Question

【題目】藥物X是一種抗腫瘤藥物，它能有效減緩人肝癌細(xì)胞和肺癌細(xì)胞的數(shù)量增長(zhǎng)，且對(duì)肝癌細(xì)胞的抑制作用大于肺癌細(xì)胞。科研人員還發(fā)現(xiàn)處理24小時(shí)無(wú)效果，處理48小時(shí)后才有顯著的效果。為了驗(yàn)證上述觀點(diǎn)，請(qǐng)利用以下提供的材料用具，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路，并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)材料:培養(yǎng)瓶若干個(gè)、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液、肝癌細(xì)胞懸液、肺癌細(xì)胞懸液、C02培養(yǎng)箱、藥物X、顯微鏡、血細(xì)胞計(jì)數(shù)板等。

(要求與說(shuō)明：實(shí)驗(yàn)初始時(shí)等量細(xì)胞懸液中細(xì)胞數(shù)量相等；肝癌細(xì)胞和肺癌細(xì)胞的增殖速率相同；血細(xì)胞計(jì)數(shù)板的具體操作不作要求；不考慮加入藥物X后的體積變化；實(shí)驗(yàn)條件符合要求）

請(qǐng)回答：

(1)實(shí)驗(yàn)思路(其中實(shí)驗(yàn)分組用表格形式表示）：

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(2)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)坐標(biāo)系，用柱形圖預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

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Answer 1

【答案】 實(shí)驗(yàn)思路：

①取12個(gè)培養(yǎng)瓶均分為4組，編號(hào)為A、B、C、D

②試驗(yàn)分組:

表：藥物X處理不同時(shí)間對(duì)肝癌細(xì)胞和肺癌細(xì)胞數(shù)霣的影響的實(shí)驗(yàn)分組

	A組	B組	C組	D組
動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液	適量、等量	適量、等量	適量、等量	適量、等量
肝癌細(xì)胞懸液	2mL	2mL
肺癌細(xì)胞懸液			2mL	2mL
藥物X		適量		適量

③按上述分組，在各培養(yǎng)瓶中加入適量的動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液、肝癌細(xì)胞懸液、肺癌細(xì)胞懸液、藥物X。

④將各培養(yǎng)瓶放入C02培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。

⑤將上述A、B、C、D組各取一瓶分別于實(shí)驗(yàn)開始時(shí)、24、48小時(shí)后，搖勻，取培養(yǎng)液于血細(xì)胞計(jì)數(shù)板上，在顯微鏡下測(cè)定細(xì)胞數(shù)，并記錄。

⑥對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理。

藥物X處理不同時(shí)間對(duì)肝癌細(xì)胞和肺癌細(xì)胞數(shù)量的影響

【解析】本題考查癌癥的防治，利用題給材料進(jìn)行相關(guān)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和結(jié)果處理，能力要求較高；對(duì)于給定實(shí)驗(yàn)材料和試劑的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，需要注意不能超范圍使用；同時(shí)注意實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的相關(guān)原則（如單一變量原則和對(duì)照原則），合理安排對(duì)照實(shí)驗(yàn)；結(jié)合實(shí)驗(yàn)分組表格明確應(yīng)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)組數(shù)及各組的操作內(nèi)容；驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果要能支持實(shí)驗(yàn)假設(shè)，因此預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果呈現(xiàn)應(yīng)能利用數(shù)學(xué)模型正確表達(dá)（需注意標(biāo)明縱橫坐標(biāo)及其含義）。

（1）對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循單一變量原則和對(duì)照原則，根據(jù)題意和提示，要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證藥物X能有效減緩人肝癌細(xì)胞和肺癌細(xì)胞的數(shù)量增長(zhǎng)，且對(duì)肝癌細(xì)胞的抑制作用大于肺癌細(xì)胞，可將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為4組，具體實(shí)驗(yàn)思路如下：

①取12個(gè)培養(yǎng)瓶均分為4組，編號(hào)為A、B、C、D

②試驗(yàn)分組:

表：藥物X處理不同時(shí)間對(duì)肝癌細(xì)胞和肺癌細(xì)胞數(shù)量的影響的實(shí)驗(yàn)分組

	A組	B組	C組	D組
動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液	適量、等量	適量、等量	適量、等量	適量、等量
肝癌細(xì)胞懸液	2mL	2mL
肺癌細(xì)胞懸液			2mL	2mL
藥物X		適量		適量

③按上述分組，在各培養(yǎng)瓶中加入適量的動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液、肝癌細(xì)胞懸液、肺癌細(xì)胞懸液、藥物X。

④將各培養(yǎng)瓶放入C02培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。

⑤將上述A、B、C、D組各取一瓶分別于實(shí)驗(yàn)開始時(shí)、24、48小時(shí)后，搖勻，取培養(yǎng)液于血細(xì)胞計(jì)數(shù)板上，在顯微鏡下測(cè)定細(xì)胞數(shù)，并記錄。

⑥對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理。

(2)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和結(jié)論是唯一的，實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)支持實(shí)驗(yàn)的假設(shè)，即藥物X能有效減緩人肝癌細(xì)胞和肺癌細(xì)胞的數(shù)量增長(zhǎng)，且對(duì)肝癌細(xì)胞的抑制作用大于肺癌細(xì)胞；結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可知，A、B兩組構(gòu)成對(duì)照，其中A組為對(duì)照組，B組為實(shí)驗(yàn)組；C、D兩組也構(gòu)成對(duì)照，其中C組為對(duì)照組，D組為實(shí)驗(yàn)組；根據(jù)題意“處理24小時(shí)無(wú)效果，處理48小時(shí)后才有顯著的效果”，因此實(shí)驗(yàn)開始時(shí)及處理24小時(shí)4組的肝癌細(xì)胞數(shù)及肺癌細(xì)胞數(shù)均相等，但處理48小時(shí)后，B組肝癌細(xì)胞數(shù)應(yīng)低于A組，D組肺癌細(xì)胞數(shù)應(yīng)低于C組，故以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以細(xì)胞數(shù)為縱坐標(biāo)，分別用四種不同的直方柱可畫出實(shí)驗(yàn)開始時(shí)、處理24小時(shí)、處理48小時(shí)的柱形圖。