题目内容
【题目】血管平滑肌细胞（VSMC）的功能受多种物质影响，与血管健康密切相关。同型半胱氨酸会导致VSMC分化程度降低，功能紊乱，血管保护药物R可改善同型半胱氨酸对VSMC的作用。为验证同型半胱氨酸和血管保护药物R的作用，请根据以下提供的材料设计实验，完善实验设计思路：
材料与用具：培养瓶若干、小鼠血管平滑肌细胞（VSMC）若干、细胞培养液、同型半胱氨酸溶液、血管保护药物R溶液、生理盐水、显微镜、血细胞计数板、吸光光度计、滴管等。
（要求与说明）分化相关指标为细胞增殖率和细胞粘附率，分化程度越低，细胞粘附率越低。细胞增殖率（%）=（实验组细胞增殖数/对照组细胞增殖数）*100%，细胞粘附率（%）=（实验组细胞光吸收值/对照组细胞光吸收值）*100%，实验思路涉及的主要用具需写出，但具体操作过程不作要求，实验条件适宜。不考虑加入药物后的体积变化等因素。
⑴完善实验思路：
①取若干个培养瓶，分别加入_______________的细胞培养液和小鼠血管平滑肌细胞（VSMC），显微镜下用血细胞计数板计数VSMC细胞数并记录，同时用吸光光度计测定光吸收值并记录。
②将上述培养瓶随机均分为甲、乙、丙三组，甲组、乙组分别加入_________________________、 _________________________________________，丙组加入等量的_____________作为对照。
③将上述培养瓶放相同且适宜的条件下培养。
④每隔一定时间，用显微镜和血细胞计数板、吸光光度计等工具检测和记录数据，计算细胞增殖率和细胞粘附率，统计分析。
⑵预测实验结果（在下列坐标系的示意曲线旁填写相应概率的组别：“甲”或者“乙”）
①_________ ②__________③___________④__________
⑶分析讨论
①同型半胱氨酸可引起VSMC功能紊乱的原因是引起细胞内内质网功能紊乱，堆积未折叠蛋白，这些蛋白没有形成正确的___________，不能行使正常功能。
②实验中每组应设三个重复，其目的是__________________________________。
【答案】适量且等量 （适量且等量的）同型半胱氨酸溶液 血管保护药物R溶液和同型半胱氨酸溶液的混合溶液 生理盐水 甲 乙 乙 甲 空间结构 减少随机误差或提高实验结果的准确性
【解析】
本实验为验证同型半胱氨酸和血管保护药物R对VSMC分化的作用，自变量为是否加入同型半胱氨酸和血管保护药物R，根据“分化相关指标为细胞增殖率和细胞粘附率，分化程度越低，细胞粘附率越低。细胞增殖率（%）=（实验组细胞增殖数/对照组细胞增殖数）100%，细胞粘附率（%）=（实验组细胞光吸收值/对照组细胞光吸收值）100%”，可知实验中因变量为细胞增殖率和细胞的粘附率，实验中可通过检测细胞的数量和细胞的光吸收值来计算细胞的增殖率和细胞的粘附率。通过比较细胞的增殖率和细胞的粘附率来反应同型半胱氨酸和血管保护药物R对VSMC分化的作用。
（1）①根据上述分析可知，实验自变量为是否加入同型半胱氨酸和血管保护药物R，因变量为细胞增殖率和细胞的粘附率，其它无关变量应相同且一致，所以取若干个培养瓶，分别加入适量且等量的细胞培养液和小鼠血管平滑肌细胞（VSMC），显微镜下用血细胞计数板计数VSMC细胞数并记录，同时用吸光光度计测定光吸收值并记录。
②为了说明同型半胱氨酸和血管保护药物R对VSMC分化的作用，需要将上述培养瓶随机均分为甲、乙、丙三组，甲组、乙组分别加入适量且等量的同型半胱氨酸溶液、血管保护药物R溶液和同型半胱氨酸溶液的混合溶液，丙组加入等量的生理盐水作为对照。
③将上述培养瓶放在相同且适宜的条件下培养。
④每隔一定时间，用显微镜和血细胞计数板、吸光光度计等工具检测和记录数据，并计算细胞增殖率和细胞粘附率。
（2）由于同型半胱氨酸会导致VSMC分化程度降低，血管保护药物R可改善同型半胱氨酸对VSMC的作用。故只添加同型半胱氨酸的甲组和添加血管保护药物R溶液和同型半胱氨酸溶液的混合溶液相比，甲组的细胞增殖率会大于乙组，而细胞的粘附率甲组低于乙组，故实验预测结果为：
即图中①为甲，②为乙，③为乙，④为甲。
（3）①内质网的作用之一就是对蛋白质进行加工，形成一定的空间结构，所以机体产生的同型半胱氨酸水平升高，可引起VSMC内质网功能紊乱，堆积未折叠蛋白，这些蛋白没有形成正确的空间结构，不能行使正常功能。
②在实验过程中每组内设三个重复，其目的是减少随机误差，使实验结果更准确。
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【题目】角膜环状皮样瘤（RDC）会影响患者视力甚至导致失明。图1为调查的某RDC家系图。
（1）此家系代代都有患者，初步判断RDC为______性遗传病。请说明致病基因不可能位于X染色体上的理由：______。
（2）研究发现RDC患者的P蛋白仅中部的第62位氨基酸由精氨酸变为组氨酸，据此推测患者P基因由于碱基对______而发生突变。
（3）Cyclin D1是细胞周期调控基因，P蛋白能结合Cyclin D1基因的启动子，调控其转录。为研究突变型P蛋白是否还有结合Cyclin D1基因启动子的功能，设计了3种DNA探针：能结合P蛋白的放射性标记探针（A）、能结合P蛋白的未标记探针（B）、未标记的无关探针（C），按图2的步骤进行实验，结果如图3。
请将图2使用探针的情况填入下表i、ii、iii处（填“不加”或“A”或“B”或“C”），完成实验方案。
分组 步骤 | 野生型P蛋白 | 突变型P蛋白 | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
步骤1 | 不加 | i _____ | ii ______ | 不加 | 同i | 同ii |
步骤2 | A | A | iii ______ | A | A | 同iii |
图3结果说明突变型P蛋白仍能结合Cyclin D1基因启动子，判断的依据是______。
（4）P基因在HeLa细胞（宫颈癌细胞）中不表达。利用基因工程技术构建稳定表达野生型P基因的HeLa细胞系（甲）和稳定表达突变型P基因的HeLa细胞系（乙），培养一段时间后，检测各组细胞Cyclin D1基因表达水平，结果如图4。
实验结果说明______。
（5）综合以上研究，从分子水平解释杂合子患病的原因______。
【题目】阿尔茨海默病（AD）是一种中枢神经退行性疾病。AD两大主要病理特征为β-淀粉样蛋白（Aβ）沉积导致形成老年斑和tau蛋白过度磷酸化导致神经纤维缠结，两种情形均引起神经元凋亡，使患者学习记忆能力减退。大蒜素是大蒜中的生物活性成分，具有保护大脑神经元和抑制脑细胞凋亡等作用。为研究大蒜素对AD发病进程的影响，研究人员进行了系列实验。
（1）细胞凋亡是由_________________决定的细胞编程性死亡。
（2）实验一：研究人员构建AD模型小鼠进行实验，请将丙组实验材料充完整。
组别 | 实验材料 | 实验处理 | 老年斑数量（图2） |
甲 | 健康小鼠 | 玉米油灌胃处理 | 没有 |
乙 | AD模型小鼠 | 玉米油灌胃处理 | 比较多 |
丙 | ________________ | 用溶于玉米油的大蒜素灌胃处理 | 有，但比较少 |
①研究人员用三组小鼠进行水迷宫实验：在水中放置平台（图1中用●表示），训练小鼠记忆平台位置，之后撤去平台，观察小鼠的运动轨迹，检测小鼠的学习记忆能力。在撤去平台后，三组小鼠的运动轨迹如图1所示
实验结果支持大蒜素可改善AD模型小鼠的学习记忆能力，理由是_____________________________。
②检测三组小鼠脑组织的老年斑数量，结果如上表和下图2所示（深色斑点为老年斑）。由结果可知，大蒜素______________________。
（3）实验二：研究人员欲在实验一的基础上通过实验证实“大蒜素可通过减少tau蛋白的磷酸化来改善AD模型小鼠的学习记忆能力”。
实验设计方案为：用溶于玉米油大蒜素分别灌胃处理tau蛋白过度磷酸化的AD模型小鼠和健康小鼠，检测两组小鼠的学习记忆能力。请评价该实验方案并加以完善__________________________________
