Question

14．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液的培養瓶中；將培養瓶放于37℃、5%CO₂培養箱中培養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，于37℃、5%CO₂培養箱中繼續培養；
③培養 72h，每 24h 用細胞計數儀檢測癌細胞數．
（1）將上述步驟②補充完整．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．實驗中，每組細胞培養瓶不止一個，為了減少誤差，需要對各種數據如何處理？統計后求平均值．
（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（% ）=[（用藥組各時段癌細胞數-用藥組開始癌細胞數）/（對照組各時段癌細胞數-對照組開 始癌細胞數）]×100．得到以下數據：
表1  丹參酮  對HepG2細胞增殖率的影響%

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

請將表中前48小時的數據轉化為相應給藥組細胞增殖率隨時間變化的柱形圖．（2）（3）

（4）將培養48h的培養液離心，去除上清液后經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：
據此推測，丹參酮使HepG2細胞周期阻滯于G₁期期．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．
表2丹參酮對HepG2細胞周期、凋亡率及凋亡蛋白基因Eax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%

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，而人肝癌細胞的數量、培養時間、溶液的用量等都屬于無關變量．

解答 解：（1）根據題意可知，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用細胞計數儀檢測癌細胞數”，因此作用時間也屬于實驗的自變量．實驗驗中，每組細胞培養瓶不止一個，統計后求平均值，目的是減少誤差．
（3）①題干要求將表中前48小時的數據轉化為相應給藥組細胞增殖率隨時間變化的柱形圖，因此根據表格中的數據畫圖即可．
②通過數據和柱形圖分析可知，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．
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0.5ug/mL、1ug/mL、1.5ug/mL的丹參酮溶液
（2）丹參酮的濃度與作用時間    統計后求平均值
（3）

（4）G₁期  bax基因

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．