生物教師手冊提出的第5個探究活動,主題是細胞核。重點在於給予證據優先性、形成解釋和溝通理由。
動物和植物的細胞都是由細胞所構成,大多數的細胞都有一個細胞核,生物學家想知道細胞核是否是細胞生存的必要條件,或許沒了細胞核的細胞還是可以生存。因此他們設計了一個實驗,將細胞分成兩組,分別為完整細胞和去核的細胞。結果所有去核的細胞都死亡了,而沒有去核的細胞很快就形成較小但是看起來完整的細胞,然後這些細胞後來又長成他們之前的正常尺寸。
Q1.
你會如何解釋這個實驗和它的結果?
A1.
這個實驗,大多數的學生會認為結論是細胞核是細胞維持生命所必須的條件,但是對這個實驗仍然可以提出一些質疑,例如細胞核可能只是用來修復受傷的去核細胞。此外科學家研究的該類型細胞是不是可以適用在所有的細胞也是個問題。
生物學家繼續重複這個實驗,他們使用了大量的細胞而且持續了一段時間,下表是他們所獲得的資料
實驗日 無核細胞存活數 有核細胞存活數
0(開始) 100 100
1 81 79
2 62 78
3 20 77
4 0 74
10 0 67
30 0 65
Q2.
請根據這些數據提出解釋?
Q3
假設生物學家宣稱這個實驗所得的數據,已經可以完整的指出細胞核是細胞維持生命所必須的條件。這個結論有什麼錯誤
A3.
其實仔細觀察數據之後,會發現有核的細胞在第1天就已經死亡21個了,在10天內已經死亡33個了,所以如果30天之後繼續觀察,可能會所有細胞都會死亡。
Q4.
其他的科學家看到第2個實驗中的數據,產生了一些質疑,為什麼有核的細胞死亡數目也這麼多。請提出解釋,或設計一個實驗幫助這個生物學家。
Q5.
有些細胞沒有核,卻也可以活一段時間。假設這個生物學家的想法是對的,他認為有核的細胞,是因為在核裡有一些東西是生存所必須的。那麼你怎麼解釋那些沒有核的細胞可以存活呢?
A5.
可能是那些細胞有不同的胞內構造,使它們即時沒有核,也能夠存活。或者有核細胞的核內物質在無核細胞中,並不是存在核中,而是在胞內其他構造裡。