2024_2025新教材高中生物第四章细胞的生命历程第一节第1课时探究细胞表面积与体积的关系细胞周期及各时期的特征学案浙科版必修1.docVIP

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第1课时探究细胞表面积与体积的关系、细胞周期及各时期的特征

考试内容

核心素养

1.细胞的有丝分裂经验细胞周期

1.科学探究——通过分析与探讨，探究细胞表面积与体积的关系

2．科学思维——归纳与概括细胞周期的概念，明确不同生物细胞周期存在差异；基于模型与建模，分析动、植物细胞有丝分裂的过程，并比较两者在有丝分裂过程中的异同

2.染色体在有丝分裂过程中呈现规律性改变

学问点(一)eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,))探究细胞表面积与体积的关系

1．模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系

(1)试验目的

通过建构物理模型，推断细胞大小与物质扩散的关系，领悟细胞不能无限长大的缘由。

(2)问题探究

细胞体积大小与物质进出细胞的关系。

2．细胞体积与细胞分裂的关系

(1)为保证细胞进行正常生命活动，细胞体积不能太大。当细胞体积达到肯定大小时，可从一个细胞分裂成两个细胞。

(2)真核生物常见分裂方式：有丝分裂(体细胞增殖的主要方式)和减数分裂(产生有性生殖细胞)。

1．推断题

(1)生物体体积越大，其细胞体积也越大(×)

(2)细胞体积过大不利于细胞内的物质沟通(√)

(3)通过建立模型法探究细胞大小与物质交换效率的关系(√)

(4)细胞表面积与体积的关系限制了细胞长大(√)

(5)细胞体积越大，相对表面积越大，物质运输效率越高(×)

(6)在“模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系”试验中，琼脂块体积越大，NaOH运输速率越小(×)

2．细胞不能无限长大，缘由之一是随着细胞体积的增大，物质运输的()

A．方式削减 B．速度降低

C．效率降低 D．总量削减

解析：选C细胞不能无限长大，缘由之一是随着细胞体积的增大，相对表面积减小，物质运输的效率降低。

3．细胞相对表面积与细胞的物质运输效率之间的关系正确的是()

A．细胞的相对表面积大小，与物质运输效率无关

B．细胞的相对表面积越大，物质运输效率越低

C．细胞的相对表面积越小，物质运输效率越高

D．细胞的相对表面积越大，物质运输效率越高

解析：选D细胞体积越小，其相对表面积越大，其物质运输效率越高。

1．经过试验已经证明：细胞的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。现利用琼脂块模拟细胞来设计试验，思索并回答以下问题：

(1)试验操作中能说明NaOH扩散进琼脂块的现象是什么？不同大小琼脂块，NaOH的扩散速率是否相同？

提示：能说明NaOH扩散进琼脂块的现象是琼脂块变红。相同时间内NaOH扩散的深度相同，即NaOH扩散的速率相同。

(2)相同时间内，物质扩散进细胞的体积与细胞的总体积之比可以反映什么？说明白什么问题？

提示：相同时间内，物质扩散进细胞的体积与细胞的总体积之比可以反映细胞的物质运输效率。细胞越大，物质的运输效率越低，缘由是细胞越大，其表面积与体积之比就越小。

2.老鼠和大象的个体大小相差非常悬殊，但探讨发觉，组成大象和老鼠相应器官和组织的细胞在大小上没有明显差异，这说明组成大象和老鼠相应器官和组织大小的差异主要在于细胞数目的多少。大象为什么不能通过无限增大细胞体积的方式使个体增长？

提示：细胞的体积越大，相对表面积就越小，物质的运输效率就会越低；细胞核内的遗传物质不会随着细胞体积增大而增加，细胞核的限制范围是有限的。

探究细胞表面积与体积关系的试验操作与分析

1．下列关于“模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系”试验的说法，错误的是()

A．含酚酞的琼脂块的大小模拟细胞的大小

B．NaOH在不同大小的琼脂块中扩散速度相同

C．琼脂块的表面积与体积之比随琼脂块的增大而增大

D．通过模拟试验可以看出细胞体积越大，物质运输的效率越低

解析：选C该模拟试验是用含酚酞的琼脂块的大小模拟细胞的大小，A正确；NaOH在不同大小琼脂块中扩散的速率是相同的，B正确；通过此试验得出：琼脂块的表面积与体积之比随琼脂块的增大而减小，C错误；通过模拟试验可以看出，细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞物质运输的效率越低，D正确。

2．下列有关细胞体积与物质运输的关系的模拟试验的说法，错误的是()

A．随着细胞体积增大，细胞的相对表面积减小，细胞的物质运输速率也减小

B．该试验中可用含酚酞的琼脂块遇氢氧化钠变红模拟物质进入细胞的状况

C．细胞体积不能无限增大也不能无限缩小，这与细胞内的各细胞器与酶须要肯定空间相关

D．细胞之所以不能无限增大，还与细胞的核质比有关

解析：选A随着细胞体积增大，细胞的相对表面积减小，细胞的物质转运效率降低，A错误；该试验中可用含酚酞的琼脂块表示细胞的大小，氢氧化钠遇酚酞变红的体积模拟物质进入细胞的状况，B正确；细胞内的各细胞器的协调性以及酶催化反应须要肯定空间的