Question

18．丹參酮是從中藥丹參中提取的具有抗腫瘤活性的脂溶性菲醌化合物，其作用機(jī)制之一是誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡．以下是相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程及結(jié)果：
實(shí)驗(yàn)材料：人肝癌細(xì)胞（HepG₂），培養(yǎng)液，0.02%二甲亞砜溶液，用0.02%二甲亞砜溶解的0.5ug/mL、1ug/mL、1.5ug/mL的丹參酮溶液，培養(yǎng)瓶等．
①將等量的人肝癌細(xì)胞（HepG₂）懸液，分別接種于若干含有等量培養(yǎng)液的培養(yǎng)瓶中；將培養(yǎng)瓶放于37℃、5%CO₂培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h，靜置、去掉上清液；
②分別加入等量的0.02%二甲亞砜溶液，用0.02%二甲亞砜溶解的0.5ug/mL、1ug/mL、1.5ug/mL的丹參酮溶液，再加入等量的培養(yǎng)液，于37℃、5% CO₂培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)；
③培養(yǎng)72h，每24h用細(xì)胞計(jì)數(shù)儀檢測(cè)癌細(xì)胞數(shù)．
（1）請(qǐng)完善上述實(shí)驗(yàn)步驟中相關(guān)內(nèi)容．分別加入等量的0.02%二甲亞砜溶液，用0.02%二甲亞砜溶解的0.5ug/mL、1ug/mL、1.5ug/mL的丹參酮溶液
（2）本實(shí)驗(yàn)的自變量是丹參酮的濃度與作用時(shí)間．
（3）設(shè)對(duì)照組癌細(xì)胞增殖率為100%，用下面公式計(jì)算各用藥組癌細(xì)胞增殖率：增殖率（%）=[$\frac{（用藥組各時(shí)段癌細(xì)胞數(shù)用藥組開始癌細(xì)胞數(shù)）}{（對(duì)照組各時(shí)段癌細(xì)胞數(shù)-對(duì)照組開始癌細(xì)胞數(shù)）}$]×100．得到以下數(shù)據(jù)：
表1　丹參酮對(duì)HepG₂細(xì)胞增殖率的影響 （%）

組別		培養(yǎng)時(shí)間/h
		24	48	72
對(duì)照組		100	100	100
給藥組 ug/mL	0.5	78	62	48
	1.0	68	26	21
	1.5	48	12	5

①請(qǐng)將表中前48h的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)給藥組細(xì)胞增殖率隨時(shí)間變化的柱形圖．
②通過(guò)數(shù)據(jù)和柱形圖分析可以得出丹參酮對(duì)HepG₂細(xì)胞的作用效果的特點(diǎn)是：丹參酮濃度越高，對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用越強(qiáng)；作用時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用越強(qiáng)．
（4）將培養(yǎng)48h的培養(yǎng)液離心，去除上清液后經(jīng)過(guò)一系列的處理及分析，得到對(duì)照組和給藥組48h細(xì)胞周期變化、凋亡率及凋亡蛋白Bax和Bcl-2的表達(dá)量如表所示：
表2　丹參酮對(duì)HepG₂細(xì)胞周期、凋亡率及凋亡蛋白基因Bax和Bcl-2的表達(dá)的影響

組別	G1	S	G2+M	凋亡率	Bax	Bcl-2
對(duì)照組	55%	36%	9%	5.6%	28%	53%
實(shí)驗(yàn)組	67%	24%	9%	32.6%	37%	38%

據(jù)此推測(cè)，丹參酮使HepG₂細(xì)胞周期阻滯于G₁期．丹參酮可能通過(guò)促進(jìn)HepG₂內(nèi)Bax基因的表達(dá)來(lái)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡從而抑制腫瘤的生長(zhǎng)．
（5）順鉑（DDP）是一種DNA損傷藥物，也是目前臨床上多種癌癥化療的首選藥物．若要探究丹參酮聯(lián)合順鉑對(duì)HepG₂細(xì)胞生長(zhǎng)的影響，應(yīng)還需設(shè)置順鉑用藥組和丹參酮聯(lián)合順鉑用藥組給藥組才能得出結(jié)論．

Answer 1

分析 一般在探究實(shí)驗(yàn)中，要遵循單一變量和對(duì)照性原則，同時(shí)無(wú)關(guān)變量要保持相同且適宜．
分析實(shí)驗(yàn)設(shè)置可知，實(shí)驗(yàn)的自變量為丹參酮的濃度與作用時(shí)間，而人肝癌細(xì)胞的數(shù)量、培養(yǎng)時(shí)間、溶液的用量等都屬于無(wú)關(guān)變量．

解答 解：（1）根據(jù)題意可知，丹參酮是從中藥丹參中提取的具有抗腫瘤活性的脂溶性菲醌化合物，并且實(shí)驗(yàn)材料中提供了“用 0.02% 二甲亞砜溶解的0.5ug/mL、1ug/mL、1.5ug/mL的丹參酮溶液”，因此為了保證單一變量原則，第二步中應(yīng)分別加入等量的 0.02% 二甲亞砜溶液，用 0.02% 二甲亞砜溶解的0.5ug/mL、1ug/mL、1.5ug/mL的丹參酮溶液．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可知，本實(shí)驗(yàn)的自變量是丹參酮的濃度，同時(shí)在觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)“每24h用細(xì)胞計(jì)數(shù)儀檢測(cè)癌細(xì)胞數(shù)”，因此作用時(shí)間也屬于實(shí)驗(yàn)的自變量．
（3）①題干要求將表中前48小時(shí)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)給藥組細(xì)胞增殖率隨時(shí)間變化的柱形圖，因此根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)畫圖即可．
②通過(guò)數(shù)據(jù)和柱形圖分析可知，丹參酮濃度越高，對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用越強(qiáng)；作用時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用越強(qiáng)．
（4）表格中看出，實(shí)驗(yàn)組的G₁期細(xì)胞比例增多，S期的細(xì)胞比例減少，因此可以推測(cè)丹參酮使HepG2細(xì)胞周期阻滯于G₁期．并且表格中凋亡蛋白Bax表達(dá)量增多，而細(xì)胞的凋亡率增加，因此可以推測(cè)丹參酮可能通過(guò)促進(jìn)HepG2內(nèi)的bax基因表達(dá)來(lái)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡從而抑制腫瘤的生長(zhǎng)．
（5）若要探究丹參酮聯(lián)合順鉑對(duì)HepG2細(xì)胞生長(zhǎng)的影響，應(yīng)還需設(shè)置順鉑用藥組和丹參酮聯(lián)合順鉑用藥組給藥組才能得出結(jié)論．
故答案為：
（1）分別加入等量的0.02%二甲亞砜溶液，用0.02%二甲亞砜溶解的0.5 ug/mL、1 ug/mL、1.5 ug/mL的丹參酮溶液
（2）丹參酮的濃度與作用時(shí)間
（3）①

②丹參酮濃度越高，對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用越強(qiáng)；作用時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用越強(qiáng)
（4）G₁　Bax基因
（5）順鉑用藥組和丹參酮聯(lián)合順鉑用藥組

點(diǎn)評(píng) 本題考查了惡性腫瘤防治的有關(guān)知識(shí)，要求考生具有一定的分析能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力；能夠?qū)��?shí)驗(yàn)的表格進(jìn)行分析，并能夠得出相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，難度適中．