Question

癌癥是威脅人類最嚴重的疾病之一，癌細胞的特點之一是無限增殖。研究發(fā)現，癌細胞的無限增殖受某調控基因的控制。為探究該調控基因存在于細胞質中還是存在于細胞核中，研究者進行了如下圖所示的實驗設計。請根據實驗設計的思路，完成下列問題：

(1)實驗準備：

①配制動物細胞培養(yǎng)液：在動物血清中添加葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素等。

②制備單個細胞：動物組織靠細胞膜上的某些蛋白質緊密黏連，因此可以用________分別處理宮頸癌組織和小鼠肝組織，使之分散成單個細胞。

(2)實驗方案：

①分別使單個癌細胞和單個肝細胞核質分離，將癌細胞核和肝細胞質形成重組細胞甲，將癌細胞質和肝細胞核形成重組細胞乙。

②取兩個培養(yǎng)瓶分別編號為甲、乙(與重組細胞甲、乙對應)，各加入等量的培養(yǎng)液。

③________________________________________________________________________。

④一段時間后，用顯微鏡觀察甲、乙兩瓶中的細胞形態(tài)。

(3)預期實驗結果及結論：

①________________________________________________________________________。

②________________________________________________________________________。

③________________________________________________________________________。

④若甲、乙兩瓶中細胞均沒有明顯癌變特征變化，則無法確定基因所在位置而需要進一步實驗，但可推斷該調控基因的表達需要細胞核和細胞質的共同參與。

(4)問題分析：

①在顯微鏡下鑒別細胞癌變的主要依據是______________________________

________________________________________________________________________。

②如果細胞培養(yǎng)液中缺少氨基酸，細胞一般會停留在細胞周期的________。

③假定細胞的染色體數是10，將細胞放入含有³H?胸腺嘧啶的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，請推測其中一個細胞進行3次分裂后，將有________個細胞的染色體被³H標記。

④癌細胞還具有無限增殖的特征。若開始培養(yǎng)時取一滴培養(yǎng)液制成涂片，觀察視野中共有100個癌細胞，經24 h培養(yǎng)后，將培養(yǎng)液稀釋100倍后再取一滴制成涂片，觀察視野中共有16個癌細胞，此癌細胞的細胞周期約為________h。

 

Answer 1

(1)②蛋白酶(或組織蛋白酶、胰蛋白酶、活性蛋白酶等)　(2)③取等量重組細胞甲和重組細胞乙，分別加入甲、乙兩個培養(yǎng)瓶中，在適宜且相同的條件下進行細胞培養(yǎng)　(3)①若只有甲瓶中細胞發(fā)生明顯癌變特征變化，則說明調控基因存在于細胞核中　②若只有乙瓶中細胞發(fā)生明顯癌變特征變化，則說明調控基因存在于細胞質中�、廴艏�、乙兩瓶中細胞形態(tài)均發(fā)生明顯癌變特征變化，則說明調控基因可能同時存在于細胞核和細胞質中

(4)①細胞的形態(tài)結構發(fā)生顯著變化；大量細胞處于分裂狀態(tài)�、诜至验g期　③8�、�6

 

(1)既然“動物組織靠細胞膜上的某些蛋白質緊密黏連”，則“使之分散成單個細胞”需要用蛋白酶處理。(2)對照實驗要遵循單一變量原則和等量原則。(3)預期結果要分別從調控癌變的基因存在于細胞核、細胞質、細胞核和細胞質中進行考慮。(4)①細胞癌變的特征較多，“顯微鏡下鑒別細胞癌變的主要依據”要從可觀察的角度考慮。②“如果細胞培養(yǎng)液中缺少氨基酸”，會影響細胞中的蛋白質合成，需要從細胞周期各時期的特點來解答。③1個細胞進行3次分裂后，將形成8個子細胞，按照DNA散亂分布于紡錘體中央原理，8個子細胞中的染色體都會被³H標記。題干中的“假定細胞的染色體數是10”純屬干擾信息。④稀釋100倍后發(fā)現有16個癌細胞，說明培養(yǎng)24 h后，一滴培養(yǎng)液中癌細胞共有1 600個，為原來的16倍，即2^N＝16，N＝4，可推斷出24 h之內，癌細胞進行了4次分裂，即此癌細胞的細胞周期約為6 h。