Question

3．为了研究胰岛素对提高细胞克隆形成率的作用，研究者提出了以下实验思路．请根据以下提供的实验材料，完善实验思路，并预测实验结果．
实验材料：卡氏瓶、动物细胞培养液、小鼠血管平滑肌细胞、葡萄糖测定仪、显微镜、血细胞计数板等．
①取卡氏瓶若干个，分组如下：
甲组：动物细胞培养液+小鼠血管平滑肌细胞+生理盐水
乙组：动物细胞培养液+小鼠血管平滑肌细胞+一定浓度的胰岛素溶液（用生理盐水配制）
每组设置若干个重复样品．
②测定培养液中的葡萄糖浓度和细胞数目，求每组平均值并进行统计分析．
③将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定培养液中的葡萄糖浓度和细胞数目，求每组平均值并进行统计分析．（说明：实验所用小鼠血管平滑肌细胞是经传代培养的能增殖的细胞）．请回答：
（1）实验目的是探究胰岛素在细胞克隆过程中对细胞摄取葡萄糖和促进细胞增殖的作用．
（2）完善实验思路中②的空格．测定培养液中的葡萄糖浓度和细胞数目，求每组平均值并进行统计分析
（3）若胰岛素对上述变量均发挥效应，请预测实验结果：（在以下坐标系中用柱形图表示葡萄糖浓度和细胞数目变化）

（4）分析与讨论
①用葡萄糖浓度作为检测指标的依据是胰岛素能促进细胞摄取葡萄糖．
②胰岛素是动物体内调节血糖的一种重要的激素，胰岛素在调节血糖的过程中，对肝细胞的作用效应为促进肝细胞摄取、贮存和利用葡萄糖，抑制肝糖元分解．

Answer 1

分析 分析题意可知：本实验为了研究胰岛素对提高细胞克隆形成率的作用，即探究胰岛素对动物细胞摄取葡萄糖和促进细胞增殖的作用，故该实验的自变量是有无胰岛素，因变量是葡萄糖浓度和细胞数目，另外实验设计要遵循等量性原则，单一变量原则，据此答题．

解答 解：（1）本实验为了研究胰岛素对提高细胞克隆形成率的作用，即探究胰岛素对动物细胞摄取葡萄糖和促进细胞增殖的作用，故该实验的自变量是有无胰岛素，因变量是葡萄糖浓度和细胞数目．
（2）另外实验设计要遵循等量性原则，单一变量原则，因此实验思路：
①取培养瓶若干个，分组如下：
甲组：动物细胞培养液+小鼠血管平滑肌细胞+生理盐水；
乙组：动物细胞培养液+小鼠血管平滑肌细胞+（与生理盐水等量的一定浓度的）胰岛素溶液，每组设置若干个重复样品．
②将各样品在适宜条件下培养合适的时间后，（用葡萄糖测定仪）测定培养液中的葡萄糖浓度，（用血细胞计数板计数）细胞数目，求每组平均值并进行统计分析．
（3）若胰岛素对上述变量均发挥效应，则实验后细胞数目增多，培养液的葡萄糖浓度下降，如图：

（4）分析与讨论：
①因为胰岛素能促进肝细胞摄取葡萄糖，故用葡萄糖浓度作为检测指标．
②胰岛素是动物体内调节血糖的一种重要激素，胰岛素在调节血糖的过程中，对肝细胞的作用效应为促进肝细胞摄取、贮存和利用葡萄糖，抑制（肝）糖元分解，减低血糖含量．
故答案为：
（1）探究胰岛素在细胞克隆过程中对细胞摄取葡萄糖和促进细胞增殖的作用
（2）测定培养液中的葡萄糖浓度和细胞数目，求每组平均值并进行统计分析
（3）柱形图
（4）①胰岛素能促进细胞摄取葡萄糖   ②促进肝细胞摄取、贮存和利用葡萄糖，抑制肝糖元分解

点评 本题的知识点是胰岛素的作用，通过检测细胞培养液中糖的浓度判断胰岛素的作用，对实验目的、变量的分析和结果预期的本题的重点．