Question

【題目】抗癌藥物主要通過抑制細(xì)胞分裂起到治療效果，某癌癥藥物公司廣告宣傳藥物X“起效更快，效果更好”。某大學(xué)科研小組為了驗(yàn)證以上效果，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。請完善實(shí)驗(yàn)思路，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。

（要求與說明：藥物X溶液，常規(guī)藥物Y溶液，癌細(xì)胞懸液，具體指標(biāo)檢測方法不作要求）

（1）實(shí)驗(yàn)思路

①實(shí)驗(yàn)分組及實(shí)驗(yàn)處理：

分組	處理方式
A	適量癌細(xì)胞懸液+__
B	等量癌細(xì)胞懸液+等量藥物X 溶液
C	等量癌細(xì)胞懸液+等量藥物Y 溶液

②在相同且適宜的條件下培養(yǎng)，_________并記錄；

③_________。

（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

①實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)該公司廣告并無虛假宣傳，請用曲線圖表示上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果____。

②為了進(jìn)一步研究藥物X對于細(xì)胞周期的影響并明確藥物X作用于細(xì)胞周期中的具體時(shí)期，還需要檢測_________。

③已知在細(xì)胞周期中，從G2期進(jìn)入M期涉及到兩個(gè)重要的指標(biāo)cyclinB含量和CDK1活性（如下圖），其中CDK1在cyclinB蛋白和P蛋白結(jié)合后才具有相應(yīng)活性。已知P蛋白在細(xì)胞周期中含量保持穩(wěn)定，由圖可知，CDK1的活性的變化可能在間期時(shí)相應(yīng)信號刺激了_____與cyclinB基因結(jié)合，從而使cyclinB蛋白含量得到積累，一般在G2期達(dá)到最高，CDK1的活性也隨之達(dá)到最大值。

④結(jié)果發(fā)現(xiàn)藥物X導(dǎo)致G2其細(xì)胞數(shù)量明顯增多，說明藥物X抑制了細(xì)胞周期由G2期向M期過渡。由此推斷藥物X的作用機(jī)理可能是_________（寫出2點(diǎn)）。

⑤治療癌癥的藥物副作用較大，因此研究靶向性藥物成為趨勢，可以將藥物包裹在脂類膜中，并在膜上裝配上能與_________結(jié)合的單克隆抗體，從而將藥特異性送入癌細(xì)胞，起到治療作用。

Answer 1

【答案】適量生理鹽水 每隔一段時(shí)間測定癌細(xì)胞數(shù)量/癌細(xì)胞細(xì)胞周期時(shí)間 對所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析 細(xì)胞周期的總長及各時(shí)期所占的比例/細(xì)胞周期的總長及各時(shí)期細(xì)胞所占的比例 RNA聚合酶 影響cyclinB基因的表達(dá)、影響cyclinB蛋白與P蛋白的結(jié)合、影響CDK1的活性等 癌細(xì)胞表面特有的膜蛋白

【解析】

分析題意可知：本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證藥物X對癌細(xì)胞的治療起效更快，效果更好。自變量是藥物種類，因變量為治療效果，觀測指標(biāo)為癌細(xì)胞的數(shù)量或癌細(xì)胞的細(xì)胞周期時(shí)間。

（1）實(shí)驗(yàn)思路

①實(shí)驗(yàn)分組及實(shí)驗(yàn)處理：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的單一變量原則和對照原則可知，A組應(yīng)加入適量癌細(xì)胞懸液+適量生理鹽水作為對照；

②在相同且適宜的條件下培養(yǎng)，每隔一段時(shí)間測定癌細(xì)胞數(shù)量或癌細(xì)胞的細(xì)胞周期時(shí)間并記錄；

③對所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。

（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

①實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)該公司廣告并無虛假宣傳，說明藥物X能夠治療癌癥，且與藥物Y相比，治療效果更好，即癌細(xì)胞數(shù)量關(guān)系為B組<C組<A組，實(shí)驗(yàn)結(jié)果對應(yīng)曲線如下圖：

。

②為了進(jìn)一步研究藥物X對于細(xì)胞周期的影響，并明確藥物X作用于細(xì)胞周期中的具體時(shí)期，還需要檢測細(xì)胞周期的總長及各時(shí)期所占的比例（或細(xì)胞周期的總長及各時(shí)期細(xì)胞所占的比例）。

③由圖可知，CDK1的活性隨cyclinB蛋白增多而增大，這種變化的原因可能是：在間期時(shí)相應(yīng)信號刺激了RNA聚合酶與cyclinB基因結(jié)合，從而使cyclinB蛋白含量得到積累，一般在G2期達(dá)到最高，CDK1的活性也隨之達(dá)到最大值。

④結(jié)果發(fā)現(xiàn)藥物X導(dǎo)致G2期細(xì)胞數(shù)量明顯增多，說明藥物X抑制了細(xì)胞周期由G2期向M期過渡。由于從G2期進(jìn)入M期涉及到兩個(gè)重要的指標(biāo)cyclinB含量和CDK1活性，由此可推斷藥物X的作用機(jī)理可能是影響cyclinB基因的表達(dá)、影響cyclinB蛋白與P蛋白的結(jié)合、影響CDK1的活性等。

⑤治療癌癥的藥物副作用較大，因此研究靶向性藥物成為趨勢，可以將藥物包裹在脂類膜中，并在膜上裝配上能與癌細(xì)胞表面特有的膜蛋白結(jié)合的單克隆抗體，從而將藥特異性送入癌細(xì)胞，起到治療作用。