Question

2．半滑舌鳎是一种生活于近海温水性大型底层鱼类，雌性个体生长速度是雄性个体的2-4 倍．科学工作者为了建立半滑舌鳎血淋巴细胞制备染色体技术，并用于半滑舌鳎遗传性别的鉴定，从而为半滑舌鳎雌鱼的筛选和性别控制技术研究奠定基础，进行以下实验探究：
实验一：血淋巴细胞体外培养及预处理
用1mL 一次性注射器吸取1%的肝素钠溶液0.1mL，润湿针管，用75%的酒精棉球消毒鱼背部体表，于侧线鳞处采血．将采集的新鲜血样在超净台里接种于全血培养基，排掉最初的2 滴血，每3.8mL 培养基中加0.2mL 全血，分别置于20℃、24℃、28℃、30℃培养48h、60h、72h、96h，将所有样品分成三批．通过血细胞记数，确定最佳体外培养条件，结果如图所示．

实验二：PHA、ConA 和LPS 三种刺激源的作用比较
分别以脂多糖（LPS）、刀豆素A（ConA）和植物血球凝集素（PHA）为刺激源，通过预实验确定各个刺激源的最佳作用浓度，分别在各自的最佳作用浓度下培养，每隔8h左右轻摇一次．通过染色体制片观察统计获得的分裂相数目，结果如表：

刺激源	细胞总数	分裂相总数	有丝分裂指数（%）
PHA	5447	49	0.899
ConA	4573	11	0.241
LPS	6264	57	0.91

实验三：染色体制片
培养终了后，首先将细胞轻轻吹打，然后将所有的细胞悬液倒入离心管中，1200r/min 常温下离心4min，弃去上清液，仅留1.0mL上清液和细胞沉淀．轻吹打沉淀使其形成细胞悬液，低渗、冰上固定30min，1200r/min 离心4min．重复固定2 次，离心弃去上清液后，加入少许新鲜的固定液，吹打均匀形成细胞悬液，取冰冻玻片以足够的高度滴片，每片滴2～3 滴，烤片后晾干．在10%Giemsa 染色液中室温染色约30min，蒸馏水冲洗，晾干镜检．
分析上述实验及结果，回答问题：
（1）在实验一中，肝素钠的作用是防止血液凝固，将采集的新鲜血样在超净台里接种于全血培养基，排掉最初的2 滴血的目的是防止采集的血淋巴细胞被空气中的杂菌污染．
（2）实验一的结果表明，半滑舌鳎血淋巴细胞体外培养最佳条件是培养温度是24℃、培养时间是72小时．
（3）实验二各组实验除添加的刺激源不同之外，其他条件必须相同且适宜，同时还可以设计一对照实验，对照实验的设计思路为不加任何刺激源，放入与刺激源体积相同的蒸馏水．
（4）实验二的结果表明，三种刺激源中最适合的是脂多糖（LPS）．
（5）实验三中，要以足够的高度进行滴片，其目的是借助于重力使血淋巴细胞尽量分散开，10% Giemsa 染色液是细胞凃片染色剂，通过观察细胞中的W染色体鉴定半滑舌鳎的性别．

Answer 1

分析 分析题干信息可知，实验一的目的是探究探究血淋巴细胞的最佳体外培养条件，由题图可知，实验的自变量是培养的温度和培养时间，因此是探究淋巴细胞的最佳培养温度和培养时间，因变量是血淋巴细胞的密度．
实验二的实验目的是探究PHA、ConA 和LPS 三种刺激源对血淋巴细胞的有丝分裂的作用，实验的自变量是刺激源的种类，因变量是有丝分裂指数，其他属于无关变量，无关变量应该保持一致且适宜．
实验三的实验目的是镜检培养细胞的染色体的核型（染色体组型），用于鉴定半滑舌鳎的性别．

解答 解：（1）实验一中，用1mL一次性注射器吸取1%的肝素钠溶液0.1mL润湿针管，肝素钠的作用是防止血液凝固；
由于采集的血液在针头处与空气接触，会造成污染，因此将采集的新鲜血样在超净台里接种于全血培养基时要排掉最初的2 滴血．
（2）分析题图曲线可知，与其他温度相比，培养温度为24℃时相同时间内血巴细胞的密度最大，温度为℃时，培养时间为72血淋巴细胞密度达到最大值，因此半滑舌鳎血淋巴细胞体外培养最佳条件是培养温度是24℃、培养时间是72小时．
（3）实验二的自变量是刺激源的种类，有丝分裂指数是因变量，其他如各个刺激源的浓度、培养时间和条件等属于无关变量，无关变量应保持一致且适宜；该实验还应该设置一组空白对照，对照实验应该以等量的蒸馏水替代刺激源，其他与实验组相同．
（4）分析实验二的数据可知，在脂多糖（LPS）、刀豆素A（ConA）和植物血球凝集素（PHA）中，脂多糖（LPS）的有丝分裂指数最高，为最适宜的刺激．
（5）实验三是通过制作装片，观察培养细胞的染色体组型，以足够的高度进行滴片的目的是借助于重力使血淋巴细胞尽量分散开；10% Giemsa 染色液是细胞凃片染色剂；半滑舌鳎的性别决定是ZW型，雌性的性染色体组成是ZW，雄性的是ZZ，可以根据W染色体鉴定该生物的性别．
故答案为：
（1）防止血液凝固   防止采集的血淋巴细胞被空气中的杂菌污染
（2）培养温度是24℃、培养时间是72小时
（3）相同且适宜   不加任何刺激源，放入与刺激源体积相同的蒸馏水
（4）脂多糖（LPS）
（5）借助于重力使血淋巴细胞尽量分散开   细胞凃片   W染色体

点评 本题的知识点是动物细胞培养的过程和应用，细胞有丝分裂过程中染色体的行为变化，旨在考查学生根据实验目的分析实验的自变量、因变量和无关变量，并按照实验设计的对照原则和单一变量原则分析、评价、完善实验步骤的能力，对实验结果进行分析获取结论的能力．