Question

现有甲、乙两种可能有一定毒性的化学物质，实验室研究人员欲通过动物细胞培养的方法来鉴定它们是否有毒性，并比较二者毒性的强弱．请你以一个研究人员的身份参与此项研究，完成下列实验报告并回答有关问题． Ⅰ．实验原理：

 

．
根据这种变异细胞占全部培养细胞的百分数（以下称Q值），可判断该化学物质的毒性．
Ⅱ．实验材料：活的小白鼠胚胎．
Ⅲ．药品用具：胰蛋白酶液、动物细胞培养液、动物细胞固定液、适宜浓度的龙胆紫溶液、滴管、培养皿、剪刀、锥形瓶、培养瓶、恒温箱、载玻片、盖玻片、显微镜、小白鼠正常体细胞有丝分裂各时期高倍显微照片． Ⅳ．实验步骤
（1）制备细胞悬浮液
把活的小白鼠胚胎放在培养皿中剪碎，转入锥形瓶中，加入胰蛋白酶液处理，使胚胎组织离散成单个细胞，再加入动物细胞培养液，制成细胞悬浮液．
（2）进行细胞培养
①取A、B、C三个洁净的培养瓶，

 

．
②向A培养瓶中加入化学物质甲，向B培养瓶中加入等量的化学物质乙，并将培养瓶摇匀．
③向C瓶内

 

．
（3）制作临时装片
①当细胞增殖到大约第8代左右时，同时从恒温箱中取出三个培养瓶，用胰蛋白酶液处理，使培养的细胞从瓶壁上脱落，再加入动物细胞固定液以便迅速杀死细胞并固定细胞．
②静置一段时间后，分别从各培养瓶底部吸取适量的细胞悬浮液，滴在与培养瓶有相同编号的载玻片的中央，

 

，3～5min后，盖上盖玻片．
（4）镜检和统计
把临时装片放在显微镜下，先用低倍镜后用高倍镜，寻找处于

 

期的细胞，并与

 

对比以确认发生变异的细胞，同时统计该期变异的细胞占该期细胞总数的百分数（Q值）．
Ⅴ．结果与结论
经研究人员实验得知：A、B、C三个培养瓶的Q值依次为：Q_A=1.3%、Q_B=12.5%、Q_C=0.1%，由此可知该实验的结论是

 

．
Ⅵ．回答问题
在实验中，C培养瓶起什么作用？

 

．

Answer 1

考点：动物细胞与组织培养过程

专题：

分析：1、根据题干信息“甲、乙两种可能有一定毒性的化学物质”、“鉴定它们是否有毒性并比较二者毒性的强弱”和“根据这种变异细胞占全部培养细胞的百分数（以下称Q值），可判断该化学物质的毒性”，可知自变量为甲乙两种化学物质，因变量是Q值，即变异细胞占全部培养细胞的百分数．
2、探究实验的三个步骤：取材、编号；分别作不同的处理；观察实验结果和得出实验结论．

解答： 解：Ⅰ．有毒物质使细胞发生变异，根据实验材料中的龙胆紫（碱性染料，可以将染色体染成深色）可知，将有毒物质加入细胞培养液后，培养的动物细胞会发生染色体数量和结构变异．故实验原理为：有毒物质会使动物细胞发生染色体变异．
Ⅳ．（2）实验设计时要遵循对照原则和单一变量原则，所以本实验要设计三组实验，单一变量是有毒物质的有无和有毒物质的种类．实验步骤为：制成细胞悬浮液；进行细胞培养：①取A、B、C3个洁净的培养瓶，分别放入等量的细胞悬浮液；②向A、B两个培养瓶中分别加入等量的甲、乙溶液，C瓶中加入等量的蒸馏水，摇匀；③把3个培养瓶放在37℃（或适宜温度）的恒温箱中培养．
（3）染色体易被龙胆紫等碱性染料染成深色．因此制作临时装片时要用适宜浓度龙胆紫溶液染色．
（4）有丝分裂中期，染色体形态稳态、数目清晰，因此镜检和统计时应寻找处于有丝分裂中期的细胞，并与C组对比以确认发生变异的细胞，同时统计该期变异的细胞占该期细胞总数的百分数（Q值）．
Ⅴ．经研究人员实验得知，A、B、C三个培养瓶的Q值依次为：Q_A=1.3%，Q_B=12.5%，Q_C=0.1%，由此可知该实验的结论是甲、乙两种化学物质均有毒性，且乙的毒性比甲的毒性大．
②在实验中，C培养瓶起对照作用，C瓶的Q值说明动物细胞在正常培养状态下染色体变异频率非常低．
故答案为：
Ⅰ．有毒物质能诱导细胞产生变异
Ⅳ．（2）①消毒灭菌，加入等量的细胞悬浮液 ③加入等量生理盐水
（3）②用适宜浓度龙胆紫溶液染色
（4）细胞有丝分裂中     C组
Ⅴ．甲、乙都是有毒性的，且乙的毒性大于甲
Ⅵ．对照

点评：本题考查动物细胞培养及相关的探究实验，要求考生明确实验的目的，能正确判断实验的自变量、因变量和无关变量，掌握探究实验的原则，并能据此完善实验步骤和得出正确的实验结论，属于考纲理解和应用层次的考查．