Question

【題目】苦馬豆素（SW）因從灰苦馬豆中分離出來而得名，被認為是“未來的腫瘤治療藥物”。以下是相關的實驗研究過程及結(jié)果。

①將等量的小鼠肝癌Hepal-6細胞懸液，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時吸取培養(yǎng)液，觀察結(jié)果，得到不同濃度SW對細胞存活率影響曲線如圖所示。請回答下列問題。

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

（2）步驟③中需要設置對照組，對照組的處理方法應為___________。

（3）分析圖中曲線可知，SW對肝癌Hepal-6細胞作用效果的特點是：_____________

（4）將培養(yǎng)48h的培養(yǎng)液離心，去除上清液后經(jīng)過一系列的處理及分析，得到48h細胞數(shù)目及凋亡蛋白Bax和Bcl-2的表達量如表所示：

SW	癌細胞數(shù)目	凋亡細胞數(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)量表示相對值的多少

據(jù)此推測，SW可能是通過誘發(fā)癌細胞___________來抑制腫瘤生長的，其原因可能是SW促進了癌細胞內(nèi)_______的表達。該生理過程對于多細胞生物體的意義__________________________。

Answer 1

【答案】DNA分子的復制和有關蛋白質(zhì)的合成 加入等量不含SW培養(yǎng)液 SW濃度越高，對細胞生長的抑制作用越強； SW作用時間越長，對細胞生長的抑制作用越強 凋亡 Bax蛋白基因 有助于多細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，一個是SW的濃度，另一個是小鼠肝癌Hepal-6細胞培養(yǎng)的時間，由圖可知，隨著SW濃度的增加，小鼠肝癌Hepal-6細胞的存活率越來越低，在同一SW濃度內(nèi)隨著小鼠肝癌Hepal-6細胞培養(yǎng)的時間的延長，小鼠肝癌Hepal-6細胞的存活率也越來越低。

2、表格隨著SW濃度的增加，癌細胞的數(shù)目越來越少，凋亡細胞數(shù)目越來越多，Bax蛋白越來來多，Bcl-2蛋白越來越少。由此可以推測：SW抑制癌細胞生長的機理很可能是促進了癌細胞內(nèi)Bax蛋白基因的表達，而抑制了Bcl-2蛋白基因的表達造成的。

3、對照實驗是指除所控因素外其他條件與被對照實驗完全相同的實驗�？茖W地設置對照實驗，能夠有效地排除其他因素干擾實驗結(jié)果。

設置對照組常用四種方法：

①空白對照，即不給對照組做任何處理；例如，在“唾液淀粉酶催化淀粉”的實驗中，實驗組滴加了唾液淀粉酶液，而對照組只加了等量的蒸餾水，屬空白對照；

②條件對照，即雖給對照組施以部分實驗因素，但不是所研究的實驗處理因素；例如，在“探究甲狀腺激素對小動物發(fā)育的影響”的實驗中，采用等組實驗法，甲組為實驗組(飼喂甲狀腺激素)，乙組為條件對照(飼喂甲狀腺抑制劑)；不飼喂藥劑的是空白對照組。顯然，通過條件對照，實驗說服力大大提高。

③自身對照，指對照組和實驗組都在同一研究對象上進行，不再另外設置對照組；例如，“質(zhì)壁分離與復原”實驗，自身對照簡便，但關鍵要看清楚實驗處理前后的現(xiàn)象及變化差異。(處理前的對象狀況為對照組，處理后的對象變化為實驗組)

④相互對照，不單獨設置對照組，而是幾個實驗相互為對照。證明玉米根的生長方向與地心引力的關系實驗中不同方向放置的玉米種子之間則屬于相互對照。再如：在探究溫度或pH對酶催化活性影響實驗中溫度或pH(2、4、6、8)為相互對照。(在實驗中要找出一個最佳效果點，就要采取相互對照進行實驗)

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

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

（3）分析圖中曲線可知，SW對肝癌Hepal-6細胞作用效果的特點是：SW濃度越高，對細胞生長的抑制作用越強； SW作用時間越長，對細胞生長的抑制作用越強。

（4）根據(jù)表格分析推測：SW可能是通過誘發(fā)癌細胞凋亡來抑制腫瘤生長的，其原因可能是SW促進了癌細胞內(nèi)Bax蛋白基因的表達。該生理過程對于多細胞生物體的意義有助于多細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。