Question

2．我國宮頸癌發(fā)病率已高居世界第二位且發(fā)病年輕化趨勢明顯，宮頸癌與HPV（人乳頭瘤病毒，一種DNA病毒）的病毒感染密切相關(guān)．雷公藤紅素是一種具有良好的抗癌效果的新型抗癌藥物，水溶性差（必須用DMSO作為溶劑溶解）．
（1）宮頸癌的早期檢查包括宮頸細胞學(xué)檢查（TCT）和HPV病毒感染檢查．TCT檢查即在顯微鏡下觀察是否出現(xiàn)角化細胞或凹空細胞，因為癌細胞具有形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變 特點；HPV病毒感染檢查即利用核酸分子雜交方法，觀察是否出現(xiàn)雜交帶，確定是否感染HPV病毒；
（2）為了探究雷公藤紅素的抗癌效果，研究人員進行了實驗：將人宮頸癌HeLa細胞系接種于動物細胞培養(yǎng)液后置于CO₂培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)，用胰蛋白酶處理，得到細胞懸浮液用于實驗．用不同濃度的雷公藤紅素處理HeLa細胞，對照組添加等量的DMSO，其他條件相同且適宜．定期取樣并測定細胞數(shù)量的相對值，結(jié)果如圖1所示，由圖可知雷公藤紅素對細胞增殖有抑制作用；隨雷公藤紅素濃度增加，抑制作用增強；10?M的劑量對HeLa細胞的增殖抑制最為顯著．
（3）研究人員進一步研究雷公藤紅素的作用機理，進行了如下實驗．
①由圖2可知，經(jīng)雷公藤紅素處理后，HeLa細胞處于S和G2期的含量明顯增多，說明雷公藤紅素的作用可能是能夠抑制DNA的復(fù)制和相關(guān)蛋白的合成（能夠抑制細胞分裂）；

②測定HeLa細胞在不同濃度雷公藤紅素處理后的凋亡情況，結(jié)果如表：

雷公藤濃度（?M）	0	2.5	5	10
凋亡率（%）	4.28	7.22	37.3	34.8
Bax蛋白含量	+	++	++++	++++
Bcl-2蛋白含量	++++	++	+	+

由表格數(shù)據(jù)可知，雷公藤紅素可以誘導(dǎo)細胞凋亡，這種作用可能是通過促進Bax蛋白表達量和抑制Bcl-2蛋白表達量實現(xiàn)．
（4）研究還發(fā)現(xiàn)經(jīng)雷公藤紅素處理后，癌細胞中產(chǎn)生更多的乳酸，導(dǎo)致對丙酮酸的消耗增加，相應(yīng)地進入線粒體（細胞結(jié)構(gòu)）的丙酮酸減少．處理后HeLa細胞的相關(guān)結(jié)構(gòu)受損，所以無氧呼吸作用增強，有助于彌補能量供應(yīng)的不足，進一步驗證了上述實驗結(jié)論．

Answer 1

分析 1、癌細胞的特點：①在適宜條件能無限增殖②形態(tài)、結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化③細胞膜表面發(fā)生變化，細胞膜的糖蛋白減少，細胞間的黏性降低．
2、圖1曲線看出，和對照組相比，雷公藤紅素對細胞增殖有抑制作用；隨雷公藤紅素濃度增加，抑制作用增強；10?M的劑量對HeLa細胞的增殖抑制最為顯著．
3、圖2曲線看出，經(jīng)雷公藤紅素處理后，和對照組相比，實驗組中HeLa細胞處于S和G2期的含量明顯增多．

解答 解：（1）宮頸細胞學(xué)檢查（TCT）檢查即在顯微鏡下觀察是否出現(xiàn)角化細胞或凹空細胞，因為癌細胞具有形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變 特點；HPV病毒感染檢查即利用核酸分子雜交方法，觀察是否出現(xiàn)雜交帶，確定是否感染HPV病毒．
（2）將人宮頸癌HeLa細胞系接種于動物細胞培養(yǎng)液后置于CO₂培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)，用胰蛋白酶處理，得到細胞懸浮液用于實驗．用不同濃度的雷公藤紅素處理HeLa細胞，由于“雷公藤紅素水溶性差，必須用DMSO作為溶劑溶解”，因此對照組應(yīng)添加等量的DMSO，其他條件相同且適宜．定期取樣并測定細胞數(shù)量的相對值，結(jié)果如圖1所示，由圖可知雷公藤紅素對細胞增殖有抑制作用；隨雷公藤紅素濃度增加，抑制作用增強；10?M的劑量對HeLa細胞的增殖抑制最為顯著．
（3）①由圖2可知，經(jīng)雷公藤紅素處理后，和對照組相比，實驗組中HeLa細胞處于S和G2期的含量明顯增多，說明雷公藤紅素的作用可能是能夠抑制DNA的復(fù)制和相關(guān)蛋白的合成（能夠抑制細胞分裂）．
②由表格數(shù)據(jù)可知，雷公藤紅素可以誘導(dǎo)細胞凋亡，并且隨著雷公藤紅素濃度的升高，Bax蛋白含量升高，而Bcl-2蛋白含量下降，因此這種作用可能是通過促進Bax蛋白表達量和抑制Bcl-2蛋白表達量實現(xiàn)．
（4）研究還發(fā)現(xiàn)經(jīng)雷公藤紅素處理后，癌細胞中產(chǎn)生更多的乳酸，導(dǎo)致對丙酮酸的消耗增加，相應(yīng)地進入線粒體的丙酮酸減少（即有氧呼吸減弱）．處理后HeLa細胞的相關(guān)結(jié)構(gòu)受損，所以無氧呼吸作用增強，有助于彌補能量供應(yīng)的不足，進一步驗證了上述實驗結(jié)論．
故答案為：
（1）形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變    出現(xiàn)雜交帶
（2）CO₂培養(yǎng)箱   胰蛋白酶    DMSO
雷公藤紅素對細胞增殖有抑制作用；隨雷公藤紅素濃度增加，抑制作用增強；10?M的劑量對HeLa細胞的增殖抑制最為顯著
（3）①S和G2  能夠抑制DNA的復(fù)制和相關(guān)蛋白的合成（能夠抑制細胞分裂）
②誘導(dǎo)通過促進Bax蛋白表達量和抑制Bcl-2蛋白表達量
（4）線粒體   無氧呼吸

點評 本題考查了癌細胞的特點以及惡性腫瘤的防治等有關(guān)知識，要求考生能夠識記癌細胞的特點，掌握核酸分子雜交的原理，能夠題干實驗結(jié)果的曲線圖、表格得出正確的實驗結(jié)論，再結(jié)合所學(xué)知識準確答題．