Question

【题目】为研究K+通道开放剂对缺血、缺氧条件下脑细胞凋亡的保护作用机制，研究人员进行了实验：

（1）有研究发现，脑细胞代谢非常旺盛，耗氧量大，因此缺血、缺氧时脑细胞主要依赖于_________过程产生ATP，不仅ATP生成量少，也会造成___________在脑细胞中积累。缺血、缺氧还会诱发脑细胞表达出某些___________分子，在这些分子的调控下，细胞出现一系列变化，最终凋亡。

（2）科研人员利用离体培养的神经元进行实验，处理及结果如下图所示。

①本实验乙组的处理是培养液中不加人血淸，并在___________条件下培养。丙、丁组除加入图中所示物质外，其它培养条件与___________（填“甲”或“乙”）组相同。

②由实验结果可知，正常培养条件下，随着时间的推移，细胞凋亡率___________。乙组结果与甲组结果比较，说明缺血、缺氧能够___________。由实验结果判断，K+通道开放剂能___________缺血、缺氧诱导的细胞凋亡。

（3）A蛋白是细胞凋亡调控过程中一个重要蛋白。科研人员提取上述各组细胞的___________，用逆转录酶合成cDNA，以cDNA为模板扩增各组细胞的A基因。结果显示丙组的A基因扩增产物量比值高于乙组，推测K+通道开放剂可以______________________。

Answer 1

【答案】 无氧呼吸 乳酸 信号 无氧 乙 很低且无明显增长 明显诱导细胞凋亡，且凋亡率随培养时间增加而提高 部分缓解 mRNA 通过促进A基因转录來抑制缺血、缺氧条件下的细胞凋亡

【解析】试题分析：分析柱形图可知，甲是在正常条件下培养，细胞凋亡率，正常培养条件下细胞凋亡率低，且随着培养时间的延长，凋亡率没有明显增长；乙是在缺血、缺氧条件下培养的细胞凋亡率，与对照组甲相比，在缺血、缺氧条件下培养，细胞凋亡率增大，且随着时间延长，细胞凋亡率增大；丙是在缺血、缺氧、且加入钾离子通道开放剂的条件下培养的细胞凋亡率，与乙相比，加入钾离子通道开放剂后，细胞凋亡率下降，说明K+通道开放剂能缓解缺血、缺氧诱导的细胞凋亡；丁组是在在缺血、缺氧、且加入钾离子通道开放剂、阻断剂的条件下培养的细胞凋亡率，细胞凋亡率与乙没有显著差，进一步说明K+通道开放剂能缓解缺血、缺氧诱导的细胞凋亡。

（1）人体细胞在缺氧时，主要依靠无氧呼吸产生乳酸释放的能量合成ATP，乳酸在脑细胞积累会有毒害作用；乳酸、缺氧、缺血等条件能诱发脑细胞表达出信号分子，诱导脑细胞凋亡。

（2）①由柱形图可知，甲是对照组，乙丙丁是实验组；乙组表示缺血、缺氧，因此乙培养液中不能加血清，且要在无氧条件下培养；丙、丁组自变量是加入物质不同，除加入图中所示物质外其他属于无关变量，应该与乙组相同。

②由柱形图可知，甲组是正常培养条件，细胞凋亡率低，且随着时间变化无明显增长现象；与甲组对照，乙组凋亡率高，且随着培养时间延长，凋亡率增大，说明缺血、缺氧能够明显诱导细胞凋亡，且凋亡率随培养时间增加而提高；与乙组对照，丙组钾离子通道开放，细胞凋亡率下降，说明K+通道开放剂能部分缓解缺血、缺氧诱导的细胞凋亡。

（3）逆转录的模板是RNA，因此可以用该细胞的mRNA为模板逆转录形成相应的基因；如果丙组A基因扩增产物量比值高于乙组，则说明K+通道开放剂可以通过促进A基因转录来抑制缺血、缺氧条件下的细胞凋亡。