科学家观察发现，有一种俗称“熊虫”的动物，若进入“隐生状态”（这时它们的代谢速率几乎可降至0），能耐受零下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

Question

科学家观察发现，有一种俗称“熊虫”的动物，若进入“隐生状态”（这时它们的代谢速率几乎可降至0），能耐受零下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，使组织细胞免受低温造成的损伤”．请设计一实验方案，用于探究题中假设的真实性．（操作时只要定性即可）
（1）设计实验的目的是___．
（2）为了确保实验的科学性和准确性，用于实验的材料，从化学组成及生理功能看，应该不含有也不能合成___．可以将取自同一动物个体的组织或器官，经过动物细胞培养获得大量实验用的材料．
（3）简述实验操作：
①取经动物细胞培养获得的同种动物细胞适量，等分为甲、乙两组；
②向甲组细胞的培养液中添加___，乙组细胞的培养液中不加；
③___；④___．
（4）写出实验的预期结果及相应结论___．

Answer 1

（1）从题干中“熊虫体液中的海藻糖可以保护组织细胞，使组织细胞免受低温造成的损伤”可得出本实验目的是：探究熊虫产生的海藻糖是否能保护组织细胞，使组织细胞免受低温造成的损伤．
（2）本实验研究海藻糖对组织细胞的影响，确认海藻糖为自变量，试验中应排除掉试验材料中的海藻糖的影响，所以用于实验的材料，从化学组成及生理功能看，应该不含有也不能合成海藻糖，实验用的材料可以将取自同一动物个体的组织或器官，经过动物细胞培养获得．
（3）简述实验操作：
①第一步，试验设计时要符合无关变量相同且适宜的原则，先将经动物细胞培养获得的同种动物细胞适量，等分为甲、乙两组；②第二步，控制好单一变量，将甲乙两组采取不同的处理措施，实验组加入海藻糖，对照组不加，即向甲组细胞的培养液中添加一定量由雄虫产生的海藻糖，乙组细胞的培养液中不加；③第三步，控制相同且低温的条件培养，即将甲、乙两组细胞均控制在零下271℃的条件下冰冻数小时；④第四步，观察并记录两组细胞的生活状况．
（4）预期试验结果时要考虑全面，分别有哪几种情况，并得出相应结论，本实验可能的实验结果及结论有两种情况：①甲组细胞均生活良好，乙组细胞均（或大部分）死亡，则说明熊虫产生的海藻糖确实能保护组织细胞，使其免受低温造成的损伤；②甲、乙两组细胞均（或大部分）死亡，则说明熊虫产生的海藻糖不能保护组织细胞，使其免受低温造成的损伤．
故答案为：
（1）探究熊虫产生的海藻糖是否能保护组织细胞，使组织细胞免受低温造成的损伤　
（2）海藻糖
（3）②一定量由熊虫产生的海藻糖   ③将甲、乙两组细胞均控制在零下271℃的条件下冰冻数小时　④观察并记录两组细胞的生活状况
（4）①若甲组细胞均生活良好，乙组细胞均（或大部分）死亡，则说明熊虫产生的海藻糖确实能保护组织细胞，使其免受低温造成的损伤    ②若甲、乙两组细胞均（或大部分）死亡，则说明熊虫产生的海藻糖不能保护组织细胞，使其免受低温造成的损伤