Question

【題目】2008年3月15日在《新科學家》雜志刊登的文章報道了美國哈佛醫(yī)學院的科學家發(fā)現(xiàn)癌細胞增殖的部分機制研究成果。報道說，癌細胞中的葡萄糖主要用來生產(chǎn)脂肪和脫氧核糖核酸等新的細胞成分，從而造成細胞惡性增殖。此外，又有科學家通過對前列腺癌細胞系的研究發(fā)現(xiàn)，綠茶中的多酚酶能促進多酚的合成，多酚可減少BCLXI蛋白的合成，而這種蛋白質(zhì)有抑制癌細胞凋亡的作用，從而表明綠茶有抗癌的作用。

根據(jù)以上資料回答下列問題：

（1）導致原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變的外界因素有 、 、 。

（2）與正常細胞相比，癌細胞中明顯增多的細胞器是 （答兩項）。

（3）早期的癌癥可通過切除的方法進行治療，但是中、晚期則不能，因為癌細胞己擴散到其他組織中，癌細胞容易擴散的原因是 。

（4）癌癥化療時用的烷化劑能夠阻止參與DNA復(fù)制的酶與DNA相互作用。此類藥品作用于癌細胞周期的期 。

（5）癌細胞還具有無限增殖的特征。若開始培養(yǎng)時取一滴培養(yǎng)液觀察有100個細胞，經(jīng)24h培養(yǎng)后，取一滴稀釋100倍后再取一滴（三次的“一滴”等量）觀察，發(fā)現(xiàn)有16個癌細胞，此腫瘤細胞的細胞周期約為 h。

（6）現(xiàn)某科研單位研制出一種新型藥物X，據(jù)說對腫瘤有較好的療效，能起到抑制腫瘤細胞分裂的作用。

請你設(shè)計一個方案加以驗證。寫出你所設(shè)計的實驗步驟：

第一步： ；

弟一步： ；

第三步： 。

預(yù)期結(jié)果與結(jié)論：

①： ；

②： 。

Answer 1

【答案】（1）物理致癌因子 化學致癌因子 病毒致癌因子

（2）線粒體、核糖體

（3）癌細胞表面的糖蛋白減少，使細胞間的黏著性減小，導致癌細胞在機體內(nèi)容易分散和轉(zhuǎn)移

（4）分裂間

（5）6

（6）第一步：將相同的培養(yǎng)液分成相等的兩份，一份加入藥物X，另一份不加，并分別標上甲、乙；

第二步：將等量的腫瘤細胞置于兩份培養(yǎng)液中；

第三步：在相同的條件下培養(yǎng)，觀察腫瘤細胞的分裂情況

預(yù)期結(jié)果與結(jié)論：①如果甲組培養(yǎng)液中的腫瘤細胞停止分裂而乙組培養(yǎng)液中的腫瘤細胞繼續(xù)分裂，則說明藥物X有較好的療效；

②如果甲、乙兩組培養(yǎng)液中的腫瘤細胞分裂的情況相同，則說明藥物X沒有療效解析：稀釋100倍后發(fā)現(xiàn)有16個細胞，說明總數(shù)為1600個，是原來的16倍，2n=16,n=4,故周期為24/4=6。

【解析】（1）導致原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變的外界因有物理致癌因子、化學致癌因子、病毒致癌因子。

（2）與正常細胞相比，癌細胞由于無限增殖需產(chǎn)生大量蛋白質(zhì)及消耗更多能量，故細胞中明顯增多的細胞器是線粒體、核糖體。

（3）晚期癌細胞容易擴散的原因是癌細胞表面發(fā)生了變化，細胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，使細胞彼此之間的黏性減小，導致癌細胞容易在機體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。

（4）癌癥化療時應(yīng)用的烷化劑（如二氯二乙胺）能夠阻止參與DNA復(fù)制的酶與DNA相互作用．DNA復(fù)制在間期，故此類藥品作用于癌細胞周期的間期。

（5）100×2n=16×100（n為分裂次數(shù)），求得n=4，則細胞周期為24÷4=24÷4=6h．

（6）實驗設(shè)計遵循對照性原則、單一變量原則和等量性原則，本實驗的單一變量：加不加新型治癌藥物X．設(shè)置兩組：加新型治癌藥物X的為實驗組，不加新型治癌藥物X的為對照組．所以實驗步驟如下：

第一步：將腫瘤細胞培養(yǎng)液（含有腫瘤細胞）分為相等的兩份，編號甲、乙；

第二步：甲組培養(yǎng)瓶加入一定量的藥物X（或生理鹽水 ），乙組培養(yǎng)瓶加入等量的生理鹽水（或新型藥物X）；

第三步：放在相同且適宜條件下培養(yǎng)；一段時間后取出觀察、記錄細胞生長情況．

預(yù)期實驗結(jié)果：甲組（或乙組）實驗中的腫瘤細胞停止分裂，乙組（或甲組）中的腫瘤細胞則繼續(xù)分裂，細胞數(shù)目增加