Question

18．細胞周期失控是癌癥的一個標志性特征，細胞周期素依賴性激酶（CDK）4和6是細胞周期的關鍵調(diào)節(jié)因子，CDK4/6在許多細胞中均過度活躍，導致細胞增殖失控．在雌激素受體陽性乳腺癌中，CDK4/6的過度活躍也非常頻繁．Ⅰbiance是一種口服CDK4/6抑制劑．為了驗證Ⅰbrance對乳腺癌細胞體外生長的作用，請根據(jù)以下提供的實驗材料，完善實驗思路，并回答以下問題．
說明：細胞的數(shù)量通過測定相應培養(yǎng)瓶的吸光度值表示，具體操作過程不做要求；細胞抑制率=（1-實驗組吸光度值/對照組吸光度值）；CDK4/6活性可用抗原抗體法進行檢測，具體檢測過程不做要求．
材料和用具：細胞培養(yǎng)瓶、乳腺癌細胞（MCF-7）懸液、乳腺癌細胞培養(yǎng)液、MTT儀器（測定細胞培養(yǎng)液的吸光度）、不同濃度的Ⅰbrance溶液（用生理鹽水配制）、生理鹽水、CDK4/6活性檢測試劑
（1）實驗思路：①取4個細胞培養(yǎng)瓶分為4組并編號1〜4，每個培養(yǎng)瓶中分別加入等量且適量的乳腺癌細胞懸液和乳腺癌細胞培養(yǎng)液．
②在1-3組中依次加入等量且適量的不同濃度的Ⅰbrance溶液（濃度分別為低、中、高），第4組加入等量的生理鹽水作為對照．
③在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時間，用MTT儀器測不同組別吸光度，計算抑制率．對細胞做破碎處理，用CDK4/6活性檢測試劑檢測CDK4/6活性并記錄．
④對所得的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析．．
實驗結(jié)果：①實驗組細胞的抑制率高于對照組，在三組實驗組中，Ⅰbrance濃度越高抑制率越大．②CDK4/6活性在對照組中最高，在三組實驗組中，Ⅰbrance濃度越高CDK4/6活性越低．
（2）根據(jù)（1）中的思路和結(jié)果，設計一張表格用以記錄實驗結(jié)果．藥物Ⅰbrance乳腺癌細胞體外生長作用記錄表

組別	吸光度值	細胞抑制率	CDK4/6活性
對照組
低濃度組
中濃度組
高濃度組

．
（3）研究發(fā)現(xiàn)實驗組處于細胞周期S期細胞的比例均顯著減小，且隨著藥物劑量增加，S期細胞的比例減少，由此推測CDK4/6在細胞周期中的作用機理是能夠觸發(fā)細胞周期從G₁期向S期轉(zhuǎn)變．雖然藥物Ⅰbrance抑制乳腺癌細胞的生長十分有效，但在后期的臨床研究中，發(fā)現(xiàn)其也可引起患者中性粒細胞數(shù)目顯著下降，根據(jù)這一結(jié)果，推測其可能影響免疫系統(tǒng)的第二（填“一”、“二”或“三”）道防線．

Answer 1

分析 1、該實驗的目的是為了驗證Ⅰbrance對乳腺癌細胞體外生長的作用，再結(jié)合材料和用具中的“不同濃度的Ⅰbrance溶液”可知，該實驗的自變量為Ⅰbrance的濃度．
2、探究實驗的原則：對照原則和單一變量原則．
3、人體的三道防線：第一道防線是由皮膚和黏膜構(gòu)成的，他們不僅能夠阻擋病原體侵入人體，而且它們的分泌物（如乳酸、脂肪酸、胃酸和酶等）還有殺菌的作用．
第二道防線是體液中的殺菌物質(zhì)--溶菌酶和吞噬細胞．
第三道防線主要由免疫器官（扁桃體、淋巴結(jié)、胸腺、骨髓、和脾臟等）和免疫細胞（淋巴細胞、吞噬細胞等）借助血液循環(huán)和淋巴循環(huán)而組成的．

解答 解：（1）該實驗的目的是為了驗證Ⅰbrance對乳腺癌細胞體外生長的作用，再結(jié)合材料和用具中的“不同濃度的Ⅰbrance溶液”可知，該實驗的自變量為Ⅰbrance的濃度．根據(jù)探究實驗的對照原則和單一變量原則可設計實驗如下：
①取4個細胞培養(yǎng)瓶分為4組并編號1〜4，每個培養(yǎng)瓶中分別加入等量且適量的乳腺癌細胞懸液和乳腺癌細胞培養(yǎng)液．
②在1-3組中依次加入等量且適量的不同濃度的Ⅰbrance溶液（濃度分別為低、中、高），第4組加入等量的生理鹽水作為對照．
③在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時間，用MTT儀器測不同組別吸光度，計算抑制率．對細胞做破碎處理，用CDK4/6活性檢測試劑檢測CDK4/6活性并記錄．
④對所得的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析．
（2）根據(jù)第（1）題中的實驗思路可設計記錄表格如下：藥物Ⅰbrance乳腺癌細胞體外生長作用記錄表

組別	吸光度值	細胞抑制率	CDK4/6活性
對照組
低濃度組
中濃度組
高濃度組

（3）加入Ⅰbiance（CDK4/6抑制劑）后，實驗組處于細胞周期S期細胞的比例均顯著減小，且隨著藥物劑量增加，S期細胞的比例減少，說明抑制劑的作用是抑制細胞進入S期，由此推測CDK4/6在細胞周期中的作用機理是能夠觸發(fā)細胞周期從G₁期向S期轉(zhuǎn)變．Ⅰbrance可引起患者中性粒細胞數(shù)目顯著下降，而中性粒細胞屬于第二道防線，由此推測其可能影響免疫系統(tǒng)的第二道防線．
故答案為：
（1）①取4個細胞培養(yǎng)瓶分為4組并編號1〜4，每個培養(yǎng)瓶中分別加入等量且適量的乳腺癌細胞懸液和乳腺癌細胞培養(yǎng)液．
②在1-3組中依次加入等量且適量的不同濃度的Ⅰbrance溶液（濃度分別為低、中、高），第4組加入等量的生理鹽水作為對照．
③在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時間，用MTT儀器測不同組別吸光度，計算抑制率．對細胞做破碎處理，用CDK4/6活性檢測試劑檢測CDK4/6活性并記錄．
④對所得的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析．
（2）藥物Ⅰbrance乳腺癌細胞體外生長作用記錄表

組別	吸光度值	細胞抑制率	CDK4/6活性
對照組
低濃度組
中濃度組
高濃度組

（3）能夠觸發(fā)細胞周期從G₁期向S期轉(zhuǎn)變        二

點評 本題考查細胞癌變及相關探究實驗、免疫調(diào)節(jié)等知識，要求考生識記細胞癌變的原因，明確實驗目的、自變量和因變量，能根據(jù)實驗材料和實驗原則設計實驗，并能根據(jù)實驗現(xiàn)象得出實驗結(jié)論．