Question

1．实验室研究人员欲通过动物细胞培养的方法来鉴定甲、乙两种化学物质毒性，并比较二者毒性的强弱．请你以一个研究人员的身份参与此项研究，完成下列实验报告并回答有关问题．
实验原理：有毒物质能诱导细胞产生变异，根据这种变异细胞占全部培养细胞的百分数（以下称Q值），可判断该化学物质的毒性．
实验材料：活的小白鼠胚胎．
药品用具：胰蛋白酶液、动物细胞培养液、动物细胞固定液、适宜浓度的龙胆紫溶液、滴管、培养皿、剪刀、锥形瓶、培养瓶、恒温箱、载玻片、盖玻片、显微镜、小白鼠正常体细胞有丝分裂各时期高倍显微照片．
实验步骤：
（1）制备细胞悬浮液：把活的小白鼠胚胎放在培养皿中剪碎，转入锥形瓶中，加入胰蛋白酶液处理，使胚胎组织分散成单个细胞，再加入动物细胞培养液，制成细胞悬浮液．
（2）进行细胞培养：
①取A、B、C三个洁净的培养瓶，消毒灭菌，加入等量的细胞悬浮液．
②向A培养瓶中加入化学物质甲，向B培养瓶中加入等量的化学物质乙，向C瓶内加入等量的生理盐水，并将培养瓶摇匀．
③在实验中，C培养瓶起什么作用？对照．
（3）制作临时装片：
①当细胞增殖到大约第8代左右时，同时从恒温箱中取出三个培养瓶，用胰蛋白酶液处理，使培养的细胞从瓶壁上脱落，再加入动物细胞固定液以便迅速杀死细胞并固定细胞．
②静置一段时间后，分别从各培养瓶底部吸取适量的细胞悬浮液，滴在与培养瓶有相同编号的载玻片的中央，用适宜浓度的龙胆紫溶液染色，3～5min后，盖上盖玻片．
（4）镜检和统计：
把临时装片放在显微镜下，先用低倍镜后用高倍镜，寻找处于细胞有丝分裂中期的细胞，并与C组对比以确认发生变异的细胞，同时统计该期变异的细胞占该期细胞总数的百分数（Q值）．
（5）结果与结论：经研究人员实验得知：A、B、C三个培养瓶的Q值依次为：QA=1.3%、QB=12.5%、QC=0.1%，由此可知该实验的结论是甲、乙都是有毒性的，且乙的毒性大于甲．

Answer 1

分析 根据题干信息“甲、乙两种可能有一定毒性的化学物质”、“鉴定它们是否有毒性并比较二者毒性的强弱”和“根据这种变异细胞占全部培养细胞的百分数（以下称Q值），可判断该化学物质的毒性”，可知自变量为甲乙两种化学物质，因变量是Q值，即变异细胞占全部培养细胞的百分数．
对照实验的三个步骤：取材、编号；分别作不同的处理；观察实验结果和得出实验结论．

解答 解：（1）在动物细胞培养过程中，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，将细胞分散成单个．
（2）进行细胞培养：
实验设计时要遵循对照原则和单一变量原则，所以本实验要设计三组实验，单一变量是有毒物质的有无和有毒物质的种类．
①取A、B、C三个洁净的培养瓶，消毒灭菌，加入等量的细胞悬浮液；
②向A培养瓶中加入化学物质甲，向B培养瓶中加入等量的化学物质乙，并将培养瓶摇匀；
③C瓶不作处理，作为对照．
（3）①当细胞增殖到大约8代左右时，同时从恒温箱中取出3个培养瓶，用胰蛋白酶液处理，使培养的细胞从瓶壁上脱落，再加入动物细胞固定液以便迅速杀死细胞并固定细胞．
②静置一段时间后，分别从各培养瓶底部吸取适量的细胞悬浮液，滴在与培养瓶有相同编号的载玻片的中央，滴加用适宜浓度的龙胆紫液染色，3-5min后，盖上盖玻片．
（4）有丝分裂中期的细胞中染色体形态稳定、数目清晰，整齐地排列在赤道板上．因此用显微镜观察时要寻找处于有丝分裂中期的细胞，并与C组对比以确认发生变异的细胞，同时统计该期变异的细胞占该期细胞总数的百分数（Q值）．
（5）A、B、C三个培养瓶的Q值依次为：Q_A=1.3%，Q_B=12.5%，Q_C=0.1%，由此可知该实验的结论是①甲、乙两种化学物质均有毒性；②且乙的毒性比甲的毒性大．
故答案为：
（1）胰蛋白酶液
（2）消毒灭菌   等量的化学物质乙   对照
（3）从瓶壁上脱落适宜浓度的龙胆紫溶液
（4）细胞有丝分裂中期该期变异的细胞占该期细胞总数的百分数（Q值）
（5）甲、乙都是有毒性的，且乙的毒性大于甲

点评 本题考查探究实验，意在考查提升学生理解动物细胞培养和分析实验的能力．实验设计时要注意单一变量原则和对照原则．要注意无关变量应该相同且适宜．