积比表示物质交换效率
【答案】C
【解析】
【分析】
细胞不能无限长大的原因有：核质比的限制、相对表面积的限制。

【详解】
A、NaOH与酚酞相遇，呈现紫红色，故可以根据紫红色区域判断NaOH扩散的区域，A正确；
B、琼脂块的大小模拟细胞大小，来探究细胞大小与物质运输效率之间的关系，B正确；
C、不同大小的琼脂块中NaOH的扩散深度相同，因此扩散深度不能表示物质交换效率，C错误；
D、NaOH的扩散体积与整个琼脂块的体积比表示细胞物质运输的效率，琼脂块越大该比值越小，物质运输效率越低，D正确。

故选C。

10．下列关于观察“洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验说法正确的是（）
A．用清水漂洗的目的是防止染色过度，其他细胞结构也被染成深色
B．观察临时装片时，可观察到某细胞中染色体向细胞两极移动
C．观察临时装片时，直接在高倍镜下选择呈长方形的细胞进行观察
D．统计不同时期的细胞数量可用于比较细胞周期中不同时期的时间长短
【答案】D
【解析】
【分析】
观察细胞有丝分裂实验的操作步骤：解离（目的是使细胞分离）→漂洗（洗去解离液，防止解离过度）→染色（用龙胆紫等碱性染料）→制片→观察（遵循先低倍镜观察后高倍镜观察的原则）。

【详解】
A、解离后漂洗的目的是洗去解离液，防止解离过度，A错误；
B、解离液已经将细胞杀死，所以不能观察到染色体向细胞两极移动，B错误；
C、观察临时装片时，先用低倍镜再换高倍镜，C错误；
D、计数视野中不同时期细胞，比较细胞周期中各时期的时间长短时需要随机取样，D正确。

故选D。

1．如图表示某基因型为AaBb动物细胞在有丝分裂过程中染色体的行为变化，下列相关分析正确的是（）
A．a时期发生的染色体复制，染色体数目加倍
B．c→d过程核膜逐渐解体，由细胞的两极直接发出星射线，形成纺锤体
C．e→a过程，移向一极的基因有A、a、B、b
D．a→b，细胞中央出现细胞板，与高尔基体有关
【答案】C
【解析】
【分析】
有丝分裂特点：①间期：G1期进行有关RNA和蛋白质的合成；S期进行DNA的复制；G2期进行有关RNA 和蛋白质的合成。

②前期：核膜、核仁消失，染色体、纺锤体出现，染色体散乱分布。

③中期：染色体的着丝粒排列在赤道板上。

④后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，分别移向细胞两极。

⑤末期：核膜、核仁重现，染色体、纺锤体消失，细胞一分为二。

【详解】
A、a可表示在分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，但无染色体的复制，A错误；
B、c→d过程表示有丝分裂前期，此时期核膜逐渐解体，但该细胞为动物细胞，由细胞的两极的中心体直接发出星射线，形成纺锤体，B错误；
C、e→a过程，着丝粒分裂，表示有丝分裂后期，有丝分裂是复制后遗传物质平均分配到两个子细胞，所以移向两极的基因都为A、a、B、b，C正确；
D、a→b，为细胞分裂未期，该细胞为动物细胞，细胞中央向内凹陷，一个细胞缢裂为两个细胞，不出现细胞板，D错误。

故选C。

2．果蝇体细胞含有8条染色体。

下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述，错误的是（）
A．在间期，核DNA进行复制，形成16个核DNA分子
B．在前期，每条染色体由2条染色单体组成，含2个DNA分子
C．在中期，8条染色体的着丝粒排列在赤道板上，易于观察染色体
D．在后期，姐妹染色单体分开，细胞中有16条染色单体
【答案】D
【解析】
【分析】
有丝分裂过程：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰，着丝点排列在赤道板上；（4）后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。

【详解】
A、已知果蝇体细胞含有8条染色体，每条染色体上有1个DNA分子，共8个DNA分子，在间期，核DNA 进行半保留复制，形成16个核DNA分子，A正确；
B、间期染色体已经复制，故在前期每条染色体由2条染色单体组成，含2个DNA分子，B正确；
C、在中期，8条染色体的着丝粒排列在赤道板上，此时染色体形态固定、数目清晰，易于观察染色体，C 正确；
D、有丝分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开形成子染色体，染色单体数为0，染色体数目加倍，由8条变成16条，D错误。

故选D。

3．如图甲是某连续分裂的细胞在不同时期DNA含量的测定结果，图乙是具有4条染色体的某体细胞进行有丝分裂的示意图，请据图回答下列问题：
(1)图甲中一个完整的细胞周期是________（用字母表示）。

