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实验案例探究（四）预测结果结论类实验【案例分析】【案例分析】(2012(2012浙江高考浙江高考)请根据以下提供的实验材料请根据以下提供的实验材料,完善生物制剂完善生物制剂W W对动物不同细胞的分裂具有促进作用的实验思对动物不同细胞的分裂具有促进作用的实验思路路,并预测实验结果。并预测实验结果。实验材料实验材料:培养瓶、培养液、正常体细胞、癌细胞、培养瓶、培养液、正常体细胞、癌细胞、W W、胰蛋白、胰蛋白酶。酶。(要求与说明要求与说明:答题时不考虑加入答题时不考虑加入W W后的体积变化等误差。后的体积变化等误差。提供的细胞均具有分裂能力提供的细胞均具有分裂能力,只进行原代培养且培养条件适宜只进行原代培养且培养条件适宜)请回答请回答:(1)(1)实验思路实验思路:取培养瓶若干个取培养瓶若干个,分组如下分组如下:_:_。每组设置若干个重复样品。每组设置若干个重复样品。各组样品在培养箱中培养一段合适的时间后各组样品在培养箱中培养一段合适的时间后,各取其中的几各取其中的几个样品个样品,加入加入,摇匀摇匀,在显微镜下用血细胞计数板分在显微镜下用血细胞计数板分别计数并记录细胞数。别计数并记录细胞数。重复重复若干次。若干次。(2)(2)预测实验结果预测实验结果(用坐标系和细胞数变化曲线示意图表示用坐标系和细胞数变化曲线示意图表示)。【审题【审题抓准信息抓准信息快速推断】快速推断】关键信息关键信息推断结论推断结论信信息息1 1题干已强调生物制剂题干已强调生物制剂W W对动物不同细胞的分对动物不同细胞的分裂有促进作用裂有促进作用本实验的自变量有两个本实验的自变量有两个:是否加是否加入生物制剂入生物制剂W W、动物细胞的种类、动物细胞的种类信信息息2 2提供了实验材料提供了实验材料:生物生物制剂制剂W,W,正常体细胞正常体细胞,癌癌细胞细胞,培养瓶和培养液培养瓶和培养液,还有胰蛋白酶还有胰蛋白酶本实验自变量有两个本实验自变量有两个,作用对象作用对象有两个有两个,因此分组情况如下因此分组情况如下:培养培养液液+体细胞体细胞;培养液培养液+体细胞体细胞+W;+W;培培养液养液+癌细胞癌细胞;培养液培养液+癌细胞癌细胞+W+W关键信息关键信息推断结论推断结论信信息息3 3中用血细胞计数板分中用血细胞计数板分别计数并记录细胞数别计数并记录细胞数要对细胞进行计数要对细胞进行计数,应使细胞分应使细胞分散开来散开来,胰蛋白酶可以使组织细胰蛋白酶可以使组织细胞相互分散开胞相互分散开信信息息4 4(2)(2)预测实验结果预测实验结果(用坐用坐标系和细胞数变化曲线标系和细胞数变化曲线示意图表示示意图表示)图中横坐标表示时间图中横坐标表示时间,纵坐标表纵坐标表示细胞数示细胞数,根据信息根据信息2 2得出的结得出的结论论,应该有应该有4 4条曲线条曲线【答题【答题规范答案规范答案警示失误】警示失误】(1)(1)A A组组:培养液中加入体细胞培养液中加入体细胞;B;B组组:培养液中加入体细胞培养液中加入体细胞,加入加入W;CW;C组组:培养液中加入癌细胞培养液中加入癌细胞;D;D组组:培养液中加入癌细胞培养液中加入癌细胞,加入加入W W错答错答:A A组组:培养液中加入体细胞培养液中加入体细胞,加入加入W W。B B组组:培养液中加入培养液中加入癌细胞癌细胞,加入加入W W。错因错因:忽视了实验设计应遵循的对照原则。忽视了实验设计应遵循的对照原则。胰蛋白酶胰蛋白酶得分要点得分要点:胰蛋白酶不能答成酶。胰蛋白酶不能答成酶。统计并分析所得数据统计并分析所得数据(其他合理答案均可其他合理答案均可)得分要点得分要点:应对应对中记录的数据进行统计分析。中记录的数据进行统计分析。(2)(2)错答错答:只画出两条曲线只画出两条曲线,或画出四条曲线但未注意四条曲线的高或画出四条曲线但未注意四条曲线的高度。度。