Question

【题目】为了研究双氢青蒿素对肺癌细胞增殖的抑制作用机制，请根据以下提供的材料与用具，以肺癌细胞的抑制率（细胞抑制率=1-细胞存活率）为测定指标，完善实验思路，预测实验结果并进行分析与讨论。

（要求与说明：培养过程中不更换培养液；实验条件适宜）

材料与用具：培养瓶若干，人肺癌细胞悬液，细胞培养液，生理盐水，低、中、高三种浓度的双氢青蒿素溶液，细胞培养箱等。

（1）完善实验思路：

①取培养瓶若干，均分成4组，标号为1、2、3、4。分别加入__________________和人肺癌细胞悬液。

②2-4号培养瓶中分别加入_______________________，l号培养瓶加入_______________。置于细胞培养箱中培养一定时间。

③对4组培养瓶中的细胞进行计数。

④对所得数据进行统计与处理。

（2）预测实验结果（设计一张表格用于填写实验数据，并预测实验结果）： _______________

（3）分析与讨论

①如何计算细胞的存活率？________________________。

②经实验发现，经药物作用后的肺癌细胞的凋亡率较不加药物的细胞凋亡率显著增高，推测双氢青蒿素抑制肺癌细胞的方式是：_______________________。

Answer 1

【答案】等量细胞培养液 等量低、中、高三种浓度的双氢青蒿素溶液 等量生理盐水 研究双氢青蒿素对肺癌细胞增殖的抑制作用机制的实验记录表：

组别（培养瓶标号）	1	2	3	4
活细胞数目
细胞存活率[（实验组细胞数/对照组细胞数）×100%]
细胞抑制率=1-细胞存活率

预测实验结果：若4组培养瓶中的细胞抑制率无明显差异，则说明双氢青蒿素对肺癌细胞增殖没有抑制作用；若1组培养瓶中的细胞抑制率最低（为零），2-4组培养瓶中的细胞抑制率无明显差异，且均高于1组，则说明双氢青蒿素对肺癌细胞增殖有抑制作用，但与浓度无关；若4组培养瓶中的细胞抑制率的大小关系为：1组＜2组＜3组＜4组，则说明双氢青蒿素对肺癌细胞增殖有抑制作用，且抑制作用随浓度的增大而增强。 （实验组细胞数/对照组细胞数）×100% 促进癌细胞凋亡

【解析】

分析题文描述可知：该题以“研究双氢青蒿素对肺癌细胞增殖的抑制作用机制”为情境，考查学生是否具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，以及对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。

(1) 依题意可知：该题的实验目的是研究双氢青蒿素对肺癌细胞增殖的抑制作用机制，自变量是培养肺癌细胞的培养液中是否加入双氢青蒿素，因变量是以肺癌细胞的抑制率为测定指标，除此之外，凡是对实验结果有影响的因素都是无关变量，应控制相同且适宜。据此，并结合题中给出的“材料与用具”和“不完善的实验思路”可确定该实验思路为：

①取培养瓶若干，均分成4组，标号为1、2、3、4。分别加入等量细胞培养液和人肺癌细胞悬液。

②2-4号培养瓶中分别加入等量的低、中、高三种浓度的双氢青蒿素溶液，l号培养瓶加入等量生理盐水。置于细胞培养箱中培养一定时间。

③对4组培养瓶中的细胞进行计数。

④对所得数据进行统计与处理。

(2) 预期实验结果及结论：

本实验共设置4组（3个实验组、1个对照组），因变量是以肺癌细胞的抑制率为测定指标，而细胞抑制率=1-细胞存活率，因此需要记录4组培养瓶中的活细胞数目。用于填写实验数据的表格如下：

组别（培养瓶标号）	1	2	3	4
活细胞数目

因该实验为探究性实验，其结论是未知的，预测时，应从可能的情况入手加以讨论。该实验可能的结果有3种：①双氢青蒿素对肺癌细胞增殖没有抑制作用，则4组培养瓶中的细胞抑制率无明显差异；②双氢青蒿素对肺癌细胞增殖有抑制作用，但与浓度无关，则1组培养瓶中的细胞抑制率最低（为零），2-4组培养瓶中的细胞抑制率无明显差异，且均高于1组；③双氢青蒿素对肺癌细胞增殖有抑制作用，且抑制作用随着浓度的增大而增强，则4组培养瓶中的细胞抑制率的大小关系为：1组＜2组＜3组＜4组。

(3) 分析与讨论：

①细胞的存活率，可以通过一定时间内实验组的活细胞数与对照组的活细胞数的比值加以体现，即细胞的存活率＝（实验组细胞数/对照组细胞数）×100%。

②若经药物作用后的肺癌细胞的凋亡率较不加药物的细胞凋亡率显著增高，则说明双氢青蒿素是通过促进癌细胞凋亡的方式来抑制肺癌细胞。