Question

【題目】苦馬豆素（SW）因從灰苦馬豆中分離出來(lái)而得名，被認(rèn)為是“未來(lái)的腫瘤治療藥物”。以下是相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程及結(jié)果。

①將等量的小鼠肝癌Hepal-6細(xì)胞懸液，分別接種于若干含有等量培養(yǎng)液的培養(yǎng)瓶中；

②將培養(yǎng)瓶放于37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h，靜置、去掉上清液；

③分別加入等量但不同濃度SW的培養(yǎng)液，于37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)；

④分別在24h、48h、72h時(shí)吸取培養(yǎng)液，觀察結(jié)果，得到不同濃度SW對(duì)細(xì)胞存活率影響曲線如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

（1）處于間期的肝癌Hepal-6細(xì)胞，其分子水平的主要變化是____________。

（2）步驟③中需要設(shè)置對(duì)照組，對(duì)照組的處理方法應(yīng)為___________。

（3）分析圖中曲線可知，SW對(duì)肝癌Hepal-6細(xì)胞作用效果的特點(diǎn)是：_____________

（4）將培養(yǎng)48h的培養(yǎng)液離心，去除上清液后經(jīng)過(guò)一系列的處理及分析，得到48h細(xì)胞數(shù)目及凋亡蛋白Bax和Bcl-2的表達(dá)量如表所示：

SW	癌細(xì)胞數(shù)目	凋亡細(xì)胞數(shù)目	Bax蛋白	Bcl-2蛋白
2ug/mL	﹢	﹢﹢﹢	﹢﹢﹢﹢﹢	﹢
1 ug/mL	﹢﹢	﹢﹢﹢	﹢﹢﹢	﹢﹢
0.5 ug/mL	﹢﹢﹢	﹢﹢	﹢﹢	﹢﹢﹢
0 ug/mL	﹢﹢﹢﹢	﹢	﹢	﹢﹢﹢﹢

注：“﹢”的數(shù)量表示相對(duì)值的多少

據(jù)此推測(cè)，SW可能是通過(guò)誘發(fā)癌細(xì)胞___________來(lái)抑制腫瘤生長(zhǎng)的，其原因可能是SW促進(jìn)了癌細(xì)胞內(nèi)_______的表達(dá)。該生理過(guò)程對(duì)于多細(xì)胞生物體的意義__________________________。

Answer 1

【答案】DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成 加入等量不含SW培養(yǎng)液 SW濃度越高，對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用越強(qiáng)； SW作用時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用越強(qiáng) 凋亡 Bax蛋白基因 有助于多細(xì)胞生物體完成正常發(fā)育，維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定，以及抵御外界各種因素的干擾

【解析】

1、題圖圖示的自變量有兩個(gè)，一個(gè)是SW的濃度，另一個(gè)是小鼠肝癌Hepal-6細(xì)胞培養(yǎng)的時(shí)間，由圖可知，隨著SW濃度的增加，小鼠肝癌Hepal-6細(xì)胞的存活率越來(lái)越低，在同一SW濃度內(nèi)隨著小鼠肝癌Hepal-6細(xì)胞培養(yǎng)的時(shí)間的延長(zhǎng)，小鼠肝癌Hepal-6細(xì)胞的存活率也越來(lái)越低。

2、表格隨著SW濃度的增加，癌細(xì)胞的數(shù)目越來(lái)越少，凋亡細(xì)胞數(shù)目越來(lái)越多，Bax蛋白越來(lái)來(lái)多，Bcl-2蛋白越來(lái)越少。由此可以推測(cè)：SW抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)的機(jī)理很可能是促進(jìn)了癌細(xì)胞內(nèi)Bax蛋白基因的表達(dá)，而抑制了Bcl-2蛋白基因的表達(dá)造成的。

3、對(duì)照實(shí)驗(yàn)是指除所控因素外其他條件與被對(duì)照實(shí)驗(yàn)完全相同的實(shí)驗(yàn)�？茖W(xué)地設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，能夠有效地排除其他因素干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

設(shè)置對(duì)照組常用四種方法：

①空白對(duì)照，即不給對(duì)照組做任何處理；例如，在“唾液淀粉酶催化淀粉”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)組滴加了唾液淀粉酶液，而對(duì)照組只加了等量的蒸餾水，屬空白對(duì)照；

②條件對(duì)照，即雖給對(duì)照組施以部分實(shí)驗(yàn)因素，但不是所研究的實(shí)驗(yàn)處理因素；例如，在“探究甲狀腺激素對(duì)小動(dòng)物發(fā)育的影響”的實(shí)驗(yàn)中，采用等組實(shí)驗(yàn)法，甲組為實(shí)驗(yàn)組(飼喂甲狀腺激素)，乙組為條件對(duì)照(飼喂甲狀腺抑制劑)；不飼喂藥劑的是空白對(duì)照組。顯然，通過(guò)條件對(duì)照，實(shí)驗(yàn)說(shuō)服力大大提高。

③自身對(duì)照，指對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組都在同一研究對(duì)象上進(jìn)行，不再另外設(shè)置對(duì)照組；例如，“質(zhì)壁分離與復(fù)原”實(shí)驗(yàn)，自身對(duì)照簡(jiǎn)便，但關(guān)鍵要看清楚實(shí)驗(yàn)處理前后的現(xiàn)象及變化差異。(處理前的對(duì)象狀況為對(duì)照組，處理后的對(duì)象變化為實(shí)驗(yàn)組)

④相互對(duì)照，不單獨(dú)設(shè)置對(duì)照組，而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)相互為對(duì)照。證明玉米根的生長(zhǎng)方向與地心引力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中不同方向放置的玉米種子之間則屬于相互對(duì)照。再如：在探究溫度或pH對(duì)酶催化活性影響實(shí)驗(yàn)中溫度或pH(2、4、6、8)為相互對(duì)照。(在實(shí)驗(yàn)中要找出一個(gè)最佳效果點(diǎn)，就要采取相互對(duì)照進(jìn)行實(shí)驗(yàn))

（1）處于間期的肝癌Hepal-6細(xì)胞，其分子水平的主要變化是DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。

（2）步驟③中需要設(shè)置對(duì)照組，對(duì)照組的處理方法應(yīng)為加入等量不含SW培養(yǎng)液，其他條件完全相同。

（3）分析圖中曲線可知，SW對(duì)肝癌Hepal-6細(xì)胞作用效果的特點(diǎn)是：SW濃度越高，對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用越強(qiáng)； SW作用時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用越強(qiáng)。

（4）根據(jù)表格分析推測(cè)：SW可能是通過(guò)誘發(fā)癌細(xì)胞凋亡來(lái)抑制腫瘤生長(zhǎng)的，其原因可能是SW促進(jìn)了癌細(xì)胞內(nèi)Bax蛋白基因的表達(dá)。該生理過(guò)程對(duì)于多細(xì)胞生物體的意義有助于多細(xì)胞生物體完成正常發(fā)育，維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定，以及抵御外界各種因素的干擾。