Question

17．丹参酮是从中药丹参中提取的具有抗肿瘤活性的脂溶性菲醌化合物，其作用机制之一是诱导细胞凋亡．以下是相关的实验研究过程及结果：
实验材料：人肝癌细胞（HepG2），培养液，0.02% 二甲亚砜溶液，用 0.02% 二甲亚砜溶解的0.5ug/mL、1ug/mL、1.5ug/mL的丹参酮溶液，培养瓶等．
①将等量的人肝癌细胞（HepG2）悬液，分别接种于若干含有等量培养液的培养瓶中；将培养瓶放于37℃、5%CO₂培养箱中培养24h，静置、去掉上清液；
②分别加入等量的 0.02% 二甲亚砜溶液，用 0.02% 二甲亚砜溶解的0.5ug/mL、1ug/mL、1.5ug/mL的丹参酮溶液，再加入等量的培养液，于37℃、5%CO₂培养箱中继续培养；
③培养 72h，每 24h 用细胞计数仪检测癌细胞数．
（1）本实验的自变量是丹参酮的浓度与作用时间．实验中，每组细胞培养瓶不止一个，为了减少误差，需要对各种数据如何处理？统计后求平均值．
（2）设对照组癌细胞增殖率为 100%，用下面公式计算各用药组癌细胞增殖率：增殖率（% ）=[（用药组各时段癌细胞数-用药组开始癌细胞数）/（对照组各时段癌细胞数-对照组开 始癌细胞数）]×100．得到如表数据：
丹参酮   对HepG2细胞增殖率的影响%

组别		培养时间/h
		24	48	72
对照组		100	100	100
给药组ug/mL	0.5	78	62	48
	1.0	68	26	21
	1.5	48	12	5

①请将表中前48小时的数据转化为相应给药组细胞增殖率随时间变化的柱形图．
②通过数据和柱形图分析可以得出丹参酮对HepG2细胞的作用效果的特点是：丹参酮浓度越高，对细胞生长的抑制作用越强；作用时间越长，对细胞生长的抑制作用越强．
（3）将培养48h的培养液离心，去除上清液后经过一系列的处理及分析，得到对照组和给药组48h细胞周期变化、凋亡率及凋亡蛋白Bax和Bcl-2的表达量如表所示：
丹参酮 对HepG2细胞周期、凋亡率及凋亡蛋白基因bax和Bcl-2表达的影响

组别	G1	S	G2+M	凋亡率	bax	Bcl-2
对照组	55%	36%	9%	5.6%	28%	53%
实验组	67%	24%	9%	32.6%	37%	38%

据此推测，丹参酮使HepG2细胞周期阻滞于G₁期．丹参酮可能通过促进HepG2内bax基因的表达来诱导细胞凋亡从而抑制肿瘤的生长．

Answer 1

分析 1、一般在探究实验中，要遵循单一变量和对照性原则，同时无关变量要保持相同且适宜．
2、分析实验设置可知，实验的自变量为丹参酮的浓度与作用时间，而人肝癌细胞的数量、培养时间、溶液的用量等都属于无关变量．

解答 解：（1）根据表格可知，本实验的自变量是丹参酮的浓度和作用时间．该实验需要遵循平行重复原则，即每组细胞培养瓶不止一个，统计后求平均值，目的是减少误差．
（2）①题干要求将表中前48小时的数据转化为相应给药组细胞增殖率随时间变化的柱形图，因此根据表格中的数据画图即可．
②通过数据和柱形图分析可知，丹参酮浓度越高，对细胞生长的抑制作用越强；作用时间越长，对细胞生长的抑制作用越强．
（3）由表格中数据看出，实验组的G₁期细胞比例增多，S期的细胞比例减少，因此可以推测丹参酮使HepG2细胞周期阻滞于G₁期．表格中凋亡蛋白Bax表达量增多时，细胞的凋亡率也增加，因此可以推测丹参酮可能通过促进HepG2内的bax基因表达来诱导细胞凋亡从而抑制肿瘤的生长．
故答案为：
（1）丹参酮的浓度与作用时间   统计后求平均值
（2）如图所示

丹参酮浓度越高，对细胞生长的抑制作用越强；作用时间越长，对细胞生长的抑制作用越强
（3）G₁    bax基因

点评 本题考查恶性肿瘤防治、动物细胞培养等有关知识，要求考生具有一定的分析能力和实验设计能力；能够对实验的表格进行分析，并能够得出相关实验结论，难度适中．