Question

8．科学家研究发现，有一种俗称“熊虫”的动物，若进入“隐生状态”（这时它的代谢速率几乎可降至0），能耐受-271℃的冰冻数小时，据研究，“熊虫”进入隐生状态时，它们的体内会大量产生一种叫做海藻糖的二糖．根据上述资料，有人认为“熊虫”体液中的海藻糖可以保护组织细胞，使组织细胞避免受到因低温造成的损伤．
请设计一实验方案，用于探究题中假设的真实性．（操作时只要定性即可）
（1）设计实验的目的是：探究“熊虫”产生的海藻糖是否能保护组织细胞，使组织细胞避免受到因低温造成的损伤．
（2）实验材料的选择及要求：
①用于实验的材料：取同一动物个体的组织或器官，经过动物细胞培养技术获得大量细胞供实验用．
②要求所培养的细胞内不含有（填“含有”或“不含有”）海藻糖．
（3）实验步骤：
①将培养的动物细胞适量、等分为甲、乙两组；
②向甲组细胞的培养液中添加海藻糖，
乙组细胞的培养液中不加；
③将上述细胞培养液在-271℃条件下培养数小时；
④观察并记录两组细胞的生活状况．
（4）实验预期结果及结论：
①若甲组细胞均生活良好，乙组细胞均（或绝大部分）死亡，则说明“熊虫”产生的海藻糖确实能保护组织细胞，使组织细胞避免受到因低温造成的损伤；
②若甲、乙两组细胞均（或绝大部分）死亡，则说明“熊虫”产生的海藻糖不能保护组织细胞，组织细胞因低温而损伤．

Answer 1

分析 实验目的从题中给出的信息即可得出；在实验步骤中应尽可能用“定性”的语言表达．如：“一段时间”、“适宜的温度”、“适量的”、“一定量的”等．研究海藻糖对组织细胞的影响，确认海藻糖为自变量，在设计实验时，实验组加入海藻糖，对照组不加，将其他无关变量控制为等量，创设单一变量．该题研究的是低温对细胞的损伤状况，所以细胞的生活是否良好是观察指标．

解答 解：（1）从题中给出的信息即可得出实验目的．
（2）本实验研究海藻糖对组织细胞的影响，确认海藻糖为自变量，故试验应排除掉试验材料中的海藻糖的影响，并通过动物细胞培养获得大量动物细胞．
（3）试验设计时，第一步，分组，要符合等量原则；第二步，采取不同的处理措施，实验组加入海藻糖，对照组不加，要符合单一变量原则；第三步，控制相同且低温的条件培养；第四步，观察结果，得出结论．
（4）预期试验结果时要考虑全面，分别有哪几种情况，并得出相应结论．
故答案为：
（1）探究“熊虫”产生的海藻糖是否能保护组织细胞，使组织细胞避免受到因低温造成的损伤
（2）②不含有　　
（3）①将培养的动物细胞适量、等分为甲、乙两组     ②海藻糖   ③-271℃
（4）①“熊虫”产生的海藻糖确实能保护组织细胞，使组织细胞避免受到因低温造成的损伤
②甲、乙两组细胞均（或绝大部分）死亡，则说明“熊虫”产生的海藻糖不能保护组织细胞，组织细胞因低温而损伤

点评 本题综合考查了试验设计，解答本题的关键是实验设计时注意对照原则和单一变量原则．