Question

【題目】以小鼠腫瘤組織為實驗材料，開展了一系列生物學研究，回答下列問題：

（1）可采用胰蛋白酶處理腫瘤組織獲得腫瘤細胞，原因是______________________。

（2）將獲得的腫瘤細胞培養(yǎng)液稀釋100倍后，用血細胞計數(shù)板（規(guī)格為2mm×2mm×0．1mm）計數(shù)，觀察到的計數(shù)室中細胞分布如圖

①培養(yǎng)液中腫瘤細胞的密度是________________個/mL。

②若在實驗操作時，用滴管從靜置的腫瘤細胞培養(yǎng)液上層取樣稀釋后再計數(shù)，則得到的結(jié)果比實際值__________。

（3）某同學要利用該腫瘤細胞建立腫瘤小鼠模型，在給小鼠接種腫瘤細胞前用射線照射小鼠的________________器官，降低小鼠的_______________________功能，以增加建模成功率。

（4）TdR(胸腺嘧啶核苷)是常用的一種DNA合成抑制劑。適當濃度的TdR就可阻斷DNA的正常復制，而不影響其他時期細胞的運轉(zhuǎn)。某瘤細胞X各時期經(jīng)歷時間依次為G1期為10h、S期6h、G2期8h、M期1h。

科學家利用X細胞和TdR做了如下實驗，每組設置多個重復樣品。（統(tǒng)計各時期細胞數(shù)所占百分比的具體方法不做要求）

分組：A組：培養(yǎng)液+X細胞+TdR（用生理鹽水配置）

B組：________

第一步：培養(yǎng)19h后，檢測統(tǒng)計A、B兩組各時期細胞數(shù)所占百分比（第一次檢測）。

第二步：……

檢測統(tǒng)計A、B兩組各時期細胞數(shù)所占百分比（第二次檢測）

①寫出B組添加試劑情況________________________________

②設計一張表格記錄A、B兩組第一次檢測統(tǒng)計的結(jié)果，并將預期結(jié)果填入表中。___________

③科學家最終想要通過一系列處理使A組的所有細胞均處于G1和S期的交界處，以使細胞周期同步化。請將后續(xù)步驟補充完整。__________________

Answer 1

【答案】胰蛋白酶可消化組織中的膠原纖維和細胞外的其他成分，使細胞分散 3．6×107 偏低 胸腺 細胞免疫 培養(yǎng)液+X細胞+生理鹽水 A、B兩組各時期細胞數(shù)所占百分比第一次統(tǒng)計數(shù)據(jù)表

	G1	S	G2	M
A組	76%	24%	0%	0%
B組	40%	24%	32%	4%

將A組中的TdR全部洗去，更換新鮮培養(yǎng)液培養(yǎng)6h(寫6h-19h之間的任一時間均可)，再向A組中加入TdR培養(yǎng)

【解析】

1、在探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化的實驗中注意事項：

(1)顯微鏡計數(shù)時，對于壓在小方格界線上的酵母菌，應遵循“計上不計下，計左不計右”的原則計數(shù)；

(2)從試管中吸出培養(yǎng)液進行計數(shù)前，需將試管輕輕振蕩幾次，目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，減小誤差；

(3)本實驗不需要設置對照實驗，因不同時間取樣已形成自身對照；需要做重復實驗，目的是盡量減小誤差，需對每個樣品計數(shù)三次，取其平均值；

(4)如果一個小方格內(nèi)酵母菌過多，難以數(shù)清，應當稀釋培養(yǎng)液重新計數(shù)。稀釋的目的是便于酵母菌懸液的計數(shù)，以每個小方格內(nèi)含有4～5個酵母細胞為宜；

(5)每天計數(shù)酵母菌數(shù)量的時間要固定。

2、在高等動物細胞的細胞周期中，各時期經(jīng)歷時間依次為G1期10h，S期6h，G2期8h，M期1h，則細胞周期為25h，G1期細胞占細胞周期的比例為10÷（10+6+8+1）=40%，同理S期細胞占細胞周期的比例為24%，G2期細胞占細胞周期的比例為32%，M期細胞占細胞周期的比例為4%。

（1）由于胰蛋白酶能水解動物細胞間的膠原蛋白等間質(zhì)蛋白質(zhì)，使細胞分散開，所以常常采用胰蛋白酶處理腫瘤組織獲得腫瘤細胞。

（2）①根據(jù)觀察到的計數(shù)室中細胞分布圖，四個角上的中方格內(nèi)細胞數(shù)量分別為9、9、8、10，按照規(guī)格為2mm×2mm×0.1mm并稀釋100倍后計算，培養(yǎng)液中腫瘤細胞的密度為（9+9+8+10）×(400/100)÷(2×2×0.1)×1000×100=3.6×107個/mL。

②由于靜置后的腫瘤細胞培養(yǎng)液中上層細胞含量較少，取樣稀釋后再計數(shù)，得到的結(jié)果比實際值偏低。

（3）由于小鼠體內(nèi)有胸腺等免疫系統(tǒng)，直接給小鼠接種腫瘤細胞會因強大的免疫監(jiān)控和清除功能導致接種不成功，所以在給小鼠接種腫瘤細胞前用射線照射小鼠的胸腺等免疫器官，降低小鼠的細胞免疫功能，以增加建模成功率。

（4）①根據(jù)實驗設計應遵循的對照原則和單一變量原則，實驗組——A組中培養(yǎng)液中加入了含TdR的生理鹽水溶液，則對照組——B組中不加TdR的生理鹽水溶液，其他成分和培養(yǎng)條件相同，即培養(yǎng)液+X細胞+生理鹽水；分別培養(yǎng)19h，統(tǒng)計A、B兩組各時期細胞數(shù)所占百分比，即第一次統(tǒng)計數(shù)據(jù)表。

②由于TdR能抑制DNA合成，阻止細胞進入S期而停留在G1/S交界（看作G1期細胞），因此培養(yǎng)19h后，A組培養(yǎng)液中S期細胞占細胞周期的比例=6/(10+6+8+1)×100%=24%，其余細胞均處于G1期，即比例為76%；B組培養(yǎng)液中沒有加入TdR，細胞正常分裂，因此培養(yǎng)19h后，G1期40%、S期24%、G2期32%、M期4%．據(jù)此繪制表格如下：

A、B兩組各時期細胞數(shù)所占百分比第一次統(tǒng)計數(shù)據(jù)表

	G1	S	G2	M
A組	76%	24%	0%	0%
B組	40%	24%	32%	4%

③將A組中的TdR全部洗脫，更換新鮮培養(yǎng)液培養(yǎng)6h，再向A組中加入TdR，則A組中30%處于S期的細胞也均進入G1期，因此A組的第二次檢測統(tǒng)計結(jié)果是細胞都是G1期（或細胞都是G1/S交界）。