Question

【题目】糖酵解增强是绝大多数恶性肿瘤的典型特征，因此肿瘤患者的葡萄糖摄取明显增加，且代谢活动强的癌细胞摄取量大。在癌细胞培养中，荧光类似物2－N－2－脱氧葡萄糖(2－NBDG)与普通葡萄糖的吸收存在竞争性(如图所示)。细胞中荧光信号强，表示细胞吸收的2－NBDG多。

现有甲、乙两种不同的乳腺癌细胞，且甲的代谢强度大于乙。欲验证这两种癌细胞的代谢强度及两种葡萄糖的吸收存在竞争性，请根据以下提供的材料用具，完善实验思路，预测实验结果并回答有关问题。

材料与用具：甲种乳腺癌细胞，乙种乳腺癌细胞，细胞培养液，普通葡萄糖溶液，生理盐水，2－NBDG，培养皿若干，CO2培养箱等。(注：荧光测量的具体方法不作要求)

(1)完善实验思路：

①取若干培养皿，均分为4组。各组加入的试剂和接种的细胞如下表：(补全表格) ______________________________

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组别	A	B	C	D	说明
细胞培养液					用“＋”表示加入，用“－”表示不加
普通葡萄糖溶液
生理盐水
2－NBDG溶液
甲种乳腺癌细胞
乙种乳腺癌细胞

②________________________________________________________________________；

③_________________________________________。

(2)设计表格，并将预期实验结果填在表格中(荧光强度用“＋”表示，荧光强度越大，“＋”数越多，荧光强度最弱用“1＋”表示，最强用“4＋”表示)。

______________________________________________

(3)根据实验结果，请从细胞结构的角度推测，癌细胞培养时，2－NBDG与普通葡萄糖的吸收会发生竞争的原因是________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 ②各组置于温度等条件适宜的CO2培养箱培养。

③一段时间后，检测各组细胞的荧光强度，并作记录和统计分析。

组别	A	B	C	D
培养液	+	+	+	+
普通葡萄糖溶液	+	+	—	—
生理盐水	—	—	+	+
2-NBDG溶液	+	+	+	+
甲种乳腺癌细胞	+	—	+	—
乙种乳腺癌细胞	—	+	—	+

甲、乙乳腺癌细胞的代谢强度和2-NBDG吸收实验结果

组别	A	B	C	D
荧光强度	2+ (或 3+)	1+	4+	2+ (或3+)

细胞膜上转运2-NBDG与普通葡萄糖的载体蛋白是同一种

【解析】试题分析：据图分析，细胞吸收的2-NBDG的量与普通葡萄糖的量呈现反比例关系。根据实验设计的单一变量原则和对照性原则，再加上实验材料和实验目的，进行实验设计，绘制表格，预测实验结果。

（1）实验的目的是验证这两种癌细胞的代谢强度及两种葡萄糖的吸收存在竞争性，思路是：

①取若干培养皿，均分为4组。各组加入的试剂和接种的细胞如下表：

组别	A	B	C	D	说明
细胞培养液					用“+”表示加入 用“-”表示不加
普通葡萄糖溶液
生理盐水
2-NBDG溶液
甲种乳腺癌细胞		/span>
乙种乳腺癌细胞

②各组置于温度等条件适宜的CO2培养箱培养。

③一段时间后，检测各组细胞的荧光强度，并作记录和统计分析。

组别	A	B	C	D
培养液	+	+	+	+
普通葡萄糖溶液	+	+	—	—
生理盐水	—	—	+	+
2-NBDG溶液	+	+	+	+
甲种乳腺癌细胞	+	—	+	—
乙种腺癌细胞	—	+	—	+

（2）根据实验过程设计表格，及其结果如下：

组别	A	B	C	D
荧光强度	2+ (或 3+)	1+	4+	2+ (或3+)

（3）癌细胞培养时，2-NBDG与普通葡萄糖的吸收会发生竞争的原因是细胞膜上转运2-NBDG与普通葡萄糖的载体蛋白是同一种。