Question

【题目】研究发现，癌细胞膜上转铁蛋白受体数量和胞内Fe2+浓度远高于正常细胞。为确定青蒿素发挥抗肿瘤作用和胞内Fe2+浓度的关系，研究人员对海拉细胞（一种宫颈癌细胞）进行了不同处理（如下表），16小时后统计海拉细胞的数目，计算得出相对百分比（16小时后的细胞数量／初始细胞数量）。请分析回答：

组别	处理方式	海拉细胞相对百分比
1	普通培养液	101.9％
2	普通培养液中加入全转铁蛋白	109.6％
3	普通培养液中加入青蒿素	10.4％
4	普通培养液中先加入全转铁蛋白，再加入青蒿素	0.2％

注：全转铁蛋白是Fe2+与转铁蛋白的复合物，与膜上受体结合后引起胞内Fe2+浓度升高

（1）癌细胞的产生通常与_________基因发生突变有关，因为癌细胞具有在适宜条件下可以_________的特点，因此患者体内的肿瘤体积会不断增大。

（2）根据表中数据，比较第1、2组结果可知，胞内高浓度Fe2+有利于____________________；比较第3、4组结果可知，胞内的高浓度Fe2+有利于_________________________________。

（3）研究人员结合青蒿素治疗疟疾的机理分析，青蒿素与肿瘤细胞内的Fe2+结合后释放出自由基破坏细胞膜，细胞膜的_____________随之改变，导致细胞外大量Ca2+进入细胞，一方面诱导细胞的相关基因表达，使细胞程序化死亡；另一方面导致细胞内_____________________升高，致使细胞大量吸收水分发生膨胀直至裂解死亡。

（4）为验证青蒿素与甲氨蝶呤能协同治疗肿瘤，你认为应设计_______组实验。

Answer 1

【答案】原癌基因和抑癌 无限增殖 促进海拉细胞增殖 青蒿素发挥抗肿瘤作用 选择透过性 渗透压 4

【解析】

本题以“研究青蒿素发挥抗肿瘤作用和胞内Fe2+浓度的关系”为情境，考查学生对细胞的癌变、细胞的吸水与失水等相关知识的识记和理解能力，以及是否具有对一些生物学问题进行初步探究的能力并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。

(1) 癌细胞产生的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变。癌细胞在适宜条件下可以无限增殖。

(2) 全转铁蛋白与膜上受体结合后引起胞内Fe2+升高。表中第1、2组的自变量为是否加入全转铁蛋白，其实验结果显示：普通培养液中加入全转铁蛋白后，海拉细胞相对百分比增加，由此可以说明胞内高浓度Fe2+有利于促进海拉细胞增殖。表中第3、4组的实验结果显示：与第3组相比，普通培养液中先加入全转铁蛋白后、再加入青蒿素，海拉细胞相对百分比降低，说明胞内的高浓度Fe2+有利于青蒿素发挥抗肿瘤作用。

(3) 细胞膜具有选择透过性。青蒿素与肿瘤细胞内的Fe2+结合后，释放出的自由基破坏细胞膜，导致细胞膜的选择透过性随之改变，引起细胞外大量Ca2+进入细胞。Ca2+进入细胞，可导致细胞内渗透压升高，致使细胞因大量吸水而涨破。

(4)为验证青蒿素与甲氨蝶呤能协同治疗肿瘤，依据实验设计遵循的单一变量原则和对照原则可知，应设计4组实验，即处理方式分别为：普通培养液中不加青蒿素和甲氨蝶呤、只加青蒿素、只加甲氨蝶呤、同时加青蒿素和甲氨蝶呤。