Question

【題目】人體細胞內(nèi)Bcl-2基因的編碼產(chǎn)物Bcl-2蛋白，是細胞存活促進因子，可抑制細胞凋亡；Bax基因的編碼產(chǎn)物Bax蛋白，可與Bcl-2蛋白形成異二聚體，對Bd—2蛋白產(chǎn)生阻抑作用，因此認為，Bax基因是極重要的促細胞凋亡基因之一。蜂毒素是由工蜂毒腺分泌的一種多肽，具有抗菌、抗病毒及抗腫瘤等廣泛的生物學效應。請根據(jù)以下提供的實驗材料，以胃癌細胞的凋亡率和Bax蛋白/Bd-2蛋白的比值為測量指標，設計實驗來研究蜂毒素對人胃癌細胞的影響及作用機制。寫出實驗思路，預測實驗結果，并進行分析和討論。

實驗供選材料和用具：培養(yǎng)瓶若干、動物細胞培養(yǎng)液、生理鹽水、離體胃癌細胞、蜂毒素溶液、顯微鏡、血細胞計數(shù)板、C02恒溫培養(yǎng)箱、蛋白質(zhì)測試儀等等。（細胞培養(yǎng)48小時后進行觀察計數(shù)和蛋白質(zhì)含量測定，對細胞計數(shù)及蛋白質(zhì)含量測定的具體操作過程、藥品配制和用量等不做要求）

（1）實驗思路：

①_________________________________________________。

②__________________________________________________。

③__________________________________________________。

④__________________________________________________。

（2）預測實驗結果：________________________（設計一個坐標系，用柱形圖表示胃癌細胞的凋亡率和Bax蛋白/Bd-2蛋白的比值的變化）。

（3）分析與討論：

①從免疫角度分析，人類癌細胞的凋亡需要______________________淋巴細胞識別并消滅它。

②從分子水平分析，蜂毒素誘導人胃癌細胞凋亡______________________有關。

Answer 1

【答案】取若干只相同的培養(yǎng)瓶均分成甲、乙兩組，分別加入等量的動物細胞培養(yǎng)液并接種等量的離體胃癌細胞向甲組培養(yǎng)瓶中分別加入適量的蜂毒素溶液，乙組培養(yǎng)瓶分別加入等量的生理鹽水，作為對照組在CO2恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h后，用血細胞計數(shù)板在顯微鏡下測定胃癌細胞數(shù)，并記錄；用蛋白質(zhì)測試儀檢測Bax 蛋白和Bcl-2 蛋白的含量，并記錄計算胃癌細胞凋亡率和Bax 蛋白/Bcl-2 蛋白的比值效應細胞毒性TBax 蛋白/Bcl-2 蛋白的比值增加

【解析】

分析題文描述可知：該題以“研究蜂毒素對人胃癌細胞的影響及作用機制”為情境，考查學生是否具有對一些生物學問題進行初步探究的能力，以及對能對實驗現(xiàn)象和結果進行解釋、分析和處理的能力。

(1)依題意可知：該題的實驗目的是研究蜂毒素對人胃癌細胞的影響及作用機制，自變量是培養(yǎng)胃癌細胞的培養(yǎng)液中是否加入蜂毒素，因變量是胃癌細胞的凋亡率和Bax蛋白/Bd-2蛋白的比值。除此之外，凡是對實驗結果有影響的因素都是無關變量，應控制相同且適宜。據(jù)此可確定該實驗思路為：①取若干只相同的培養(yǎng)瓶均分成甲、乙兩組，分別加入等量的動物細胞培養(yǎng)液并接種等量的離體胃癌細胞。②向甲組培養(yǎng)瓶中分別加入適量的蜂毒素溶液，乙組培養(yǎng)瓶分別加入等量的生理鹽水，作為對照組。③在CO2恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h后，用血細胞計數(shù)板在顯微鏡下測定胃癌細胞數(shù)，并記錄；用蛋白質(zhì)測試儀檢測Bax 蛋白和Bcl-2 蛋白的含量，并記錄。④計算胃癌細胞凋亡率和Bax 蛋白/Bcl-2 蛋白的比值。

(2) Bcl-2蛋白可抑制細胞凋亡，Bax基因是極重要的促細胞凋亡基因之一，Bax基因編碼的Bax蛋白與Bcl-2蛋白形成的異二聚體對Bd—2蛋白產(chǎn)生阻抑作用，從而促進細胞凋亡，而蜂毒素具有抗菌、抗病毒及抗腫瘤等廣泛的生物學效應，由此推知該實驗結果為：加入適量的蜂毒素溶液的實驗組的胃癌細胞的凋亡率和Bax蛋白/Bd-2蛋白的比值均高于加入等量生理鹽水對照組，而且實驗組或對照組中的胃癌細胞的凋亡率的數(shù)值應略低于Bax蛋白/Bd-2蛋白的比值。在畫柱形圖時，各個方柱的寬應相等、長不等，表示胃癌細胞的凋亡率和Bax蛋白/Bd-2蛋白的比值的方柱應用不同顏色表示；縱坐標應標出胃癌細胞的凋亡率（%）和Bax蛋白/Bd-2蛋白的比值，橫坐標應標出生理鹽水和蜂毒素溶液。畫出的柱形圖見答案。

(3)①從免疫角度分析，人類癌細胞的凋亡主要與細胞免疫有關，需要效應細胞毒性T淋巴細胞識別并消滅它。

②從分子水平分析，蜂毒素誘導人胃癌細胞凋亡的根本原因是與Bax基因等的表達量增加有關，而直接原因是與Bax 蛋白/Bcl-2 蛋白的比值增加有關。