题目内容

【题目】胰岛素具有抗炎作用:胰岛素可降低单核细胞Egr-1(一种转录因子)活性和TF(一种致炎因子)的分泌,起直接抗炎作用;胰岛素也可通过降低血糖从而降低Egr-I活性和TF的分泌,起间接抗炎作用。体外培养单核细胞,当单核细胞外葡萄糖浓度相同时,胰岛素浓度在100~1000mu/L范围内的降糖效果相同。欲证明胰岛素具有上述两种抗炎作用,根据以下提供的实验材料与用具,完善实验思路,预测实验结果并讨论。

材料与用具:培养瓶、单核细胞悬液、细胞培养液、正常浓度(2g/L)葡萄糖溶液、高浓度 (3g/L)葡萄糖溶液、低浓度胰岛素(100mu/L)、高浓度胰岛素(1000mu/l)、LPS(脂多糖)(要求与说明:实验过程中加入LPS能刺激单核细胞诱发炎症反应,Egr-1活性和TF含量分别在加入LPS 1小时和6小时后测定,具体测定方法及过程不作要求,实验条件适宜)。

(1)完善实验思路:

①分组:取若干培养瓶,加入_______,均分为4组,编号A、B、C、D.

②处理:

A组:加入正常浓度(2g/L)葡萄糖溶液。

B组:加入_______。

C组:加入______。

D组:加入高浓度(3g/L)葡萄糖溶液和______,置于相同且适宜条件下培养24小时。

③测定:给四组加入等量LPS继续培养,1小时后分别从4组中取出半数培养瓶测定______并记录,_______。

④对所得数据进行统计分析。

(2)预测实验结果:下图呈现的是Egr-1活性的测定结果,请将TF含量的测定结果添加至图中并完善坐标系。_______。

(3)分析与讨论:

①比较C、D两组实验结果,说明胰岛素具有_______ (填“直接”或“间接”)抗炎作用。

②当人的皮肤破损后,往往会引起局部炎症反应,受损伤的部位出现_______的现象。

【答案】等量单核细胞悬液与细胞培养液 高浓度(3g/L)葡萄糖溶液 高浓度(3g/L)葡萄糖溶液和低浓度胰岛素(100mu/L) 高浓度胰岛素(1000mu/L) Egr-1活性 6小时后分别从4组中取出剩余培养瓶测定TF含量并记录 预测实验结果 直接 疼痛、发红、肿胀、发热

【解析】

分析题文描述可知:本实验的目的是验证胰岛素可通过降低单核细胞Egr-1(一种转录因子)活性和TF(一种致炎因子)的分泌而起直接抗炎作用,胰岛素通过降低血糖从而降低Egr-I活性和TF的分泌而起间接抗炎作用,所以该实验的自变量有胰岛素浓度与葡萄糖浓度,因变量是Egr-1活性和TF含量,据此结合实验设计要遵循的对照原则、等量性原则、单一变量原则分析解答相关问题。

(1) 依题意可知,本实验的目的是验证胰岛素可通过降低单核细胞Egr-1活性和TF分泌而起直接抗炎作用,胰岛素通过降低血糖从而降低Egr-I活性和TF的分泌而起间接抗炎作用,因此,自变量是胰岛素浓度与葡萄糖浓度,因变量是Egr-1活性和TF含量,而其它对实验结果有影响的因素均为无关变量,应控制相同且适宜。依据题干中给出的材料与用具、不完善的实验思路、实验设计遵循的对照原则、等量性原则和单一变量原则可推知,本实验补充完善后的实验思路如下:

①分组:取若干培养瓶,加入等量单核细胞悬液与细胞培养液,均分为4组,编号为A、B、C、D。

②处理:

A组:加入正常浓度(2g/L)葡萄糖溶液。

B组:加入高浓度(3g/L)葡萄糖溶液。

C组:加入高浓度(3g/L)葡萄糖溶液和低浓度胰岛素(100mu/L)。

D组:加入高浓度(3g/L)葡萄糖溶液和高浓度胰岛素(1000mu/L),置于相同且适宜条件下培养24小时。

③测定:给四组加入等量LPS继续培养,1小时后分别从4组中取出半数培养瓶测定Egr-1活性并记录,6小时后分别从4组中取出剩余培养瓶测定TF含量并记录。

④对所得数据进行统计分析。

(2) 因该实验是验证性实验,其结论是已知的,即胰岛素可通过降低单核细胞Egr-1活性和TF分泌而起直接抗炎作用,胰岛素通过降低血糖从而降低Egr-I活性和TF的分泌而起间接抗炎作用,据此结合胰岛素的作用、柱形图呈现的各组Egr-1活性的高低可推知:该实验中各组的TF含量由多到少的次序为:B组>C组>A组>D组。完善后的坐标系见答案。

(3) ①已知体外培养单核细胞,当单核细胞外葡萄糖浓度相同时,胰岛素浓度在100~1000mu/L范围内的降糖效果相同。C、D两组加入的均为高浓度(3g/L)葡萄糖溶液,但加加入的胰岛素浓度分别为100mu/L、1000mu/L。由于C、D两组加入的胰岛素的降糖效果相同,所以比较C、D两组实验结果,可以说明胰岛素具有直接抗炎作用。

②当人的皮肤破损后引起局部炎症反应时,受损伤的部位会出现疼痛、发红、肿胀、发热的现象。

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