Question

【題目】有資料表明胃癌細胞中有胃泌素相關基因的表達，而且外源性胃泌素對胃癌細胞有明顯促進生長的作用。某科研人員為驗證外源性胃泌素的上述作用，以及進一步研究丙谷胺對其作用的影響，進行了以下實驗研究。請完善實驗思路，并根據實驗結果進行分析。

（要求與說明：用細胞流式測定儀測定細胞周期分布；實驗結果測定的具體操作不作要求；培養過程中培養液變化忽略不計；實驗條件適宜）

（1）完善實驗思路：

①將X型胃癌細胞培養3天后制備細胞懸液備用。用細胞培養液配制適宜濃度的胃泌素溶液和丙谷胺溶液。

②取適量等量細胞懸液加入4組培養瓶中待繼續培養，每組若干，各組處理如下。

甲組：_______；

乙組：50μL丙谷胺溶液+50uL細胞培養液；

丙組：_______；

丁組：100L細胞培養液。

③將上述樣品在適宜條件下進行培養。48h后取部分樣品測定________，并記錄。

④_______，并記錄。

⑤對實驗數據進行統計分析，結果如下。

表：胃泌素和丙谷胺對X型胃癌細胞增殖及細胞周期的影響

組別	72h，570nm	48h，各時期細胞百分比（%）
	OD值	G1	S	G2+M
甲	0．767±0．025	55．60	25．20	19．20
乙	0．559±0．020	70．10	20．05	9．85
丙	0．585±0．022	68．60	21．10	10．30
丁	0．561±0．026	70．00	20．00	10．00

（注：OD值大小可體現細胞增殖情況；丁組細胞的細胞周期T=20h。）

（2）實驗分析與討論：

①用OD值作為檢測細胞增殖指標的依據是_______。甲組與丁組數據比較，說明甲組的處理最可能是促進了S期細胞的________，從而促進腫瘤細胞增殖。乙、丁組數據幾乎沒有差異，但甲、丙組數據差異明顯，可見丙谷胺具有________作用。

②據表中數據，在答題卷相應坐標系中畫出丁組細胞中核DNA含量的周期性變化曲線，并將坐標系補充完整________________。

Answer 1

【答案】50uL置泌素+50uL細胞培養液 50uL胃泌素+50uL丙谷胺溶液 細胞周期分布/各時期細胞百分比 72h后取剩余樣品（在570nm波長）測定OD值 細胞密度與（細胞懸液的）OD值呈正比/線性關系/OD值越大細胞數越多 DNA復制 對抗/抑制外源性胃泌素

【解析】

題意分析，外源性胃泌素對胃癌細胞有明顯促進生長的作用。本實驗的目的是驗證外源性胃泌素的上述作用，并且還要進一步研究丙谷胺對胃泌素促進生長作用的的影響，根據實驗目的并結合題目中的信息可知實驗中的自變量為胃泌素、丙谷胺以及胃泌素和丙谷胺三種不同因素的處理，因變量為OD值以及細胞周期中各期的變化，實驗過程中無關變量要求相同且適宜。

（1）根據分析可知，補充實驗如下：

①實驗試劑的準備：將X型胃癌細胞培養3天后制備細胞懸液備用。用細胞培養液配制適宜濃度的胃泌素溶液和丙谷胺溶液。

②取適量等量細胞懸液加入4組培養瓶中待繼續培養，每組若干，分組、編號，然后給與不同處理如下：

甲組中加入50uL胃泌素溶液+50uL細胞培養液；

乙組中加入50μL丙谷胺溶液+50uL細胞培養液；

丙組中加入50uL胃泌素溶液+50uL丙谷胺溶液；

丁組中加入100L細胞培養液。

③為保證無關變量的一致性，需要將上述樣品在適宜條件下進行培養。根據題目中的實驗結果可知，48h后取部分樣品測定細胞周期分布/各時期細胞百分比，并記錄。

④結合實驗表格可知，72h后取剩余樣品（在570nm波長）測定OD值，并記錄。

（2）實驗分析如下

①由于細胞密度與（細胞懸液的）OD值呈正比，故可用OD值的大小表示細胞數目的多少。甲組與丁組數據比較，處于S期的細胞的占比高于丁組，說明甲組胃泌素的處理最可能是促進了S期細胞的DNA復制，進而加快了后續的分裂過程，從而促進腫瘤細胞增殖。比較發現乙、丁組數據幾乎沒有差異，但甲、丙組數據差異明顯，由此可推測丙谷胺具有對抗/抑制外源性胃泌素作用，從而對抗了胃泌素促進癌細胞生長的作用。

②繪圖過程中需要根據表中的數據來繪制，故需要計算出細胞周期中各時期的長短，題意顯示丁組細胞細胞進行有絲分裂，細胞周期為20小時，則G1經歷時間為20×70%=14小時，此期進行DNA復制前的準備階段，進行有關RNA和蛋白質合成；S期經歷時間為20×20%=4小時，此期進行DNA分子的復制，故此期后DNA數目加倍；G2+M經歷時間為20×10%=2小時，此期后形成新的子細胞，其中的DNA數目與原來親代細胞的DNA數目相同，據此繪圖如下：