Question

9．現(xiàn)有甲、乙兩種可能有一定毒性的化學(xué)物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室研究人員欲通過(guò)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的方法來(lái)鑒定它們是否有毒性并比較二者毒性的強(qiáng)弱．請(qǐng)你以一個(gè)研究人員的身份參與此項(xiàng)研究，完成下列有關(guān)問題：
（1）實(shí)驗(yàn)原理：有毒物質(zhì)使細(xì)胞發(fā)生染色體變異，根據(jù)這種變異細(xì)胞占全部培養(yǎng)細(xì)胞的百分?jǐn)?shù)（以下稱Q值），可判斷該化學(xué)物質(zhì)的毒性．
（2）材料用具：活的小白鼠胚胎、胰蛋白酶液、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液、動(dòng)物細(xì)胞固定液、適宜濃度的龍膽紫溶液、適宜濃度的化學(xué)物質(zhì)甲溶液、適宜濃度的化學(xué)物質(zhì)乙溶液、蒸餾水、滴管、培養(yǎng)皿、剪刀、錐形瓶、恒溫箱、載玻片、蓋玻片、顯微鏡、小白鼠正常有絲分裂各時(shí)期的高倍顯微照片．
（3）實(shí)驗(yàn)步驟：
Ⅰ．制備細(xì)胞懸浮液．把活的小白鼠胚胎放在培養(yǎng)皿中剪碎，轉(zhuǎn)入錐形瓶中，加入胰蛋白酶液處理，使胚胎組織離散成單個(gè)細(xì)胞，再加入動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液，制成細(xì)胞懸浮液．
Ⅱ．進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)．
①．取A、B、C 三個(gè)潔凈的培養(yǎng)瓶，消毒滅菌，加入等量的細(xì)胞懸浮液；
②．向A培養(yǎng)瓶中加入化學(xué)物質(zhì)甲，向B培養(yǎng)瓶中加入等量的化學(xué)物質(zhì)乙，C瓶中加入等量的蒸餾水，搖勻；
③．把3個(gè)培養(yǎng)瓶放在37℃的恒溫箱中培養(yǎng)．
Ⅲ．制作臨時(shí)裝片．
①．當(dāng)細(xì)胞增殖到大約8代左右時(shí)，同時(shí)從恒溫箱中取出3個(gè)培養(yǎng)瓶，用處理，使培養(yǎng)的細(xì)胞從瓶壁上脫落，加入動(dòng)物細(xì)胞固定液，迅速殺死細(xì)胞并固定細(xì)胞分裂相；
②．靜置一段時(shí)間后，分別從各培養(yǎng)瓶底部吸取適量的細(xì)胞懸浮液，滴在與培養(yǎng)瓶有相同編號(hào)的載玻片的中央，加1-2滴龍膽紫溶液染色，3～5min后，蓋上蓋玻片．
Ⅳ．鏡檢和統(tǒng)計(jì)．
把臨時(shí)裝片放在顯微鏡下，先用低倍鏡后用高倍鏡，尋找處于有絲分裂中期的細(xì)胞，并與小白鼠正常體細(xì)胞有絲分裂各時(shí)期高倍顯微照片對(duì)比以確認(rèn)發(fā)生變異的細(xì)胞，統(tǒng)計(jì)并計(jì)算．
（4）結(jié)果分析與結(jié)論：
①． 經(jīng)研究人員實(shí)驗(yàn)得知，A、B、C三個(gè)培養(yǎng)瓶的Q值依次為：QA=1.3%，QB=12.5%，QC=0.1%，由此可知該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是甲、乙兩種化學(xué)物質(zhì)均有毒性，且乙的毒性比甲的毒性大．
②．在實(shí)驗(yàn)中，C培養(yǎng)瓶起對(duì)照作用，C瓶的Q值說(shuō)明動(dòng)物細(xì)胞在正常培養(yǎng)狀態(tài)下染色體變異頻率非常低．

Answer 1

分析 根據(jù)題干信息“甲、乙兩種可能有一定毒性的化學(xué)物質(zhì)”、“鑒定它們是否有毒性并比較二者毒性的強(qiáng)弱”和“根據(jù)這種變異細(xì)胞占全部培養(yǎng)細(xì)胞的百分?jǐn)?shù)（以下稱Q值），可判斷該化學(xué)物質(zhì)的毒性”，可知自變量為甲乙兩種化學(xué)物質(zhì)，因變量是Q值，即變異細(xì)胞占全部培養(yǎng)細(xì)胞的百分?jǐn)?shù)．
對(duì)照實(shí)驗(yàn)的三個(gè)步驟：取材、編號(hào)；分別作不同的處理；觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果和得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．

解答 解：Ⅱ①．培養(yǎng)瓶需要消毒滅菌處理；
②．根據(jù)單一變量和對(duì)照性原則，向A培養(yǎng)瓶中加入化學(xué)物質(zhì)甲，向B培養(yǎng)瓶中加入等量的化學(xué)物質(zhì)乙，C瓶中加入等量的蒸餾水，搖勻；
Ⅲ．①．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，利用胰蛋白酶處理可以獲得單個(gè)細(xì)胞；
②．觀察有絲分裂需要用龍膽紫溶液將染色體染色．
Ⅳ．有絲分裂中期的細(xì)胞中染色體形態(tài)穩(wěn)定、數(shù)目清晰，整齊地排列在赤道板上．因此用顯微鏡觀察時(shí)要尋找處于有絲分裂中期的細(xì)胞，并與C組對(duì)比以確認(rèn)發(fā)生變異的細(xì)胞，同時(shí)統(tǒng)計(jì)該期變異的細(xì)胞占該期細(xì)胞總數(shù)的百分?jǐn)?shù)（Q值）．
（4）①A、B、C三個(gè)培養(yǎng)瓶的Q值依次為：Q_A=1.3%，Q_B=12.5%，Q_C=0.1%，由此可知該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是①甲、乙兩種化學(xué)物質(zhì)均有毒性；②且乙的毒性比甲的毒性大．
②．在實(shí)驗(yàn)中，C培養(yǎng)瓶起對(duì)照作用，C瓶的Q值說(shuō)明動(dòng)物細(xì)胞在正常培養(yǎng)狀態(tài)下染色體變異頻率非常低．
故答案為：
（3）Ⅱ．①消毒滅菌②等量的化學(xué)物質(zhì)乙
Ⅲ．①胰蛋白酶②龍膽紫溶液
Ⅳ．有絲分裂中變異的細(xì)胞占該期細(xì)胞總數(shù)的百分?jǐn)?shù)（Q值）
（4）①甲、乙兩種化學(xué)物質(zhì)均有毒性，且乙的毒性比甲的毒性大
②對(duì)照動(dòng)物細(xì)胞在正常培養(yǎng)狀態(tài)下染色體變異頻率非常低

點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)物細(xì)胞工程的有關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程，具有一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，能夠遵循單一變量和對(duì)照性原則，再結(jié)合所學(xué)知識(shí)準(zhǔn)確答題．