Question

19．癌細胞通常是由正常細胞的遺傳物質（基因）發生改變后形成的．某生物興趣小組的同學從資料上獲知：二氯二乙胺能夠阻止參與DNA復制的酶與DNA相互作用．他們推測：二氯二乙胺能抑制癌細胞的增殖，可作為一種癌癥的化療藥物．就此問題．該興趣小組設計實驗進行了探究．
實驗材料：肝部長有腫瘤的小鼠，二氯二乙胺溶液，蒸餾水，生理鹽水，含有全部營養物質的細胞培養液，顯微鏡，血細胞計數板，試管，吸管等．
（1）在進行實驗探究時其中某位同學的實驗操作如下：（請將實驗內容補充完整）
①取潔凈的培養皿一個，加入適量的培養液，從小鼠肝部切取腫瘤組織，剪碎，并用胰蛋白酶處理，使其分散開來，置于培養皿中培養．
②取潔凈的試管5支，加入等量的培養液，編號1、2、3、4、5，并在1～4號試管中加入等量的不同濃度的二氯二乙胺溶液．5號試管中加入等量生理鹽水．
③從培養皿中吸取等量的培養液置于1～5號試管中，振蕩后，在冰箱中培養一段時間．
④從靜置的5支試管中吸取適量的培養液置于血細胞計數板內，在顯微鏡下計數，記錄數據．
⑤請你糾正上面這位同學操作上的兩處錯誤：a在“冰箱中”應改為在“適宜溫度下”或“恒溫箱中”；b“從靜置的5支試管中吸取適量的培養液”應改為“振蕩搖勻后，從5支試管中吸取適量的培養液”．
（2）另一位同學按照正確的方法進行實驗探究，得到的結果如下：

實驗組別	1	2	3	4	5
二氯二乙胺 濃度（mg/mL）	0.1	0.2	0.3	0.4	0
細胞數目（個/mL）	320	275	186	96	560

①在該實驗中，遵循了實驗設計的對照，單一變量原則．
②根據實驗結果，你能得出的結論是二氯二乙胺能抑制癌細胞的增殖，且在一定范圍內，隨二氯二乙胺濃度的增大，抑制作用逐漸增強．
（3）分析小鼠發生癌變的原因及有關問題：
①細胞癌變的根本原因是原癌基因和抑癌基因突變．下列條件可稱為致癌因子的是A、C、D、F、H．
A．紫外線　B．甘油　C．肝炎病毒　D．煤焦油及其衍生物苯　E．葡萄糖　F．尼古丁　G．丙酮酸　H．核輻射
②化療時采用的烷化劑，如二氯二乙胺能夠與DNA分子發生反應，從而阻止參與DNA復制的酶與DNA的相互作用．此類藥品作用于癌細胞周期的間期．
③已知一小鼠癌變前基因型為AABB，現用3種不同顏色的熒光，分別標記癌變后小鼠精原細胞的基因A、B及突變產生的新基因，觀察其分裂過程，發現某個次級精母細胞有3種不同顏色的4個熒光點，其原因是基因A與新基因所在同源染色體的非姐妹染色單體之間發生了交叉互換．

Answer 1

分析 1、分析題目可知，癌細胞的增殖應在“適宜溫度下”或“恒溫箱中”才可完成，試管靜置時，其內的溶液會出現沉淀，吸取培養液時所得每毫升中細胞的數目不準確，因此應搖勻后再吸�。�由表中數據可知，二氯二乙胺能抑制癌細胞增殖，且抑制效果與濃度有關；實驗設計應遵循對照原則和單一變量原則．
2、誘發基因突變的因素．
物理因素，如X射線、γ射線、紫外線、激光等；2、化學因素，如亞硝酸、硫酸二乙酯等；3、生物因素，如肝炎病毒等．

解答 解：（1）②實驗設計應遵循對照原則和單一變量原則，5號試管為對照組，故應加入等量生理鹽水．
④顯微計數法必須用到血細胞計數板進行細胞計數，統計方格內的細胞數目以確定最適濃度．
⑤分析題目可知，癌細胞的增殖應在“適宜溫度下”或“恒溫箱中”才可完成；試管靜置時，其內的溶液會出現沉淀，吸取培養液時所得每毫升中細胞的數目不準確，因此應搖勻后再吸�。�
（2）①實驗設計應遵循對照原則和單一變量原則．
②從圖中試驗數據可知，二氯二乙胺能抑制癌細胞的增殖，且在一定范圍內，隨二氯二乙胺濃度的增大，抑制作用逐漸增強．
（3）①通常能夠引起基因改變的因素可能有A紫外線（物理因素）、C肝炎病毒（生物因素）、D煤焦油及其衍生物苯（化學因素）、F尼古�。ɑ瘜W因素）、H核輻射（物理因素）．
②DNA分子復制發生在有絲分裂的間期，故此類藥品作用于癌細胞周期的間期，從而阻止參與DNA分子復制的酶與DNA的相互作用．
③在減數第一次分裂過程中聯會后，同源染色體分離的同時非同源染色體自由組合．次級精母細胞進行減數第二次分裂，姐妹染色單體分離．由于姐妹染色單體是由同一條染色體通過復制而來的，若不發生交叉互換基因兩兩相同，應該是4個熒光點，2種顏色．因此出現第三種顏色應該是減數第一次分裂前期發生交叉互換的結果．
故答案為：
（1）②等量生理鹽水
④血細胞計數板　
⑤a．在“冰箱中”應改為在“適宜溫度下”或“恒溫箱中”b．“從靜置的5支試管中吸取適量的培養液”應改為“振蕩搖勻后，從5支試管中吸取適量的培養液”
（2）①對照　單一變量　
②二氯二乙胺能抑制癌細胞的增殖，且在一定范圍內，隨二氯二乙胺濃度的增大，抑制作用逐漸增強
（3）①原癌基因和抑癌基因突變    A、C、D、F、H　
②間　
③基因A與新基因所在同源染色體的非姐妹染色單體之間發生了交叉互換

點評 本題結合癌細胞的防治考查了學生試驗設計能力，解答本題的關鍵是正確進行對照試驗設計并根據圖中數據得出正確的結論．