Question

【題目】已有研究表明，中心體異常擴增能把非腫瘤細胞轉化為腫瘤細胞。鎘（Cd）作為已知的I類致癌物，科研人員欲探究鎘誘發腫瘤的機理是否與中心體擴增有關，開展了相關實驗。請根據以下實驗材料，完善實驗思路，分析實驗結果。

實驗材料：結腸癌細胞、細胞培養液、10μmol/L的CdCl2 、20μmol/L的CdCl2、生理鹽水、抗氧化劑NAC、顯微鏡等。請回答：

（說明：中心體數目可以通過免疫熒光實驗進行檢測觀察，其具體實驗方法與過程不做要求；擴增率的計算方法不做要求）

（1）實驗思路:

①取卡氏瓶若干個，平均分成甲乙丙三組，每組設置若干個，分組如下：____________

②將各組置于37℃的5%CO2培養箱中處理培養48h，收集細胞經染色后，在熒光顯微鏡下觀察每個細胞的中心體數目，重復試驗3次；

③對所得的數據進行統計分析，計算得出中心體擴增率。

（2）試驗結果表明，用CdCl2處理細胞后，細胞中心體擴增率明顯升高，請以坐標柱狀圖形表示試驗結果。_____

（3）分析討論：

①研究已顯示重金屬鎘能引發活性氧的產生而誘發DNA氧化損傷。若想進一步探究重金屬鎘引起中心體擴增的原因與DNA氧化損傷途徑有無關聯，可設置第四組實驗，即在實驗組的基礎上同時加入________________ ，若經處理后，中心體擴增率___________，則能進一步說明重金屬鎘是通過DNA氧化損傷來誘導中心體擴增。

②在動物細胞正常的分裂過程中，中心體在________________（填 “分裂間期”或“分裂期”）復制；中心體擴增的機制比較復雜，試分析可能的原因有____________ 等。

Answer 1

【答案】甲組：結腸癌細胞+適量10μmol/ L 的CdCl2+細胞培養液 乙組：結腸癌細胞+等量20μmol/ L 的CdCl2+細胞培養液 丙組：結腸癌細胞+等量生理鹽水+細胞培養液 抗氧化劑NAC 下降 分裂間期 細胞分裂過程里中心體多次復制、胞質分裂時中心體沒有均等分、中心體不受控制的分裂等

【解析】

根據題干信息分析，改善眼袋目的是探究鎘誘發腫瘤的機理是否與中心體擴增有關，自變量是含鎘化合物的濃度，因變量是細胞中的中心體的數目，中心體的數目可以通過通過免疫熒光實驗進行檢測觀察。

（1）根據實驗目的、提供的材料以及實驗設計的基本原則設計實驗過程，實驗的基本思路是：

①取卡氏瓶若干個，平均分成甲乙丙三組，每組設置若干個，分組如下：

甲組：結腸癌細胞+適量10μmol/L的CdCl2+細胞培養液；

乙組：結腸癌細胞+等量20μmol/L的CdCl2+細胞培養液；

丙組：結腸癌細胞+等量生理鹽水+細胞培養液。

②將各組置于37℃的5%CO2培養箱中處理培養48h，收集細胞經染色后，在熒光顯微鏡下觀察每個細胞的中心體數目，重復試驗3次；

③對所得的數據進行統計分析，計算得出中心體擴增率。

（2）根據題意分析，實驗結果表明用CdCl2處理細胞后，細胞中心體擴增率明顯升高，即隨著CdCl2濃度的增加，中心體擴增率增加，如圖所示：。

（3）①已知重金屬鎘能引發活性氧的產生而誘發DNA氧化損傷，若想進一步探究重金屬鎘引起中心體擴增的原因與DNA氧化損傷途徑有無關聯，可設置第四組實驗，即在實驗組的基礎上同時加入抗氧化劑NAC，若經處理后，中心體擴增率下降，則能進一步說明重金屬鎘是通過DNA氧化損傷來誘導中心體擴增。

②在動物細胞有絲分裂過程中，中心體是在分裂間期進行復制的；中心體擴增的機制比較復雜，其可能的原因有細胞分裂過程里中心體多次復制、胞質分裂時中心體沒有均等分、中心體不受控制的分裂等。