Question

【題目】為研究K+通道開放劑對缺血、缺氧條件下腦細胞凋亡的保護作用機制，研究人員進行了實驗：

（1）有研究發現，腦細胞代謝非常旺盛，耗氧量大，因此缺血、缺氧時腦細胞主要依賴于____過程產生ATP，不僅ATP生成量少，也會造成___________在腦細胞中積累。缺血、缺氧還會誘發腦細胞表達出某些________分子，在這些分子的調控下，細胞出現一系列變化，最終凋亡。

（2）科研人員利用離體培養的神經元進行實驗，處理及結果如下圖所示。

①本實驗乙組的處理是培養液中不加入___________，并在無氧條件下培養。丙、丁組除加入圖中所示物質外，其它培養條件與_______（填“甲”或“乙”）組相同。

②由實驗結果可知，正常培養條件下，細胞凋亡率_______________。乙組結果與甲組結果比較，說明缺血、缺氧能夠_______________。由實驗結果判斷，K+通道開放劑能___________缺血、缺氧誘導的細胞凋亡。

（3）A蛋白是細胞凋亡調控過程中一個重要蛋白。科研人員提取上述各組細胞的_______________，用逆轉錄酶合成cDNA，以cDNA為模板擴增各組細胞的A基因。由于不同細胞的微管蛋白基因表達量基本相同，在結果分析時，以各組細胞A基因擴增產物量和微管蛋白基因擴增產物量的比值反映各組細胞中A基因的_______________水平，這樣可以校準和消除____________________的差異對實驗結果的影響。結果顯示丙組比值高于乙組，推測K+通道開放劑可以_________________________。

（4）有人推測，K+通道開放劑會通過A基因影響B基因表達，B蛋白與X蛋白競爭，從C-X蛋白復合體上奪取C蛋白，釋放游離的X蛋白，引起細胞凋亡。為了驗證上述推測，實驗組可選擇的實驗材料及檢測指標是_______________。

a.正常的神經元細胞 b.缺血、缺氧條件下的神經元細胞

c.K+通道開放劑 d.K+通道阻斷劑

e.A蛋白水平 f.B-C蛋白復合體水平

g.C-X蛋白復合體水平

Answer 1

【答案】無氧呼吸（糖酵解）； 乳酸； 信號 ①血清 乙 ②很低且無明顯增長； 明顯誘導細胞凋亡，且凋亡率隨培養時間增加而提高 部分緩解 mRNA 轉錄 細胞取樣量 通過促進A基因轉錄來抑制缺血、缺氧條件下的細胞凋亡 b、c、f、g

【解析】

1、動物細胞在缺氧條件下進行無氧呼吸，釋放少量能量，合成少量ATP，無氧呼吸的產物是乳酸。
2、分析柱形圖可知，甲是在正常條件下培養，細胞凋亡率，正常培養條件下細胞凋亡率低，且隨著培養時間的延長，凋亡率沒有明顯增長，乙是在缺血、缺氧條件下培養的細胞凋亡率，與對照組甲相比，在缺血、缺氧條件下培養，細胞凋亡率增大，且隨著時間延長，細胞凋亡率增大；丙是在缺血、缺氧、且加入鉀離子通道開放劑的條件下培養的細胞凋亡率，與乙相比，加入鉀離子通道開放劑后，細胞凋亡率下降，說明K+通道開放劑能緩解缺血、缺氧誘導的細胞凋亡，丁組是在在缺血、缺氧、且加入鉀離子通道開放劑、阻斷劑的條件下培養的細胞凋亡率，細胞凋亡率與乙沒有顯著差，進一步說明K+通道開放劑能緩解缺血、缺氧誘導的細胞凋亡。

（1）有研究發現，腦細胞代謝非常旺盛，耗氧量大，因此缺血、缺氧時腦細胞主要依賴于無氧呼吸過程產生ATP，不僅ATP生成量少，也會造成乳酸在腦細胞中積累。缺血、缺氧還會誘發腦細胞表達出某些信號分子，在這些分子的調控下，細胞出現一系列變化，最終凋亡。

（2）①本實驗乙組的處理是培養液中不加入血清，并在無氧條件下培養。丙、丁組除加入圖中所示物質外，其它培養條件與乙組相同。②由實驗結果可知，正常培養條件下，細胞凋亡率很低且無明顯增長。乙組結果與甲組結果比較，說明缺血、缺氧能夠明顯誘導細胞凋亡，且凋亡率隨培養時間增加而提高。由實驗結果判斷，K+通道開放劑能部分緩解缺血、缺氧誘導的細胞凋亡。

（3）A蛋白是細胞凋亡調控過程中一個重要蛋白。科研人員提取上述各組細胞的mRNA，用逆轉錄酶合成cDNA，以cDNA為模板擴增各組細胞的A基因。由于不同細胞的微管蛋白基因表達量基本相同，在結果分析時，以各組細胞A基因擴增產物量和微管蛋白基因擴增產物量的比值反映各組細胞中A基因的轉錄水平，這樣可以校準和消除細胞取樣量的差異對實驗結果的影響。結果顯示丙組比值高于乙組，推測K+通道開放劑可以通過促進A基因轉錄來抑制缺血、缺氧條件下的細胞凋亡。

（4）根據題意分析，為了驗證上述推測，實驗組可選擇的實驗材料及檢測指標是b、c、f、g。