题目内容

【题目】已知有机物W是一种新型治疗癌症的药物,欲探究不同浓度的有机物W对人体急性白细胞增殖的影响。请利用以下材料进行研究。

实验材料:人体急性白细胞悬液、3mmol/L的有机物W、生理盐水、含5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)的培养液、姬姆萨染料、卡氏瓶、显微镜等。

(要求与说明:1.人体急性白细胞的细胞周期正常情况为50小时。BrdU在结构上与胸腺嘧啶脱氧核苷类似,能够代替后者与腺嘌呤配对,掺入到新合成的一条DNA链中,此时染色体经姬姆萨染料染色为深蓝;当DNA的两条脱氧核苷酸链都掺入BrdU时,染色体经姬姆萨染料染色浅蓝。2.分裂指数是观察细胞分裂情况的常见指标,它是指某分裂细胞群中处于有丝分裂M期的细胞数占总细胞数的百分比)

(1)实验思路:

①利用浓度为3mmol/L的有机物W溶液和生理盐水配制出浓度为1mmol/L、2mmol/L的有机物W溶液;

②取卡氏瓶若干,平均分为四组,编号A、B、C、D,分别加入等量且适量的含有BrdU的培养液和人体急性白细胞悬液。

③摇匀各组卡氏瓶并取少量且等量细胞悬液,用姬姆萨染料染色后制片,用显微镜观察,统计_____________________________________________________________。

④________________________________________。

⑤在_______________的条件下培养,对各组每隔___________时间,重复步骤③。

⑥对实验数据进行统计和分析。

(2)请设计一个表格用于记录两个细胞周期的实验结果。

___________________

(3)除以上检测方法外,还可以利用_____________、___________(写出两种仪器)测量细胞的增殖情况。第二次分裂后期,显微镜下能观察到一个细胞中有____________条染色体呈浅蓝色。

【答案】统计视野中的总细胞数和处于分裂期的细胞数,并记录 向A、B、C组中加入适量浓度为1mmol/L、2mmol/L、3mmol/L的有机物W溶液,在D组中加入等量的生理盐水 相同且适宜 50小时

组别

时间

项目

A(1mol/L)

B(2mmol/L)

C (3mmol/L)

D(生理盐水)

0

50

100

0

50

100

0

50

100

0

50

100

M期细胞数

总细胞数

分裂指数

血细胞计数板 比浊计 46

【解析】

设计实验遵循对照原则,该实验需要一个空白对照,即添加生理盐水的对照组,实验组为1mmol/L、2mmol/L、3mmol/L的有机物W溶液。根据题中分裂指数的内容,需要统计细胞的总数和分裂期的细胞数,因此用BrdU培养后,需要统计分裂期的细胞数和细胞总数。DNA复制的方式为半保留复制,第一次分裂完后成,每条染色体上的DNA分子,一条链是正常,一条链是含有BrdU,在第二次细胞分裂间期,DNA复制后,以正常链为模板合成的DNA分子一条链含有BrdU,以含有BrdU链为模板合成的DNA分子两条链都含有BrdU,这两个DNA分子位于两条姐妹染色单体,在分裂后期,着丝点分裂,染色单体分开进入两条染色体中,染色体数目加倍,但只有两条链都含有BrdU的DNA分子经姬姆萨染料,染色浅蓝。

(1)设计实验遵循对照原则,该实验需要一个空白对照,即添加生理盐水的对照组,实验组为1mmol/L、2mmol/L、3mmol/L的有机物W溶液。根据题中分裂指数的内容,需要统计细胞的总数和分裂期的细胞数,因此用BrdU培养后,需要统计分裂期的细胞数和细胞总数。因此实验步骤为:

①利用浓度为3mmol/L的有机物W溶液和生理盐水配制出浓度为1mmol/L、2mmol/L的有机物W溶液;

②取卡氏瓶若干,平均分为四组,编号A、B、C、D,分别加入等量且适量的含有BrdU的培养液和人体急性白细胞悬液。

③摇匀各组卡氏瓶并取少量且等量细胞悬液,用姬姆萨染料染色后制片,用显微镜观察,统计视野中的总细胞数和处于分裂期的细胞数,并记录。

④向A、B、C组中分别加入适量的浓度为1mmol/L、2mmol/L、3mmol/L的有机物W溶液,在D组中加入等量的生理盐水。

⑤在相同且适宜的条件下培养,对各组每隔50小时时,摇匀各组卡氏瓶并取少量等量细胞悬液,用姬姆萨染料染色后制片,用显微镜观察,统计视野中的总细胞数和处于分裂期的细胞数,并记录。

⑥对实验数据进行统计和分析。

(2)探究不同浓度有机物W对人体急性白细胞增殖影响的实验记录表如下:

组别

时间

项目

A(1mol/L)

B(2mmol/L)

C (3mmol/L)

D(生理盐水)

0

50

100

0

50

100

0

50

100

0

50

100

M期细胞数

总细胞数

分裂指数

(3)除了上述检测方法,还可以采用血球计数板和分光光度法,故还可以利用的测量细胞仪器有血细胞计数板、比浊计(分光光度计)。DNA复制的方式为半保留复制,第一次分裂完后成,每条染色体上的DNA分子,一条链是正常,一条链是含有BdU,在第二次细胞分裂间期,DNA复制后,以正常链为模板合成的DNA分子一条链含有BrdU,以含有BrdU链为模板合成的DNA分子两条链都含有BrdU,这两个DNA分子位于两条姐妹染色单体,在分裂后期,着丝点分裂,染色单体分开进入两条染色体中,染色体数目加倍达到92条,但只有一半的染色体(既46条)两条链都含有BrdU的DNA分子经姬姆萨染料染色成浅蓝色。

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