Question

【题目】苦马豆素（SW）因从灰苦马豆中分离出来而得名，被认为是“未来的肿瘤治疗药物”。以下是相关的实验研究过程及结果。

①将等量的小鼠肝癌Hepal-6细胞悬液，分别接种于若干含有等量培养液的培养瓶中；

②将培养瓶放于37℃、5%CO2培养箱中培养24h，静置、去掉上清液；

③分别加入等量但不同浓度SW的培养液，于37℃、5%CO2培养箱中继续培养；

④分别在24h、48h、72h时吸取培养液，观察结果，得到不同浓度SW对细胞存活率影响曲线如图所示。请回答下列问题。

（1）处于间期的肝癌Hepal-6细胞，其分子水平的主要变化是____________。

（2）步骤③中需要设置对照组，对照组的处理方法应为___________。

（3）分析图中曲线可知，SW对肝癌Hepal-6细胞作用效果的特点是：_____________

（4）将培养48h的培养液离心，去除上清液后经过一系列的处理及分析，得到48h细胞数目及凋亡蛋白Bax和Bcl-2的表达量如表所示：

SW	癌细胞数目	凋亡细胞数目	Bax蛋白	Bcl-2蛋白
2ug/mL	﹢	﹢﹢﹢	﹢﹢﹢﹢﹢	﹢
1 ug/mL	﹢﹢	﹢﹢﹢	﹢﹢﹢	﹢﹢
0.5 ug/mL	﹢﹢﹢	﹢﹢	﹢﹢	﹢﹢﹢
0 ug/mL	﹢﹢﹢﹢	﹢	﹢	﹢﹢﹢﹢

注：“﹢”的数量表示相对值的多少

据此推测，SW可能是通过诱发癌细胞___________来抑制肿瘤生长的，其原因可能是SW促进了癌细胞内_______的表达。该生理过程对于多细胞生物体的意义__________________________。

Answer 1

【答案】DNA分子的复制和有关蛋白质的合成 加入等量不含SW培养液 SW浓度越高，对细胞生长的抑制作用越强； SW作用时间越长，对细胞生长的抑制作用越强 凋亡 Bax蛋白基因 有助于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰

【解析】

1、题图图示的自变量有两个，一个是SW的浓度，另一个是小鼠肝癌Hepal-6细胞培养的时间，由图可知，随着SW浓度的增加，小鼠肝癌Hepal-6细胞的存活率越来越低，在同一SW浓度内随着小鼠肝癌Hepal-6细胞培养的时间的延长，小鼠肝癌Hepal-6细胞的存活率也越来越低。

2、表格随着SW浓度的增加，癌细胞的数目越来越少，凋亡细胞数目越来越多，Bax蛋白越来来多，Bcl-2蛋白越来越少。由此可以推测：SW抑制癌细胞生长的机理很可能是促进了癌细胞内Bax蛋白基因的表达，而抑制了Bcl-2蛋白基因的表达造成的。

3、对照实验是指除所控因素外其他条件与被对照实验完全相同的实验。科学地设置对照实验，能够有效地排除其他因素干扰实验结果。

设置对照组常用四种方法：

①空白对照，即不给对照组做任何处理；例如，在“唾液淀粉酶催化淀粉”的实验中，实验组滴加了唾液淀粉酶液，而对照组只加了等量的蒸馏水，属空白对照；

②条件对照，即虽给对照组施以部分实验因素，但不是所研究的实验处理因素；例如，在“探究甲状腺激素对小动物发育的影响”的实验中，采用等组实验法，甲组为实验组(饲喂甲状腺激素)，乙组为条件对照(饲喂甲状腺抑制剂)；不饲喂药剂的是空白对照组。显然，通过条件对照，实验说服力大大提高。

③自身对照，指对照组和实验组都在同一研究对象上进行，不再另外设置对照组；例如，“质壁分离与复原”实验，自身对照简便，但关键要看清楚实验处理前后的现象及变化差异。(处理前的对象状况为对照组，处理后的对象变化为实验组)

④相互对照，不单独设置对照组，而是几个实验相互为对照。证明玉米根的生长方向与地心引力的关系实验中不同方向放置的玉米种子之间则属于相互对照。再如：在探究温度或pH对酶催化活性影响实验中温度或pH(2、4、6、8)为相互对照。(在实验中要找出一个最佳效果点，就要采取相互对照进行实验)

（1）处于间期的肝癌Hepal-6细胞，其分子水平的主要变化是DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。

（2）步骤③中需要设置对照组，对照组的处理方法应为加入等量不含SW培养液，其他条件完全相同。

（3）分析图中曲线可知，SW对肝癌Hepal-6细胞作用效果的特点是：SW浓度越高，对细胞生长的抑制作用越强； SW作用时间越长，对细胞生长的抑制作用越强。

（4）根据表格分析推测：SW可能是通过诱发癌细胞凋亡来抑制肿瘤生长的，其原因可能是SW促进了癌细胞内Bax蛋白基因的表达。该生理过程对于多细胞生物体的意义有助于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰。