Question

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：

___________

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。

___________

(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_____________。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_________(填“一”、“二”或“三”）道防线。

Answer

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(1分)。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 药物Ⅰbrance乳腺癌细胞体外生长作用记录表 能够触发细胞周期从G1期向S期转变 二

【解析】试题分析：实验操作步骤的安排一般如下：第一步：取材随机均分为几组，编号；第二步：不同组自变量的处理；第三步：把上述各组放在无关变量相同且适宜等条件下处理一段时间；第四步：观察并记录比较相应的因变量。

（1）根据实验目的，设计实验思路：

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。

（2）药物Ⅰbrance乳腺癌细胞体外生长作用记录表：

（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，说明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，即吞噬细胞数目明显下降，说明其可能影响免疫系统的第二道防线。

【点睛】本题结合Ⅰbrance对乳腺癌细胞体外生长的作用，考查实验设计的相关知识，意在考查学生具有对一些生物学问题进行初步探究的能力（包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法），具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。