研究發現物質X與肝細胞膜上Y蛋白結合可促進某動物肝臟細胞的增殖,請設計相應的實驗方案驗*該發現。實驗材料:正常...
問題詳情:
研究發現物質X與肝細胞膜上Y蛋白結合可促進某動物肝臟細胞的增殖,請設計相應的實驗方案驗*該發現。
實驗材料:正常肝臟細胞、Y蛋白基因敲除的肝臟細胞(Y蛋白基因敲除的肝臟細胞增殖能力有所降低)、X物質溶液、培養液,比濁計及實驗所需其他試劑和材料。(說明:答題時不考慮加入X後的體積變化等誤差,X與Y蛋白不結合時對細胞無影響。提供的細胞均具有*能力,只進行原代培養且培養條件適宜,比濁計使用方法不做要求)
(1)實驗思路:
①取培養瓶若干個,分組並編號如下:_____________。每組設定若干個重複樣品。培養12小時後,其中在A、B兩組中加入等量的物質X。
②各組樣品在CO2培養箱中培養,每隔6小時各取其中的幾個樣品,用比濁計測定________並記錄資料。由於細胞培養時細胞__________難以形成細胞懸液,所以需加入胰蛋白酶並搖勻後再測定。
③24小時後結束實驗統計分析資料,並以此資料為縱座標繪製曲線。
(2)請用曲線圖預測實驗結果:______________。
(3)欲進一步研究細胞膜上Y蛋白與X物質的結合會受到Z 物質的干擾(而Z本身不影響細胞增殖),則在原實驗基礎上需增設的實驗組是____________。
(4)分析與討論:
a.經過研究發現物質X不能促進該動物成骨細胞的增殖,而成骨細胞溶膠中有Y的mRNA,則物質X不能促進成骨細胞增殖的原因可能是__________________________。成骨細胞表面蛋白質多種多樣的根本原因是_______________________。
b.欲確定Y 蛋白基因所在的染*體,可在細胞水平上用______________技術來進行基因定位。
【回答】
A 組:等量的細胞培養液+正常肝臟細胞
B 組:等量的細胞培養液+Y 蛋白基因敲除的肝臟細胞
C 組:等量的細胞培養液+正常肝臟細胞
D 組:等量的細胞培養液+Y 蛋白基因敲除的肝臟細胞(A 與 B 可互換,C 與 D 可互換) 渾濁度 貼壁生長 培養液+正常肝細胞+X 物質+Z 物質,看細胞增殖情況 mRNA 難以翻譯形成 Y 蛋白、表達形成的 Y 蛋白難以移到細胞膜表面、表達形成的 Y 蛋白 活*低 控制不同蛋白的基因不同 細胞雜交
【分析】
根據實驗提供的材料正常肝臟細胞、Y蛋白基因敲除的肝臟細胞、X物質溶液,因此實驗的自變數為細胞中是否含有Y蛋白基因,因變數為細胞的數量(可用溶液渾濁程度表示),如果正常細胞增殖的數量多於Y蛋白基因敲除的肝臟細胞,說明物質X能夠促進肝臟細胞的增殖。
【詳解】
(1)①本實驗分別以下4組實驗:A組:等量的細胞培養液 +正常肝臟細胞,B 組:等量的細胞培養液+Y 蛋白基因敲除的肝臟細胞,C 組:等量的細胞培養液+正常肝臟細胞,D 組:等量的細胞培養液+Y 蛋白基因敲除的肝臟細胞(A 與 B 可互換,C 與 D 可互換)。②根據題意,肝臟細胞增殖能力是用溶液渾濁度來表示的;一些細胞在培養時,附在一定的固相表面進行貼壁生長,難以形成細胞懸液,胰蛋白酶可以使組織分散成單個細胞,所以需加入胰蛋白酶並搖勻後再測定。 (2)肝臟細胞增殖能力可用溶液渾濁度來表示,因此24小時後結束實驗統計分析資料,並以此資料為縱座標繪製曲線,曲線圖見*。 (3)欲進一步研究細胞膜上Y蛋白與X物質的結合會受到Z 物質的干擾(而Z本身不影響細胞增殖),根據單一變數原則和對照原則,則在原實驗基礎上需增設的實驗組是:培養液+正常肝細胞+X 物質+Z 物質,看細胞增殖情況。 (4)根據“經過研究發現物質X不能促進該動物成骨細胞的增殖,而成骨細胞溶膠中有Y的mRNA”,說明可以通過轉錄產生Y的mRNA,則物質X不能促進成骨細胞增殖的原因可能是在翻譯過程發生異常,或者產生的蛋白質無法正常使用導致的,mRNA 難以翻譯形成 Y 蛋白、表達形成的Y 蛋白難以移到細胞膜表面、表達形成的 Y 蛋白活*低。成骨細胞是由一個受精卵發育而來的,則表面蛋白質多種多樣的根本原因是控制不同蛋白的基因不同(或者是基因的選擇*表達)。欲確定Y 蛋白基因所在的染*體,要在細胞水平上進行基因定位,則需要用細胞雜交技術進行基因定位。
【點睛】
本題考查了考生獲取資訊的能力和設計探究*實驗的能量,考生要認真理解題目含義,找出實驗的自變數、因變數、無關變數,再根據單一變數原則和對照原則設計實驗、分析實驗。
知識點:基因表達的調控過程
題型:實驗題
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