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人血淸，并在___________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，隨著時間的推移，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。結果顯示丙組的A基因擴增產物量比值高于乙組，推測K+通道開放劑可以______________________。

Answer 1

【答案】 無氧呼吸 乳酸 信號 無氧 乙 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 通過促進A基因轉錄來抑制缺血、缺氧條件下的細胞凋亡

【解析】試題分析：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）人體細胞在缺氧時，主要依靠無氧呼吸產生乳酸釋放的能量合成ATP，乳酸在腦細胞積累會有毒害作用；乳酸、缺氧、缺血等條件能誘發腦細胞表達出信號分子，誘導腦細胞凋亡。

（2）①由柱形圖可知，甲是對照組，乙丙丁是實驗組；乙組表示缺血、缺氧，因此乙培養液中不能加血清，且要在無氧條件下培養；丙、丁組自變量是加入物質不同，除加入圖中所示物質外其他屬于無關變量，應該與乙組相同。

②由柱形圖可知，甲組是正常培養條件，細胞凋亡率低，且隨著時間變化無明顯增長現象；與甲組對照，乙組凋亡率高，且隨著培養時間延長，凋亡率增大，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；與乙組對照，丙組鉀離子通道開放，細胞凋亡率下降，說明K+通道開放劑能部分緩解缺血、缺氧誘導的細胞凋亡。

（3）逆轉錄的模板是RNA，因此可以用該細胞的mRNA為模板逆轉錄形成相應的基因；如果丙組A基因擴增產物量比值高于乙組，則說明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。