Question

18．丹參酮是從中藥丹參中提取的具有抗腫瘤活性的脂溶性菲醌化合物，其作用機制之一是誘導細胞凋亡．以下是相關的實驗研究過程及結果：
實驗材料：人肝癌細胞（HepG₂），培養(yǎng)液，0.02%二甲亞砜溶液，用0.02%二甲亞砜溶解的0.5ug/mL、1ug/mL、1.5ug/mL的丹參酮溶液，培養(yǎng)瓶等．
①將等量的人肝癌細胞（HepG₂）懸液，分別接種于若干含有等量培養(yǎng)液的培養(yǎng)瓶中；將培養(yǎng)瓶放于37℃、5%CO₂培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h，靜置、去掉上清液；
②分別加入等量的0.02%二甲亞砜溶液，用0.02%二甲亞砜溶解的0.5ug/mL、1ug/mL、1.5ug/mL的丹參酮溶液，再加入等量的培養(yǎng)液，于37℃、5% CO₂培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)；
③培養(yǎng)72h，每24h用細胞計數(shù)儀檢測癌細胞數(shù)．
（1）請完善上述實驗步驟中相關內容．分別加入等量的0.02%二甲亞砜溶液，用0.02%二甲亞砜溶解的0.5ug/mL、1ug/mL、1.5ug/mL的丹參酮溶液
（2）本實驗的自變量是丹參酮的濃度與作用時間．
（3）設對照組癌細胞增殖率為100%，用下面公式計算各用藥組癌細胞增殖率：增殖率（%）=[$\frac{（用藥組各時段癌細胞數(shù)用藥組開始癌細胞數(shù)）}{（對照組各時段癌細胞數(shù)-對照組開始癌細胞數(shù)）}$]×100．得到以下數(shù)據(jù)：
表1　丹參酮對HepG₂細胞增殖率的影響 （%）

組別		培養(yǎng)時間/h
		24	48	72
對照組		100	100	100
給藥組 ug/mL	0.5	78	62	48
	1.0	68	26	21
	1.5	48	12	5

①請將表中前48h的數(shù)據(jù)轉化為相應給藥組細胞增殖率隨時間變化的柱形圖．
②通過數(shù)據(jù)和柱形圖分析可以得出丹參酮對HepG₂細胞的作用效果的特點是：丹參酮濃度越高，對細胞生長的抑制作用越強；作用時間越長，對細胞生長的抑制作用越強．
（4）將培養(yǎng)48h的培養(yǎng)液離心，去除上清液后經(jīng)過一系列的處理及分析，得到對照組和給藥組48h細胞周期變化、凋亡率及凋亡蛋白Bax和Bcl-2的表達量如表所示：
表2　丹參酮對HepG₂細胞周期、凋亡率及凋亡蛋白基因Bax和Bcl-2的表達的影響

組別	G1	S	G2+M	凋亡率	Bax	Bcl-2
對照組	55%	36%	9%	5.6%	28%	53%
實驗組	67%	24%	9%	32.6%	37%	38%

據(jù)此推測，丹參酮使HepG₂細胞周期阻滯于G₁期．丹參酮可能通過促進HepG₂內Bax基因的表達來誘導細胞凋亡從而抑制腫瘤的生長．
（5）順鉑（DDP）是一種DNA損傷藥物，也是目前臨床上多種癌癥化療的首選藥物．若要探究丹參酮聯(lián)合順鉑對HepG₂細胞生長的影響，應還需設置順鉑用藥組和丹參酮聯(lián)合順鉑用藥組給藥組才能得出結論．

Answer 1

分析 一般在探究實驗中，要遵循單一變量和對照性原則，同時無關變量要保持相同且適宜．
分析實驗設置可知，實驗的自變量為丹參酮的濃度與作用時間，而人肝癌細胞的數(shù)量、培養(yǎng)時間、溶液的用量等都屬于無關變量．

解答 解：（1）根據(jù)題意可知，丹參酮是從中藥丹參中提取的具有抗腫瘤活性的脂溶性菲醌化合物，并且實驗材料中提供了“用 0.02% 二甲亞砜溶解的0.5ug/mL、1ug/mL、1.5ug/mL的丹參酮溶液”，因此為了保證單一變量原則，第二步中應分別加入等量的 0.02% 二甲亞砜溶液，用 0.02% 二甲亞砜溶解的0.5ug/mL、1ug/mL、1.5ug/mL的丹參酮溶液．
（2）根據(jù)實驗設計可知，本實驗的自變量是丹參酮的濃度，同時在觀察實驗結果時“每24h用細胞計數(shù)儀檢測癌細胞數(shù)”，因此作用時間也屬于實驗的自變量．
（3）①題干要求將表中前48小時的數(shù)據(jù)轉化為相應給藥組細胞增殖率隨時間變化的柱形圖，因此根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)畫圖即可．
②通過數(shù)據(jù)和柱形圖分析可知，丹參酮濃度越高，對細胞生長的抑制作用越強；作用時間越長，對細胞生長的抑制作用越強．
（4）表格中看出，實驗組的G₁期細胞比例增多，S期的細胞比例減少，因此可以推測丹參酮使HepG2細胞周期阻滯于G₁期．并且表格中凋亡蛋白Bax表達量增多，而細胞的凋亡率增加，因此可以推測丹參酮可能通過促進HepG2內的bax基因表達來誘導細胞凋亡從而抑制腫瘤的生長．
（5）若要探究丹參酮聯(lián)合順鉑對HepG2細胞生長的影響，應還需設置順鉑用藥組和丹參酮聯(lián)合順鉑用藥組給藥組才能得出結論．
故答案為：
（1）分別加入等量的0.02%二甲亞砜溶液，用0.02%二甲亞砜溶解的0.5 ug/mL、1 ug/mL、1.5 ug/mL的丹參酮溶液
（2）丹參酮的濃度與作用時間
（3）①

②丹參酮濃度越高，對細胞生長的抑制作用越強；作用時間越長，對細胞生長的抑制作用越強
（4）G₁　Bax基因
（5）順鉑用藥組和丹參酮聯(lián)合順鉑用藥組

點評 本題考查了惡性腫瘤防治的有關知識，要求考生具有一定的分析能力和實驗設計能力；能夠對實驗的表格進行分析，并能夠得出相關實驗結論，難度適中．