Question

【題目】乳腺癌發(fā)生是一種生長因子能與乳腺細胞表面的受體 HER2 蛋白結(jié)合，結(jié)果導(dǎo)致癌癥發(fā)生。超過 20%乳腺癌被證實過度表達了這種與生長因子結(jié)合的受體 HER2 蛋白。研究人員將細菌進行基因工程改造生產(chǎn)的某單克隆抗體對乳腺癌細胞表面的受體 HER2 蛋白結(jié)合可使細胞死亡。根據(jù)以下提供的實驗材料和用具驗證某單克隆抗體上述效果，請你完善實驗思路，預(yù)測實驗結(jié)果并進行分析。

材料與用具：人乳腺癌細胞（過度表達了HER2 蛋白）、細胞培養(yǎng)液、某單克隆抗體、血清抗體（含有 HER2 蛋白的抗體）、培養(yǎng)瓶等。（要求與說明：實驗儀器、試劑、用具操作、培養(yǎng)條件、檢測活細胞方法等不作具體要求）

（1）實驗思路：

①實驗分組：________________。每組設(shè)置若干個重復(fù)樣品。

②_____。

③_____。

④在培養(yǎng)過程中，每隔一段時間，重復(fù)②。

⑤對所得實驗數(shù)據(jù)進行分析與處理。

（2）以細胞存活率（細胞存活率=實驗組活細胞數(shù)/ 對照組活細胞數(shù)，對照組細胞存活率為 1）為指標(biāo)，設(shè)計一個坐標(biāo)，用曲線圖預(yù)期實驗結(jié)果：__________________。

（3）某些化學(xué)物質(zhì)被認為能引發(fā)癌癥被稱為致癌物， Bruse Ames 發(fā)明的埃姆斯檢測法是檢驗?zāi)撤N化學(xué)物質(zhì)是否能誘發(fā)突變的簡便易行方法如圖所示。

（注：大鼠肝臟提取物提供致癌物誘發(fā)突變所需的酶）

①埃姆斯檢測法采用的材料是一株組氨酸合成基因被破壞的沙門細菌，不能在缺少組氨酸的培養(yǎng)基上生長，只有_____的菌株才能在上述培養(yǎng)基上生長，這一誘發(fā)突變稱回復(fù)突變。

②該實驗的檢測指標(biāo)是_____，若該值越大，說明致癌物回復(fù)突變發(fā)生的頻率越________。

Answer 1

【答案】①實驗分組：

甲組：細胞培養(yǎng)液+人乳腺癌細胞+適量血清抗體

乙組：細胞培養(yǎng)液+人乳腺癌細胞+等量某單克隆抗體

丙組：細胞培養(yǎng)液+人乳腺癌細胞 ②測定三組培養(yǎng)瓶中乳腺癌細胞的數(shù)量，并記錄 ③將三組人乳腺癌細胞放在相同且適宜條件下培養(yǎng) ①恢復(fù)組氨酸合成能力 ②不含組氨酸的培養(yǎng)基上生長的菌落數(shù) 高

【解析】

癌細胞的主要特征是能夠無限增殖，形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，細胞表面發(fā)生了變化。原癌基因和抑癌基因普遍存在于人和動物的染色體上，原癌基因調(diào)節(jié)細胞周期，控制細胞生長和分裂的過程；抑癌基因主要是阻止細胞不正常的增殖。轉(zhuǎn)基因技術(shù)能導(dǎo)入受體細胞的原因是DNA分子結(jié)構(gòu)具有特異性，能表達的原因是生物共用一套遺傳密碼子。

（1）分析題意可知，本實驗的自變量是抗體的種類，因此需不加抗體、血清抗體、某單克隆抗體三組；測定初始溶液中細胞數(shù)量并記錄，相同且適宜環(huán)境下培養(yǎng)一段時間后，再次檢測細胞的數(shù)量并記錄（重復(fù)多次，以排除實驗誤差），記錄并分析相應(yīng)數(shù)據(jù)。

（2）作圖注意三要素：標(biāo)題、橫縱坐標(biāo)、曲線趨勢。對照組細胞存活率為1必需標(biāo)注。某單克隆抗體比一般血清抗體優(yōu)越得多，原因是一般血清抗體是一群識別不同抗原部位的抗體混合物。則某單克隆抗體組乳腺癌細胞死亡較多，血清抗體組乳腺癌細胞死亡較少，根據(jù)小題信息“細胞存活率=實驗組活細胞數(shù)/對照組活細胞數(shù)，對照組細胞存活率為1”，則某單克隆抗體組減小最快，血清抗體組減小比某單克隆抗體組慢，對照組細胞存活率為1,如圖。

（3）讀圖明確埃姆斯檢測法并加以運用。材料是一株組氨酸合成基因被破壞的沙門細菌，不能在缺少組氨酸的培養(yǎng)基上生長，只有恢復(fù)組氨酸合成能力的菌株才能在上述培養(yǎng)基上生長，也就是在致癌物的作用下誘發(fā)基因突變，這一基因表達的產(chǎn)物能使該菌在無組氨酸的培養(yǎng)使基上生長并產(chǎn)生菌落，所以觀測指標(biāo)是不含組氨酸的培養(yǎng)基上生長的菌落數(shù)，而且菌落數(shù)越多，表示致癌物回復(fù)突變發(fā)生的頻率越高。