Question

细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大的实验。

生物体的生长既靠细胞的生长又靠细胞的分裂．细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大． Ⅰ．通过下面的实验，探究细胞大小与物质运输的关系． 实验过程：将三个边长分别为1m、2cm、3cm含有酚酞的琼脂块，浸泡NaOH溶液后取出，切成两半，每块NaOH扩散的深度如图中阴影所示，实验结果如表格中所示： 琼脂的边长 （cm） 比值 （表面积/体积） NaOH扩散深度 （cm/边） 比值 NaOH扩散的体积/整个琼脂块体积 1 6 0.5 X 2 3 0.5 Y 3 2 0.5 Z （1）根据实验结果可知，NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是______． （2）根据相同时间内，______之比可以反映出物质运输效率．由此可以推论：细胞体积越大，______． （3）除此以外，限制细胞长大的因素还有______． Ⅱ．细胞分裂是细胞生长过程中保持足够表面积，维持一定的生长速率的重要过程． 某学生用高倍显微镜取样观察洋葱根尖细胞有丝分裂的某个切片，并统计各时期的细胞数量．各时期细胞数记录在下表中，请回答下列问题． 细胞周期阶段 样本1 样本2 样本3 总数 间期 Ml M2 M3 M 前期 Al A2 A3 A 分 裂 中期 B1 B2 B3 B 后期 CI C2 C3 C 期 末期 Dl D2 D3 D 计数细胞的总数 N 若该实验的目的是为了研究细胞周期中每个时期分别所经历的时间长短，请分析： （4）表中的样本1、样本2、样本3具体是指______． （5）洋葱根尖细胞的一个细胞周期大约720分钟．则分裂间期所需要的时间t可用数学模型t=______表示．

Answer 1

（1）根据表格中的数据可知：琼脂的边长不等，表面积/体积的比值不同，但NaOH扩散深度却相等，都是0.5cm，说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相同的．
（2）根据相同时间内，NaOH扩散的体积与整个琼脂块体积之比可以反映出物质运输效率．由此可以推论：细胞体积越大，相对表面积越小，细胞的物质运输的效率越低．
（3）细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低，所以细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大．此外，细胞核中DNA不会随着细胞体积的扩大而增加，细胞过大会导致核无法控制细胞代谢．
（4）表格给出的实验统计结果，是学生在三个不同视野下的结果．
（5）根据细胞周期的概念，结合表中数据，所以分裂间期所需要的时间为（M/N）×720（分钟）．
故答案为：
（1）相同的
（2）NaOH扩散的体积与整个琼脂块体积 相对表面积越小，细胞的物质运输的效率越低
（3）细胞核中DNA不会随着细胞体积的扩大而增加
（4）三个不同视野中的细胞
（5）（M/N）×720 （分钟）