Question

【題目】乳腺癌發生是一種生長因子能與乳腺細胞表面的受體 HER2 蛋白結合，結果導致癌癥發生。超過 20%乳腺癌被證實過度表達了這種與生長因子結合的受體 HER2 蛋白。研究人員將細菌進行基因工程改造生產的某單克隆抗體對乳腺癌細胞表面的受體 HER2 蛋白結合可使細胞死亡。根據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，預測實驗結果并進行分析。

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

（1）實驗思路：

①實驗分組：________________。每組設置若干個重復樣品。

②_____。

③_____。

④在培養過程中，每隔一段時間，重復②。

⑤對所得實驗數據進行分析與處理。

（2）以細胞存活率（細胞存活率=實驗組活細胞數/ 對照組活細胞數，對照組細胞存活率為 1）為指標，設計一個坐標，用曲線圖預期實驗結果：__________________。

（3）某些化學物質被認為能引發癌癥被稱為致癌物， Bruse Ames 發明的埃姆斯檢測法是檢驗某種化學物質是否能誘發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基上生長，只有_____的菌株才能在上述培養基上生長，這一誘發突變稱回復突變。

②該實驗的檢測指標是_____，若該值越大，說明致癌物回復突變發生的頻率越________。

Answer 1

【答案】①實驗分組：

甲組：細胞培養液+人乳腺癌細胞+適量血清抗體

乙組：細胞培養液+人乳腺癌細胞+等量某單克隆抗體

丙組：細胞培養液+人乳腺癌細胞 ②測定三組培養瓶中乳腺癌細胞的數量，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 ①恢復組氨酸合成能力 ②不含組氨酸的培養基上生長的菌落數 高

【解析】

癌細胞的主要特征是能夠無限增殖，形態結構發生了變化，細胞表面發生了變化。原癌基因和抑癌基因普遍存在于人和動物的染色體上，原癌基因調節細胞周期，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。轉基因技術能導入受體細胞的原因是DNA分子結構具有特異性，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量并記錄，相同且適宜環境下培養一段時間后，再次檢測細胞的數量并記錄（重復多次，以排除實驗誤差），記錄并分析相應數據。

（2）作圖注意三要素：標題、橫縱坐標、曲線趨勢。對照組細胞存活率為1必需標注。某單克隆抗體比一般血清抗體優越得多，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，根據小題信息“細胞存活率=實驗組活細胞數/對照組活細胞數，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基上生長，只有恢復組氨酸合成能力的菌株才能在上述培養基上生長，也就是在致癌物的作用下誘發基因突變，這一基因表達的產物能使該菌在無組氨酸的培養使基上生長并產生菌落，所以觀測指標是不含組氨酸的培養基上生長的菌落數，而且菌落數越多，表示致癌物回復突變發生的頻率越高。