Question

17．科研人員想研究“在胰島素使用總量不變的前提下，胰島素使用次數(shù)對同一組織不同細(xì)胞株克隆效率的影響”．請完成實(shí)驗(yàn)思路，并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果．
實(shí)驗(yàn)材料：M濃度胰島素溶液（小鼠血漿晝夜平均胰島素濃度）、培養(yǎng)液、小鼠皮膚生發(fā)層組織（能增殖）、胰蛋白酶、3種抗體、生理鹽水等．
（要求與說明：答題時不考慮加入胰島素溶液后的培養(yǎng)液體積變化等誤差；不同濃度的胰島素溶液加入細(xì)胞培養(yǎng)液的間隔時間為24小時；抗體能識別特定的膜蛋白質(zhì)，但不損傷細(xì)胞）
（1）實(shí)驗(yàn)思路：

細(xì)胞株類型	胰島素濃度	加入胰島素次數(shù)	檢測內(nèi)容
細(xì)胞株1	M	1	30小時后每培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞數(shù)量
	$\frac{M}{2}$	2
	$\frac{M}{3}$	3

①向有小鼠皮膚生發(fā)層組織的培養(yǎng)液中加入胰蛋白酶獲得單細(xì)胞懸浮液，再轉(zhuǎn)入特殊培養(yǎng)液中進(jìn)行原代培養(yǎng)，然后將其分成3瓶，并分別在每瓶中加入一種抗體從而獲取3種特殊細(xì)胞，分別命名為細(xì)胞株1、2、3．
②將M濃度胰島素溶液分別稀釋到原濃度的$\frac{1}{2}$、$\frac{1}{3}$，備用．
③實(shí)驗(yàn)分組及操作．若實(shí)驗(yàn)在適宜條件下進(jìn)行72小時，以細(xì)胞株1為例，將細(xì)胞株1均分為3份實(shí)驗(yàn)，請完成下列表格．
（2）實(shí)驗(yàn)分析：
①本實(shí)驗(yàn)用克隆化細(xì)胞株而不是原代培養(yǎng)物作實(shí)驗(yàn)材料，原因是未經(jīng)克隆化細(xì)胞株中的細(xì)胞具有異質(zhì)性．
②按照上述實(shí)驗(yàn)操作，可能還會產(chǎn)生一定的誤差，改進(jìn)的辦法是每組增加若干樣品（或重復(fù)實(shí)驗(yàn)），求平均細(xì)胞數(shù)．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)的目的是為了研究在胰島素使用總量不變的前提下，胰島素使用次數(shù)對同一組織不同細(xì)胞株克隆效率的影響．根據(jù)實(shí)驗(yàn)的對照原則和單一變量原則，將M濃度胰島素溶液分別稀釋到原濃度的$\frac{1}{2}$、$\frac{1}{3}$，則胰島素濃度為M，加1次胰島素；胰島素濃度為$\frac{M}{2}$，分2次加胰島素；胰島素濃度為$\frac{M}{3}$，分3次加胰島素．克隆化細(xì)胞株中的細(xì)胞具有遺傳物質(zhì)均一，表現(xiàn)性狀相似的特點(diǎn)，這樣可以減少實(shí)驗(yàn)誤差．重復(fù)實(shí)驗(yàn)，求平均值，可以減少實(shí)驗(yàn)偶然因素引起的誤差．

解答 解：（1）①腫瘤組織的細(xì)胞之間有一些蛋白質(zhì)類物質(zhì)，根據(jù)酶的專一性，培養(yǎng)之前，腫瘤組織必須先用胰蛋白酶（或膠原蛋白酶）等處理成單個細(xì)胞．獲得單細(xì)胞懸浮液后，再轉(zhuǎn)入特殊培養(yǎng)液中進(jìn)行原代培養(yǎng)，然后將其分成3瓶，并在每瓶中加入一種抗體從而獲取3種特殊細(xì)胞，分別命名為細(xì)胞株1、2、3．③實(shí)驗(yàn)的目的是為了研究在胰島素使用總量不變的前提下，胰島素使用次數(shù)對同一組織不同細(xì)胞株克隆效率的影響．因此胰島素濃度為M，加1次胰島素；胰島素濃度為$\frac{M}{2}$，分2次加胰島素；胰島素濃度為$\frac{M}{3}$，分3次加胰島素．培養(yǎng)30小時后，檢測每培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞數(shù)量．
（2）①克隆化細(xì)胞株中的細(xì)胞具有遺傳物質(zhì)均一，表現(xiàn)性狀相似（或同質(zhì)性/生理特征相同）的特點(diǎn)，這樣可以減少實(shí)驗(yàn)誤差．因此本實(shí)驗(yàn)用克隆化細(xì)胞株而不是原代培養(yǎng)物作實(shí)驗(yàn)材料．
②上述實(shí)驗(yàn)操作中，還可以改進(jìn)的辦法是每個實(shí)驗(yàn)組再增加若干個樣品（或重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟若干次），求平均細(xì)胞總數(shù)，減少實(shí)驗(yàn)偶然因素引起的誤差．
故答案為：
（1）①胰蛋白酶    一種抗體
③
（2）①異質(zhì)性    ②每組增加若干樣品（或重復(fù)實(shí)驗(yàn)），求平均細(xì)胞數(shù)

點(diǎn)評 本題考查動物細(xì)胞培養(yǎng)過程及應(yīng)用、探究實(shí)驗(yàn)，意在考查考生的識記能力和理解所學(xué)知識要點(diǎn)，把握知識間內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力；具有對一些生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力，并能對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理．