Question

【題目】已有研究表明，中心體異常擴(kuò)增能把非腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)化為腫瘤細(xì)胞。鎘（Cd）作為已知的I類(lèi)致癌物，科研人員欲探究鎘誘發(fā)腫瘤的機(jī)理是否與中心體擴(kuò)增有關(guān)，開(kāi)展了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)根據(jù)以下實(shí)驗(yàn)材料，完善實(shí)驗(yàn)思路，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)材料：結(jié)腸癌細(xì)胞、細(xì)胞培養(yǎng)液、10μmol/L的CdCl2 、20μmol/L的CdCl2、生理鹽水、抗氧化劑NAC、顯微鏡等。請(qǐng)回答：

（說(shuō)明：中心體數(shù)目可以通過(guò)免疫熒光實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)觀察，其具體實(shí)驗(yàn)方法與過(guò)程不做要求；擴(kuò)增率的計(jì)算方法不做要求）

（1）實(shí)驗(yàn)思路:

①取卡氏瓶若干個(gè)，平均分成甲乙丙三組，每組設(shè)置若干個(gè)，分組如下：____________

②將各組置于37℃的5%CO2培養(yǎng)箱中處理培養(yǎng)48h，收集細(xì)胞經(jīng)染色后，在熒光顯微鏡下觀察每個(gè)細(xì)胞的中心體數(shù)目，重復(fù)試驗(yàn)3次；

③對(duì)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算得出中心體擴(kuò)增率。

（2）試驗(yàn)結(jié)果表明，用CdCl2處理細(xì)胞后，細(xì)胞中心體擴(kuò)增率明顯升高，請(qǐng)以坐標(biāo)柱狀圖形表示試驗(yàn)結(jié)果。_____

（3）分析討論：

①研究已顯示重金屬鎘能引發(fā)活性氧的產(chǎn)生而誘發(fā)DNA氧化損傷。若想進(jìn)一步探究重金屬鎘引起中心體擴(kuò)增的原因與DNA氧化損傷途徑有無(wú)關(guān)聯(lián)，可設(shè)置第四組實(shí)驗(yàn)，即在實(shí)驗(yàn)組的基礎(chǔ)上同時(shí)加入________________ ，若經(jīng)處理后，中心體擴(kuò)增率___________，則能進(jìn)一步說(shuō)明重金屬鎘是通過(guò)DNA氧化損傷來(lái)誘導(dǎo)中心體擴(kuò)增。

②在動(dòng)物細(xì)胞正常的分裂過(guò)程中，中心體在________________（填 “分裂間期”或“分裂期”）復(fù)制；中心體擴(kuò)增的機(jī)制比較復(fù)雜，試分析可能的原因有____________ 等。

Answer 1

【答案】甲組：結(jié)腸癌細(xì)胞+適量10μmol/ L 的CdCl2+細(xì)胞培養(yǎng)液 乙組：結(jié)腸癌細(xì)胞+等量20μmol/ L 的CdCl2+細(xì)胞培養(yǎng)液 丙組：結(jié)腸癌細(xì)胞+等量生理鹽水+細(xì)胞培養(yǎng)液 抗氧化劑NAC 下降 分裂間期 細(xì)胞分裂過(guò)程里中心體多次復(fù)制、胞質(zhì)分裂時(shí)中心體沒(méi)有均等分、中心體不受控制的分裂等

【解析】

根據(jù)題干信息分析，改善眼袋目的是探究鎘誘發(fā)腫瘤的機(jī)理是否與中心體擴(kuò)增有關(guān)，自變量是含鎘化合物的濃度，因變量是細(xì)胞中的中心體的數(shù)目，中心體的數(shù)目可以通過(guò)通過(guò)免疫熒光實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)觀察。

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、提供的材料以及�?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，實(shí)驗(yàn)的基本思路是：

①取卡氏瓶若干個(gè)，平均分成甲乙丙三組，每組設(shè)置若干個(gè)，分組如下：

甲組：結(jié)腸癌細(xì)胞+適量10μmol/L的CdCl2+細(xì)胞培養(yǎng)液；

乙組：結(jié)腸癌細(xì)胞+等量20μmol/L的CdCl2+細(xì)胞培養(yǎng)液；

丙組：結(jié)腸癌細(xì)胞+等量生理鹽水+細(xì)胞培養(yǎng)液。

②將各組置于37℃的5%CO2培養(yǎng)箱中處理培養(yǎng)48h，收集細(xì)胞經(jīng)染色后，在熒光顯微鏡下觀察每個(gè)細(xì)胞的中心體數(shù)目，重復(fù)試驗(yàn)3次；

③對(duì)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算得出中心體擴(kuò)增率。

（2）根據(jù)題意分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明用CdCl2處理細(xì)胞后，細(xì)胞中心體擴(kuò)增率明顯升高，即隨著CdCl2濃度的增加，中心體擴(kuò)增率增加，如圖所示：。

（3）①已知重金屬鎘能引發(fā)活性氧的產(chǎn)生而誘發(fā)DNA氧化損傷，若想進(jìn)一步探究重金屬鎘引起中心體擴(kuò)增的原因與DNA氧化損傷途徑有無(wú)關(guān)聯(lián)，可設(shè)置第四組實(shí)驗(yàn)，即在實(shí)驗(yàn)組的基礎(chǔ)上同時(shí)加入抗氧化劑NAC，若經(jīng)處理后，中心體擴(kuò)增率下降，則能進(jìn)一步說(shuō)明重金屬鎘是通過(guò)DNA氧化損傷來(lái)誘導(dǎo)中心體擴(kuò)增。

②在動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中，中心體是在分裂間期進(jìn)行復(fù)制的；中心體擴(kuò)增的機(jī)制比較復(fù)雜，其可能的原因有細(xì)胞分裂過(guò)程里中心體多次復(fù)制、胞質(zhì)分裂時(shí)中心體沒(méi)有均等分、中心體不受控制的分裂等。