Question

2．半滑舌鰨是一種生活于近海溫水性大型底層魚類，雌性個體生長速度是雄性個體的2-4 倍．科學(xué)工作者為了建立半滑舌鰨血淋巴細(xì)胞制備染色體技術(shù)，并用于半滑舌鰨遺傳性別的鑒定，從而為半滑舌鰨雌魚的篩選和性別控制技術(shù)研究奠定基礎(chǔ)，進(jìn)行以下實驗探究：
實驗一：血淋巴細(xì)胞體外培養(yǎng)及預(yù)處理
用1mL 一次性注射器吸取1%的肝素鈉溶液0.1mL，潤濕針管，用75%的酒精棉球消毒魚背部體表，于側(cè)線鱗處采血．將采集的新鮮血樣在超凈臺里接種于全血培養(yǎng)基，排掉最初的2 滴血，每3.8mL 培養(yǎng)基中加0.2mL 全血，分別置于20℃、24℃、28℃、30℃培養(yǎng)48h、60h、72h、96h，將所有樣品分成三批．通過血細(xì)胞記數(shù)，確定最佳體外培養(yǎng)條件，結(jié)果如圖所示．

實驗二：PHA、ConA 和LPS 三種刺激源的作用比較
分別以脂多糖（LPS）、刀豆素A（ConA）和植物血球凝集素（PHA）為刺激源，通過預(yù)實驗確定各個刺激源的最佳作用濃度，分別在各自的最佳作用濃度下培養(yǎng)，每隔8h左右輕搖一次．通過染色體制片觀察統(tǒng)計獲得的分裂相數(shù)目，結(jié)果如表：

刺激源	細(xì)胞總數(shù)	分裂相總數(shù)	有絲分裂指數(shù)（%）
PHA	5447	49	0.899
ConA	4573	11	0.241
LPS	6264	57	0.91

實驗三：染色體制片
培養(yǎng)終了后，首先將細(xì)胞輕輕吹打，然后將所有的細(xì)胞懸液倒入離心管中，1200r/min 常溫下離心4min，棄去上清液，僅留1.0mL上清液和細(xì)胞沉淀．輕吹打沉淀使其形成細(xì)胞懸液，低滲、冰上固定30min，1200r/min 離心4min．重復(fù)固定2 次，離心棄去上清液后，加入少許新鮮的固定液，吹打均勻形成細(xì)胞懸液，取冰凍玻片以足夠的高度滴片，每片滴2～3 滴，烤片后晾干．在10%Giemsa 染色液中室溫染色約30min，蒸餾水沖洗，晾干鏡檢．
分析上述實驗及結(jié)果，回答問題：
（1）在實驗一中，肝素鈉的作用是防止血液凝固，將采集的新鮮血樣在超凈臺里接種于全血培養(yǎng)基，排掉最初的2 滴血的目的是防止采集的血淋巴細(xì)胞被空氣中的雜菌污染．
（2）實驗一的結(jié)果表明，半滑舌鰨血淋巴細(xì)胞體外培養(yǎng)最佳條件是培養(yǎng)溫度是24℃、培養(yǎng)時間是72小時．
（3）實驗二各組實驗除添加的刺激源不同之外，其他條件必須相同且適宜，同時還可以設(shè)計一對照實驗，對照實驗的設(shè)計思路為不加任何刺激源，放入與刺激源體積相同的蒸餾水．
（4）實驗二的結(jié)果表明，三種刺激源中最適合的是脂多糖（LPS）．
（5）實驗三中，要以足夠的高度進(jìn)行滴片，其目的是借助于重力使血淋巴細(xì)胞盡量分散開，10% Giemsa 染色液是細(xì)胞凃片染色劑，通過觀察細(xì)胞中的W染色體鑒定半滑舌鰨的性別．

Answer 1

分析 分析題干信息可知，實驗一的目的是探究探究血淋巴細(xì)胞的最佳體外培養(yǎng)條件，由題圖可知，實驗的自變量是培養(yǎng)的溫度和培養(yǎng)時間，因此是探究淋巴細(xì)胞的最佳培養(yǎng)溫度和培養(yǎng)時間，因變量是血淋巴細(xì)胞的密度．
實驗二的實驗?zāi)康氖翘骄縋HA、ConA 和LPS 三種刺激源對血淋巴細(xì)胞的有絲分裂的作用，實驗的自變量是刺激源的種類，因變量是有絲分裂指數(shù)，其他屬于無關(guān)變量，無關(guān)變量應(yīng)該保持一致且適宜．
實驗三的實驗?zāi)康氖晴R檢培養(yǎng)細(xì)胞的染色體的核型（染色體組型），用于鑒定半滑舌鰨的性別．

解答 解：（1）實驗一中，用1mL一次性注射器吸取1%的肝素鈉溶液0.1mL潤濕針管，肝素鈉的作用是防止血液凝固；
由于采集的血液在針頭處與空氣接觸，會造成污染，因此將采集的新鮮血樣在超凈臺里接種于全血培養(yǎng)基時要排掉最初的2 滴血．
（2）分析題圖曲線可知，與其他溫度相比，培養(yǎng)溫度為24℃時相同時間內(nèi)血巴細(xì)胞的密度最大，溫度為℃時，培養(yǎng)時間為72血淋巴細(xì)胞密度達(dá)到最大值，因此半滑舌鰨血淋巴細(xì)胞體外培養(yǎng)最佳條件是培養(yǎng)溫度是24℃、培養(yǎng)時間是72小時．
（3）實驗二的自變量是刺激源的種類，有絲分裂指數(shù)是因變量，其他如各個刺激源的濃度、培養(yǎng)時間和條件等屬于無關(guān)變量，無關(guān)變量應(yīng)保持一致且適宜；該實驗還應(yīng)該設(shè)置一組空白對照，對照實驗應(yīng)該以等量的蒸餾水替代刺激源，其他與實驗組相同．
（4）分析實驗二的數(shù)據(jù)可知，在脂多糖（LPS）、刀豆素A（ConA）和植物血球凝集素（PHA）中，脂多糖（LPS）的有絲分裂指數(shù)最高，為最適宜的刺激．
（5）實驗三是通過制作裝片，觀察培養(yǎng)細(xì)胞的染色體組型，以足夠的高度進(jìn)行滴片的目的是借助于重力使血淋巴細(xì)胞盡量分散開；10% Giemsa 染色液是細(xì)胞凃片染色劑；半滑舌鰨的性別決定是ZW型，雌性的性染色體組成是ZW，雄性的是ZZ，可以根據(jù)W染色體鑒定該生物的性別．
故答案為：
（1）防止血液凝固   防止采集的血淋巴細(xì)胞被空氣中的雜菌污染
（2）培養(yǎng)溫度是24℃、培養(yǎng)時間是72小時
（3）相同且適宜   不加任何刺激源，放入與刺激源體積相同的蒸餾水
（4）脂多糖（LPS）
（5）借助于重力使血淋巴細(xì)胞盡量分散開   細(xì)胞凃片   W染色體

點評 本題的知識點是動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程和應(yīng)用，細(xì)胞有絲分裂過程中染色體的行為變化，旨在考查學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康姆治鰧嶒灥淖宰兞俊⒁蜃兞亢蜔o關(guān)變量，并按照實驗設(shè)計的對照原則和單一變量原則分析、評價、完善實驗步驟的能力，對實驗結(jié)果進(jìn)行分析獲取結(jié)論的能力．