实验知识详解与训练

实验知识详解与训练——细胞的衰老、凋亡与癌变相关实验设计的思路分析必修一第六章第三、四节细胞的衰老、凋亡与癌变

一、1．根据细胞癌变比例检测有毒物质的毒性主要步骤

(1)利用待测物质配制成动物细胞培养液。

(2)选取正常的动物细胞进行培养。

(3)一段时间后检测癌变细胞占所培养细胞的比例，推测物质的毒性。

2．已经分化的动物细胞全能性受到限制，但它的细胞核仍具有全能性

设计实验并证明如下：

(1)方法步骤：

①从同一只母羊(A)身上取出乳腺上皮细胞分成两组，编号为甲、乙。

②将甲组乳腺上皮细胞直接培养，观察结果；将乙组乳腺上皮细胞核与另一只母羊(B)的去核卵细胞电激融合，观察结果。

③将②中发育形成的早期胚胎移植到第三只羊(C)的子宫内，继续发育，观察最终结果。

(2)实验结果：

只有乙组乳腺上皮细胞核的全能性得以发挥，而甲组乳腺上皮细胞的全能性不能发挥。(3)实验结论：

已经分化的动物细胞全能性受到限制，但它的细胞核仍具有全能性。

3．科学历程启示：探索动物细胞分化发育潜能

(1)用两栖类做的细胞核移植试验

20世纪50年代里，用两栖类做的细胞核移植试验首先取得成功。从豹蛙囊胚期胚中分离单个细胞，取出细胞核，移植到预先去核的卵母细胞中，经过精心培育，这个核移植细胞居然分化发育成蝌蚪，并进而变态发育为正常可育的成体豹蛙。

后来，又有人从爪蟾的蝌蚪肠上皮细胞中提取细胞核，移入经紫外线照射破坏了染色体的未受精的卵中，所得到的核移植细胞，也分化发育长成成体爪蟾。

(2)核移植试验在哺乳类亦取得成功

20世纪80年代用试验动物小鼠做的核移植试验取得成功。把囊胚期细胞的细胞核移入到去核的受精卵中，核移植细胞在体外培育至囊胚期，再移入受体小鼠子宫内。后来生出的子鼠，其遗传特征与供给细胞核的小鼠一致。

1997年英国罗林斯研究所威尔穆特所领导的研究小组克隆羊试验的成功更引起极大的轰动。

以上介绍的核移植试验，说明两个问题：

①动物细胞分化发育进程中，发育潜能的变窄并不是由于细胞核中基因的丢失。

几次实验供给核的细胞尽管在分化程度上跨度很大，从囊胚期细胞到高度分化的体细胞，但它们的细胞核中都仍保持着足以分化发育成完整个体的全套基因。

②决定发育潜能能否发挥出来的因子在细胞质中。因为接受细胞核的一方都是未受精的或刚受精的卵细胞。用不同方法去核就是破坏核物质，关键的细胞质成分保持未变。在以后的培育中，正是接受细胞中细胞质的成分，才能够使移入的细胞核中的全套遗传信息能够“全面施展”开来。

二、典型例题：

(2011年连云港模拟)下表为环腺苷酸(cAMP)和环鸟苷酸(cGMP)的浓度(M1、M2、M3、M4表示浓度，且M1＜M2＜M3＜M4)对细胞分化的影响情况(“＋”表示促进分化，“－”表示抑制分化)，下列叙述正确的是()

Acampo和cGMP对细胞分化具有调控作用

B．cGMP含量增高时，则促进细胞分化

C．cAMP含量增高时，则抑制细胞分化

D．cAMP和cGMP对细胞分裂没有影响

解析：依据表格中的内容，可以确定随着cAMP浓度的增加其促进细胞分化的作用增强，随着cGMP浓度的增加其抑制细胞分化的作用增强，得出cAMP和cGMP对细胞分化具有调控作用，细胞分化是伴随着细胞分裂而进行的，cAMP和cGMP对细胞分化有调控作用，对细胞分裂也有影响。

答案：A

三、模拟训练

1、近期统计数据显示，癌症已成为我国城乡居民的首要死因。请

根据提供的资料回答

问题：

(1)体外分别培养某种癌细胞和正常体细胞，

右图中代表癌细胞生长曲线的是________。在体内，癌细胞可能侵袭周围正常组织，说明癌细胞具有________的特性。

(2)细胞癌变后，膜表面会出现一些不同于正常细胞的蛋白质，这些蛋白质会成为________，引起机体的免疫应答，在应答中直接使癌细胞裂解的免疫细胞是________。

2、2009年诺贝尔生理学或医学奖授予三位美国科学家，以表彰他们“发现端粒和端粒酶是如何保护染色体的”。端粒是染色体末端的一段特殊的DNA序列。端粒酶是与染色体末端结构相关的一种细胞组分。表中数据显示了细胞癌变与端粒酶活性的关系，据表完成下面的实验：

(1)实验目的：探究端粒酶活性与细胞癌变的关系。

(2)实验材料：癌细胞、端粒酶抑制剂、细胞培养液等。

(3)实验步骤

①__________________(分组并编号)。

②________________(体现单一变量和对照原则)。

③_________________(观察与记录)。

(4)结果预测及结论

①A组比B组增殖代数减少，说明______________。

②A组仍然无限增殖，说明______________。

3、目前临床上癌症治疗的方法，一般是手术切除肿瘤，为防止体内残留癌细胞，在手术后进行化疗，某生物兴趣小组的同学从资料上获知：二氯二乙胺能够阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用。他们推测：二氯二乙胺能抑制癌细胞的增殖，能作为一种癌症的化疗药物，并就此问题设计实验进行了探究。

实验材料：肝部长有肿瘤的小鼠，二氯二乙胺溶液，蒸馏水，生理盐水，含有全部营养物质的细胞培养液，显微镜，血球计数板，试管，吸管等。

(1)其中某位同学实验操作如下：(请将实验内容补充完整)

①取洁净的培养皿一个，加入适量的培养液，从小鼠肝部切取肿瘤组织，剪碎，并用胰蛋白酶处理，使其分散开来，置于培养皿中培养。

②取洁净的试管5支，加入等量的培养液，编号1、2、3、4、5，并在1～4号试管中加入等量的不同浓度的二氯二乙胺溶液，5号试管中加入________。

③从培养皿中吸取等量的培养液置于1～5号试管中，振荡后，在冰箱中培养一段时间。

④从静置的5支试管中吸取适量的培养液置于________内，在显微镜下计数，记录数据。

(2)请你纠正上面这位同学操作上的错误：

①_______________；

②_______________。

(3)另一位同学按照正确的方法进行实验，得到的结果如下：

①在该实验中，遵循了实验设计的________原则和________原则。

②根据实验结果，你能得出的结论是__________________。