Question

8．华蟾素注射液是将蟾蜍的全皮阴干后，提炼而成的中药复方制剂，是我国经典抗肿瘤药物．研究人员为探寻华蟾素注射液抗肝癌HepG-2细胞的作用机理，进行了一系列实验．请根据题中信息回答下列问题．

Ⅰ．肝癌HepG-2细胞的培养：
（1）培养肝癌HepG-2细胞时，在培养基中加入适量的血清（血浆）以补充合成培养基中缺乏的物质，为防止培养过程发生污染要加入抗生素．此外，每48h更换1次培养液，目的是防止代谢物积累对细胞自身造成危害（补充细胞所需营养物质）．同时还要提供适宜的温度、pH、氧气和二氧化碳等环境条件．
Ⅱ．探究华蟾素药效作用机理的实验：
（2）用不同浓度的华蟾素注射液分别处理HepG-2细胞12h、24h和48h，测定华蟾素注射液对HepG-2细胞增殖的影响，结果如下图．图1由图甲可知，华蟾素能有效地抑制肝癌HepG-2细胞增殖，且与作用时间和浓度呈正相关．图乙的结果进一步表明，华蟾素对肝癌HepG-2细胞增殖的影响体现在将癌细胞阻滞在S期．
（3）DNA拓扑异构酶Ⅱ（简称TopoⅡ）为真核生物所必需，在DNA复制、转录、重组及形成正确的染色体结构、染色体分离、浓缩等方面发挥重要作用，TopoⅡ在肿瘤细胞中含量明显高于正常细胞．华蟾素注射液处理HepG-2细胞48h后，采用RT-PCR技术检测TopoⅡ基因的表达情况，结果如图丙．
①RT-PCR即逆转录-聚合酶链反应．其主要原理是：提取HepG-2细胞中的总RNA，以一段与TopoⅡmRNA互补的单链DNA作为引物，在逆转录酶的作用下合成cDNA，再以cDNA为模板进行PCR扩增．
②由图丙可知，华蟾素注射液在基因水平上影响肝癌HepG-2细胞的机理是抑制TopoⅡ基因的转录/表达，最终导致TopoⅡ含量降低．

Answer 1

分析 1、动物细胞培养的条件：
（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物．
（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质．
（3）温度和PH：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4．
（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO₂（维持培养液的PH）．
2、逆转录是指在逆转录酶的催化下，以RNA为模板合成DNA的过程．
3、PCR技术可在体外大量扩增目的基因．

解答 解：Ⅰ（1）动物细胞培养时，为了补充合成培养基中缺乏的物质，应该在培养基中加入适量的血清（血浆）；为防止培养过程发生污染要加入抗生素；此外，每48h更换1次培养液，目的是防止代谢物积累对细胞自身造成危害（补充细胞所需营养物质）．同时还要提供适宜的温度、pH、氧气和二氧化碳等环境条件．
Ⅱ．（2）根据图1可知，华蟾素能有效地抑制肝癌HepG-2细胞增殖，且与作用时间和浓度呈正相关．图乙的结果进一步表明，使用华蟾素后，S期细胞比例增多，因此对肝癌HepG-2细胞增殖的影响体现在将癌细胞阻滞在S期．
（3）①RT-PCR即逆转录-聚合酶链反应．其主要原理是：提取HepG-2细胞中的总RNA，以一段与TopoⅡmRNA互补的单链DNA作为引物，在逆转录酶的作用下合成cDNA，再以cDNA为模板进行PCR扩增．
②由图丙可知，华蟾素注射液在基因水平上影响肝癌HepG-2细胞的机理是抑制TopoⅡ基因的转录/表达，最终导致TopoⅡ含量降低．
故答案为：
（1）血清（血浆）   抗生素      防止代谢物积累对细胞自身造成危害（补充细胞所需营养物质）    pH
（2）抑制     作用时间和浓度     将癌细胞阻滞在S期
（3）①与TopoⅡmRNA互补的单链DNA     逆转录    PCR扩增
②抑制TopoⅡ基因的转录/表达，最终导致TopoⅡ含量降低

点评 本题考查动物细胞培养、遗传信息的转录和翻译，要求考生识记动物细胞培养的过程、条件等知识；识记逆转录过程的概念及条件等；识记PCR技术，能结合图中信息准确答题．