错因错因:忽视了题干第一句忽视了题干第一句“生物制剂生物制剂W W对动物不同细胞的分裂具对动物不同细胞的分裂具有促进作用有促进作用”。【类题试做】【类题试做】1.(20111.(2011江苏高考江苏高考)洋葱洋葱(2n=16)(2n=16)为二倍体植物。为比较不为二倍体植物。为比较不同处理方法对洋葱根尖细胞分裂指数同处理方法对洋葱根尖细胞分裂指数(即视野内分裂期细胞数即视野内分裂期细胞数占细胞总数的百分比占细胞总数的百分比)的影响的影响,某研究性学习小组进行了相关某研究性学习小组进行了相关实验。实验。实验步骤如下实验步骤如下:将洋葱的老根去除将洋葱的老根去除,经水培生根后取出。经水培生根后取出。将洋葱分组同时转入质量分数为将洋葱分组同时转入质量分数为0.01%0.01%、0.1%0.1%的秋水仙素溶的秋水仙素溶液中液中,分别培养分别培养24 h24 h、36 h36 h、48 h;48 h;秋水仙素处理停止后再转入秋水仙素处理停止后再转入清水中分别培养清水中分别培养0 h0 h、12 h12 h、24 h24 h、36 h36 h。剪取根尖剪取根尖,用用CarnoyCarnoy固定液固定液(用用3 3份无水乙醇、份无水乙醇、1 1份冰乙酸混匀份冰乙酸混匀)固定固定8 h,8 h,然后将根尖浸泡在然后将根尖浸泡在1 mol/L1 mol/L盐酸溶液中盐酸溶液中5 min5 min8 min8 min。将根尖取出将根尖取出,放入盛有清水的培养皿中漂洗。放入盛有清水的培养皿中漂洗。用石炭酸用石炭酸品红试剂染色。品红试剂染色。制片、镜检制片、镜检;计数、拍照。计数、拍照。实验结果实验结果:不同方法处理后的细胞分裂指数不同方法处理后的细胞分裂指数(%)(%)如下表。如下表。秋水仙素溶液处理秋水仙素溶液处理清水培养时间清水培养时间(h)(h)质量分数质量分数(%)(%)时间时间(h)(h)0 01212242436360.010.01242410.7110.7113.6813.6814.1914.1914.4614.4636369.949.9411.9911.9913.5913.5913.6213.6248487.987.9810.0610.0612.2212.2211.9711.970.10.124247.747.749.099.0911.0711.0710.8610.8636366.126.127.877.879.989.989.819.8148485.975.976.686.687.987.988.568.56请分析上述实验请分析上述实验,回答有关问题回答有关问题:(1)(1)步骤步骤中中“将根尖浸泡在将根尖浸泡在1 mol/L1 mol/L盐酸溶液中盐酸溶液中”的作用是的作用是 。(2)(2)步骤步骤为了获得相应的观察视野为了获得相应的观察视野,镜检时正确的操作方法镜检时正确的操作方法是是 。(3)(3)根据所学的知识推测根据所学的知识推测,石炭酸石炭酸品红试剂是一种品红试剂是一种 性性染料。染料。(4)(4)为了统计数据更加科学为了统计数据更加科学,计数时应采取的方法是计数时应采取的方法是_ 。(5)(5)根据上表结果可以预测如下初步结论根据上表结果可以预测如下初步结论:质量分数为质量分数为的秋水仙素溶液诱导后的细胞分裂指数的秋水仙素溶液诱导后的细胞分裂指数较高。较高。本实验的各种处理中本实验的各种处理中,提高细胞分裂指数的最佳方法是提高细胞分裂指数的最佳方法是_。(6)(6)下面为一位同学在步骤下面为一位同学在步骤所拍摄的显微照片所拍摄的显微照片,形成细胞形成细胞a a的的最可能的原因是最可能的原因是_。【审题【审题抓准信息抓准信息快速推断】快速推断】信息信息1 1 步骤步骤中将洋葱根尖浸泡在中将洋葱根尖浸泡在1 mol/L1 mol/L盐酸溶液中。盐酸溶液中。推论推论:盐酸可以使组织中细胞相互分离开来盐酸可以使组织中细胞相互分离开来,有利于染色、压片。