Question

【題目】已知有機物W是一種新型治療癌癥的藥物，欲探究不同濃度的有機物W對人體急性白細胞增殖的影響。請利用以下材料進行研究。

實驗材料：人體急性白細胞懸液、3mmol/L的有機物W、生理鹽水、含5-溴尿嘧啶脫氧核苷(BrdU)的培養(yǎng)液、姬姆薩染料、卡氏瓶、顯微鏡等。

（要求與說明：1．人體急性白細胞的細胞周期正常情況為50小時。BrdU在結構上與胸腺嘧啶脫氧核苷類似，能夠代替后者與腺嘌呤配對，摻入到新合成的一條DNA鏈中，此時染色體經姬姆薩染料染色為深藍；當DNA的兩條脫氧核苷酸鏈都摻入BrdU時，染色體經姬姆薩染料染色淺藍。2．分裂指數是觀察細胞分裂情況的常見指標，它是指某分裂細胞群中處于有絲分裂M期的細胞數占總細胞數的百分比）

（1）實驗思路：

①利用濃度為3mmol/L的有機物W溶液和生理鹽水配制出濃度為1mmol/L、2mmol/L的有機物W溶液；

②取卡氏瓶若干，平均分為四組，編號A、B、C、D，分別加入等量且適量的含有BrdU的培養(yǎng)液和人體急性白細胞懸液。

③搖勻各組卡氏瓶并取少量且等量細胞懸液，用姬姆薩染料染色后制片，用顯微鏡觀察，統計_____________________________________________________________。

④________________________________________。

⑤在_______________的條件下培養(yǎng)，對各組每隔___________時間，重復步驟③。

⑥對實驗數據進行統計和分析。

（2）請設計一個表格用于記錄兩個細胞周期的實驗結果。

___________________

（3）除以上檢測方法外，還可以利用_____________、___________（寫出兩種儀器）測量細胞的增殖情況。第二次分裂后期，顯微鏡下能觀察到一個細胞中有____________條染色體呈淺藍色。

Answer 1

【答案】統計視野中的總細胞數和處于分裂期的細胞數，并記錄 向A、B、C組中加入適量濃度為1mmol/L、2mmol/L、3mmol/L的有機物W溶液，在D組中加入等量的生理鹽水 相同且適宜 50小時

組別 時間 項目	A(1mol/L)			B(2mmol/L)			C (3mmol/L)			D(生理鹽水)
	0	50	100	0	50	100	0	50	100	0	50	100
M期細胞數
總細胞數
分裂指數

血細胞計數板 比濁計 46

【解析】

設計實驗遵循對照原則，該實驗需要一個空白對照，即添加生理鹽水的對照組，實驗組為1mmol/L、2mmol/L、3mmol/L的有機物W溶液。根據題中分裂指數的內容，需要統計細胞的總數和分裂期的細胞數，因此用BrdU培養(yǎng)后，需要統計分裂期的細胞數和細胞總數。DNA復制的方式為半保留復制，第一次分裂完后成，每條染色體上的DNA分子，一條鏈是正常，一條鏈是含有BrdU，在第二次細胞分裂間期，DNA復制后，以正常鏈為模板合成的DNA分子一條鏈含有BrdU，以含有BrdU鏈為模板合成的DNA分子兩條鏈都含有BrdU，這兩個DNA分子位于兩條姐妹染色單體，在分裂后期，著絲點分裂，染色單體分開進入兩條染色體中，染色體數目加倍，但只有兩條鏈都含有BrdU的DNA分子經姬姆薩染料，染色淺藍。

（1）設計實驗遵循對照原則，該實驗需要一個空白對照，即添加生理鹽水的對照組，實驗組為1mmol/L、2mmol/L、3mmol/L的有機物W溶液。根據題中分裂指數的內容，需要統計細胞的總數和分裂期的細胞數，因此用BrdU培養(yǎng)后，需要統計分裂期的細胞數和細胞總數。因此實驗步驟為：

①利用濃度為3mmol/L的有機物W溶液和生理鹽水配制出濃度為1mmol/L、2mmol/L的有機物W溶液；

②取卡氏瓶若干，平均分為四組，編號A、B、C、D，分別加入等量且適量的含有BrdU的培養(yǎng)液和人體急性白細胞懸液。

③搖勻各組卡氏瓶并取少量且等量細胞懸液，用姬姆薩染料染色后制片，用顯微鏡觀察，統計視野中的總細胞數和處于分裂期的細胞數，并記錄。

④向A、B、C組中分別加入適量的濃度為1mmol/L、2mmol/L、3mmol/L的有機物W溶液，在D組中加入等量的生理鹽水。

⑤在相同且適宜的條件下培養(yǎng)，對各組每隔50小時時，搖勻各組卡氏瓶并取少量等量細胞懸液，用姬姆薩染料染色后制片，用顯微鏡觀察，統計視野中的總細胞數和處于分裂期的細胞數，并記錄。

⑥對實驗數據進行統計和分析。

（2）探究不同濃度有機物W對人體急性白細胞增殖影響的實驗記錄表如下：

組別 時間 項目	A(1mol/L)			B(2mmol/L)			C (3mmol/L)			D(生理鹽水)
	0	50	100	0	50	100	0	50	100	0	50	100
M期細胞數
總細胞數
分裂指數

（3）除了上述檢測方法，還可以采用血球計數板和分光光度法，故還可以利用的測量細胞儀器有血細胞計數板、比濁計（分光光度計）。DNA復制的方式為半保留復制，第一次分裂完后成，每條染色體上的DNA分子，一條鏈是正常，一條鏈是含有BdU，在第二次細胞分裂間期，DNA復制后，以正常鏈為模板合成的DNA分子一條鏈含有BrdU，以含有BrdU鏈為模板合成的DNA分子兩條鏈都含有BrdU，這兩個DNA分子位于兩條姐妹染色單體，在分裂后期，著絲點分裂，染色單體分開進入兩條染色體中，染色體數目加倍達到92條，但只有一半的染色體（既46條）兩條鏈都含有BrdU的DNA分子經姬姆薩染料染色成淺藍色。