Question

【題目】已知有機物W是一種新型治療癌癥的藥物，欲探究不同濃度的有機物W對人體急性白細(xì)胞增殖的影響。請利用以下材料進(jìn)行研究。

實驗材料：人體急性白細(xì)胞懸液、3mmol/L的有機物W、生理鹽水、含5-溴尿嘧啶脫氧核苷(BrdU)的培養(yǎng)液、姬姆薩染料、卡氏瓶、顯微鏡等。

（要求與說明：1．人體急性白細(xì)胞的細(xì)胞周期正常情況為50小時。BrdU在結(jié)構(gòu)上與胸腺嘧啶脫氧核苷類似，能夠代替后者與腺嘌呤配對，摻入到新合成的一條DNA鏈中，此時染色體經(jīng)姬姆薩染料染色為深藍(lán)；當(dāng)DNA的兩條脫氧核苷酸鏈都摻入BrdU時，染色體經(jīng)姬姆薩染料染色淺藍(lán)。2．分裂指數(shù)是觀察細(xì)胞分裂情況的常見指標(biāo)，它是指某分裂細(xì)胞群中處于有絲分裂M期的細(xì)胞數(shù)占總細(xì)胞數(shù)的百分比）

（1）實驗思路：

①利用濃度為3mmol/L的有機物W溶液和生理鹽水配制出濃度為1mmol/L、2mmol/L的有機物W溶液；

②取卡氏瓶若干，平均分為四組，編號A、B、C、D，分別加入等量且適量的含有BrdU的培養(yǎng)液和人體急性白細(xì)胞懸液。

③搖勻各組卡氏瓶并取少量且等量細(xì)胞懸液，用姬姆薩染料染色后制片，用顯微鏡觀察，統(tǒng)計_____________________________________________________________。

④________________________________________。

⑤在_______________的條件下培養(yǎng)，對各組每隔___________時間，重復(fù)步驟③。

⑥對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計和分析。

（2）請設(shè)計一個表格用于記錄兩個細(xì)胞周期的實驗結(jié)果。

___________________

（3）除以上檢測方法外，還可以利用_____________、___________（寫出兩種儀器）測量細(xì)胞的增殖情況。第二次分裂后期，顯微鏡下能觀察到一個細(xì)胞中有____________條染色體呈淺藍(lán)色。

Answer 1

【答案】統(tǒng)計視野中的總細(xì)胞數(shù)和處于分裂期的細(xì)胞數(shù)，并記錄 向A、B、C組中加入適量濃度為1mmol/L、2mmol/L、3mmol/L的有機物W溶液，在D組中加入等量的生理鹽水 相同且適宜 50小時

組別 時間 項目	A(1mol/L)			B(2mmol/L)			C (3mmol/L)			D(生理鹽水)
	0	50	100	0	50	100	0	50	100	0	50	100
M期細(xì)胞數(shù)
總細(xì)胞數(shù)
分裂指數(shù)

血細(xì)胞計數(shù)板 比濁計 46

【解析】

設(shè)計實驗遵循對照原則，該實驗需要一個空白對照，即添加生理鹽水的對照組，實驗組為1mmol/L、2mmol/L、3mmol/L的有機物W溶液。根據(jù)題中分裂指數(shù)的內(nèi)容，需要統(tǒng)計細(xì)胞的總數(shù)和分裂期的細(xì)胞數(shù)，因此用BrdU培養(yǎng)后，需要統(tǒng)計分裂期的細(xì)胞數(shù)和細(xì)胞總數(shù)。DNA復(fù)制的方式為半保留復(fù)制，第一次分裂完后成，每條染色體上的DNA分子，一條鏈?zhǔn)钦�常，一條鏈?zhǔn)呛��?/span>BrdU，在第二次細(xì)胞分裂間期，DNA復(fù)制后，以正常鏈為模板合成的DNA分子一條鏈含有BrdU，以含有BrdU鏈為模板合成的DNA分子兩條鏈都含有BrdU，這兩個DNA分子位于兩條姐妹染色單體，在分裂后期，著絲點分裂，染色單體分開進(jìn)入兩條染色體中，染色體數(shù)目加倍，但只有兩條鏈都含有BrdU的DNA分子經(jīng)姬姆薩染料，染色淺藍(lán)。

（1）設(shè)計實驗遵循對照原則，該實驗需要一個空白對照，即添加生理鹽水的對照組，實驗組為1mmol/L、2mmol/L、3mmol/L的有機物W溶液。根據(jù)題中分裂指數(shù)的內(nèi)容，需要統(tǒng)計細(xì)胞的總數(shù)和分裂期的細(xì)胞數(shù)，因此用BrdU培養(yǎng)后，需要統(tǒng)計分裂期的細(xì)胞數(shù)和細(xì)胞總數(shù)。因此實驗步驟為：

①利用濃度為3mmol/L的有機物W溶液和生理鹽水配制出濃度為1mmol/L、2mmol/L的有機物W溶液；

②取卡氏瓶若干，平均分為四組，編號A、B、C、D，分別加入等量且適量的含有BrdU的培養(yǎng)液和人體急性白細(xì)胞懸液。

③搖勻各組卡氏瓶并取少量且等量細(xì)胞懸液，用姬姆薩染料染色后制片，用顯微鏡觀察，統(tǒng)計視野中的總細(xì)胞數(shù)和處于分裂期的細(xì)胞數(shù)，并記錄。

④向A、B、C組中分別加入適量的濃度為1mmol/L、2mmol/L、3mmol/L的有機物W溶液，在D組中加入等量的生理鹽水。

⑤在相同且適宜的條件下培養(yǎng)，對各組每隔50小時時，搖勻各組卡氏瓶并取少量等量細(xì)胞懸液，用姬姆薩染料染色后制片，用顯微鏡觀察，統(tǒng)計視野中的總細(xì)胞數(shù)和處于分裂期的細(xì)胞數(shù)，并記錄。

⑥對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計和分析。

（2）探究不同濃度有機物W對人體急性白細(xì)胞增殖影響的實驗記錄表如下：

組別 時間 項目	A(1mol/L)			B(2mmol/L)			C (3mmol/L)			D(生理鹽水)
	0	50	100	0	50	100	0	50	100	0	50	100
M期細(xì)胞數(shù)
總細(xì)胞數(shù)
分裂指數(shù)

（3）除了上述檢測方法，還可以采用血球計數(shù)板和分光光度法，故還可以利用的測量細(xì)胞儀器有血細(xì)胞計數(shù)板、比濁計（分光光度計）。DNA復(fù)制的方式為半保留復(fù)制，第一次分裂完后成，每條染色體上的DNA分子，一條鏈?zhǔn)钦�常，一條鏈?zhǔn)呛��?/span>BdU，在第二次細(xì)胞分裂間期，DNA復(fù)制后，以正常鏈為模板合成的DNA分子一條鏈含有BrdU，以含有BrdU鏈為模板合成的DNA分子兩條鏈都含有BrdU，這兩個DNA分子位于兩條姐妹染色單體，在分裂后期，著絲點分裂，染色單體分開進(jìn)入兩條染色體中，染色體數(shù)目加倍達(dá)到92條，但只有一半的染色體（既46條）兩條鏈都含有BrdU的DNA分子經(jīng)姬姆薩染料染色成淺藍(lán)色。