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所属章节:第1节 基因突变和基因重组
【简答题】白花蛇草是我国民间常用的中草药,科学工作者用RPMI-1640培养基配制出不同浓度的白花蛇草提取物(HDE)工作液,分别处理人的白血病细胞株(K562),测得线粒体内膜跨膜电位的变化如下图1,测得凋亡抑制基因Survivin和原癌基因Bcl-2表达的变化情况如图2。
(1)K562细胞是由于____基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
(2)图1中HDE处理____h后K562细胞内线粒体内膜跨膜电位下降最显著。跨膜电位下降影响线粒体的功能,导致____合成停止,并释放凋亡诱导因子,最终引起细胞的凋亡或死亡。
(3)收集用HDE处理的K562细胞中Survivin和Bcl-2的mRNA,在______酶的作用下合成cDNA,再通过____技术扩增cDNA,然后测定其含量,结果如图2所示。其中对照组的处理是使用等量__________。β-Actin基因在各组织和细胞中的表达相对恒定,在实验中的作用是____。从图2可知,用HDE处理2周的K562细胞中Survivin和Bcl-2的表达________未经处理的细胞。
(4)综上所述,HDE可能通过_________________________,
抑制抗凋亡基因的表达,从而____K562白血病细胞增殖。
(5)如果白花蛇草没有明显的毒副作用,依据本实验的结果,用它制药的最佳用量是使人体的血药浓度达到______mL/L。
【答案】:(1)原癌(多答抑癌基因或Survivin基因也可) (2)48 ATP (3)逆转录 PCR 不含HDE的RPMI-1640培养基 对照 明显低于 (4)降低线粒体内膜跨膜电位 抑制 (5)12.8
【解析】:(1)K562为白血病细胞株,是由于原癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。(2)根据图1,FL1/FL2比值越大,说明跨膜电位下降越明显,用HDE处理48 h后,FL1/FL2比值最大,线粒体内膜跨膜电位下降最显著;线粒体是细胞的“动力车间”,跨膜电位下降影响线粒体的功能,导致ATP合成停止,并释放凋亡诱导因子,最终引起细胞凋亡或死亡。(3)收集K562细胞的mRNA,在逆转录酶的作用下合成cDNA,通过PCR技术可扩增DNA。本题中实验组加入用RPMI-1640培养基配置的不同浓度的HDE工作液,对照组应加入不含HDE的RPMI-1640培养基,以排除RPMI-1640培养基对实验结果的干扰。β-Actin基因在实验组和对照组细胞中表达相对恒定,可作为对照依据,依次来衡量其他基因在实验组和对照组细胞中表达的差异。从图2可知,用HDE处理2周的K562细胞中Survivin和Bcl-2的表达对应条带明显比对照组对应基因表达条带暗,说明用HDE处理2周的K562细胞中Survivin和Bcl-2的表达低于未经处理的细胞。(4)结合图1与图2,HDE基因可能通过降低线粒体内膜跨膜电位,抑制Survivin基因和Bcl-2基因等抗凋亡基因的表达,从而抑制(K562)白血病细胞增殖。(5)根据图1,若白花蛇草没有明显毒副作用,用它制药的最佳用量是使人体的血药浓度达到12.8 mL/L。