科学家发现一种叫“熊虫”的动物，能耐受零下271℃的冰冻数小时（这时它的代谢率几乎降至0）．此时，它们的体内会大量产生一种叫做海藻糖的二糖．实验证明该动物体液中的海藻糖可以

Question

科学家发现一种叫“熊虫”的动物，能耐受零下271℃的冰冻数小时（这时它的代谢率几乎降至0）．此时，它们的体内会大量产生一种叫做海藻糖的二糖．实验证明该动物体液中的海藻糖可以使组织细胞避免因低温而造成的损伤．
请回答下列问题：
（一）对于“熊虫”种群而言，具有产生大量海藻糖，耐受低温这种特征是______的结果；对“熊虫”个体而言，具有这种特征的根本原因是______．
（二）为探究海藻糖对普通哺乳动物组织细胞是否也具有上述保护作用，某生物兴趣小组设计了如下实验，请将其补充完整．
（1）实验材料：
①海藻糖；
②细胞培养液及其他相关材料；
③适量哺乳动物细胞．
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，该细胞应具有______的特点．
（2）操作过程：
①取适量哺乳动物细胞，等分成甲、乙两组（以甲组为实验组），向甲组细胞中添加______，向乙组细胞中添加______．
②______．
③观察并记录两组细胞的生活状况．
（3）预期结果及相应结论：
该实验结果会有______种可能性，如果实验结果是______，则说明该海藻糖在低温下对普通哺乳动物组织细胞具有保护作用．

Answer 1

（一）由题意知，“熊虫”的动物体含有大量海藻糖（一种二糖），海藻糖可以使组织细胞避免因低温而造成的损伤，因此“熊虫”的动物，能耐受零下271℃的冰冻数小时，现代生物进化理论认为“熊虫”具有产生大量海藻糖而耐受低温是由于长期自然选择的结果；“熊虫”具有产生大量海藻糖的根本原因是“熊虫”体内含有控制合成海藻糖的基因．
（二）该实验的目的是探究海藻糖对普通哺乳动物组织细胞是否也具有抵抗低温，防止因低温而造成的损伤的作用，由实验目的可知，实验的自变量是细胞培养液中是否含有海藻糖．
（1）实验材料
为了消除细胞自身产生海藻糖对实验结果的影响，选用的作为实验材料的细胞不能合成海藻糖，也不含有海藻糖．
（2）该实验的目的是探究海藻糖对普通哺乳动物组织细胞是否也具有抵抗低温，防止因低温而造成的损伤的作用，实验的自变量是细胞培养液中是否含有海藻糖；因变量是低温条件下细胞的活性．按照实验设计的单一变量原则和对照原则，实验步骤如下：
①取适量哺乳动物细胞，等分成甲、乙两组（以甲组为实验组、乙组为对照组），向甲组细胞中添加含海藻糖的细胞培养液，向乙组细胞中添加等量的不加海藻糖的细胞培养液．
②将甲、乙两组细胞均控制在零下271℃的条件下冰冻数小时
③观察并记录两组细胞的生活状况
（3）预期结果和结论
可能的结果及结论是：甲乙两组细胞的活性相同，说明海藻糖对于普通哺乳动物组织细胞不具有使组织细胞避免因低温而造成的损伤；假如甲组细胞均生活良好，乙组细胞均（或大部分）死亡，则说明该海藻糖在低温下对普通哺乳动物组织细胞具有保护作用．
故答案应为：
（一）自然选择　该生物细胞内具有参与海藻糖合成的相关基因
（二）（1）③自身不含海藻糖且不能合成海藻糖
（2）①含海藻糖的细胞培养液　等量的细胞培养液
②将甲、乙两组细胞均控制在零下271℃的条件下冰冻数小时
（3）2　甲组细胞均生活良好，乙组细胞均（或大部分）死亡