Question

【題目】物質(zhì)X本身不影響細(xì)胞的生長，但具有對抗生長激素對細(xì)胞生長的影響。為驗(yàn)證物 質(zhì)X的作用，請根據(jù)以下提供的實(shí)驗(yàn)材料與用具，提出實(shí)驗(yàn)思路，預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果并進(jìn)行分析。

材料與用具:小鼠肝細(xì)胞懸液、動物細(xì)胞培養(yǎng)液、生長激素、物質(zhì)X、胰蛋白酶、C02培養(yǎng)箱、培養(yǎng)瓶若干、血細(xì)胞計數(shù)板、顯微鏡等。

（要求與說明：細(xì)胞計數(shù)的具體操作過程不作要求；答題時不考慮加入生長激素和物質(zhì)X后的體積變化等誤差。提供的細(xì)胞均具有分裂能力，只進(jìn)行原代培養(yǎng)且培養(yǎng)條件適宜。）

請回答:

（1）實(shí)驗(yàn)思路：

（2）預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果（用坐標(biāo)系和細(xì)胞數(shù)變化曲線示意圖表示）

（3）分析與討論：

①生長激素具有促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成，還能通過促進(jìn)__________刺激細(xì)胞的生長。

②根據(jù)物質(zhì)X具有對抗生長激素的特性，生長激素分泌過多的幼年個體，可通過注射適量的物質(zhì)X預(yù)防______________________________（填某種病癥）。

Answer 1

【答案】 ①取培養(yǎng)瓶若干個，隨機(jī)均分為四組，編號ABCD，向四組每個培養(yǎng)瓶中加入適量等量的動物細(xì)胞培養(yǎng)液和小鼠肝細(xì)胞懸液，每組設(shè)置若干個重復(fù)樣品

②各取其中的幾個樣品，搖勻，在顯微鏡下用血細(xì)胞計數(shù)板分別計數(shù)，并記錄細(xì)胞數(shù)

③向A組每個培養(yǎng)瓶中加入X，B組每個培養(yǎng)瓶中加入生長激素，C組每個培養(yǎng)瓶中加入生長激素和X，D組不作處理

④將各組樣品放入CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一段合適的時間后，各取其中的幾個樣品，加入胰蛋白酶，搖勻，在顯微鏡下用血細(xì)胞計數(shù)板分別計數(shù)并記錄細(xì)胞數(shù)

⑤每隔一段時間重復(fù)④

⑥對所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析 細(xì)胞增大和數(shù)量增多 巨人癥

【解析】本題借助于動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)驗(yàn)證物質(zhì)X的作用，要求考生把握動物細(xì)胞培養(yǎng)的操作程序，能利用所學(xué)知識設(shè)計實(shí)驗(yàn)，根據(jù)對照實(shí)驗(yàn)設(shè)計的單一變量原則和對照原則，驗(yàn)證物質(zhì)X的作用；能根據(jù)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果并以合適的方式呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果；此題難度較大，對使用學(xué)科語言準(zhǔn)確表述生物學(xué)實(shí)驗(yàn)思路要求較高。

（1）實(shí)驗(yàn)思路：根據(jù)題意可知，本實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證物質(zhì)X本身不影響細(xì)胞的生長，但具有對抗生長激素對細(xì)胞生長的影響作用，因此實(shí)驗(yàn)的自變量是細(xì)胞培養(yǎng)液中添加的物質(zhì)種類，因變量為培養(yǎng)液中細(xì)胞數(shù)目變化；對照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計應(yīng)遵循單一變量原則和對照原則，結(jié)合題意和題給材料與試劑，可選擇正常培養(yǎng)的細(xì)胞為空白對照組，正常培養(yǎng)的培養(yǎng)液中添加生長激素的為實(shí)驗(yàn)組1，正常培養(yǎng)的培養(yǎng)液中添加物質(zhì)X的為實(shí)驗(yàn)組2，正常培養(yǎng)的培養(yǎng)液中添加生長激素和物質(zhì)X的為實(shí)驗(yàn)組3，并將各組細(xì)胞放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)，定時檢測各組培養(yǎng)液中細(xì)胞數(shù)量并記錄，具體實(shí)驗(yàn)思路可安排如下：

①取培養(yǎng)瓶若干個，隨機(jī)均分為四組，編號ABCD，向四組每個培養(yǎng)瓶中加入適量等量的動物細(xì)胞培養(yǎng)液和小鼠肝細(xì)胞懸液，每組設(shè)置若干個重復(fù)樣品

②各取其中的幾個樣品，搖勻，在顯微鏡下用血細(xì)胞計數(shù)板分別計數(shù)，并記錄細(xì)胞數(shù)

③向A組每個培養(yǎng)瓶中加入X，B組每個培養(yǎng)瓶中加入生長激素，C組每個培養(yǎng)瓶中加入生長激素和X，D組不作處理

④將各組樣品放入CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一段合適的時間后，各取其中的幾個樣品，加入胰蛋白酶，搖勻，在顯微鏡下用血細(xì)胞計數(shù)板分別計數(shù)并記錄細(xì)胞數(shù)

⑤每隔一段時間重復(fù)④

⑥對所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析

（2）預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果：驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和結(jié)論是唯一的，即支持實(shí)驗(yàn)假設(shè)，對本實(shí)驗(yàn)來說，即實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)支持“物質(zhì)X本身不影響細(xì)胞的生長，但具有對抗生長激素對細(xì)胞生長的影響作用”這一結(jié)論，因此，根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)思路，可用下圖坐標(biāo)系和細(xì)胞數(shù)變化曲線示意圖表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

（3）分析與討論：

①生長激素具有促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成，還能通過促進(jìn)細(xì)胞增大和數(shù)量增多刺激細(xì)胞的生長。

②根據(jù)物質(zhì)X具有對抗生長激素的特性，因此對生長激素分泌過多的幼年個體，可通過注射適量的物質(zhì)X預(yù)防巨人癥。