Question

4．2015年10月5日，我國科學(xué)家屠呦呦因發(fā)現(xiàn)青蒿素而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)．青蒿素被譽(yù)為“東方神藥”，是一種高效低毒的治療瘧疾的藥物，近年來又發(fā)現(xiàn)青蒿素具有較強(qiáng)的抗腫瘤活性作用．某科研小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

①將等量的人膽囊癌（GBC-SD）細(xì)胞懸液分別接種于若干個(gè)含有等量培養(yǎng)液的培養(yǎng)瓶中；
②將培養(yǎng)瓶置于37℃、5%CO₂培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24小時(shí)，靜置、除去上清液；
③分別加入等量含2μmol/L、4μmol/L、8μmol/L、16μmol/L的青蒿素的培養(yǎng)液，于37℃、5%CO₂培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)；
④分別在培養(yǎng)至24h、48h、72h時(shí)吸取培養(yǎng)液，統(tǒng)計(jì)并計(jì)算細(xì)胞增殖抑制率．
請回答下列問題：
（1）科研小組進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)是為了研究青蒿素的濃度與細(xì)胞增殖抑制率的關(guān)系．
（2）步驟③中需要設(shè)置對照組，對照組的處理方法為在另一培養(yǎng)皿中加入等量的蒸餾水，于37℃、5%CO₂培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)．為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，在實(shí)驗(yàn)過程中必須保證各組之間培養(yǎng)溫度、培養(yǎng)液的體積、CO₂濃度等無關(guān)變量保持相同且適宜．
（3）請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)用于記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表格．
（4）為了進(jìn)一步確定青蒿素抑制人膽囊癌（GBC-SD）細(xì)胞增殖的具體作用機(jī)理，研究人員通過實(shí)驗(yàn)得到了下述實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
據(jù)此推測，青蒿素可能是通過抑制DNA分子的復(fù)制來抑制人膽囊癌（GBC-SD）細(xì)胞的增殖．

Answer 1

分析 （1）細(xì)胞周期分為分裂間期和分裂期，間期又分為三期，即DNA合成前期（G1期）、DNA合成期（S期）與DNA合成后期（G2期）．
M期為細(xì)胞分裂期．
（2）對照試驗(yàn)：
含義：除一個(gè)因素外，其余因素都保持不變的試驗(yàn)．
原則：除要研究的變量外，其他變量都應(yīng)當(dāng)始終保持相同．

解答 解：（1）分析題圖可知：該試驗(yàn)是為了研究不同濃度的青蒿素與抑制人膽囊癌（GBC-SD）細(xì)胞增殖的關(guān)系．
（2）對照組一般是不接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對象組，所以應(yīng)該加等量的蒸餾水做對照，其他條件保持相同．培養(yǎng)溫度、培養(yǎng)液的體積、CO₂濃度等都是無關(guān)變量，為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，在實(shí)驗(yàn)過程中必須保證各組之間的無關(guān)變量盡量相同．
（3）該試驗(yàn)需要統(tǒng)計(jì)并計(jì)算在5個(gè)不同濃度的青蒿素培養(yǎng)液培養(yǎng)至24h、48h、72h時(shí)的細(xì)胞增殖抑制率，據(jù)此設(shè)計(jì)表格記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)．
（4）通過分析題圖可知：隨著青蒿素培養(yǎng)液濃度的增加，S期和G2期細(xì)胞的數(shù)量逐漸減少，說明青蒿素的作用機(jī)理是抑制S期的DNA分子的復(fù)制過程．
故答案為：（1）青蒿素的濃度與細(xì)胞增殖抑制率的關(guān)系   在另一培養(yǎng)皿中加入等量的蒸餾水，于37℃、5%CO₂培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)
（2）無關(guān)變量
（3）

濃度   抑制率	0μmol/L	2μmol/L	4μmol/L	8μmol/L	16μmol/L
24h
48h
72h

（4）抑制DNA分子的復(fù)制

點(diǎn)評 本題主要考查了細(xì)胞增殖的分裂間期G1、S、G2時(shí)期的特點(diǎn)、對照試驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路與方法，對這部分知識的理解和綜合應(yīng)用是解題的關(guān)鍵．