(2)图甲中，核仁逐渐解体，核膜逐渐消失发生在____段，对应于图乙中的____图。

(3)图乙中染色体数目开始加倍发生在图乙______所示时期，对应于图甲中的_______段。

(4)图甲中a～b段细胞内的主要变化是_________________，c～d段染色体的变化特点是
___________________________。

【答案】(1)f～l
(2) b～c或h～i B
(3) A d～e或j～k
(4) DNA分子的复制，有关蛋白质的合成染色体的着丝粒排列在赤道板上
【解析】
【分析】
分析图甲：间期结束后，细胞内核DNA含量加倍，当细胞有丝分裂结束，每个子细胞中的核DNA数目与亲代细胞相同。

分析图乙：A是有丝分裂后期，B是前期，C是中期，D是末期。

(1)
细胞周期是从上一次分裂结束开始，到下一次分裂结束。

图甲中f DNA数量减半，是上次分裂结束到l是下一次分裂结束是一个周期。

(2)
在有丝分裂末期，核仁逐渐解体，核膜逐渐消失，出现纺锤体和染色体，发生在有丝分裂前期，对应B。

(3)
染色体数目开始加倍发生后期着丝点断裂，对应乙图A；图甲中a～b、g~h段是有丝分裂间期，b~c、h~i 是前期，c~d、i~j是中期，d~e、j~k是后期，e~f、k~l是后期，所以d～e或j～k对应后期染色体数目加倍。

(4)
图甲中a～b段是有丝分裂间期，进行了DNA的复制和有关蛋白质的合成。

c～d段对应有丝分裂中期，此时染色体形态稳定、数目清晰，着丝粒排列在赤道板上。

4．下面是与高中生物实验有关的内容，请回答相关问题：
C 糖尿病人的尿液斐林试剂观察特定颜色
D 洋葱根尖解离液、龙胆紫溶液等观察细胞的有丝分裂
(1)A组实验中用同一个显微镜观察了同一装片四次，每次仅调整目镜或物镜、细准焦螺旋，结果如下图所示。

其中视野最暗的是________。

(2)B组实验中还需要加入的试剂是_______。

下面表示B组实验新鲜菠菜叶中四种色素在滤纸条上的分离结果示意图。

其中色素带c是_____，呈现为______色。

(3)C组实验观察到特定的颜色是___________，用正常人的尿液重复实验观察到的颜色是__________。

(4)做D实验时，主要观察根尖_____区细胞；某同学绘制了细胞分裂期的四个时期模式图，下列四图出现的先后顺序为_______________（用字母表示），染色单体消失于_____时期（用图中字母表示），图中D时期染色体数、染色单体数与核DNA数的比例为________。

【答案】(1)D
(2) CaCO3叶绿素a 蓝绿色
(3) 砖红色蓝色
(4) 分生区ADBC B 1：2：2
【解析】
【分析】
1、显微镜放大倍数越大，视野越暗，放大倍数越小，视野越亮。

2、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析
液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。

3、分析图3：A处于前期，B处于后期，C处于末期，D处于中期。

(1)
显微镜放大倍数越大，视野越暗，放大倍数越小，视野越亮，因此视野最暗的图应是放大倍数最大的图，故选D。

(2)
B组实验中，提取色素时需要加入无水乙醇、石英砂和碳酸钙（防止色素被破坏），因此图中还需要加入的试剂是CaCO3，作用是防止研磨时色素被破坏；从某植物的叶绿体中提取出色素并层析分离得到4条色素带：a为胡萝卜素（橙黄色）、b为叶黄素（黄色）、c为叶绿素a（蓝绿色）、d为叶绿素b（黄绿色）。

(3)
糖尿病患者的尿液中含有葡萄糖，属于还原糖，可与斐林试剂在50℃～65℃水浴加热的条件下发生反应呈现砖红色，而正常人的尿液中不含葡萄糖，但会呈现斐林试剂本身的颜色，即呈蓝色。

(4)
根据分生区细胞分裂旺盛，可用于有丝分裂实验的观察；图3中：A处于前期，B处于后期，C处于末期，D处于中期，因此正确的分裂顺序为ADBC；B表示后期，此时着丝点（粒）分裂，姐妹染色单体消失。

