Question

19．癌細胞通常是由正常細胞的遺傳物質(zhì)（基因）發(fā)生改變后形成的．某生物興趣小組的同學從資料上獲知：二氯二乙胺能夠阻止參與DNA復制的酶與DNA相互作用．他們推測：二氯二乙胺能抑制癌細胞的增殖，可作為一種癌癥的化療藥物．就此問題．該興趣小組設(shè)計實驗進行了探究．
實驗材料：肝部長有腫瘤的小鼠，二氯二乙胺溶液，蒸餾水，生理鹽水，含有全部營養(yǎng)物質(zhì)的細胞培養(yǎng)液，顯微鏡，血細胞計數(shù)板，試管，吸管等．
（1）在進行實驗探究時其中某位同學的實驗操作如下：（請將實驗內(nèi)容補充完整）
①取潔凈的培養(yǎng)皿一個，加入適量的培養(yǎng)液，從小鼠肝部切取腫瘤組織，剪碎，并用胰蛋白酶處理，使其分散開來，置于培養(yǎng)皿中培養(yǎng)．
②取潔凈的試管5支，加入等量的培養(yǎng)液，編號1、2、3、4、5，并在1～4號試管中加入等量的不同濃度的二氯二乙胺溶液．5號試管中加入等量生理鹽水．
③從培養(yǎng)皿中吸取等量的培養(yǎng)液置于1～5號試管中，振蕩后，在冰箱中培養(yǎng)一段時間．
④從靜置的5支試管中吸取適量的培養(yǎng)液置于血細胞計數(shù)板內(nèi)，在顯微鏡下計數(shù)，記錄數(shù)據(jù)．
⑤請你糾正上面這位同學操作上的兩處錯誤：a在“冰箱中”應改為在“適宜溫度下”或“恒溫箱中”；b“從靜置的5支試管中吸取適量的培養(yǎng)液”應改為“振蕩搖勻后，從5支試管中吸取適量的培養(yǎng)液”．
（2）另一位同學按照正確的方法進行實驗探究，得到的結(jié)果如下：

實驗組別	1	2	3	4	5
二氯二乙胺 濃度（mg/mL）	0.1	0.2	0.3	0.4	0
細胞數(shù)目（個/mL）	320	275	186	96	560

①在該實驗中，遵循了實驗設(shè)計的對照，單一變量原則．
②根據(jù)實驗結(jié)果，你能得出的結(jié)論是二氯二乙胺能抑制癌細胞的增殖，且在一定范圍內(nèi)，隨二氯二乙胺濃度的增大，抑制作用逐漸增強．
（3）分析小鼠發(fā)生癌變的原因及有關(guān)問題：
①細胞癌變的根本原因是原癌基因和抑癌基因突變．下列條件可稱為致癌因子的是A、C、D、F、H．
A．紫外線　B．甘油　C．肝炎病毒　D．煤焦油及其衍生物苯　E．葡萄糖　F．尼古丁　G．丙酮酸　H．核輻射
②化療時采用的烷化劑，如二氯二乙胺能夠與DNA分子發(fā)生反應，從而阻止參與DNA復制的酶與DNA的相互作用．此類藥品作用于癌細胞周期的間期．
③已知一小鼠癌變前基因型為AABB，現(xiàn)用3種不同顏色的熒光，分別標記癌變后小鼠精原細胞的基因A、B及突變產(chǎn)生的新基因，觀察其分裂過程，發(fā)現(xiàn)某個次級精母細胞有3種不同顏色的4個熒光點，其原因是基因A與新基因所在同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換．

Answer 1

分析 1、分析題目可知，癌細胞的增殖應在“適宜溫度下”或“恒溫箱中”才可完成，試管靜置時，其內(nèi)的溶液會出現(xiàn)沉淀，吸取培養(yǎng)液時所得每毫升中細胞的數(shù)目不準確，因此應搖勻后再吸取．由表中數(shù)據(jù)可知，二氯二乙胺能抑制癌細胞增殖，且抑制效果與濃度有關(guān)；實驗設(shè)計應遵循對照原則和單一變量原則．
2、誘發(fā)基因突變的因素．
物理因素，如X射線、γ射線、紫外線、激光等；2、化學因素，如亞硝酸、硫酸二乙酯等；3、生物因素，如肝炎病毒等．

解答 解：（1）②實驗設(shè)計應遵循對照原則和單一變量原則，5號試管為對照組，故應加入等量生理鹽水．
④顯微計數(shù)法必須用到血細胞計數(shù)板進行細胞計數(shù)，統(tǒng)計方格內(nèi)的細胞數(shù)目以確定最適濃度．
⑤分析題目可知，癌細胞的增殖應在“適宜溫度下”或“恒溫箱中”才可完成；試管靜置時，其內(nèi)的溶液會出現(xiàn)沉淀，吸取培養(yǎng)液時所得每毫升中細胞的數(shù)目不準確，因此應搖勻后再吸�。�
（2）①實驗設(shè)計應遵循對照原則和單一變量原則．
②從圖中試驗數(shù)據(jù)可知，二氯二乙胺能抑制癌細胞的增殖，且在一定范圍內(nèi)，隨二氯二乙胺濃度的增大，抑制作用逐漸增強．
（3）①通常能夠引起基因改變的因素可能有A紫外線（物理因素）、C肝炎病毒（生物因素）、D煤焦油及其衍生物苯（化學因素）、F尼古丁（化學因素）、H核輻射（物理因素）．
②DNA分子復制發(fā)生在有絲分裂的間期，故此類藥品作用于癌細胞周期的間期，從而阻止參與DNA分子復制的酶與DNA的相互作用．
③在減數(shù)第一次分裂過程中聯(lián)會后，同源染色體分離的同時非同源染色體自由組合．次級精母細胞進行減數(shù)第二次分裂，姐妹染色單體分離．由于姐妹染色單體是由同一條染色體通過復制而來的，若不發(fā)生交叉互換基因兩兩相同，應該是4個熒光點，2種顏色．因此出現(xiàn)第三種顏色應該是減數(shù)第一次分裂前期發(fā)生交叉互換的結(jié)果．
故答案為：
（1）②等量生理鹽水
④血細胞計數(shù)板　
⑤a．在“冰箱中”應改為在“適宜溫度下”或“恒溫箱中”b．“從靜置的5支試管中吸取適量的培養(yǎng)液”應改為“振蕩搖勻后，從5支試管中吸取適量的培養(yǎng)液”
（2）①對照　單一變量　
②二氯二乙胺能抑制癌細胞的增殖，且在一定范圍內(nèi)，隨二氯二乙胺濃度的增大，抑制作用逐漸增強
（3）①原癌基因和抑癌基因突變    A、C、D、F、H　
②間　
③基因A與新基因所在同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換

點評 本題結(jié)合癌細胞的防治考查了學生試驗設(shè)計能力，解答本題的關(guān)鍵是正確進行對照試驗設(shè)計并根據(jù)圖中數(shù)據(jù)得出正確的結(jié)論．