题目内容
【题目】为研究中心体在动物细胞分裂过程中是否起关键作用,以海拉细胞为实验树料,并以染色体倍性细胞占细胞总数的百分比(可指示细胞分裂是否变化)为观测指标,完善实验思路,预测实验结果并进行分析与讨论。
实验材料:海拉细胞悬液,细胞培养瓶等
(要求与说明:①中心体可用激光处理破坏;②染色体倍性细胞占细胞总数的百分比可用流式细胞术测量;③实验思路涉及的具体操作过程不做要求。)
回答下列问题:
(1)完善实验思路:
___________
(2)预测实验结果与结论
若破坏中心体能引起细胞中的染色体数目加倍,下图为实验后对照组的柱状图,请在同一坐标系中画出实验组的情况。
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(3)分析与讨论
①中心体被激光破坏后可引起细胞中的染色体数目加倍,试分析其原因___________。
②若要得到大量的S期细胞,可采用的方法是___________,原因是__________。
【答案】 ①将海拉细胞悬液均分为A,B两组,罝于细胞培养瓶中在适宜且相同的条件下培养;
②用流式细胞术测量染色体倍性细胞占细胞总数的百分比,并记录;
③用激光破坏A组中部分细胞的中心体;B组不做相应处理,作为对照;
④将A、B组置于相同且适宜的环境中培养相同时间后,重复步骤②;
⑤对所得数据进行处理与分析
中心体被破坏后纺锤体不能形成,有丝分裂后期着丝粒一分为二,染色体数目加倍,但细胞不能一分为二,导致染色体数目加倍 加入DNA复制抑制剂处理 S期进行DNA的复制,加入DNA复制抑制剂后可以使细胞停留在S期
【解析】试题分析:根据题干信息分析,本实验的目的是研究中心体在动物细胞分裂过程中是否起关键作用,因此实验的自变量是中心体是否被破坏,因变量是染色体倍性细胞占细胞总数的百分比,实验设计应该遵循单一变量原则和对照性原则。
(1)根据以上分析和实验提供的材料设计实验:
①将海拉细胞悬液均分为A,B两组,罝于细胞培养瓶中在适宜且相同的条件下培养;
②用流式细胞术测量染色体倍性细胞占细胞总数的百分比,并记录;
③用激光破坏A组中部分细胞的中心体;B组不做相应处理,作为对照;
④将A、B组置于相同且适宜的环境中培养相同时间后,重复步骤②;
⑤对所得数据进行处理与分析。
(2)若破坏中心体能引起细胞中的染色体数目加倍,则中心体破坏后不会引起染色体数目加倍,因此细胞相对数量比对照组少,如图:
。
(3)①中心体被破坏后导致纺锤体不能形成,有丝分裂后期着丝粒一分为二,染色体数目加倍,但细胞不能一分为二,最终导致染色体数目加倍。
②由于S期进行DNA的复制,加入DNA复制抑制剂后可以使细胞停留在S期,因此若要得到大量的S期细胞,可采用的方法是加入DNA复制抑制剂处理。
【题目】镉(Cd)是一种毒性很大的重金属元素,对植物的生长造成伤害,为探究外源钙(Ca)能否缓解Cd的毒害,以洋葱为材料进行有关实验研究,请回答问题:
(1)实验步骤:
①在室温下(25℃)用自来水培养洋葱鳞茎, 待刚长出叶片后选取80棵生长状况一致的洋葱幼苗平均分成__________组,依次编号。
②每组镉处理和钙处理的浓度组合如下表,其他培养条件相同且适宜。
组别 | 镉处理(μmol/ L) | ||||
0 | 10 | 100 | 300 | ||
钙处理 (mmol/ L) | 0 | A1 | B1 | C1 | D1 |
0.1 | A2 | B2 | C2 | D2 | |
1 | A3 | B3 | C3 | D3 | |
10 | A4 | B4 | C4 | D4 | |
③两周后,分别________________________________。
(2)绘制实验结果柱形图如图所示。
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(3)实验分析与讨论:
①A1、B1、C1、D1四组实验结果说明:____________________________________________。
②A、B组实验结果说明:在低镉浓度条件下,外源Ca对洋葱的生长无明显的影响;而C、D组实验结果则说明:在中、高镉浓度条件下,_____________________________________。
③进一步研究发现,Ca2+与Cd2+竞争细胞表面有限的离子通道,当溶液中Ca2+和Cd2+ 同时存在时,Ca2+可显著地________________________________,从而减轻Cd的毒害。
(4)若土壤中过量的镉被洋葱等植物吸收积累,会通过__________传递进入人体,使人体骨骼中的钙大量流失,临床上常补充维生素D来促进人体肠道对钙的吸收。