Question

分析资料，回答有关实验探究的问题．资料Ⅰ在南太平洋的某岛的土著福鲁族中，曾流行一种神秘而可怕的疾病

分析资料，回答有关实验探究的问题．资料Ⅰ在南太平洋的某岛的土著福鲁族中，曾流行一种神秘而可怕的疾病．病人会出现步履不稳等小脑失常现象，在晚期神经异常，全身震颤，5个月左右就死亡．人们称之为“库鲁病”．科学家盖都塞克在一次村民们的葬礼上发现人们一边哭，一边把死者的脑片送进嘴里，他若有所思，偷偷将脑片带回来，碾碎后培养，观察是否有细菌和病毒，但什么也没找到．他童心萌发似地尝试一次新的实验，从培养液中抽取一些蛋白质颗粒的悬浮液，注入到猩猩的脑子里，蛋白质会成为病原体吗？他观察了近2年，终于有一天他发现这头猩猩发病了，症状与“库鲁病”相同，他立刻从猩猩的脑组织中取出一小片脑片，研磨后仔细观察，排除了细菌留下的可能，再用核酸分解酶处理，使病毒也不可能留下，只剩下蛋白质部分，他把这些蛋白质再注入到另一头猩猩脑中，30个月后，那头猩猩果然也患上了“库鲁病”，如果事先把上述蛋白质悬浮液用蛋白分解酶处理后，再注入给猩猩，则猩猩不会感染“库鲁病”．后来，盖都塞克发现潜伏在脑组织中的是一种由蛋白质分子构成的朊病毒．盖都塞克因此获得了1976年诺贝尔生理和医学奖．（1）盖都塞克在脑片培养液中没有发现细菌和病毒的存在时，他提出了什么假设？______．实验中他是如何设计对照来证明蛋白质是病原体的？______．（2）实验后他得出什么结论？______．从中你认为科学实验应该包括哪些基本过程？______．（用箭头图表示）资料Ⅱ洋葱（2n=16）为二倍体植物．用不同浓度的秋水仙素，处理植物分生组织5～6小时，能够诱导细胞内染色体加倍．那么，用一定时间的低温（如4℃）处理水培的洋葱根尖时，是否也能诱导细胞内染色体加倍呢？某研究性学习小组同学对这个问题进行了实验探究．（3）首先，他们做出了用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖能够诱导细胞内染色体加倍的假设．请你说出他们提出此假设的依据是______．该小组设计的实验步骤如下：①将洋葱的老根去除，经水培生根后取出．②将洋葱分组，在保持其他培养条件适宜且相同的前提下，分别在常温、4℃条件下进行培养．由于低温处理植物材料时，通常需要较长时间才能产生低温效应，因此，他们对这二组的实验材料分别在培养后的不同时间段（5h、10h、15h、20h、25h等）进行了取样，对所取得的样品进行了如下步骤的处理后进行了探究．即：③剪取根尖，用Carnoy固定液（用3份无水乙醇、1份冰乙酸混匀）固定8h，然后将根尖浸泡在1mol/L盐酸溶液中5～8min．④将根尖取出，放入盛有清水的培养皿中漂洗．⑤用石碳酸-品红试剂染色．⑥制片、镜检．请分析上述实验，回答有关问题：（4）实验中设置常温组的意义是______．步骤③中“将根尖浸泡在1mol/L盐酸溶液中”的作用是______．根据所学的知识推测，石碳酸-品红试剂是一种______性染料．（5）按照本实验设计的思路，可以把在显微镜下观察和比较______作为鉴别低温是否诱导细胞内染色体加倍的依据．为了有利于数据的统计分析，请你根据上述实验过程，帮助该小组同学设计一张统计表．

Answer 1

（1）盖都塞克在脑片培养液中没有发现细菌和病毒的存在时，他提出了引起“库鲁病”的病原体是蛋白质的假说．他的对照实验时：将蛋白质悬浮液用蛋白分解酶处理后，再注入给猩猩．结果是猩猩不会感染“库鲁病”．
（2）实验后，盖都塞克发现潜伏在脑组织中的是一种由蛋白质分子构成的朊病毒．盖都塞克实验的基本过程为：提出疑问-提出假设（引起“库鲁病”的病原体是蛋白质）-设计实验-实施实验-分析结果-得出结论（潜伏在脑组织中的病原体是一种由蛋白质分子构成的朊病毒）．
（3）因为低温能够影响酶的活性（或低温能够抑制纺锤丝形成或着丝点分裂），使细胞不能正常进行有丝分裂，从而引起染色体数目加倍，所以该研究性学习小组提出了用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖能够诱导细胞内染色体加倍的假设．
（4）实验设计要遵循对照原则，所以该实验中设置的常温组是对照组，目的是排除环境因素的干扰．将根尖浸泡在1mol/L盐酸溶液中，即解离，目的是使洋葱根尖组织细胞松散开来．该实验需要对染色体进行染色，而染色体易被碱性染料染成深色，所以石碳酸-品红试剂是一种碱性染料．
（5）该实验有两个变量，即温度和处理时间，在显微镜下观察和比较经过不同温度处理后根尖细胞内染色体的数目（或染色体计数），记录数据，填在以下表中：

培养时间 培养温度	5 h	10 h	15 h	20 h
常温
4℃

最后，根据表中的数据来鉴别低温是否诱导细胞内染色体加倍的依据．
故答案：（1）引起“库鲁病”的病原体是蛋白质
把蛋白质悬浮液用蛋白分解酶处理后，再注入给猩猩
（2）潜伏在脑组织中的病原体是一种由蛋白质分子构成的朊病毒
提出疑问-提出假设-设计实验-实施实验-分析结果-得出结论（合理即给分）
（3）低温能够影响酶的活性（或低温能够抑制纺锤丝形成或着丝点分裂），使细胞不能正常进行有丝分裂
（4）对照组，以排除环境因素的干扰．      使洋葱根尖组织细胞松散开来   碱
（5）经过不同温度处理后根尖细胞内染色体的数目（或染色体计数）

培养时间 培养温度	5 h	10 h	15 h	20 h
常温
4℃

注：设计的表格要达到以下两个要求：
①至少做两个温度的对照（常温和低温）；②间隔相等的培养时间进行取样．