有利于染色、压片。信息信息2 2 步骤步骤中提到石炭酸中提到石炭酸品红试剂染色。品红试剂染色。推论推论:染色体易被碱性染料染成深色染色体易被碱性染料染成深色,石炭酸石炭酸品红试剂是一种品红试剂是一种碱性染料碱性染料,可将染色体染成红色。可将染色体染成红色。信息信息3 3 步骤步骤是制片、观察、计数过程是制片、观察、计数过程,特别提到特别提到“镜检镜检”和和“计数计数”。推论推论:镜检时要用到显微镜镜检时要用到显微镜,先在低倍镜下观察先在低倍镜下观察,后换用高倍镜。后换用高倍镜。计数时为了减少实验误差计数时为了减少实验误差,可以观察多个视野可以观察多个视野,并取平均值。并取平均值。信息信息4 4 表中数据表中数据:将洋葱放入质量分数为将洋葱放入质量分数为0.01%0.01%秋水仙素溶液中秋水仙素溶液中,培养培养24 h24 h后再转入清水中分别培养后再转入清水中分别培养0 h0 h、12 h12 h、24 h24 h、36 h36 h的的分裂指数分别为分裂指数分别为10.7110.71、13.6813.68、14.1914.19、14.4614.46。推论推论:0.01%0.01%秋水仙素溶液诱导后的细胞分裂指数比秋水仙素溶液诱导后的细胞分裂指数比0.1%0.1%秋水仙秋水仙素溶液诱导的高。而且提高细胞分裂指数素溶液诱导的高。而且提高细胞分裂指数的最佳方法是用的最佳方法是用0.01%0.01%秋水仙素溶液诱导秋水仙素溶液诱导24 h,24 h,再在清水中培养再在清水中培养36 h,36 h,此种处理此种处理方法数据为方法数据为14.46,14.46,该值在表中最大。该值在表中最大。信息信息5 5 表格中表格中“秋水仙素溶液处理秋水仙素溶液处理”,图中细胞图中细胞a a的染色体数和的染色体数和视野正中细胞的染色体数。视野正中细胞的染色体数。推论推论:细胞分裂时秋水仙素溶液处理可导致染色体数目加倍细胞分裂时秋水仙素溶液处理可导致染色体数目加倍,图图中细胞中细胞a a的染色体数远少于视野正中细胞的染色体数的染色体数远少于视野正中细胞的染色体数,因此形成因此形成细胞细胞a a的最可能的原因是秋水仙素处理发生在上一个细胞周期的最可能的原因是秋水仙素处理发生在上一个细胞周期纺锤体形成之后。纺锤体形成之后。【规范答案】【规范答案】(1)(1)使组织中细胞相互分离开来使组织中细胞相互分离开来(2)(2)先在低倍镜下观察先在低倍镜下观察,缓慢移动装片缓慢移动装片,发现理想视野后换用高发现理想视野后换用高倍镜倍镜(3)(3)碱碱(4)(4)每组装片观察多个视野每组装片观察多个视野,并取平均值并取平均值(5)(5)0.01%0.01%0.01%0.01%秋水仙素溶液诱导秋水仙素溶液诱导24 h,24 h,再在清水中培再在清水中培养养36 h36 h(6)(6)秋水仙素处理发生在上一个细胞周期纺锤体形成之后秋水仙素处理发生在上一个细胞周期纺锤体形成之后2.2.端粒是真核细胞染色体末端的特殊结构端粒是真核细胞染色体末端的特殊结构,由由DNADNA重复序列和结重复序列和结合蛋白组成。研究发现合蛋白组成。研究发现,随细胞不断增殖随细胞不断增殖,端粒逐渐缩短。当细端粒逐渐缩短。当细胞端粒缩至一定程度时胞端粒缩至一定程度时,细胞停止分裂。端粒酶由细胞停止分裂。端粒酶由RNARNA和蛋白质和蛋白质组成组成,其中其中RNARNA是一段模板序列是一段模板序列,可指导合成端粒可指导合成端粒DNADNA的重复序列。的重复序列。人体内大多数癌细胞都表现出较高的端粒酶活性。请分析回答人体内大多数癌细胞都表现出较高的端粒酶活性。请分析回答:(1)(1)白细胞和淋巴细胞都起源于骨髓中的白细胞和淋巴细胞都起源于骨髓中的。其中。其中细胞在胸腺发育成熟。正常分化出的白细胞能够通过细胞在胸腺发育成熟。正常分化出的白细胞能够通过变形运动吞噬侵入机体的细菌变形运动吞噬侵入机体的细菌,白细胞的变形运动体现了细胞白细胞的变形运动体现了细胞膜具有膜具有的结构特点。