Question

4．2015年10月5日，我国科学家屠呦呦因发现青蒿素而获得诺贝尔生理学或医学奖．青蒿素被誉为“东方神药”，是一种高效低毒的治疗疟疾的药物，近年来又发现青蒿素具有较强的抗肿瘤活性作用．某科研小组进行了如下实验：

①将等量的人胆囊癌（GBC-SD）细胞悬液分别接种于若干个含有等量培养液的培养瓶中；
②将培养瓶置于37℃、5%CO₂培养箱中培养24小时，静置、除去上清液；
③分别加入等量含2μmol/L、4μmol/L、8μmol/L、16μmol/L的青蒿素的培养液，于37℃、5%CO₂培养箱中继续培养；
④分别在培养至24h、48h、72h时吸取培养液，统计并计算细胞增殖抑制率．
请回答下列问题：
（1）科研小组进行上述实验是为了研究青蒿素的浓度与细胞增殖抑制率的关系．
（2）步骤③中需要设置对照组，对照组的处理方法为在另一培养皿中加入等量的蒸馏水，于37℃、5%CO₂培养箱中继续培养．为了保证实验结果的准确性，在实验过程中必须保证各组之间培养温度、培养液的体积、CO₂浓度等无关变量保持相同且适宜．
（3）请设计一个用于记录实验结果的表格．
（4）为了进一步确定青蒿素抑制人胆囊癌（GBC-SD）细胞增殖的具体作用机理，研究人员通过实验得到了下述实验结果：
据此推测，青蒿素可能是通过抑制DNA分子的复制来抑制人胆囊癌（GBC-SD）细胞的增殖．

Answer 1

分析 （1）细胞周期分为分裂间期和分裂期，间期又分为三期，即DNA合成前期（G1期）、DNA合成期（S期）与DNA合成后期（G2期）．
M期为细胞分裂期．
（2）对照试验：
含义：除一个因素外，其余因素都保持不变的试验．
原则：除要研究的变量外，其他变量都应当始终保持相同．

解答 解：（1）分析题图可知：该试验是为了研究不同浓度的青蒿素与抑制人胆囊癌（GBC-SD）细胞增殖的关系．
（2）对照组一般是不接受实验变量处理的对象组，所以应该加等量的蒸馏水做对照，其他条件保持相同．培养温度、培养液的体积、CO₂浓度等都是无关变量，为了保证实验结果的准确性，在实验过程中必须保证各组之间的无关变量尽量相同．
（3）该试验需要统计并计算在5个不同浓度的青蒿素培养液培养至24h、48h、72h时的细胞增殖抑制率，据此设计表格记录试验数据．
（4）通过分析题图可知：随着青蒿素培养液浓度的增加，S期和G2期细胞的数量逐渐减少，说明青蒿素的作用机理是抑制S期的DNA分子的复制过程．
故答案为：（1）青蒿素的浓度与细胞增殖抑制率的关系   在另一培养皿中加入等量的蒸馏水，于37℃、5%CO₂培养箱中继续培养
（2）无关变量
（3）

浓度   抑制率	0μmol/L	2μmol/L	4μmol/L	8μmol/L	16μmol/L
24h
48h
72h

（4）抑制DNA分子的复制

点评 本题主要考查了细胞增殖的分裂间期G1、S、G2时期的特点、对照试验的设计思路与方法，对这部分知识的理解和综合应用是解题的关键．