Question

17．科研人员想研究“在胰岛素使用总量不变的前提下，胰岛素使用次数对同一组织不同细胞株克隆效率的影响”．请完成实验思路，并分析实验结果．
实验材料：M浓度胰岛素溶液（小鼠血浆昼夜平均胰岛素浓度）、培养液、小鼠皮肤生发层组织（能增殖）、胰蛋白酶、3种抗体、生理盐水等．
（要求与说明：答题时不考虑加入胰岛素溶液后的培养液体积变化等误差；不同浓度的胰岛素溶液加入细胞培养液的间隔时间为24小时；抗体能识别特定的膜蛋白质，但不损伤细胞）
（1）实验思路：

细胞株类型	胰岛素浓度	加入胰岛素次数	检测内容
细胞株1	M	1	30小时后每培养瓶中的细胞数量
	$\frac{M}{2}$	2
	$\frac{M}{3}$	3

①向有小鼠皮肤生发层组织的培养液中加入胰蛋白酶获得单细胞悬浮液，再转入特殊培养液中进行原代培养，然后将其分成3瓶，并分别在每瓶中加入一种抗体从而获取3种特殊细胞，分别命名为细胞株1、2、3．
②将M浓度胰岛素溶液分别稀释到原浓度的$\frac{1}{2}$、$\frac{1}{3}$，备用．
③实验分组及操作．若实验在适宜条件下进行72小时，以细胞株1为例，将细胞株1均分为3份实验，请完成下列表格．
（2）实验分析：
①本实验用克隆化细胞株而不是原代培养物作实验材料，原因是未经克隆化细胞株中的细胞具有异质性．
②按照上述实验操作，可能还会产生一定的误差，改进的办法是每组增加若干样品（或重复实验），求平均细胞数．

Answer 1

分析 实验的目的是为了研究在胰岛素使用总量不变的前提下，胰岛素使用次数对同一组织不同细胞株克隆效率的影响．根据实验的对照原则和单一变量原则，将M浓度胰岛素溶液分别稀释到原浓度的$\frac{1}{2}$、$\frac{1}{3}$，则胰岛素浓度为M，加1次胰岛素；胰岛素浓度为$\frac{M}{2}$，分2次加胰岛素；胰岛素浓度为$\frac{M}{3}$，分3次加胰岛素．克隆化细胞株中的细胞具有遗传物质均一，表现性状相似的特点，这样可以减少实验误差．重复实验，求平均值，可以减少实验偶然因素引起的误差．

解答 解：（1）①肿瘤组织的细胞之间有一些蛋白质类物质，根据酶的专一性，培养之前，肿瘤组织必须先用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）等处理成单个细胞．获得单细胞悬浮液后，再转入特殊培养液中进行原代培养，然后将其分成3瓶，并在每瓶中加入一种抗体从而获取3种特殊细胞，分别命名为细胞株1、2、3．③实验的目的是为了研究在胰岛素使用总量不变的前提下，胰岛素使用次数对同一组织不同细胞株克隆效率的影响．因此胰岛素浓度为M，加1次胰岛素；胰岛素浓度为$\frac{M}{2}$，分2次加胰岛素；胰岛素浓度为$\frac{M}{3}$，分3次加胰岛素．培养30小时后，检测每培养瓶中的细胞数量．
（2）①克隆化细胞株中的细胞具有遗传物质均一，表现性状相似（或同质性/生理特征相同）的特点，这样可以减少实验误差．因此本实验用克隆化细胞株而不是原代培养物作实验材料．
②上述实验操作中，还可以改进的办法是每个实验组再增加若干个样品（或重复上述实验步骤若干次），求平均细胞总数，减少实验偶然因素引起的误差．
故答案为：
（1）①胰蛋白酶    一种抗体
③
（2）①异质性    ②每组增加若干样品（或重复实验），求平均细胞数

点评 本题考查动物细胞培养过程及应用、探究实验，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理．