Question

【题目】已有研究表明，中心体异常扩增能把非肿瘤细胞转化为肿瘤细胞。镉（Cd）作为已知的I类致癌物，科研人员欲探究镉诱发肿瘤的机理是否与中心体扩增有关，开展了相关实验。请根据以下实验材料，完善实验思路，分析实验结果。

实验材料：结肠癌细胞、细胞培养液、10μmol/L的CdCl2 、20μmol/L的CdCl2、生理盐水、抗氧化剂NAC、显微镜等。请回答：

（说明：中心体数目可以通过免疫荧光实验进行检测观察，其具体实验方法与过程不做要求；扩增率的计算方法不做要求）

（1）实验思路:

①取卡氏瓶若干个，平均分成甲乙丙三组，每组设置若干个，分组如下：____________

②将各组置于37℃的5%CO2培养箱中处理培养48h，收集细胞经染色后，在荧光显微镜下观察每个细胞的中心体数目，重复试验3次；

③对所得的数据进行统计分析，计算得出中心体扩增率。

（2）试验结果表明，用CdCl2处理细胞后，细胞中心体扩增率明显升高，请以坐标柱状图形表示试验结果。_____

（3）分析讨论：

①研究已显示重金属镉能引发活性氧的产生而诱发DNA氧化损伤。若想进一步探究重金属镉引起中心体扩增的原因与DNA氧化损伤途径有无关联，可设置第四组实验，即在实验组的基础上同时加入________________ ，若经处理后，中心体扩增率___________，则能进一步说明重金属镉是通过DNA氧化损伤来诱导中心体扩增。

②在动物细胞正常的分裂过程中，中心体在________________（填 “分裂间期”或“分裂期”）复制；中心体扩增的机制比较复杂，试分析可能的原因有____________ 等。

Answer 1

【答案】甲组：结肠癌细胞+适量10μmol/ L 的CdCl2+细胞培养液 乙组：结肠癌细胞+等量20μmol/ L 的CdCl2+细胞培养液 丙组：结肠癌细胞+等量生理盐水+细胞培养液 抗氧化剂NAC 下降 分裂间期 细胞分裂过程里中心体多次复制、胞质分裂时中心体没有均等分、中心体不受控制的分裂等

【解析】

根据题干信息分析，改善眼袋目的是探究镉诱发肿瘤的机理是否与中心体扩增有关，自变量是含镉化合物的浓度，因变量是细胞中的中心体的数目，中心体的数目可以通过通过免疫荧光实验进行检测观察。

（1）根据实验目的、提供的材料以及实验设计的基本原则设计实验过程，实验的基本思路是：

①取卡氏瓶若干个，平均分成甲乙丙三组，每组设置若干个，分组如下：

甲组：结肠癌细胞+适量10μmol/L的CdCl2+细胞培养液；

乙组：结肠癌细胞+等量20μmol/L的CdCl2+细胞培养液；

丙组：结肠癌细胞+等量生理盐水+细胞培养液。

②将各组置于37℃的5%CO2培养箱中处理培养48h，收集细胞经染色后，在荧光显微镜下观察每个细胞的中心体数目，重复试验3次；

③对所得的数据进行统计分析，计算得出中心体扩增率。

（2）根据题意分析，实验结果表明用CdCl2处理细胞后，细胞中心体扩增率明显升高，即随着CdCl2浓度的增加，中心体扩增率增加，如图所示：。

（3）①已知重金属镉能引发活性氧的产生而诱发DNA氧化损伤，若想进一步探究重金属镉引起中心体扩增的原因与DNA氧化损伤途径有无关联，可设置第四组实验，即在实验组的基础上同时加入抗氧化剂NAC，若经处理后，中心体扩增率下降，则能进一步说明重金属镉是通过DNA氧化损伤来诱导中心体扩增。

②在动物细胞有丝分裂过程中，中心体是在分裂间期进行复制的；中心体扩增的机制比较复杂，其可能的原因有细胞分裂过程里中心体多次复制、胞质分裂时中心体没有均等分、中心体不受控制的分裂等。