题目内容

18．细胞周期失控是癌症的一个标志性特征，细胞周期素依赖性激酶（CDK）4和6是细胞周期的关键调节因子，CDK4/6在许多细胞中均过度活跃，导致细胞增殖失控．在雌激素受体阳性乳腺癌中，CDK4/6的过度活跃也非常频繁．Ⅰbiance是一种口服CDK4/6抑制剂．为了验证Ⅰbrance对乳腺癌细胞体外生长的作用，请根据以下提供的实验材料，完善实验思路，并回答以下问题．
说明：细胞的数量通过测定相应培养瓶的吸光度值表示，具体操作过程不做要求；细胞抑制率=（1-实验组吸光度值/对照组吸光度值）；CDK4/6活性可用抗原抗体法进行检测，具体检测过程不做要求．
材料和用具：细胞培养瓶、乳腺癌细胞（MCF-7）悬液、乳腺癌细胞培养液、MTT仪器（测定细胞培养液的吸光度）、不同浓度的Ⅰbrance溶液（用生理盐水配制）、生理盐水、CDK4/6活性检测试剂
（1）实验思路：①取4个细胞培养瓶分为4组并编号1〜4，每个培养瓶中分别加入等量且适量的乳腺癌细胞悬液和乳腺癌细胞培养液．
②在1-3组中依次加入等量且适量的不同浓度的Ⅰbrance溶液（浓度分别为低、中、高），第4组加入等量的生理盐水作为对照．
③在相同且适宜的条件下培养一段时间，用MTT仪器测不同组别吸光度，计算抑制率．对细胞做破碎处理，用CDK4/6活性检测试剂检测CDK4/6活性并记录．
④对所得的数据进行统计分析．．
实验结果：①实验组细胞的抑制率高于对照组，在三组实验组中，Ⅰbrance浓度越高抑制率越大．②CDK4/6活性在对照组中最高，在三组实验组中，Ⅰbrance浓度越高CDK4/6活性越低．
（2）根据（1）中的思路和结果，设计一张表格用以记录实验结果．药物Ⅰbrance乳腺癌细胞体外生长作用记录表
组别吸光度值细胞抑制率CDK4/6活性
对照组
低浓度组
中浓度组
高浓度组
．
（3）研究发现实验组处于细胞周期S期细胞的比例均显著减小，且随着药物剂量增加，S期细胞的比例减少，由此推测CDK4/6在细胞周期中的作用机理是能够触发细胞周期从G1期向S期转变．虽然药物Ⅰbrance抑制乳腺癌细胞的生长十分有效，但在后期的临床研究中，发现其也可引起患者中性粒细胞数目显著下降，根据这一结果，推测其可能影响免疫系统的第二（填“一”、“二”或“三”）道防线．

分析 1、该实验的目的是为了验证Ⅰbrance对乳腺癌细胞体外生长的作用，再结合材料和用具中的“不同浓度的Ⅰbrance溶液”可知，该实验的自变量为Ⅰbrance的浓度．
2、探究实验的原则：对照原则和单一变量原则．
3、人体的三道防线：第一道防线是由皮肤和黏膜构成的，他们不仅能够阻挡病原体侵入人体，而且它们的分泌物（如乳酸、脂肪酸、胃酸和酶等）还有杀菌的作用．
第二道防线是体液中的杀菌物质--溶菌酶和吞噬细胞．
第三道防线主要由免疫器官（扁桃体、淋巴结、胸腺、骨髓、和脾脏等）和免疫细胞（淋巴细胞、吞噬细胞等）借助血液循环和淋巴循环而组成的．

解答 解：（1）该实验的目的是为了验证Ⅰbrance对乳腺癌细胞体外生长的作用，再结合材料和用具中的“不同浓度的Ⅰbrance溶液”可知，该实验的自变量为Ⅰbrance的浓度．根据探究实验的对照原则和单一变量原则可设计实验如下：
①取4个细胞培养瓶分为4组并编号1〜4，每个培养瓶中分别加入等量且适量的乳腺癌细胞悬液和乳腺癌细胞培养液．
②在1-3组中依次加入等量且适量的不同浓度的Ⅰbrance溶液（浓度分别为低、中、高），第4组加入等量的生理盐水作为对照．
③在相同且适宜的条件下培养一段时间，用MTT仪器测不同组别吸光度，计算抑制率．对细胞做破碎处理，用CDK4/6活性检测试剂检测CDK4/6活性并记录．
④对所得的数据进行统计分析．
（2）根据第（1）题中的实验思路可设计记录表格如下：药物Ⅰbrance乳腺癌细胞体外生长作用记录表