的结构特点。(2)(2)端粒酶的作用相当于端粒酶的作用相当于HIVHIV中的中的酶。结合端粒酶酶。结合端粒酶的作用推测的作用推测,癌细胞表现出恶性增殖而不衰老死亡的特点可能癌细胞表现出恶性增殖而不衰老死亡的特点可能是由于是由于造成的。造成的。(3)(3)双歧杆菌是人体肠道内的自然菌群双歧杆菌是人体肠道内的自然菌群,具有抗肿瘤作用。研究具有抗肿瘤作用。研究人员从双歧杆菌中提取出双歧杆菌脂磷壁酸人员从双歧杆菌中提取出双歧杆菌脂磷壁酸(LTA),(LTA),加入细胞培加入细胞培养液中培养人白血病细胞株养液中培养人白血病细胞株HL-60,HL-60,检测检测LTALTA对细胞增殖的影响。对细胞增殖的影响。LTALTA浓度和实验结果如图浓度和实验结果如图1 1所示。所示。此实验中还有一组对照实验此实验中还有一组对照实验,其处理是其处理是_。图。图1 1结果说明结果说明LTALTA能能_,且且LTALTA作用的效果受作用的效果受_的影响。的影响。选用选用LTALTA浓度为浓度为40g/mL40g/mL的培养液中培养的细胞的培养液中培养的细胞,测定端粒酶测定端粒酶活性活性,结果如图结果如图2 2所示。综合两个实验结果所示。综合两个实验结果,可以得出的结论是可以得出的结论是LTALTA通过通过 。【审题【审题抓准信息抓准信息快速推断】快速推断】信息信息1 1 第第(1)(1)中白细胞能进行变形运动。中白细胞能进行变形运动。推论推论:白细胞运动与细胞膜的流动性有关。白细胞运动与细胞膜的流动性有关。信息信息2 2 题干中题干中“端粒酶中端粒酶中RNARNA是一段模板序列是一段模板序列,可指导合成端粒可指导合成端粒DNADNA的重复序列的重复序列”;癌细胞不衰老死亡。癌细胞不衰老死亡。推论推论:第第(2)(2)中端粒酶的作用是指导中端粒酶的作用是指导RNADNA,RNADNA,相当于病毒相当于病毒HIVHIV中中的逆转录酶的逆转录酶;癌细胞增殖可能与端粒酶有关。癌细胞增殖可能与端粒酶有关。信息信息3 3 第第(3)(3)中中“检测检测LTALTA对细胞增殖的影响对细胞增殖的影响”。推论推论:培养液中是否添加培养液中是否添加LTALTA为自变量为自变量,实验组应添加实验组应添加LTA,LTA,对照对照组不添加组不添加LTALTA。信息信息4 4 图图1 1纵坐标为细胞增殖抑制率纵坐标为细胞增殖抑制率,横坐标为时间横坐标为时间,五条曲线五条曲线表示不同浓度。表示不同浓度。推论推论:图图1 1五条曲线均为上升曲线五条曲线均为上升曲线,说明说明LTALTA能抑制白血病细胞能抑制白血病细胞(癌细胞、肿瘤细胞癌细胞、肿瘤细胞)的增殖的增殖,其作用的效果受其作用的效果受LTALTA的浓度和作用的浓度和作用时间的影响。时间的影响。信息信息5 5 图图2 2纵坐标为端粒酶活性相对值纵坐标为端粒酶活性相对值,横坐标为时间。横坐标为时间。推论推论:图图1 1说明随着时间的推移说明随着时间的推移,LTA,LTA对白血病细胞增殖的抑制作对白血病细胞增殖的抑制作用加强用加强,图图2 2说明随着时间的推移说明随着时间的推移,端粒酶活性降低端粒酶活性降低,因此因此LTALTA通通过抑制端粒酶的活性来抑制白血病细胞。过抑制端粒酶的活性来抑制白血病细胞。【规范答案】【规范答案】(1)(1)造血干细胞造血干细胞T T淋巴一定的流动性淋巴一定的流动性(2)(2)逆转录端粒酶有较高活性逆转录端粒酶有较高活性(3)(3)培养液中不添加培养液中不添加LTALTA抑制白血病细胞抑制白血病细胞(癌细胞、肿瘤细癌细胞、肿瘤细胞胞)的增殖的增殖LTALTA的浓度和作用时间的浓度和作用时间抑制端粒酶的活性来抑制白血病细胞抑制端粒酶的活性来抑制白血病细胞(癌细胞、肿瘤细胞癌细胞、肿瘤细胞)
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