Question

【題目】以小鼠腫瘤組織為實(shí)驗(yàn)材料，開展了一系列生物學(xué)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(xì)胞，原因是______________________。

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

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

②若在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，用滴管從靜置的腫瘤細(xì)胞培養(yǎng)液上層取樣稀釋后再計(jì)數(shù)，則得到的結(jié)果比實(shí)際值__________。

（3）某同學(xué)要利用該腫瘤細(xì)胞建立腫瘤小鼠模型，在給小鼠接種腫瘤細(xì)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(dāng)濃度的TdR就可阻斷DNA的正常復(fù)制，而不影響其他時(shí)期細(xì)胞的運(yùn)轉(zhuǎn)。某瘤細(xì)胞X各時(shí)期經(jīng)歷時(shí)間依次為G1期為10h、S期6h、G2期8h、M期1h。

科學(xué)家利用X細(xì)胞和TdR做了如下實(shí)驗(yàn)，每組設(shè)置多個(gè)重復(fù)樣品。（統(tǒng)計(jì)各時(shí)期細(xì)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(xì)胞+TdR（用生理鹽水配置）

B組：________

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

第二步：……

檢測統(tǒng)計(jì)A、B兩組各時(shí)期細(xì)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(shè)計(jì)一張表格記錄A、B兩組第一次檢測統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，并將預(yù)期結(jié)果填入表中。___________

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

Answer 1

【答案】胰蛋白酶可消化組織中的膠原纖維和細(xì)胞外的其他成分，使細(xì)胞分散 3．6×107 偏低 胸腺 細(xì)胞免疫 培養(yǎng)液+X細(xì)胞+生理鹽水 A、B兩組各時(shí)期細(xì)胞數(shù)所占百分比第一次統(tǒng)計(jì)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(shí)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(shí)驗(yàn)中注意事項(xiàng)：

(1)顯微鏡計(jì)數(shù)時(shí)，對于壓在小方格界線上的酵母菌，應(yīng)遵循“計(jì)上不計(jì)下，計(jì)左不計(jì)右”的原則計(jì)數(shù)；

(2)從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)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(shí)驗(yàn)不需要設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)，因不同時(shí)間取樣已形成自身對照；需要做重復(fù)實(shí)驗(yàn)，目的是盡量減小誤差，需對每個(gè)樣品計(jì)數(shù)三次，取其平均值；

(4)如果一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過多，難以數(shù)清，應(yīng)當(dāng)稀釋培養(yǎng)液重新計(jì)數(shù)。稀釋的目的是便于酵母菌懸液的計(jì)數(shù)，以每個(gè)小方格內(nèi)含有4～5個(gè)酵母細(xì)胞為宜；

(5)每天計(jì)數(shù)酵母菌數(shù)量的時(shí)間要固定。

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

（1）由于胰蛋白酶能水解動物細(xì)胞間的膠原蛋白等間質(zhì)蛋白質(zhì)，使細(xì)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(xì)胞。

（2）①根據(jù)觀察到的計(jì)數(shù)室中細(xì)胞分布圖，四個(gè)角上的中方格內(nèi)細(xì)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(jì)算，培養(yǎng)液中腫瘤細(xì)胞的密度為（9+9+8+10）×(400/100)÷(2×2×0.1)×1000×100=3.6×107個(gè)/mL。

②由于靜置后的腫瘤細(xì)胞培養(yǎng)液中上層細(xì)胞含量較少，取樣稀釋后再計(jì)數(shù)，得到的結(jié)果比實(shí)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(xì)胞會因強(qiáng)大的免疫監(jiān)控和清除功能導(dǎo)致接種不成功，所以在給小鼠接種腫瘤細(xì)胞前用射線照射小鼠的胸腺等免疫器官，降低小鼠的細(xì)胞免疫功能，以增加建模成功率。

（4）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的對照原則和單一變量原則，實(shí)驗(yàn)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(xì)胞+生理鹽水；分別培養(yǎng)19h，統(tǒng)計(jì)A、B兩組各時(shí)期細(xì)胞數(shù)所占百分比，即第一次統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表。

②由于TdR能抑制DNA合成，阻止細(xì)胞進(jìn)入S期而停留在G1/S交界（看作G1期細(xì)胞），因此培養(yǎng)19h后，A組培養(yǎng)液中S期細(xì)胞占細(xì)胞周期的比例=6/(10+6+8+1)×100%=24%，其余細(xì)胞均處于G1期，即比例為76%；B組培養(yǎng)液中沒有加入TdR，細(xì)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(shí)期細(xì)胞數(shù)所占百分比第一次統(tǒng)計(jì)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(xì)胞也均進(jìn)入G1期，因此A組的第二次檢測統(tǒng)計(jì)結(jié)果是細(xì)胞都是G1期（或細(xì)胞都是G1/S交界）。