题目内容
【题目】已有研究表明,中心体异常扩增能把非肿瘤细胞转化为肿瘤细胞。镉(Cd)作为已知的I类致癌物,科研人员欲探究镉诱发肿瘤的机理是否与中心体扩增有关,开展了相关实验。请根据以下实验材料,完善实验思路,分析实验结果。
实验材料:结肠癌细胞、细胞培养液、10μmol/L的CdCl2 、20μmol/L的CdCl2、生理盐水、抗氧化剂NAC、显微镜等。请回答:
(说明:中心体数目可以通过免疫荧光实验进行检测观察,其具体实验方法与过程不做要求;扩增率的计算方法不做要求)
(1)实验思路:
①取卡氏瓶若干个,平均分成甲乙丙三组,每组设置若干个,分组如下:____________
②将各组置于37℃的5%CO2培养箱中处理培养48h,收集细胞经染色后,在荧光显微镜下观察每个细胞的中心体数目,重复试验3次;
③对所得的数据进行统计分析,计算得出中心体扩增率。
(2)试验结果表明,用CdCl2处理细胞后,细胞中心体扩增率明显升高,请以坐标柱状图形表示试验结果。_____
(3)分析讨论:
①研究已显示重金属镉能引发活性氧的产生而诱发DNA氧化损伤。若想进一步探究重金属镉引起中心体扩增的原因与DNA氧化损伤途径有无关联,可设置第四组实验,即在实验组的基础上同时加入________________ ,若经处理后,中心体扩增率___________,则能进一步说明重金属镉是通过DNA氧化损伤来诱导中心体扩增。
②在动物细胞正常的分裂过程中,中心体在________________(填 “分裂间期”或“分裂期”)复制;中心体扩增的机制比较复杂,试分析可能的原因有____________ 等。
【答案】甲组:结肠癌细胞+适量10μmol/ L 的CdCl2+细胞培养液 乙组:结肠癌细胞+等量20μmol/ L 的CdCl2+细胞培养液 丙组:结肠癌细胞+等量生理盐水+细胞培养液 抗氧化剂NAC 下降 分裂间期 细胞分裂过程里中心体多次复制、胞质分裂时中心体没有均等分、中心体不受控制的分裂等
【解析】
根据题干信息分析,改善眼袋目的是探究镉诱发肿瘤的机理是否与中心体扩增有关,自变量是含镉化合物的浓度,因变量是细胞中的中心体的数目,中心体的数目可以通过通过免疫荧光实验进行检测观察。
(1)根据实验目的、提供的材料以及实验设计的基本原则设计实验过程,实验的基本思路是:
①取卡氏瓶若干个,平均分成甲乙丙三组,每组设置若干个,分组如下:
甲组:结肠癌细胞+适量10μmol/L的CdCl2+细胞培养液;
乙组:结肠癌细胞+等量20μmol/L的CdCl2+细胞培养液;
丙组:结肠癌细胞+等量生理盐水+细胞培养液。
②将各组置于37℃的5%CO2培养箱中处理培养48h,收集细胞经染色后,在荧光显微镜下观察每个细胞的中心体数目,重复试验3次;
③对所得的数据进行统计分析,计算得出中心体扩增率。
(2)根据题意分析,实验结果表明用CdCl2处理细胞后,细胞中心体扩增率明显升高,即随着CdCl2浓度的增加,中心体扩增率增加,如图所示:。
(3)①已知重金属镉能引发活性氧的产生而诱发DNA氧化损伤,若想进一步探究重金属镉引起中心体扩增的原因与DNA氧化损伤途径有无关联,可设置第四组实验,即在实验组的基础上同时加入抗氧化剂NAC,若经处理后,中心体扩增率下降,则能进一步说明重金属镉是通过DNA氧化损伤来诱导中心体扩增。
②在动物细胞有丝分裂过程中,中心体是在分裂间期进行复制的;中心体扩增的机制比较复杂,其可能的原因有细胞分裂过程里中心体多次复制、胞质分裂时中心体没有均等分、中心体不受控制的分裂等。