Question

13．苦马豆素（SW）因从灰苦马豆中分离出来而得名，被认为是“未来的肿瘤治疗药物”．以下是相关的实验研究过程及结果．
①将等量的小鼠肝癌细胞悬液，分别接种于若干个含有等量培养液的培养瓶中；②将培养瓶放于37℃、5%CO₂培养箱中培养24h，静置、去除上清液；③分别加入等量但含不同浓度的SW的培养液，于37℃、5%CO₂培养箱中继续培养；④分别在24h、48h、72h时吸取培养液，观察结果，得到不同浓度的SW对细胞存活率的影响曲线如图所示．
请回答下列问题
（1）培养箱中5%CO₂的作用是维持培养液的pH．
（2）处于间期的肝癌细胞，其分子水平的主要变化是DNA复制和有关蛋白质的合成．
（3）步骤③中需要设置对照组，对照组的处理方法应为加入等量不含SW的培养液（或只加等量培养液）．步骤③中每个实验组设置5个培养瓶同时进行培养，计数后统计平均值，这是为了减小误差，使实验结果更准确．
（4）分析图中曲线可知，SW对肝癌细胞作用效果的特点是：①SW浓度越高，对细胞生长（存活）的抑制作用越强；
②SW作用时间越长，对细胞生长（存活）的抑制作用越强．
（5）将培养48h的培养液离心，去除上清液后经过一系列的处理及分析，得到培养48h时的细胞数目及凋亡蛋白Bax和Bcl-2的表达量如表所示：

SW	癌细胞数目	凋亡细胞数目	Bax蛋白	Bcl-2蛋白
2 μg/mL	+	+++	+++++	+
1 μg/mL	++	+++	+++	++
0.5 μg/mL	+++	++	++	+++
0 μg/mL	++++	+	+	++++

注：“+”的数量表示相对值的多少．
据此推测，SW可能是通过诱发癌细胞凋亡来抑制肿瘤生长的，其原因可能是SW促进了癌细胞内Bax蛋白基因的表达．

Answer 1

分析 分析表格：相同作用时间，不同SW浓度对小鼠肝癌Hepal-6细胞有抑制，且随着SW浓度增加，抑制作用增强；同一SW浓度，不同作用时间对对小鼠肝癌Hepal-6细胞有抑制，且随着SW作用时间增加，抑制作用增强．
分析曲线图：SW浓度越高和SW作用时间越长，对细胞生长的抑制作用越强．

解答 解：（1）动物细胞培养时，培养箱中5%CO₂的作用是维持培养液的pH值．
（2）肝癌细胞有丝分裂间期的主要变化是DNA分子的复制和有关蛋白质的合成．
（3）实验设计要遵循对照原则和单一变量原则，所以步骤③中需要设置加入等量不含SW培养液的对照组．多组测量为减小误差使实验结果更可信．
（4）相同作用时间，不同SW浓度对小鼠肝癌Hepal-6细胞有抑制，且随着SW浓度增加，抑制作用增强；同一SW浓度，不同作用时间对对小鼠肝癌Hepal-6细胞有抑制，且随着SW作用时间增加，抑制作用增强．
（5）由表可知，随着SW浓度的增加，癌变的细胞减少，凋亡的细胞增多，可以得出SW可以诱导细胞凋亡，同时可以看出Bax蛋白随着SW浓度增加而增加，该基因表达的过程可以表示为Bax基因转录形成mRNA，mRNA翻译成Bax蛋白．
故答案为：
（1）维持培养液的pH　
（2）DNA复制和有关蛋白质的合成　
（3）加入等量不含SW的培养液（或只加等量培养液）　减小误差　
（4）①SW浓度越高，对细胞生长（存活）的抑制作用越强　②SW作用时间越长，对细胞生长（存活）的抑制作用越强　
（5）凋亡　Bax蛋白基因

点评 本题结合体图表，考查动物的细胞培养、有丝分裂、探究实验、动物体细胞克隆等知识，要求考生识记动物细胞培养的条件和有丝分裂不同时期的特点．解答本题的关键是分析图表，提取有效信息和得出正确结论，能结合所学的知识答题．