Question

【題目】研究人員為探究紫檀芪對胃癌細胞增殖和凋亡的影響及其機理，進行了如下實驗，以期為臨床應用提供依據(jù)。

實驗一：紫擅芪對胃癌細胞增殖影響研究取等量旺盛增殖的胃癌細胞，分別接種到含不同濃度紫檀芪的培養(yǎng)液中，分別培養(yǎng)24、48、72h后收集細胞。運用臺盼藍拒染法統(tǒng)計活細胞數(shù)量，并計算癌細胞增殖抑制率，結果如圖1。注：癌細胞增殖抑制率=（對照組活細胞數(shù)-實驗組活細胞數(shù)）/對照組活細胞數(shù)×100%。

實驗二：紫擅芪對胃癌細胞凋亡蛋白表達的影響研究用含不同濃度紫檀芪的培養(yǎng)液培養(yǎng)旺盛增殖的胃癌細胞。48h后電泳比較幾種細胞凋亡指示蛋白的含量（Caspase-9是一種凋亡啟動因子；Bax能引起線粒體穿孔導致線粒體內(nèi)物質(zhì)外流；Bcl-2蛋白是細胞存活促進因子，能抑制細胞凋亡），結果如圖2。

請回答下列問題：

（1）培養(yǎng)胃癌細胞時，培養(yǎng)液中加入胎牛血清的作用是___________，培養(yǎng)箱中充入5% CO2的作用是___________。在進行傳代培養(yǎng)時不能使用胃蛋白酶的原因是___________。

（2）實驗一中用臺盼藍拒染法檢測細胞存活率時，活細胞未被染成藍色是因為___________。根據(jù)圖一結果，研究人員建議臨床上選擇濃度為40μmol·L-1的紫檀芪進行化療，其依據(jù)是___________，為了達到更理想的治療效果還需要注意___________。

（3）根據(jù)實驗二結果分析，紫檀芪能誘導胃癌細胞凋亡的機理有___________（至少答兩點）。

Answer 1

【答案】 補充細胞生長所需的未知營養(yǎng)物質(zhì) 維持培養(yǎng)液的pH 動物細胞培養(yǎng)液pH在7.27.4之間，在此pH條件下胃蛋白酶已經(jīng)失活 活細胞的細胞膜具有選擇透過性，臺盼藍分子不能被細胞吸收 紫檀芪使用濃度較低，相對副作用較小，同時該濃度處理對胃癌細胞的抑制率也比較高 持續(xù)給藥 促進Caspase-9前體轉(zhuǎn)化為Caspase-9，啟動細胞凋亡；加速Bax合成，引起線粒體破壞；抑制Bcl-2基因表達，抑制細胞凋亡能力下降等

【解析】試題分析：本題以探究紫檀芪對胃癌細胞增殖和凋亡的影響及其機理為背景，考查了細胞癌變、凋亡的相關內(nèi)容及實驗設計相關知識，意在考查學生對知識點的理解和信息提取分析能力，試題難度中等。由圖1可知自變量為紫擅芪濃度及處理時間，因變量是對癌細胞的抑制率，圖1表明一定濃度的紫擅芪抑制胃癌細胞增殖，并隨濃度增大、時間延長抑制效應增強。圖2表示用含有不同濃度的紫檀芪溶液處理癌細胞后，細胞內(nèi)的bax與Caspase-9增多，Bcl-2與Caspase-9前體減少。據(jù)此答題。

（1）培養(yǎng)胃癌細胞時，培養(yǎng)液中加入胎牛血清的作用是補充細胞生長所需的未知營養(yǎng)物質(zhì)，培養(yǎng)箱中充入5% CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH。在進行傳代培養(yǎng)時不能使用胃蛋白酶的原因是動物細胞培養(yǎng)液pH在7.27.4之間，在此pH條件下胃蛋白酶已經(jīng)失活。

（2）臺盼藍是細胞活性染料，常用于檢測細胞膜的完整性，檢測細胞是否存活。活細胞的細胞膜具有選擇透過性，臺盼藍分子不能被細胞吸收，因此實驗一中的活細胞未被染成藍色。據(jù)圖可知用40μmol·L-1的紫檀芪進行化療，紫檀芪使用濃度較低，相對副作用較小，同時該濃度處理對胃癌細胞的抑制率也比較高，為了達到更理想的治療效果還需要注意持續(xù)給藥。

（3）根據(jù)實驗二結果分析可知，紫檀芪能誘導胃癌細胞凋亡，其機理有促進Caspase-9前提體轉(zhuǎn)化為Caspase-9，啟動細胞凋亡；加速Bax合成，引起線粒體破壞；抑制Bcl-2基因表達，抑制細胞凋亡能力下降等。