Question

11．癌癥是威脅人類最嚴(yán)重的疾病之一，癌細(xì)胞的特點之一是無限增殖．研究發(fā)現(xiàn)，癌細(xì)胞的無限增殖受某調(diào)控基因的控制．為探究該調(diào)控基因存在于細(xì)胞質(zhì)中還是存在于細(xì)胞核中，研究者進(jìn)行了如圖所示的實驗設(shè)計．請根據(jù)實驗設(shè)計的思路，完成下列問題：
（1）實驗準(zhǔn)備：
①配制動物細(xì)胞培養(yǎng)液：在動物血清中添加葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素等．
②制備單個細(xì)胞：動物組織靠細(xì)胞膜上的某些蛋白質(zhì)緊密黏連，因此可以用蛋白酶分別處理宮頸癌組織和小鼠肝組織，使之分散成單個細(xì)胞．
（2）實驗方案：
①分別使單個癌細(xì)胞和單個肝細(xì)胞核質(zhì)分離，將癌細(xì)胞核和肝細(xì)胞質(zhì)形成重組細(xì)胞甲，將癌細(xì)胞質(zhì)和肝細(xì)胞核形成重組細(xì)胞乙．
②取兩個培養(yǎng)瓶分別編號為甲、乙（與重組細(xì)胞甲、乙對應(yīng)），各加入等量的培養(yǎng)液．
③取等量重組細(xì)胞甲和重組細(xì)胞乙，分別加入甲、乙兩個培養(yǎng)瓶中，在適宜且相同的條件下進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)．
④一段時間后，用顯微鏡觀察甲、乙兩瓶中的細(xì)胞形態(tài)．
（3）預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論：
①若只有甲瓶中細(xì)胞發(fā)生明顯癌變特征變化，則說明調(diào)控基因存在于細(xì)胞核中．
②若只有乙瓶中細(xì)胞發(fā)生明顯癌變特征變化，則說明調(diào)控基因存在于細(xì)胞質(zhì)中．
③若甲、乙兩瓶中細(xì)胞形態(tài)均發(fā)生明顯癌變特征變化，則說明調(diào)控基因可能同時存在于細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中．
④若甲、乙兩瓶中細(xì)胞均沒有明顯癌變特征變化，則無法確定基因所在位置而需要進(jìn)一步實驗，但可推斷該調(diào)控基因的表達(dá)需要細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的共同參與．
（4）問題分析：
①在顯微鏡下鑒別細(xì)胞癌變的主要依據(jù)是細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化；大量細(xì)胞處于分裂狀態(tài)．
②如果細(xì)胞培養(yǎng)液中缺少氨基酸，細(xì)胞一般會停留在細(xì)胞周期的分裂間期．

Answer 1

分析 分析題圖：重組細(xì)胞甲是由癌細(xì)胞核和肝細(xì)胞質(zhì)組成，重組細(xì)胞乙是由癌細(xì)胞質(zhì)和肝細(xì)胞核組成，對重組細(xì)胞甲和乙進(jìn)行培養(yǎng)時，可以通過觀細(xì)胞形態(tài)的變化情況來判斷調(diào)控基因存在于細(xì)胞質(zhì)還是細(xì)胞核內(nèi)．

解答 解：（2）實驗方案：聯(lián)系上下文可知，本步驟是對于重組細(xì)胞的培養(yǎng)，重組細(xì)胞的數(shù)量、培養(yǎng)條件是無關(guān)變量，根據(jù)實驗的單因子變量的原則，無關(guān)變量應(yīng)保持一致且適宜，所以培養(yǎng)方法是：分別取等量重組細(xì)胞甲和重組細(xì)胞乙，分別加入甲、乙兩個培養(yǎng)瓶中，在相同且適宜的條件下進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)．
（3）預(yù)期結(jié)果：
由于本實驗是探究實驗，在預(yù)期結(jié)果獲取結(jié)論時要預(yù)期到各種可能出現(xiàn)的情況，所以預(yù)期結(jié)果和結(jié)論應(yīng)是：
①若甲瓶中的細(xì)胞形態(tài)發(fā)生明顯變化，乙瓶中基本無變化，則調(diào)控基因存在于細(xì)胞核中；
②若乙瓶中的細(xì)胞（或重組乙細(xì)胞分裂產(chǎn)生的細(xì)胞）形態(tài)發(fā)生明顯變化，甲瓶中基本無變化，則調(diào)控基因存在于細(xì)胞質(zhì)中；
③若甲、乙兩瓶中的細(xì)胞（或重組甲、重組乙細(xì)胞分裂產(chǎn)生的細(xì)胞）形態(tài)均發(fā)生明顯變化，則調(diào)控基因可能同時存在于細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中；
④若甲、乙兩瓶中的細(xì)胞（或重組甲、重組乙細(xì)胞分裂產(chǎn)生的細(xì)胞）形態(tài)均沒有發(fā)生變化，則調(diào)控基因的表達(dá)需要細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)相互作用．
（4）問題分析：
①在顯微鏡下鑒別細(xì)胞癌變的主要依據(jù)是細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化；大量細(xì)胞處于分裂狀態(tài)．
②間期的特點是完成DNA的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成，則細(xì)胞培養(yǎng)液中缺少氨基酸，細(xì)胞一般會停留在分裂間期．
故答案為：
（2）③取等量重組細(xì)胞甲和重組細(xì)胞乙，分別加入甲、乙兩個培養(yǎng)瓶中，在適宜且相同的條件下進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)
（3）②若只有乙瓶中細(xì)胞發(fā)生明顯癌變特征變化，則說明調(diào)控基因存在于細(xì)胞質(zhì)中　
③若甲、乙兩瓶中細(xì)胞形態(tài)均發(fā)生明顯癌變特征變化，則說明調(diào)控基因可能同時存在于細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中
（4）①細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化；大量細(xì)胞處于分裂狀態(tài)　
②分裂間期

點評 本題是知識點是通過實驗探究調(diào)控癌細(xì)胞增殖的基因的分布，細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)的關(guān)系，正確分析實驗的類型、實驗?zāi)康�，實驗的自變量、無關(guān)變量和因變量，是解題的關(guān)鍵．