Question

20．華蟾素是我國(guó)經(jīng)典抗腫瘤藥物．研究人員為探尋華蟾素注射液抗肝癌細(xì)胞的作用機(jī)理，進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)根據(jù)圖中信息回答下列問題．
Ⅰ．肝癌細(xì)胞的培養(yǎng)
（1）培養(yǎng)肝癌細(xì)胞時(shí)，在培養(yǎng)基中加入適量的血清（血漿）以補(bǔ)充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì)，為防止培養(yǎng)過程發(fā)生污染要加入抗生素．此外，每48h更換1次培養(yǎng)液，目的是防止代謝物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害；同時(shí)還要提供適宜的溫度、PH、氧氣和二氧化碳等環(huán)境條件．
Ⅱ．探究華蟾素藥效作用機(jī)理的實(shí)驗(yàn)：
（2）DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ（簡(jiǎn)稱TopoⅡ）為真核生物所必需，在DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等方面發(fā)揮重要作用，TopoⅡ在腫瘤細(xì)胞中含量明顯高于正常細(xì)胞．華蟾素注射液處理細(xì)胞48h后，采用逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)檢測(cè)TopoⅡ基因的表達(dá)情況，結(jié)果如表．

華蟾素濃度（μg/ml）	0	0.105	0.21	0.42
TopoⅡ基因表達(dá)量	+++++	++++	++	+

①逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)的主要原理是：提取肝癌細(xì)胞中的總RNA，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成cDNA，再以cDNA為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增，為完成該反應(yīng)還需要添加引物、耐高溫的DNA聚合酶（Taq酶）和四種脫氧核苷酸．
②由上可知，華蟾素注射液在分子水平上影響肝癌細(xì)胞的機(jī)理是抑制TopoⅡ基因的轉(zhuǎn)錄，最終導(dǎo)致TopoⅡ含量降低．

Answer 1

分析 1、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件：
（1）無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境：①消毒、滅菌；②添加一定量的抗生素；③定期更換培養(yǎng)液，以清除代謝廢物．
（2）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素等，還需加入血清、血漿等天然物質(zhì)．
（3）溫度和PH：36.5℃±0.5℃；適宜的pH：7.2～7.4．
（4）氣體環(huán)境：95%空氣（細(xì)胞代謝必需的）和5%的CO₂（維持培養(yǎng)液的PH）．
2、逆轉(zhuǎn)錄是指在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下，以RNA為模板合成DNA的過程．
3、PCR技術(shù)可在體外大量擴(kuò)增目的基因．

解答 解：（1）在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，通常在合成培養(yǎng)基中加入適量血清，補(bǔ)充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì)．為了防止動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的抗生素．定期更換培養(yǎng)液的目的是防止代謝物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害；同時(shí)還要提供適宜的溫度、PH、氧氣和二氧化碳等環(huán)境條件．
（2））①RT-PCR即逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)．其主要原理是：提取肝癌細(xì)胞中的總RNA，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成cDNA，再以cDNA為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增．PCR擴(kuò)增過程需要添加引物、耐高溫的DNA聚合酶（Taq酶）和四種脫氧核苷酸．
②由圖表可知，華蟾素濃度越高，TopoⅡ基因表達(dá)量越少．TopoⅡ在腫瘤細(xì)胞中含量明顯高于正常細(xì)胞．可推知華蟾素注射液在基因水平上影響肝癌HepG-2細(xì)胞的機(jī)理是抑制TopoⅡ基因的轉(zhuǎn)錄/表達(dá)，最終導(dǎo)致TopoⅡ含量降低
故答案為：
（1）血清（血漿）      抗生素     防止代謝物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害     PH
（2）①逆轉(zhuǎn)錄     引物、耐高溫的DNA聚合酶（Taq酶）和四種脫氧核苷酸
②抑制TopoⅡ基因的轉(zhuǎn)錄，最終導(dǎo)致TopoⅡ含量降低

點(diǎn)評(píng) 本題考查動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯，要求考生識(shí)記動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程、條件等知識(shí)；識(shí)記逆轉(zhuǎn)錄過程的概念及條件等；識(shí)記PCR技術(shù)，能結(jié)合表格中信息準(zhǔn)確答題．