Question

【題目】血管平滑肌細胞（VSMC）的功能受多種物質影響，與血管健康密切相關。同型半胱氨酸會導致VSMC分化程度降低，功能紊亂。血管保護藥物R可改善同型半胱氨酸對VSMC的作用。為驗證同型半胱氨酸和血管保護藥物R對VSMC分化的作用，請根據(jù)以下提供的材料設計實驗，寫出實驗思路：

材料與用具：培養(yǎng)瓶若干、小鼠血管平滑肌細胞（VSMC）若干、細胞培養(yǎng)液、同型半胱氨酸溶液、血管保護藥物R溶液、生理鹽水、顯微鏡、血細胞計數(shù)板、吸光光度計、滴管等。

（要求與說明）分化相關指標為細胞增殖率和細胞粘附率，分化程度越低，細胞粘附率越低。細胞增殖率（%）=（實驗組細胞增殖數(shù)/對照組細胞增殖數(shù)）100%，細胞粘附率（%）=（實驗組細胞光吸收值/對照組細胞光吸收值）100%，實驗思路涉及的主要用具需寫出，但具體操作過程不作要求，實驗條件適宜。不考慮加入藥物后的體積變化等因素。

（1）完善實驗思路：

①取若干個培養(yǎng)瓶，分別加入適量且等量的細胞培養(yǎng)液和小鼠血管平滑肌細胞（VSMC），_______________，同時用吸光光度計測定光吸收值并記錄。

②將上述培養(yǎng)瓶隨機均分為甲、乙、丙三組，甲組、乙組分別加入___________，丙組加入等量的生理鹽水作為對照。

③將上述培養(yǎng)瓶放相同且適宜的條件下培養(yǎng)。

④____________時間，用顯微鏡和血細胞計數(shù)板、吸光光度計等工具檢測和記錄數(shù)據(jù)，計算____________________________。

（2）預測實驗結果（在下列坐標系中繪制實驗組分化指標隨時間變化的示意曲線）

_________

（3）分析討論

①同型半胱氨酸可引起VSMC功能紊亂的原因是引起細胞內內質網功能紊亂，堆積未折疊蛋白，這些蛋白沒有形成正確的____________，不能行使正常功能。

②實驗中每組應設三個重復，其目的是___________________________________。

Answer 1

【答案】顯微鏡下用血細胞計數(shù)板計數(shù)VSMC細胞數(shù)并記錄 適量且等量的同型半胱氨酸溶液、血管保護藥物R溶液和同型半胱氨酸溶液的混合溶液 每隔一定 細胞增殖率和細胞粘附率 空間結構 減少隨機誤差或提高實驗結果的準確性

【解析】

本實驗為驗證同型半胱氨酸和血管保護藥物R對VSMC分化的作用，自變量為是否加入同型半胱氨酸和血管保護藥物R，根據(jù)“分化相關指標為細胞增殖率和細胞粘附率，分化程度越低，細胞粘附率越低。細胞增殖率（%）=（實驗組細胞增殖數(shù)/對照組細胞增殖數(shù)）100%，細胞粘附率（%）=（實驗組細胞光吸收值/對照組細胞光吸收值）100%”，可知實驗中因變量為細胞增殖率和細胞的粘附率，實驗中可通過檢測細胞的數(shù)量和細胞的光吸收值來計算細胞的增殖率和細胞的粘附率。通過比較細胞的增殖率和細胞的粘附率來反應同型半胱氨酸和血管保護藥物R對VSMC分化的作用。

（1）根據(jù)上述分析，可知實驗中應檢測細胞數(shù)量來計算細胞增殖率，故：

①取若干個培養(yǎng)瓶，分別加入適量且等量的細胞培養(yǎng)液和小鼠血管平滑肌細胞（VSMC），顯微鏡下用血細胞計數(shù)板計數(shù)VSMC細胞數(shù)并記錄，同時用吸光光度計測定光吸收值并記錄。

②為了說明同型半胱氨酸和血管保護藥物R對VSMC分化的作用，需要將上述培養(yǎng)瓶隨機均分為甲、乙、丙三組，甲組、乙組分別加入適量且等量的同型半胱氨酸溶液、血管保護藥物R溶液和同型半胱氨酸溶液的混合溶液，丙組加入等量的生理鹽水作為對照。

③將上述培養(yǎng)瓶放相同且適宜的條件下培養(yǎng)。

④每隔一定時間，用顯微鏡和血細胞計數(shù)板、吸光光度計等工具檢測和記錄數(shù)據(jù)，并計算細胞增殖率和細胞粘附率。

（2）由于同型半胱氨酸會導致VSMC分化程度降低，血管保護藥物R可改善同型半胱氨酸對VSMC的作用。故只添加同型半胱氨酸的甲組和添加血管保護藥物R溶液和同型半胱氨酸溶液的混合溶液相比，甲組的細胞增殖率會大于乙組，而細胞的粘附率甲組低于乙組，故實驗預測結果為：

（3）①內質網的作用之一就是對蛋白質進行加工，形成一定的空間結構，所以機體產生的同型半胱氨酸水平升高，可引起VSMC內質網功能紊亂，堆積未折疊蛋白，這些蛋白沒有形成正確的空間結構，不能行使正常功能。

②在實驗過程中每組內設三個重復，其目的是減少隨機誤差，使實驗結果更準確。