D 时期一条染色体上含有两个DNA分子，此时染色体数、染色单体数与核DNA数的比例为1：2：2。

1．请回答下列有关细胞分裂的问题
(1)下图①②③④是在显微镜下观察到的植物细胞有丝分裂的图像，请将四幅图片按有丝分裂的先后顺序排列：_____。

i：在高等植物细胞有丝分裂的过程中，从以下几种细胞器：①高尔基体②核糖体③中心体④液泡中选出
参与该活动的重要细胞器的组合有_____。

a、①②③
b、②③④
c、①②
d、①③
ii：与动物细胞相比，植物细胞②在细胞分裂上的主要不同是_____。

iii：洋葱表皮细胞看不到如图的变化的原因是_____。

(2)下图表示细胞有丝分裂的不同时期与每条染色体中DNA含量变化的关系。

图中AB段形成的原因是
_____，CD段形成的原因是_____。

(3)科研人员发现，细胞核和细胞质相比，细胞核对细胞分裂的影响更大。

请利用年轻人的体细胞（分裂能力强）和老年人的体细胞（分裂能力弱）设计实验验证这一结论，写出简要的实验思路并预期相应的实验结果。

实验思路：_____________________________________________________。

实验结果：____________________________________________________。

【答案】(1) ③①④② c 在赤道板的位置出现一个细胞板，细胞板逐渐扩展，形成新的细胞壁洋葱表皮细胞高度分化，不分裂
(2) DNA（染色体）复制着丝粒（点）分裂
(3) 将年轻人的体细胞去核后与老年人的细胞核融合；将老年人的体细胞去核后与年轻人的细胞核融合，分别在体外培养并观察细胞分裂的情况。

前者几乎不分裂，后者分裂旺盛。

【解析】
【分析】
分析题图：图示是在显微镜下观察到的植物细胞有丝分裂的图像，其中①处于分裂中期，②处于分裂末期，
③处于分裂前期，④处于分裂后期。

(1)
有丝分裂的分裂期分为前期、中期、后期和末期。

因此四幅图片按有丝分裂的先后顺序排列为③前期、①中期、④后期、②末期。

i：高尔基体与植物细胞有丝分裂末期细胞壁的形成有关，核糖体直接参与间期蛋白质的合成，液泡与有丝分裂无关，高等植物细胞没有中心体，因此c正确，abd错误。

ii：②为植物细胞有丝分裂末期，在赤道板的位置出现一个细胞板，细胞板逐渐扩展，形成新的细胞壁，将细胞分为两个子细胞，而动物细胞在有丝分裂末期，细胞膜缢裂形成两个子细胞。

iii：洋葱表皮细胞高度分化，不分裂，因此看不到如图的变化。

(2)
图中AB段每条染色体上的DNA分子由一个变成两个，是因为在有丝分裂间期进行DNA复制，使得DNA 数目加倍，每条染色体上出现两个姐妹染色单体，即有两个DNA分子。

CD段处于有丝分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，此时每条染色体上有一个DNA分子。

(3)
本实验要验证细胞核对细胞分裂的影响更大，年轻人的体细胞分裂能力强、细胞状态较好，老年人的体细胞分裂能力弱、细胞状态较差，这一点可通过核移植实验进行验证，根据对照原则，可设计以下实验：将年轻人的体细胞去核后与老年人的细胞核融合；将老年人的体细胞去核后与年轻人的细胞核融合，分别在体外培养并观察细胞分裂的情况。

如果细胞核对细胞分裂的影响更大，那么带有年轻人体细胞细胞核的细胞分裂会更旺盛，所以实验结果为前者几乎不分裂，后者分裂旺盛。

【点睛】
本题考查观察细胞有丝分裂实验、核移植实验，意在考查考生对细胞分裂过程的识记和具备一定的实验设计能力。

2．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。

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8cm的含酚酞的琼脂正方块，质量分数为0.1%的NaOH溶液。

(1)方法步骤：
①用塑料刀将含酚酞的琼脂切成边长为1cm、2cm、3cm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
(2)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____________________。

【答案】(1) 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
(2) 测量琼脂块上紫红色层的厚度a>b>c 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
【解析】
【分析】
物质浓度相同，扩散速度相同，因此，不论什么大小的琼脂块，NaOH扩散的深度均相同。

(1)
要研究NaOH向琼脂块内扩散的深度与琼脂块大小的关系，应准备大小不同的琼脂块，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，以便NaOH溶液与琼脂块充分接触；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。

(2)
琼脂正方块含酚酞，与NaOH呈紫红色，因此应测量琼脂块上紫红色层的厚度，从而得知NaOH的扩散深度；由于琼脂块的扩散深度相同，因此X=Y=Z，扩散的体积/整个琼脂块体积分别为a=[13-（1-X）3]/13，b=[23-（2-X）3]/23，c=[33-（3-X）3]/33，计算可知a>b>c；分析可知，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；因此，细胞越小，与环境进行物质交换的效率越高；生物体器官是由细胞组成的，其大小取决于细胞的体积和数量；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，因此，细胞不能无限增大。