题目内容
【题目】缺氧缺血性脑病是新生儿常见的疾病之一，该病死亡率高，易造成新生儿脑性瘫痪、智力低下等后遗症。K+通道开放剂（PCOs）是一类特异性增强细胞膜对K+通透性的化合物，常用于治疗缺氧缺血性脑病。为探讨PCOs对缺氧缺血性脑损伤的保护作用及其机制，科研人员进行了以下研究：
取若干只新生小鼠，均分为四组，分别为：①正常对照组，②假手术组（分离左颈总动脉后不做处理，直接缝合创口），③缺氧缺血性脑损伤组（HIBD）（分离并结扎左颈总动脉后缝合创口），④HIBD+PCOs组。一段时间后检测结果如下：
组别 | 脑部细胞谷氨酸含量（ug/mL） | 脑部细胞病变率% | 新生小鼠死亡率% |
① | 42.11 | 0 | 0 |
② | 50.21 | 0 | 10.3 |
③ | 82.42 | 68.2 | 33.3 |
④ | 61.45 | 19.4 | 12.5 |
回答下列问题：
（1）对②组小鼠进行假手术的目的是______；③④组小鼠应该在______（正常/低氧）环境下培养。
（2）研究发现，③组小鼠脑细胞消耗的ATP主要依赖于______过程产生，同时还造成了______在脑细胞中积累，对细胞形成伤害。
（3）谷氨酸是神经系统中的兴奋性神经递质，过量的谷氨酸会过度激活钙离子通道，致使Ca2+和Na+大量内流，进而造成神经细胞的凋亡。③组结果与①组比较，说明缺血、缺氧会______，造成脑部细胞病变率上升。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。
（4）在研究神经细胞凋亡机制时发现，B基因编码的B蛋白可以与X蛋白竞争，从C-X蛋白复合体上夺取C蛋白，释放游离的X蛋白，引起细胞凋亡。有人推测，PCOs是通过______（促进/抑制）B基因的表达，达到治疗缺氧缺血性脑病的效果。为了验证上述推测，研究人员选择缺血、缺氧条件下的神经元细胞，以B-C蛋白复合体水平和游离X蛋白水平为检测指标进行实验，请预测实验结果（用坐标曲线图表示并注明PCOs添加时间）。______
【答案】排除实验创口对实验结果的影响 正常 无氧呼吸 乳酸 导致谷氨酸含量增多，过度激活钙离子通道，使钙离子和钠离子大量内流，进而造成神经细胞凋亡 部分缓解 抑制 
【解析】
设计实验应遵循对照原则、单一变量原则、等量原则。
（1）②假手术组的目的都排除手术对实验结果的影响；③④实验的自变量小鼠的不同处理，培养环境是无关变量，无关变量应保持一致且适宜，因此应该是正常条件。
（2）③组小鼠是缺氧缺血性脑损伤组，脑细胞的呼吸方式主要是无氧呼吸，因此消耗的ATP主要依赖于无氧呼吸产生；动物无氧呼吸的产物是乳酸，在在脑细胞中积累，对细胞形成伤害。
（3）由表格信息可知，与①相比，③的谷氨酸含量增加，说明缺血、缺氧会导致谷氨酸含量增多，过度激活钙离子通道，使钙离子和钠离子大量内流，进而造成神经细胞凋亡；与③相比，④加入K+通道开放剂（PCOs），谷氨酸含量、脑部细胞病变率%、新生小鼠死亡率%都降低，因此K+通道开放剂（PCOs）能部分缓解缺血、缺氧诱导的细胞凋亡。
（4）由题意知，细胞凋亡的机理是B基因编码的B蛋白可以与X蛋白竞争，从C-X蛋白复合体上夺取C蛋白，释放游离的X蛋白，引起细胞凋亡，因此PCOs是可能通过抑制B基因的表达，达到治疗缺氧缺血性脑病的效果；如果该推测正确，缺血、缺氧条件下的神经元细胞，以B-C蛋白复合体水平和游离X蛋白水平为检测指标进行实验，加入PCOs后B-C蛋白复合体、游离X蛋白的含量会降低。
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