组别吸光度值细胞抑制率CDK4/6活性
对照组
低浓度组
中浓度组
高浓度组
（3）加入Ⅰbiance（CDK4/6抑制剂）后，实验组处于细胞周期S期细胞的比例均显著减小，且随着药物剂量增加，S期细胞的比例减少，说明抑制剂的作用是抑制细胞进入S期，由此推测CDK4/6在细胞周期中的作用机理是能够触发细胞周期从G1期向S期转变．Ⅰbrance可引起患者中性粒细胞数目显著下降，而中性粒细胞属于第二道防线，由此推测其可能影响免疫系统的第二道防线．
故答案为：
（1）①取4个细胞培养瓶分为4组并编号1〜4，每个培养瓶中分别加入等量且适量的乳腺癌细胞悬液和乳腺癌细胞培养液．
②在1-3组中依次加入等量且适量的不同浓度的Ⅰbrance溶液（浓度分别为低、中、高），第4组加入等量的生理盐水作为对照．
③在相同且适宜的条件下培养一段时间，用MTT仪器测不同组别吸光度，计算抑制率．对细胞做破碎处理，用CDK4/6活性检测试剂检测CDK4/6活性并记录．
④对所得的数据进行统计分析．
（2）药物Ⅰbrance乳腺癌细胞体外生长作用记录表
组别吸光度值细胞抑制率CDK4/6活性
对照组
低浓度组
中浓度组
高浓度组
（3）能够触发细胞周期从G1期向S期转变        二

点评 本题考查细胞癌变及相关探究实验、免疫调节等知识，要求考生识记细胞癌变的原因，明确实验目的、自变量和因变量，能根据实验材料和实验原则设计实验，并能根据实验现象得出实验结论．

