Question

4．癌症是威胁人类健康的严重疾病之一．为研究“药物X对人乳腺癌细胞生长的影响”，某研究小组选用裸鼠（无毛变异小鼠，先天性无胸腺）作为动物模型，开展了相关研究．请回答下列问题．
（1）选用裸鼠作为动物模型接种人肿瘤细胞，理由是裸鼠无胸腺，不能产生T淋巴细胞，不会排斥接种的人肿瘤细胞．
（2）裸鼠通常需饲养在无菌条件下，原因是裸鼠无胸腺，不产生T细胞，导致免疫缺陷．
（3）体外细胞学实验已经显示，药物X能抑制人乳腺癌细胞增殖．现利用癌细胞无限增殖的特性，在适宜的条件下传代培养某种人乳腺癌细胞达到需要的细胞数量，并进一步在动物体内开展实验．请设计并完成下列实验：
①材料准备：选择等体重（20g左右）雌性裸鼠若干，给每只裸鼠接种相同数量的同 种人乳腺癌细胞，并定期称重．观察裸鼠体内出瘤情况，当裸鼠皮下长出直径为 3〜4mm肿瘤时称为荷瘤鼠，可供分组实验．
②实验分组：将荷瘤鼠按肿瘤大小随机分组进行实验，每组动物数量相等，实验组定期瘤内注射一定量的药物X，对照组定期向瘤内注射等量的生理盐水．
③数据收集：定期测量荷瘤鼠肿瘤的长短径，记录并计算肿瘤体积．实验结束前，取瘤称重，分别计算对照组和药物组肿瘤体积和重量的平均值．
④结果与分析：根据如图所示结果图，可以得出的结论是在动物体内，药物X能抑制人乳腺癌细胞的增殖．

Answer 1

分析 根据题意和题图分析：该实验的自变量是药物X，因变量是人乳腺癌细胞生长的情况．曲线图中药物组的肿瘤体积较对照组小；柱形图中药物组的肿瘤重量比对照组小，因此说明在动物体内，药物X能抑制人乳腺癌细胞的增殖．实验中遵循的一般原则主要有对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则等．据此分析作答．

解答 解：（1）裸鼠是科学研究中常见的一种实验材料，先天性无胸腺，而T淋巴细胞是在胸腺中成熟的，所以裸鼠不能产生T淋巴细胞，不会排斥移植到体内的癌细胞、胚胎干细胞等，对于研究癌细胞、胚胎干细胞分化等方面有着广泛的应用．
（2）T淋巴细胞是特异性免疫中的关键免疫细胞，裸鼠不能产生T淋巴细胞，在免疫能力上有严重的缺陷，所以要求在无菌的条件下饲养．
（3）该小题考查实验变量的确认与控制，首先由题干分析可知“药物X”是自变量，“人乳腺癌细胞的增殖”是因变量．根据对照实验中自变量的控制策略，实验组中用一定量的药物X定期向瘤内注射，对照组应该定期向瘤内注射等量的生理盐水．据图分析纵坐标可知，观察指标项是肿瘤的体积和重量，获得数据的方法是定期测量肿瘤的长短径和计算肿瘤体积，在实验结束前，取瘤称重，注意要取平均值．根据图中实验组与对照组中数据的比较，注射药物X后肿瘤的体积和重量均低于对照组，可知药物X能抑制人乳腺癌细胞的增殖．
故答案为：
（1）裸鼠无胸腺，不能产生T淋巴细胞，不会排斥接种的人肿瘤细胞
（2）裸鼠无胸腺，不产生T细胞，导致免疫缺陷
（3）②一定量的药物X      定期向瘤内注射等量的生理盐水
③对照组和药物组肿瘤体积和重量的平均值
④在动物体内，药物X能抑制人乳腺癌细胞的增殖

点评 本题考查体外适宜条件下动物细胞传代培养的相关知识以及科学探究实 验的能力，意在体现“关注本质，重视过程，注重探究，强调应用”的理念．