Question

【題目】為研究K+通道開(kāi)放劑對(duì)缺血、缺氧條件下腦細(xì)胞凋亡的保護(hù)作用機(jī)制，研究人員進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)：

（1）有研究發(fā)現(xiàn)，腦細(xì)胞代謝非常旺盛，耗氧量大，因此缺血、缺氧時(shí)腦細(xì)胞主要依賴(lài)于____過(guò)程產(chǎn)生ATP，不僅ATP生成量少，也會(huì)造成___________在腦細(xì)胞中積累。缺血、缺氧還會(huì)誘發(fā)腦細(xì)胞表達(dá)出某些________分子，在這些分子的調(diào)控下，細(xì)胞出現(xiàn)一系列變化，最終凋亡。

（2）科研人員利用離體培養(yǎng)的神經(jīng)元進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，處理及結(jié)果如下圖所示。

①本實(shí)驗(yàn)乙組的處理是培養(yǎng)液中不加入___________，并在無(wú)氧條件下培養(yǎng)。丙、丁組除加入圖中所示物質(zhì)外，其它培養(yǎng)條件與_______（填“甲”或“乙”）組相同。

②由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，正常培養(yǎng)條件下，細(xì)胞凋亡率_______________。乙組結(jié)果與甲組結(jié)果比較，說(shuō)明缺血、缺氧能夠_______________。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷，K+通道開(kāi)放劑能___________缺血、缺氧誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。

（3）A蛋白是細(xì)胞凋亡調(diào)控過(guò)程中一個(gè)重要蛋白。科研人員提取上述各組細(xì)胞的_______________，用逆轉(zhuǎn)錄酶合成cDNA，以cDNA為模板擴(kuò)增各組細(xì)胞的A基因。由于不同細(xì)胞的微管蛋白基因表達(dá)量基本相同，在結(jié)果分析時(shí)，以各組細(xì)胞A基因擴(kuò)增產(chǎn)物量和微管蛋白基因擴(kuò)增產(chǎn)物量的比值反映各組細(xì)胞中A基因的_______________水平，這樣可以校準(zhǔn)和消除____________________的差異對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。結(jié)果顯示丙組比值高于乙組，推測(cè)K+通道開(kāi)放劑可以_________________________。

（4）有人推測(cè)，K+通道開(kāi)放劑會(huì)通過(guò)A基因影響B基因表達(dá)，B蛋白與X蛋白競(jìng)爭(zhēng)，從C-X蛋白復(fù)合體上奪取C蛋白，釋放游離的X蛋白，引起細(xì)胞凋亡。為了驗(yàn)證上述推測(cè)，實(shí)驗(yàn)組可選擇的實(shí)驗(yàn)材料及檢測(cè)指標(biāo)是_______________。

a.正常的神經(jīng)元細(xì)胞 b.缺血、缺氧條件下的神經(jīng)元細(xì)胞

c.K+通道開(kāi)放劑 d.K+通道阻斷劑

e.A蛋白水平 f.B-C蛋白復(fù)合體水平

g.C-X蛋白復(fù)合體水平

Answer 1

【答案】無(wú)氧呼吸（糖酵解）； 乳酸； 信號(hào) ①血清 乙 ②很低且無(wú)明顯增長(zhǎng)； 明顯誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，且凋亡率隨培養(yǎng)時(shí)間增加而提高 部分緩解 mRNA 轉(zhuǎn)錄 細(xì)胞取樣量 通過(guò)促進(jìn)A基因轉(zhuǎn)錄來(lái)抑制缺血、缺氧條件下的細(xì)胞凋亡 b、c、f、g

【解析】

1、動(dòng)物細(xì)胞在缺氧條件下進(jìn)行無(wú)氧呼吸，釋放少量能量，合成少量ATP，無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸。
2、分析柱形圖可知，甲是在正常條件下培養(yǎng)，細(xì)胞凋亡率，正常培養(yǎng)條件下細(xì)胞凋亡率低，且隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，凋亡率沒(méi)有明顯增長(zhǎng)，乙是在缺血、缺氧條件下培養(yǎng)的細(xì)胞凋亡率，與對(duì)照組甲相比，在缺血、缺氧條件下培養(yǎng)，細(xì)胞凋亡率增大，且隨著時(shí)間延長(zhǎng)，細(xì)胞凋亡率增大；丙是在缺血、缺氧、且加入鉀離子通道開(kāi)放劑的條件下培養(yǎng)的細(xì)胞凋亡率，與乙相比，加入鉀離子通道開(kāi)放劑后，細(xì)胞凋亡率下降，說(shuō)明K+通道開(kāi)放劑能緩解缺血、缺氧誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，丁組是在在缺血、缺氧、且加入鉀離子通道開(kāi)放劑、阻斷劑的條件下培養(yǎng)的細(xì)胞凋亡率，細(xì)胞凋亡率與乙沒(méi)有顯著差，進(jìn)一步說(shuō)明K+通道開(kāi)放劑能緩解缺血、缺氧誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。

（1）有研究發(fā)現(xiàn)，腦細(xì)胞代謝非常旺盛，耗氧量大，因此缺血、缺氧時(shí)腦細(xì)胞主要依賴(lài)于無(wú)氧呼吸過(guò)程產(chǎn)生ATP，不僅ATP生成量少，也會(huì)造成乳酸在腦細(xì)胞中積累。缺血、缺氧還會(huì)誘發(fā)腦細(xì)胞表達(dá)出某些信號(hào)分子，在這些分子的調(diào)控下，細(xì)胞出現(xiàn)一系列變化，最終凋亡。

（2）①本實(shí)驗(yàn)乙組的處理是培養(yǎng)液中不加入血清，并在無(wú)氧條件下培養(yǎng)。丙、丁組除加入圖中所示物質(zhì)外，其它培養(yǎng)條件與乙組相同。②由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，正常培養(yǎng)條件下，細(xì)胞凋亡率很低且無(wú)明顯增長(zhǎng)。乙組結(jié)果與甲組結(jié)果比較，說(shuō)明缺血、缺氧能夠明顯誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，且凋亡率隨培養(yǎng)時(shí)間增加而提高。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷，K+通道開(kāi)放劑能部分緩解缺血、缺氧誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。

（3）A蛋白是細(xì)胞凋亡調(diào)控過(guò)程中一個(gè)重要蛋白。科研人員提取上述各組細(xì)胞的mRNA，用逆轉(zhuǎn)錄酶合成cDNA，以cDNA為模板擴(kuò)增各組細(xì)胞的A基因。由于不同細(xì)胞的微管蛋白基因表達(dá)量基本相同，在結(jié)果分析時(shí)，以各組細(xì)胞A基因擴(kuò)增產(chǎn)物量和微管蛋白基因擴(kuò)增產(chǎn)物量的比值反映各組細(xì)胞中A基因的轉(zhuǎn)錄水平，這樣可以校準(zhǔn)和消除細(xì)胞取樣量的差異對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。結(jié)果顯示丙組比值高于乙組，推測(cè)K+通道開(kāi)放劑可以通過(guò)促進(jìn)A基因轉(zhuǎn)錄來(lái)抑制缺血、缺氧條件下的細(xì)胞凋亡。

（4）根據(jù)題意分析，為了驗(yàn)證上述推測(cè)，實(shí)驗(yàn)組可選擇的實(shí)驗(yàn)材料及檢測(cè)指標(biāo)是b、c、f、g。