Question

【題目】JS-K是一種新合成的抗腫瘤藥物。研究者研究了JS-K對胃癌細(xì)胞的抑制效應(yīng)及機(jī)制，并對其在體內(nèi)的抗腫瘤效應(yīng)進(jìn)行了評估。

（1）與正常細(xì)胞相比，胃癌細(xì)胞的特點(diǎn)有__________（寫出兩點(diǎn)）。培養(yǎng)胃癌細(xì)胞時(shí)，為防止污染，需在培養(yǎng)液中添加一定量的__________。

（2）研究者檢測不同條件下胃癌細(xì)胞存活率，結(jié)果如圖1、圖2。

圖1結(jié)果表明：__________。

圖2中__________組結(jié)果表明JS-K是通過誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡發(fā)揮抑瘤效應(yīng)的。

（3）研究者進(jìn)一步研究了JS-K誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡的機(jī)制。

①NAC是一種活性氧的清除劑。研究者用__________處理胃癌細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)其與不做任何處理的胃癌細(xì)胞存活率相似，但比用JS-K處理的胃癌細(xì)胞存活率__________，證明JS-K通過促進(jìn)活性氧的產(chǎn)生誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡。

②已知活性氧過度累積會導(dǎo)致線粒體膜受損。研究者用JS-K處理胃癌細(xì)胞后，檢測細(xì)胞中細(xì)胞色素C的含量，結(jié)果如圖3。

據(jù)圖3可知，膜受損的線粒體通透性改變，使細(xì)胞色素C（凋亡誘導(dǎo)蛋白）流入__________中，促使凋亡發(fā)生。

（4）研究者用__________酶處理胃腫瘤組織獲得單細(xì)胞懸液，注射到數(shù)只無胸腺小鼠腋窩皮下，形成皮下瘤。當(dāng)皮下瘤可觸及時(shí)，將上述小鼠隨機(jī)分為對照組和給藥組，給藥組注射溶于緩沖液的8μM/kg的JS-K，隔天給藥一次，共計(jì)給藥15次。每4～5天測算皮下瘤體積及重量。結(jié)果顯示，給藥組的皮下瘤體積和瘤重都小于對照組，此實(shí)驗(yàn)證實(shí)JS-K在小鼠體內(nèi)表現(xiàn)出良好的抑瘤效果。請預(yù)估JS-K用于人胃癌治療可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)：__________（至少兩點(diǎn)）。

Answer 1

【答案】無限增殖、形態(tài)結(jié)構(gòu)改變、細(xì)胞表面改變（糖蛋白等物質(zhì)減少，癌細(xì)胞易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移） 抗生素 JS-K抑制胃癌細(xì)胞存活，且抑制效果隨著劑量的增加和處理時(shí)間的延長而增強(qiáng) 1、2、（3）、4 JS-K和NAC同時(shí) 顯著升高（高） 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 胰蛋白 對人體胃癌細(xì)胞抑制效應(yīng)低甚至沒有效應(yīng)；對人體正常細(xì)胞有毒副作用；藥物劑量的安全性

【解析】

本題以圖文結(jié)合為情境，考查學(xué)生對癌細(xì)胞的主要特征、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)等相關(guān)知識的識記和理解能力，以及是否具有對一些生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力，并能對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理的能力

(1) 與正常細(xì)胞相比，癌細(xì)胞具有的特點(diǎn)有：在適宜條件下能無限增殖；形態(tài)結(jié)構(gòu)改變；細(xì)胞表面發(fā)生了變化，由于癌細(xì)胞的細(xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，細(xì)胞間的黏著性降低，在體內(nèi)易擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移。培養(yǎng)胃癌細(xì)胞時(shí)，為防止污染，需在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素。

(2)分析圖1可知：細(xì)胞存活率隨著JS-K濃度的增加和培養(yǎng)時(shí)間的延長而逐漸降低，說明JS-K能抑制胃癌細(xì)胞的存活，且抑制效果隨著劑量的增加和處理時(shí)間的延長而增強(qiáng)。分析圖2可知：1組和2組的自變量為培養(yǎng)液中是否加入JS-K，結(jié)果加入JS-K的2組的細(xì)胞存活率明顯低于不加入JS-K的1組；2組與4組的自變量為在加入JS-K的基礎(chǔ)上是否再加入細(xì)胞凋亡拮抗劑Z，結(jié)果加入細(xì)胞凋亡拮抗劑Z的4組的細(xì)胞存活率與1組相差無幾，而且明顯高于不加入細(xì)胞凋亡拮抗劑Z的2組；綜上分析，1、2、4組的結(jié)果表明JS-K是通過誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡發(fā)揮抑瘤效應(yīng)的。

(3) ①NAC是一種活性氧的清除劑。若要證明JS-K通過促進(jìn)活性氧的產(chǎn)生誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡，則自變量為是否用NAC處理，因變量是檢測胃癌細(xì)胞存活率。依據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的對照原則，應(yīng)設(shè)計(jì)3組實(shí)驗(yàn)：空白對照組不做任何處理，條件對照組用JS-K處理，實(shí)驗(yàn)組用等量的JS-K和NAC同時(shí)處理。綜上分析可知，研究者用JS-K和NAC同時(shí)處理胃癌細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)其與不做任何處理的胃癌細(xì)胞存活率相似，但比用JS-K處理的胃癌細(xì)胞存活率顯著升高，即可證明JS-K通過促進(jìn)活性氧的產(chǎn)生誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡。②細(xì)胞色素C普遍存在于動(dòng)、植物細(xì)胞的線粒體中。分析圖3可知：與沒有用JS-K處理相比，用JS-K處理6h后，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的細(xì)胞色素C明顯增多，說明用JS-K處理導(dǎo)致活性氧過度累積，線粒體膜受損，使線粒體的通透性改變，使細(xì)胞色素C（凋亡誘導(dǎo)蛋白）流入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，促使凋亡發(fā)生。

(4) 將用胰蛋白酶處理的胃腫瘤組織而獲得的單細(xì)胞懸液注射到數(shù)只無胸腺小鼠腋窩皮下，形成皮下瘤。將皮下瘤可觸及的小鼠隨機(jī)分為對照組和給藥組，給藥組隔天注射一次溶于緩沖液的8μM/kg的JS-K，共計(jì)給藥15次。通過每4～5天測算皮下瘤體積及重量的結(jié)果顯示，給藥組的皮下瘤體積和瘤重都小于對照組，說明JS-K在小鼠體內(nèi)表現(xiàn)出良好的抑瘤效果。由于小鼠的皮下瘤細(xì)胞和人的胃癌細(xì)胞存在差異，所以JS-K用于人胃癌治療可能出現(xiàn)對人體胃癌細(xì)胞抑制效應(yīng)低甚至沒有效應(yīng)、對人體正常細(xì)胞有毒副作用、藥物劑量的安全性等風(fēng)險(xiǎn)。