Question

探究细胞核的功能

Answer 1

  在探究了细胞部分功能后，我准备探究细胞核的功能。

  细胞核可能有怎样的功能？我猜想细胞核有控制生长发育，遗传，控制性状的功能。我认为它的内部可能有某些结构构造，可以让他控制整个细胞，比如后来我知道的染色体，里面有一个个的基因，这也可以控制细胞遗传，生长。这次我准备探究细胞核控制生长，发育，以及遗传的功能，我需要实验来验证。

  我先设计实验来探究一下细胞核是否具有控制生长功能。怎样设计实验才可以验证这一猜想？首先需要做到有对比实验，以及单因素变量，所以我们在选择材料上要选择同一类的，这样才可以保证两者不受其他因素影响，变量都是一样的。我们可以选择两个变形虫的细胞，因为将它随意变形，切割，他还可以存活。接着，将两个细胞中的其中一个细胞抽出细胞核，此时，两个细胞唯一的变量就是细胞核的有无，然后把它们放入同样环境的培养皿中，等待同样时间后观察两个细胞的死活。我可以先预测一下结果，我猜想有细胞核的细胞最后存活，而没有细胞核的细胞死亡，这也就说明我的猜想正确，只有细胞中有细胞核的时候，细胞才会生长，否则便会死亡。但是如果不是这个结果，就说明我们的猜想是错的，或者没有做到单因素变量。这个实验一定严谨，一定完美吗？有没有问题和漏洞？我想是有的，因为就算是用了两个一模一样的细胞，细胞与细胞之间多少也会有差异，无法完全做到单因素变量，这就会导致实验结果不准确，所以我们可以直接选用一个细胞，因为细胞内部结构均匀分布，不管怎么分割都有相同结构，在不改变其它的结构基础下，只控制细胞核这个变量，这样实验才更加严谨，可靠。接下来，将细胞平分两半，一半有核，一半没有核，放于同样的环境中，等待同样时间后观察。这样就真的做到了单因素变量吗？还没有，因为将它分成两半后，也不能确定每一半中的结构一样，可能某个特殊的结构就可以影响实验结果，所以我们在分离细胞之后还要再做一次对照实验，再将有核的细胞的核抽出，然后观察，再将核放入，然后观察，这样就完成了一个三次对照，更加的严谨，此时只有细胞核这个变量，其他的一切都不变，结果只能是细胞核起的作用，这也做到了单因素变量。如果始终是只有细胞中有细胞核时，细胞可以生长，没有细胞核时细胞死亡，就可以验证我们的猜想，最终的结果确实也是这样，这就验证了我的猜想。细胞核可以控制生长。这已经是我当下想到最严谨，最好控制单因素变量的实验，但是他有没有完全做到控制单因素变量？也不一定，中间可能还会存在问题，但是这个实验至少也形成了临时性共识。

  接着我要设计实验，验证细胞核是否具有控制发育的功能。首先我们要选择一个材料，为了方便观察，我选择了蝾螈的受精卵。为什么不选人类的受精卵？因为人的受精卵只有一毫米，而蝾螈的受精卵有10毫米，更大一点，方便看到。接下来我们该怎么设计实验？怎样可以做到控制单因素变量？我们可以用横溢的方法，用一根头发丝将细胞从中间系上，使一边有核一边无核，同时，他们的中间还能相连接，将这个细胞放入培养皿后等待一段时间都开始观察。我预测结果是有细胞核的一边细胞会不断发育，没有细胞核的一边则会停止发育，如果结果是这样也就可以验证我们的猜想。为了让实验更加的严谨，更有说服力，还需要再加上一组对照实验，将有核一边的核取出，然后观察，再放入，然后观察。同样也可以将无核的那边植入核。最终结果始终是当细胞中有细胞核时细胞继续发育，没细胞核的时候便停止发育，这就验证了我们的猜想。

  现在我想设计实验探究一下细胞核是否具有控制生物遗传的功能。很多亲代与子代之间都有着长相上的相似性，比如一条白狗，它生下来的孩子可能也会是白色的，并且和他长得极为相似，但也可能和他有所差异，这个就是发育过程中的变异，我想这一切都是细胞核所发挥的作用，那么细胞核是否具备遗传的功能？我们该怎样设计实验呢？前两个实验，我们分别将细胞核抽出再植入，或者直接将一个细胞从中间横溢分成两半，但这些方法好像都不适用于我们现在要研究的功能，那该怎么办？既然要探究细胞能否遗传，至少要先有一个亲代和一个子代，这样最后的子代才可以和亲代进行对比，这次的实验材料我依然选择了蝾螈，因为他的卵细胞更大，方便观察，操作。但如果只选用一个蝾螈，让他来孵化一个受精卵，等受精卵长大后和他对比，这好像也说明不了什么，没有什么说服力，也无法很有力的证明细胞核可以控制遗传。所以我们可以进行一次对照，选用两个蝾螈，分别从取出一个受精卵，这个时候将他们的细胞核进行转换，最后再观察结果，看是否具有原本细胞所应该具有的性状。此时，也做到了单因素变量，因为只有细胞核的变量，其他的一切都一样，所以结果也只可能是细胞核导致，就可以说明是细胞核控制的性状。为了更加方便观察，直观看出结果，我们可以验证他们的颜色是否具有遗传性，所以我们可以选择一黑一白的蝾螈，然后分别从身体取出一个受精卵，将白蝾螈的受精卵细胞核去掉，再将黑色蝾螈的细胞核植入白蝾螈细胞的受精卵，然后将放入培养皿中，等待一段时间后观察。我预测结果是黑蝾螈细胞核植入白蝾螈受精卵中后会发育成一个黑蝾螈。如果是这样就验证了我们的猜想。而最终的结果确实也是这样，这就验证了我的猜想，但是这样足够严谨吗？是否足够具有说服力？我认为还不行，我们还可以反过来再验证一下，可以去除黑蝾螈受精卵的细胞核，将白蝾螈的细胞核植入黑蝾螈的受精卵中，结果也是会发育成一个白蝾螈，这样就更加验证我们的猜想，更有说服力。还可以进行多次实验，以确保实验的准确性。最终我得出了结论，细胞核可以控制生物的遗传。这样的遗传在现实中也有很多案例，比如克隆羊多莉，从白面羊A在身体中抽出一个受精卵，且取出细胞核，再从另外一只黑面羊B体内抽出一个受精卵，去除细胞核，接着将白面羊A的细胞核植入黑绵羊B的受精卵中，重组一个新的细胞。再把这个细胞放入代孕母羊C的体内，最终发现发育出来的小羊竟然和白面羊A一模一样，这和我们的实验非常相似，也可以证明细胞核可以控制生物的性状，他再把重组的细胞放入代孕母羊的体内，其实就是为了再次形成对比，可以让实验更具有说服力。这样的克隆在生活中已经越来越多，有更多的生物被克隆成功，但现在的科技还不稳定，需要经过几百次的实验才能成功一次，这样的课楼当然有它的好处，可以让你得到想要的品种，想让他生下来是什么样，就可以是什么样。那当然也有他的劣处，比如这会严重限制生物的多样性，一直克隆同样的品种，也不会发生更多的变异，生物慢慢就会变得单一，当然不是一件好事。可我想如果人们可以合理的运用克隆技术还是可以带来很多便利的，但也要有一个度，不然会带来很多危机。

  细胞核的功能如此多样，并且无比重要，可以说他已经掌控了整个细胞的运作。