Question

2．囊性纤维化是一种严重的遗传性疾病，导致这一疾病发生的主要原因是编码CFTR蛋白的基因发生突变，如图表示CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用．

（1）图中所示为细胞膜的流动镶嵌模型，其中构成细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，氯离子跨膜运输的正常进行是由膜上功能正常的CFTR蛋白决定的．
（2）在正常细胞内，氯离子在CFTR蛋白的协助下通过主动运输方式转运至细胞外，随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高，水分子向膜外扩散的速度加快，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释．
（3）主动运输所需的载体蛋白实际上是一些酶蛋白复合体．与被动运输不同，该类膜蛋白都能水解ATP．
（4）为探究生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡是否具有保护作用，研究者设计了如下三组实验：甲组加人培养液+心肌细胞+生理盐水、乙组加入培养液+心肌细胞+阿霉素、丙组加入培养液+心肌细胞+生物制剂Q+阿霉素．每组设置若干个重复样品，每组所加心肌细胞数量相同．各组样品在相同且适宜的条件下培养一段时间后，在显微镜下观察记录细胞数．该实验的因变量是心肌细胞的存活率（或心肌细胞的凋亡率）．若实验结果是甲组和丙组的存活率均高于乙组的存活率（或甲组和丙组的凋亡率均低于乙组的凋亡率），则说明生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡具有保护作用．为检测生物制剂Q对心肌细胞的凋亡是否有影响，上述实验还应该增加丁组实验，请按照上述格式书写丁组实验培养液+心肌细胞+生物制剂Q．

Answer 1

分析 磷脂构成了细胞膜的基本骨架．蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层．主动运输的特点是需要载体和能量．

解答 解：（1）细胞膜具有流动镶嵌模型，以磷脂双分子层为基本支架；氯离子的跨膜运输属于主动运输，需要载体和能量．
（2）氯离子以主动运输的方式转运至细胞外，使细胞外浓度增大，水分子以自由扩散的方式由细胞内向细胞外扩散．
（3）题干已说明，主动运输所需的载体蛋白是一些酶蛋白复合体，该类酶蛋白复合体不对所转运的分子进行催化，主动运输需要能量，可得出它能水解ATP．
（2）本实验材料为心肌细胞，要进行心肌细胞的培养，故统计计算心肌细胞的存活率作为因变量．实验中，甲为对照组，存活率最高，若生物制剂Q对阿霉素致心肌细胞凋亡具保护作用，则存活率丙组＞乙组．若生物制剂Q对阿霉素致心肌细胞凋亡无保护作用，则存活率乙组=丙组．若增设对照组，可单独观察生物制剂Q对心肌细胞的影响，故为培养液+心肌细胞+生物制剂Q．
故答案为：
（1）流动镶嵌    磷脂双分子层    功能正常的CFTR蛋白
（2）主动运输   加快
（3）ATP
（4）心肌细胞的存活率（或心肌细胞的凋亡率）
甲组和丙组的存活率均高于乙组的存活率（或甲组和丙组的凋亡率均低于乙组的凋亡率）培养液+心肌细胞+生物制剂Q

点评 本题考查细胞膜的结构、物质的跨膜运输、基因的表达和基因突变等相关知识，意在考查学生的识图能力和分析能力，属于中档题．