题目内容
【题目】目前,临床上癌症治疗的方法一般是先通过手术切除肿瘤,为杀死体内残留的癌细胞,在手术后进行化疗。有同学从资料上获知:二氯二乙胺能够阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用。由此推测:二氯二乙胺能抑制癌细胞的增殖,可作为一种癌症的化疗药物,并就此问题设计实验进行了探究。
实验材料:肝部长有肿瘤的小鼠,二氯二乙胺溶液,蒸馏水,生理盐水,含有全部营养物质的细胞培养液,显微镜,细胞计数板,试管,吸管等。
(1)下面为一学生设计的实验内容,请根据科学探究要求把实验设计补充完整。实验操作如下:
①取洁净的培养皿一个,加入适量的培养液;从小鼠肝部切取肿瘤组织并将其剪碎,利用_____酶液处理,使细胞分散开,置于培养皿中培养。
②__________________________________。
③从培养皿中吸取等量的培养液置于各试管中,振荡后,在适宜温度下培养一段时间。
④从摇匀的各支试管中吸取适量的培养液置于细胞计数板内,在低倍显微镜下观察计数板三次,记录数据如下。
实验组别 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
二氯二乙胺浓度(mg/mL) | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0 | |
细胞数目(个/mL) | 计数板1 | 318 | 271 | 181 | 89 | 561 |
计数板2 | 319 | 272 | 183 | 93 | 563 | |
计数板3 | 323 | 267 | 176 | 88 | 556 | |
处理方法:____________________ | ___ | ____ | ____ | ___ | ____ |
⑤根据表中所测数据,处理后在方框中用直方图直观地呈现:
__________
(2)上述细胞培养液中必需包含细胞生长的营养物质,如:________________等。
(3)①在该实验中,遵循了实验设计的____________原则和____________原则。
②根据实验结果,你能得出的结论是:
第一,________________________________;第二,________________。
【答案】胰蛋白酶 取洁净的试管5支,分组编号1~5号,其中1~4号加等量的不同浓度的二氯二乙胺溶液,5号试管放等量的生理盐水 求平均值 320 270 180 90 560 糖类、氨基酸、无机盐、水(或碳源 氮源、促生长因子等) 对照 单一变量(控制变量) 在一定范围内,二氯二乙胺能抑制癌细胞的增殖 随二氯二乙胺浓度的增大,抑制作用逐渐增强
【解析】
阅读题干可知,本题的通过实验研究癌症治疗的方法,实验设计应遵循对照原则和单一变量原则,由表中数据可知,二氯二乙胺能抑制癌细胞增殖,且抑制效果与浓度有关。
根据实验涉及的具体内容梳理相关知识点然后分析综合进行解答。
(1)①胰蛋白酶能水解细胞表面的蛋白质,是组织细胞分散开,所以动物细胞培养常用胰蛋白酶处理。
②实验设置应遵循对照性原则和单一变量原则,所以取洁净的试管5支,加入等量的培养液,编号1、2、3、4、5,并在1-4号试管中加入等量的不同浓度的二氯二乙胺溶液,5号试管中加入等量的生理盐水,和前4只试管进行对照。
④表格显示有三个计数板,所以处理方法是求平均值,根据表格数据计算5个试管的平均值分别是320、270、180、90、560。
⑤根据以上分析已知,5个试管的平均值分别是320、270、180、90、560,其中第5个试管是对照组,其余1-4组的二氯二乙胺浓度逐渐升高,而细胞数目逐渐减少,如下图所示:
(2)上述动物细胞培养的培养液成分必需包含细胞生长的营养物质,如糖类、氨基酸、无机盐、水等。
(3)①根据实验步骤分析可知,该实验遵循了单一变量原则和对照性原则。
②根据以上分析可知,随着二氯二乙胺浓度的增加,细胞数目逐渐减少,说明在一定范围内,二氯二乙胺能抑制癌细胞的增殖,且随二氯二乙胺浓度的增大,抑制作用逐渐增强。