Question

【題目】抗癌藥物主要通過抑制細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”。某大學科研小組為了驗證以上效果，進行了以下實驗。請完善實驗思路，并根據實驗結果進行分析。

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

（1）實驗思路

①實驗分組及實驗處理：

分組	處理方式
A	適量癌細胞懸液+__
B	等量癌細胞懸液+等量藥物X 溶液
C	等量癌細胞懸液+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）實驗結果與分析

①實驗結果發(fā)現該公司廣告并無虛假宣傳，請用曲線圖表示上述實驗結果____。

②為了進一步研究藥物X對于細胞周期的影響并明確藥物X作用于細胞周期中的具體時期，還需要檢測_________。

③已知在細胞周期中，從G2期進入M期涉及到兩個重要的指標cyclinB含量和CDK1活性（如下圖），其中CDK1在cyclinB蛋白和P蛋白結合后才具有相應活性。已知P蛋白在細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相應信號刺激了_____與cyclinB基因結合，從而使cyclinB蛋白含量得到積累，一般在G2期達到最高，CDK1的活性也隨之達到最大值。

④結果發(fā)現藥物X導致G2其細胞數量明顯增多，說明藥物X抑制了細胞周期由G2期向M期過渡。由此推斷藥物X的作用機理可能是_________（寫出2點）。

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_________結合的單克隆抗體，從而將藥特異性送入癌細胞，起到治療作用。

Answer 1

【答案】適量生理鹽水 每隔一段時間測定癌細胞數量/癌細胞細胞周期時間 對所得實驗數據進行統計和分析 細胞周期的總長及各時期所占的比例/細胞周期的總長及各時期細胞所占的比例 RNA聚合酶 影響cyclinB基因的表達、影響cyclinB蛋白與P蛋白的結合、影響CDK1的活性等 癌細胞表面特有的膜蛋白

【解析】

分析題意可知：本實驗目的是驗證藥物X對癌細胞的治療起效更快，效果更好。自變量是藥物種類，因變量為治療效果，觀測指標為癌細胞的數量或癌細胞的細胞周期時間。

（1）實驗思路

①實驗分組及實驗處理：根據實驗的單一變量原則和對照原則可知，A組應加入適量癌細胞懸液+適量生理鹽水作為對照；

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

③對所得實驗數據進行統計和分析。

（2）實驗結果與分析

①實驗結果發(fā)現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，即癌細胞數量關系為B組<C組<A組，實驗結果對應曲線如下圖：

。

②為了進一步研究藥物X對于細胞周期的影響，并明確藥物X作用于細胞周期中的具體時期，還需要檢測細胞周期的總長及各時期所占的比例（或細胞周期的總長及各時期細胞所占的比例）。

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：在間期時相應信號刺激了RNA聚合酶與cyclinB基因結合，從而使cyclinB蛋白含量得到積累，一般在G2期達到最高，CDK1的活性也隨之達到最大值。

④結果發(fā)現藥物X導致G2期細胞數量明顯增多，說明藥物X抑制了細胞周期由G2期向M期過渡。由于從G2期進入M期涉及到兩個重要的指標cyclinB含量和CDK1活性，由此可推斷藥物X的作用機理可能是影響cyclinB基因的表達、影響cyclinB蛋白與P蛋白的結合、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胞表面特有的膜蛋白結合的單克隆抗體，從而將藥特異性送入癌細胞，起到治療作用。