练习册系列答案
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13．下列有关细胞的叙述，不正确的是（　　）
A．酵母菌细胞代谢和遗传的控制中心位于细胞核
B．磷脂和蛋白质是肺炎双球菌必不可少的有机物
C．浆细胞依靠内质网对蛋白质进行加工、分类和包装
D．叶肉细胞渗透吸水或失水与液泡中的细胞液浓度有关
9．回答下列与光合作用有关的实验题目：
（1）光合促进剂是一种植物生长调节剂，具有与生长素类似的作用．某科研人员利用番茄为实验材料来探究其生理作用，其实验过程如下：
实脸材料：生长状况相同且长势良好的番茄若干株、适宜浓度的光合促进剂、蒸馏水、尺、天平等．
实脸步骤
步骤一：选取生长状况相同长势良好的番茄若干株平均分为甲、乙、丙、丁四组．
步骤二：给予甲、丙两组喷洒适量且适宜浓度的光合促进剂，给予乙、丁两组喷洒等量的蒸馏水．
步骤三：将四组番茄放置于相同且适宜的条件下培养，观察四组番茄的叶片颜色，并测量计算植株的平均株高；待成熟后计算座果数量以及单果重量．
实验结果：如下表所示．植抹生长状况、产量记录表
名称平均株高（cm）座果数（个）叶片颜色平均单果重（g）
甲组220.228.2深绿172.5
乙组206.626.4绿156
丙组222.827.6深绿170
丁组218.825.8绿152.5
根据所学知识冋答下列问题：
①该实验遵循的实验原则有对照原则、单一变量原则和平行重复原则等．据表分析，推断光合促进剂增加番茄产量的原因是：能促进叶绿素的合成，提高了光能利用率，促进了植株生长，进而提高座果数和平均单果重．
②若实验过程中使用的光合促进剂浓度为a，则当光合促进剂的浓度小于a时，番茄产量不一定（填“会”、“不会”或“不一定”）降低，因为不能确定a是否为最适浓度．
（2）低温寒潮会造成农作物受灾，光合作用是受低温影响较显著的过程之一．科研人员用黄瓜研究低温弱光和低温黑暗两种预处理对叶片光合作用的影响．
①选取黄瓜叶片，沿叶脉将叶片一分为二，在相同且适宜的条件下，分别测定叶片的光合作用强度．然后进行两种预处理：一半置于低温弱光下，一半置于低温黑暗下，在培养箱内处理6小时．之后，再次置于相同且适宜的条件下，测定光合作用强度，结果如下图．该实验能得出的结论是低温弱光和低温黑暗两种预处理都降低了黄瓜叶片的光合作用强度；
低温弱光比低温黑暗的预处理对黄瓜叶片光合作用强度降低的影响更显著．
②为进一步探究上述两种预处理对光合作用强度影响的原因，用作NADP+为受体来测定NADPH生成速率的变化，结果如下：
预处理低温黑暗低温弱光
实验前试验后实验前试验后
NADPH生成速率100%85.1%100%55.8%
实验结果表明，低温弱光的预处理导致光反应减弱更显著，进一步影响暗反应中的C3还原过程，最终导致光合作用强度减弱较明显．
6．如图为肺炎双球菌的活体转化实验，下列推测不科学的是（　　）
A．S型菌是由活的R型菌转化而来
B．S型菌转化的原因最有可能是基因突变
C．S型菌中的毒性成分因加热而失效
D．转化因子存在于S型菌中且有较高的热稳定性
13．下列关于伴性遗传方式和特点的说法中，不正确的是（　　）
A．Y染色体遗传：男女发病率相当；也有明显的显隐性关系
B．X染色体隐性遗传：男性发病率高；若女子发病其父、子必发病
C．Y染色体遗传：父传子、子传孙
D．X染色体显性遗传：女性发病率高；若男性发病其母、女必发病
2．正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后，绿藻细胞的叶绿体内可能发生的现象是（　　）
A．C3化合物减少B．C5化合物增多C．$\frac{ATP}{ADP}$比值上升D．O2的产生停止
8．下列有关从胡萝卜中提取胡萝卜素的描述中，错误的是（　　）
A．因胡萝卜素为脂类物质，所以在从胡萝卜中提取胡萝卜素时，常用有机溶剂
B．从胡萝卜中提取胡萝卜素常用萃取法，其主要步骤为粉碎→干燥→萃取→浓缩→过滤
C．在胡萝卜颗粒加热干燥过程中，应严格将温度和时间控制在一定范围内，因为温度过高或时间过长会导致胡萝卜素分解
D．在萃取过程中，在瓶中安装冷凝回流装置是为了防止加热时有机溶剂挥发
4．一杂合子（Dd）植株自交时，含有隐性配子的花粉有50%的死亡率，则自交后代的基因型比例是（　　）
A．1：1：1B．4：1：1C．2：3：1D．1：2：1
5．如图是利用奶牛乳腺生物反应器制备胰岛素的流程图，请据图回答：

（1）由图可知，构建重组质粒时，为避免人胰岛素基因末端发生任意连接和运载体的自身环化应选用SmaI和PstI酶处理目的基因和运载体．要使人胰岛素基因在奶牛乳腺中特异表达，应将人胰岛素基因与奶牛乳腺蛋白基因启动子等调控元件重组在一起．
（2）①过程常用促性腺激素处理奶牛A使其排出更多的卵子，然后在恰当时期采集卵子并培养成熟；②过程采集的奶牛精子需经获能处理后，才能与成熟的卵子在专用受精溶液中完成受精．判断卵子是否受精的标志是在卵黄膜与透明带的间隙可以看到两个极体．
（3）为了使胚胎移植能成功，需要对代孕奶牛C进行同期发情处理，使之与供体的生理状况保持相同．
（4）若要大量获得胰岛素基因，可使用PCR技术扩增目的基因，该技术需要缓冲液、四种脱氧核苷酸、目的基因、两种引物及耐高温的DNA聚合酶．

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