Question

18．衛(wèi)生部發(fā)布的《蘇丹紅危險性報告評估》中，提到蘇丹紅是一種人工色素（工業(yè)染料），在人體內代謝生成相應的胺類．但最近還發(fā)現含蘇丹紅Ⅳ號的紅心蛋，某校學生擬對蘇丹紅Ⅳ號的致癌作用進行探究，有兩組同學草擬了各自的實驗方案．
第一組的實驗方案
（1）實驗材料和用具：大鼠若干只，普通飼料，三種不同劑量的蘇丹紅Ⅳ號溶液A、B、C（溶度分別為低、中、高），其他所需條件都得到滿足．
（2）實驗目的：探究蘇丹紅Ⅳ號能否誘導大鼠肝癌的發(fā)生．
（3）方法步驟：
第一步：選擇身體健康、發(fā)育正常、體重相同的大鼠若干，隨機均分為甲、乙、丙、丁四組，分別飼養(yǎng)．
第二步：四組大鼠每天飼喂等量的飼料，其中甲、乙、丙三組大鼠的飼料中分別添加等量的蘇丹紅Ⅳ號溶液A、B和C．
第三步：在適宜的相同條件下飼養(yǎng)2年．
第四步：2年后，檢查大鼠的健康狀況，統(tǒng)計各組大鼠肝癌的發(fā)生率．
（4）請你寫出該組同學實驗的可能結果或對可能的結果進行分析．
①如果四組大鼠肝癌發(fā)生率相同（或都不發(fā)生肝癌），說明蘇丹紅Ⅳ號不會誘發(fā)大鼠肝癌．
②如果肝癌發(fā)生率為丙＞乙＞甲＞丁，說明說明蘇丹紅IV號會誘發(fā)大鼠肝癌，劑量越大癌變率越大；．
③如果甲、乙、丙大鼠肝癌發(fā)生率相近，都高于丁，說明說明蘇丹紅IV號會誘發(fā)大鼠肝癌，但跟劑量大小無關．
第二組同學只有想法和思路，還沒有形成具體的實驗方案，請你幫助完成．
（1）實驗思路：以小鼠離體細胞為實驗材料，用“動物細胞培養(yǎng)技術”對其致癌性進行檢測．
（2）如果細胞發(fā)生了癌變，則這些細胞的特點是癌細胞的主要特征是能夠無限增殖，形態(tài)結構發(fā)生了變化，細胞表面發(fā)生了變化，（3點）．
（3）如果按照相應的設計思路，應該以形態(tài)變異的細胞數目占全部培養(yǎng)細胞數目的百分數作為蘇丹紅Ⅳ號引起動物細胞癌變的依據．
（4）假如結果統(tǒng)計如下表．

培養(yǎng)瓶編號	1	2	3	4	5	6
添加的蘇丹紅Ⅳ號的 質量濃度/mg•L-1	0	10	50	100	300	900
變異細胞占全部細胞的比例	0	0	1/106	1/106	1/106	1/106

為此，你應進行的具體操作是：
第一步：剪取一定量的小鼠肝臟組織細胞，進行動物細胞培養(yǎng)，形成細胞群；
第二步：取大小相同的六只培養(yǎng)瓶編號為1-6，，加入等量的動物細胞培養(yǎng)液，再分別加入等量的小鼠離體肝臟細胞；
第三步：向1號培養(yǎng)瓶中加適量水，向2～6號培養(yǎng)瓶中加入等量不同溶度的蘇丹紅IV號添加劑，在適宜條件下培養(yǎng)一段時間；
第四步：取樣制作臨時裝片，進行顯微觀察；
第五步：記錄變異的細胞數目．
結論：低濃度的蘇丹紅IV號致癌性很小，濃度在100mg/L以上致癌性明顯．．

Answer 1

分析 本題是關于實驗與探究能力的考查．
實驗設計時要遵循對照原則和單一變量原則．要注意無關變量應該相同且適宜．
“蘇丹紅”是一種化學染色劑，并非食品添加劑．它的化學成份中含有一種叫萘的化合物，該物質具有偶氮結構，由于這種化學結構的性質決定了它具有致癌性，對人體的肝腎器官具有明顯的毒性作用．蘇丹紅屬于化工染色劑，主要是用于石油、機油和其他的一些工業(yè)溶劑中，目的是使其增色，也用于鞋、地板等的增光． 又名“蘇丹”．

解答 解：第一組實驗：
根據實驗目的：探究蘇丹紅IV號能否誘導大鼠肝癌的發(fā)生．可以推測出可能的實驗結果及結論：
①如果四組大鼠肝癌發(fā)生率相同（或都不發(fā)生肝癌），說明蘇丹紅IV號不會誘發(fā)大鼠肝癌；
②如果肝癌發(fā)生率為丙＞乙＞甲＞丁，說明蘇丹紅IV號會誘發(fā)大鼠肝癌，劑量越大癌變率越大；
③如果甲、乙、丙大鼠肝癌發(fā)生率相近，都高于丁，說明蘇丹紅IV號會誘發(fā)大鼠肝癌，但跟劑量大小無關．
第二組實驗：
（2）癌細胞的主要特征是能夠無限增殖，形態(tài)結構發(fā)生了變化，細胞表面發(fā)生了變化．
（3）根據實驗思路：以小鼠離體細胞為實驗材料，用“動物細胞培養(yǎng)技術”對其致癌性進行檢測．應該以形態(tài)變異的細胞數目占全部培養(yǎng)細胞數目的百分數作為鑒別蘇丹紅IV號是否引起動物細胞癌變的依據．
（4）實驗設計時要遵循對照原則和單一變量原則．要注意無關變量應該相同且適宜．
根據無關變量應該相同且適宜，可知第二步：取大小相同的六只培養(yǎng)瓶編號為1-6，加入等量動物細胞培養(yǎng)液，再分別加入等量上一步驟中培養(yǎng)的離體肝臟細胞．
根據遵循單一變量原則和對照原則，可知第三步：向1號培養(yǎng)瓶中加適量水，向2-6號培養(yǎng)瓶中加入等量不同溶度的蘇丹紅IV號添加劑，在適宜條件下培養(yǎng)一段時間．
根據表格中的數據，可以看出：低濃度的蘇丹紅IV號致癌性很小，濃度在100mg/L以上致癌性明顯．
故答案為：
第一組實驗：
①四組大鼠肝癌發(fā)生率相同（或都不發(fā)生肝癌）
②說明蘇丹紅IV號會誘發(fā)大鼠肝癌，劑量越大癌變率越大
③說明蘇丹紅IV號會誘發(fā)大鼠肝癌，但跟劑量大小無關
第二組實驗：
（2）癌細胞的主要特征是能夠無限增殖，形態(tài)結構發(fā)生了變化，細胞表面發(fā)生了變化
（3）形態(tài)變異的細胞數目占全部培養(yǎng)細胞數目的百分數
（4）第二步：取大小相同的六只培養(yǎng)瓶編號為1-6
第三步：適量水    等量不同溶度的蘇丹紅IV號添加劑
結論：低濃度的蘇丹紅IV號致癌性很小，濃度在100mg/L以上致癌性明顯．

點評 本題以圖表為載體，考查學生獲取和處理信息的能力，分析和解決問題的能力．實驗過程中可以變化的因素稱為變量．其中人為改變的變量稱做自變量，隨著自變量的變化而變化的變量稱做因變量．除自變量外，實驗過程中可能還會存在一些可變因素，對實驗結果造成影響，這些變量稱為無關變量．