Question

科学家研究发现，有一种俗称“熊虫”的动物，若进入“隐生状态”（这时它的代谢速率几乎可降至0），能耐受-271 ℃的冰冻数小时，据研究，“熊虫”进入隐生状态时，它们的体内会大量产生一种叫做海藻糖的二糖。根据上述资料，有人认为“熊虫”体液中的海藻糖可以保护组织细胞，使组织细胞避免受到因低温造成的损伤。

请设计一个实验方案，用于探究海藻糖是否能保护组织细胞，使组织细胞避免受到因低温造成的损伤。（操作时只要定性即可）

（1）为了确保实验的科学性和准确性，从化学组成及生理功能看，用于实验材料的组织细胞应具有______________(填“含有”或“不含有”)海藻糖的特点。

（2）实验步骤：

①取适量同种、大小、生理状况相近的动物细胞，等分成甲、乙两组（以甲组为实验组）；

②______________________________________________________；

③将上述细胞培养液在________条件下培养数小时；

④观察甲、乙两组细胞生活状况。

（3）实验预期结果及结论：________________________________________________________

Answer

不含有 甲加海藻糖，乙不加海藻糖 -271℃ 若甲组细胞生长良好，乙组细胞死亡则假设成立；若甲、乙两组细胞都死亡，则假设不成立

【解析】

根据题意，实验目的是探究海藻糖是否能保护组织细胞，使组织细胞避免受到因低温造成的损伤，可知海藻糖为自变量，故在设计实验时，实验组应加入海藻糖，对照组不加，将其他无关变量控制为等量，创设单一变量，该实验研究的是低温（-271 ℃）对细胞的损伤状况，因此细胞的生活是否良好是观察指标；预期试验结果时要考虑全面，分别有：①“熊虫”产生的海藻糖确实能保护组织细胞，使组织细胞避免受到因低温造成的损伤，则实验组细胞生长良好，对照组细胞死亡；②若实验组和对照组细胞均（或绝大部分）死亡，则说明“熊虫”产生的海藻糖不能保护组织细胞，组织细胞因低温而损伤；据此分析。

（1）本实验研究海藻糖对组织细胞的影响，有无海藻糖为自变量，故实验应排除掉实验材料中的海藻糖的影响，用于实验材料的组织细胞应不含有海藻糖。

（2）实验步骤：②甲组加入海藻糖，乙组不加；

③将上述细胞培养液在相同且低温（-271 ℃）的条件下培养数小时；

（3）预期试验结果：

①若甲组细胞生长良好，乙组细胞死亡，则假设成立，即海藻糖能保护组织细胞，使组织细胞避免受到因低温造成的损伤；

②若甲、乙两组细胞都死亡，则假设不成立，说明“熊虫”产生的海藻糖不能保护组织细胞，组织细胞会因低温而损伤。