Question

【题目】药物X是一种抗肿瘤药物，它能有效减缓人肝癌细胞和肺癌细胞的数量增长，且对肝癌细胞的抑制作用大于肺癌细胞。科研人员还发现处理24小时无效果，处理48小时后才有显著的效果。为了验证上述观点，请利用以下提供的材料用具，设计实验思路，并预测实验结果。

实验材料:培养瓶若干个、动物细胞培养液、肝癌细胞悬液、肺癌细胞悬液、C02培养箱、药物X、显微镜、血细胞计数板等。

(要求与说明：实验初始时等量细胞悬液中细胞数量相等；肝癌细胞和肺癌细胞的增殖速率相同；血细胞计数板的具体操作不作要求；不考虑加入药物X后的体积变化；实验条件符合要求）

请回答：

(1)实验思路(其中实验分组用表格形式表示）：

___________

(2)请设计一个坐标系，用柱形图预测实验结果。

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Answer 1

【答案】 实验思路：

①取12个培养瓶均分为4组，编号为A、B、C、D

②试验分组:

表：药物X处理不同时间对肝癌细胞和肺癌细胞数霣的影响的实验分组

	A组	B组	C组	D组
动物细胞培养液	适量、等量	适量、等量	适量、等量	适量、等量
肝癌细胞悬液	2mL	2mL
肺癌细胞悬液			2mL	2mL
药物X		适量		适量

③按上述分组，在各培养瓶中加入适量的动物细胞培养液、肝癌细胞悬液、肺癌细胞悬液、药物X。

④将各培养瓶放入C02培养箱中培养。

⑤将上述A、B、C、D组各取一瓶分别于实验开始时、24、48小时后，摇匀，取培养液于血细胞计数板上，在显微镜下测定细胞数，并记录。

⑥对实验数据进行分析与处理。

药物X处理不同时间对肝癌细胞和肺癌细胞数量的影响

【解析】本题考查癌症的防治，利用题给材料进行相关生物学实验的设计和结果处理，能力要求较高；对于给定实验材料和试剂的实验设计，需要注意不能超范围使用；同时注意实验设计应遵循的相关原则（如单一变量原则和对照原则），合理安排对照实验；结合实验分组表格明确应设计的实验组数及各组的操作内容；验证性实验的实验结果要能支持实验假设，因此预期的实验结果呈现应能利用数学模型正确表达（需注意标明纵横坐标及其含义）。

（1）对照实验的设计应遵循单一变量原则和对照原则，根据题意和提示，要设计实验验证药物X能有效减缓人肝癌细胞和肺癌细胞的数量增长，且对肝癌细胞的抑制作用大于肺癌细胞，可将实验设计为4组，具体实验思路如下：

①取12个培养瓶均分为4组，编号为A、B、C、D

②试验分组:

表：药物X处理不同时间对肝癌细胞和肺癌细胞数量的影响的实验分组

	A组	B组	C组	D组
动物细胞培养液	适量、等量	适量、等量	适量、等量	适量、等量
肝癌细胞悬液	2mL	2mL
肺癌细胞悬液			2mL	2mL
药物X		适量		适量

③按上述分组，在各培养瓶中加入适量的动物细胞培养液、肝癌细胞悬液、肺癌细胞悬液、药物X。

④将各培养瓶放入C02培养箱中培养。

⑤将上述A、B、C、D组各取一瓶分别于实验开始时、24、48小时后，摇匀，取培养液于血细胞计数板上，在显微镜下测定细胞数，并记录。

⑥对实验数据进行分析与处理。

(2)验证性实验的结果和结论是唯一的，实验结果应支持实验的假设，即药物X能有效减缓人肝癌细胞和肺癌细胞的数量增长，且对肝癌细胞的抑制作用大于肺癌细胞；结合上述实验设计可知，A、B两组构成对照，其中A组为对照组，B组为实验组；C、D两组也构成对照，其中C组为对照组，D组为实验组；根据题意“处理24小时无效果，处理48小时后才有显著的效果”，因此实验开始时及处理24小时4组的肝癌细胞数及肺癌细胞数均相等，但处理48小时后，B组肝癌细胞数应低于A组，D组肺癌细胞数应低于C组，故以时间为横坐标，以细胞数为纵坐标，分别用四种不同的直方柱可画出实验开始时、处理24小时、处理48小时的柱形图。