Question

8．華蟾素注射液是將蟾蜍的全皮陰干后，提煉而成的中藥復方制劑，是我國經(jīng)典抗腫瘤藥物．研究人員為探尋華蟾素注射液抗肝癌HepG-2細胞的作用機理，進行了一系列實驗．請根據(jù)題中信息回答下列問題．

Ⅰ．肝癌HepG-2細胞的培養(yǎng)：
（1）培養(yǎng)肝癌HepG-2細胞時，在培養(yǎng)基中加入適量的血清（血漿）以補充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì)，為防止培養(yǎng)過程發(fā)生污染要加入抗生素．此外，每48h更換1次培養(yǎng)液，目的是防止代謝物積累對細胞自身造成危害（補充細胞所需營養(yǎng)物質(zhì)）．同時還要提供適宜的溫度、pH、氧氣和二氧化碳等環(huán)境條件．
Ⅱ．探究華蟾素藥效作用機理的實驗：
（2）用不同濃度的華蟾素注射液分別處理HepG-2細胞12h、24h和48h，測定華蟾素注射液對HepG-2細胞增殖的影響，結(jié)果如下圖．圖1由圖甲可知，華蟾素能有效地抑制肝癌HepG-2細胞增殖，且與作用時間和濃度呈正相關(guān)．圖乙的結(jié)果進一步表明，華蟾素對肝癌HepG-2細胞增殖的影響體現(xiàn)在將癌細胞阻滯在S期．
（3）DNA拓撲異構(gòu)酶Ⅱ（簡稱TopoⅡ）為真核生物所必需，在DNA復制、轉(zhuǎn)錄、重組及形成正確的染色體結(jié)構(gòu)、染色體分離、濃縮等方面發(fā)揮重要作用，TopoⅡ在腫瘤細胞中含量明顯高于正常細胞．華蟾素注射液處理HepG-2細胞48h后，采用RT-PCR技術(shù)檢測TopoⅡ基因的表達情況，結(jié)果如圖丙．
①RT-PCR即逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應．其主要原理是：提取HepG-2細胞中的總RNA，以一段與TopoⅡmRNA互補的單鏈DNA作為引物，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成cDNA，再以cDNA為模板進行PCR擴增．
②由圖丙可知，華蟾素注射液在基因水平上影響肝癌HepG-2細胞的機理是抑制TopoⅡ基因的轉(zhuǎn)錄/表達，最終導致TopoⅡ含量降低．

Answer 1

分析 1、動物細胞培養(yǎng)的條件：
（1）無菌、無毒的環(huán)境：①消毒、滅菌；②添加一定量的抗生素；③定期更換培養(yǎng)液，以清除代謝廢物．
（2）營養(yǎng)物質(zhì)：糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等，還需加入血清、血漿等天然物質(zhì)．
（3）溫度和PH：36.5℃±0.5℃；適宜的pH：7.2～7.4．
（4）氣體環(huán)境：95%空氣（細胞代謝必需的）和5%的CO₂（維持培養(yǎng)液的PH）．
2、逆轉(zhuǎn)錄是指在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下，以RNA為模板合成DNA的過程．
3、PCR技術(shù)可在體外大量擴增目的基因．

解答 解：Ⅰ（1）動物細胞培養(yǎng)時，為了補充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì)，應該在培養(yǎng)基中加入適量的血清（血漿）；為防止培養(yǎng)過程發(fā)生污染要加入抗生素；此外，每48h更換1次培養(yǎng)液，目的是防止代謝物積累對細胞自身造成危害（補充細胞所需營養(yǎng)物質(zhì)）．同時還要提供適宜的溫度、pH、氧氣和二氧化碳等環(huán)境條件．
Ⅱ．（2）根據(jù)圖1可知，華蟾素能有效地抑制肝癌HepG-2細胞增殖，且與作用時間和濃度呈正相關(guān)．圖乙的結(jié)果進一步表明，使用華蟾素后，S期細胞比例增多，因此對肝癌HepG-2細胞增殖的影響體現(xiàn)在將癌細胞阻滯在S期．
（3）①RT-PCR即逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應．其主要原理是：提取HepG-2細胞中的總RNA，以一段與TopoⅡmRNA互補的單鏈DNA作為引物，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成cDNA，再以cDNA為模板進行PCR擴增．
②由圖丙可知，華蟾素注射液在基因水平上影響肝癌HepG-2細胞的機理是抑制TopoⅡ基因的轉(zhuǎn)錄/表達，最終導致TopoⅡ含量降低．
故答案為：
（1）血清（血漿）   抗生素      防止代謝物積累對細胞自身造成危害（補充細胞所需營養(yǎng)物質(zhì)）    pH
（2）抑制     作用時間和濃度     將癌細胞阻滯在S期
（3）①與TopoⅡmRNA互補的單鏈DNA     逆轉(zhuǎn)錄    PCR擴增
②抑制TopoⅡ基因的轉(zhuǎn)錄/表達，最終導致TopoⅡ含量降低

點評 本題考查動物細胞培養(yǎng)、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯，要求考生識記動物細胞培養(yǎng)的過程、條件等知識；識記逆轉(zhuǎn)錄過程的概念及條件等；識記PCR技術(shù)，能結(jié)合圖中信息準確答題．