Question

【題目】血管平滑肌細(xì)胞（VSMC）的功能受多種物質(zhì)影響，與血管健康密切相關(guān)。同型半胱氨酸會(huì)導(dǎo)致VSMC分化程度降低，功能紊亂。血管保護(hù)藥物R可改善同型半胱氨酸對(duì)VSMC的作用。為驗(yàn)證同型半胱氨酸和血管保護(hù)藥物R對(duì)VSMC分化的作用，請(qǐng)根據(jù)以下提供的材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，寫出實(shí)驗(yàn)思路：

材料與用具：培養(yǎng)瓶若干、小鼠血管平滑肌細(xì)胞（VSMC）若干、細(xì)胞培養(yǎng)液、同型半胱氨酸溶液、血管保護(hù)藥物R溶液、生理鹽水、顯微鏡、血細(xì)胞計(jì)數(shù)板、吸光光度計(jì)、滴管等。

（要求與說明）分化相關(guān)指標(biāo)為細(xì)胞增殖率和細(xì)胞粘附率，分化程度越低，細(xì)胞粘附率越低。細(xì)胞增殖率（%）=（實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞增殖數(shù)/對(duì)照組細(xì)胞增殖數(shù)）100%，細(xì)胞粘附率（%）=（實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞光吸收值/對(duì)照組細(xì)胞光吸收值）100%，實(shí)驗(yàn)思路涉及的主要用具需寫出，但具體操作過程不作要求，實(shí)驗(yàn)條件適宜。不考慮加入藥物后的體積變化等因素。

（1）完善實(shí)驗(yàn)思路：

①取若干個(gè)培養(yǎng)瓶，分別加入適量且等量的細(xì)胞培養(yǎng)液和小鼠血管平滑肌細(xì)胞（VSMC），_______________，同時(shí)用吸光光度計(jì)測(cè)定光吸收值并記錄。

②將上述培養(yǎng)瓶隨機(jī)均分為甲、乙、丙三組，甲組、乙組分別加入___________，丙組加入等量的生理鹽水作為對(duì)照。

③將上述培養(yǎng)瓶放相同且適宜的條件下培養(yǎng)。

④____________時(shí)間，用顯微鏡和血細(xì)胞計(jì)數(shù)板、吸光光度計(jì)等工具檢測(cè)和記錄數(shù)據(jù)，計(jì)算____________________________。

（2）預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果（在下列坐標(biāo)系中繪制實(shí)驗(yàn)組分化指標(biāo)隨時(shí)間變化的示意曲線）

_________

（3）分析討論

①同型半胱氨酸可引起VSMC功能紊亂的原因是引起細(xì)胞內(nèi)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能紊亂，堆積未折疊蛋白，這些蛋白沒有形成正確的____________，不能行使正常功能。

②實(shí)驗(yàn)中每組應(yīng)設(shè)三個(gè)重復(fù)，其目的是___________________________________。

Answer 1

【答案】顯微鏡下用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)VSMC細(xì)胞數(shù)并記錄 適量且等量的同型半胱氨酸溶液、血管保護(hù)藥物R溶液和同型半胱氨酸溶液的混合溶液 每隔一定 細(xì)胞增殖率和細(xì)胞粘附率 空間結(jié)構(gòu) 減少隨機(jī)誤差或提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性

【解析】

本實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證同型半胱氨酸和血管保護(hù)藥物R對(duì)VSMC分化的作用，自變量為是否加入同型半胱氨酸和血管保護(hù)藥物R，根據(jù)“分化相關(guān)指標(biāo)為細(xì)胞增殖率和細(xì)胞粘附率，分化程度越低，細(xì)胞粘附率越低。細(xì)胞增殖率（%）=（實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞增殖數(shù)/對(duì)照組細(xì)胞增殖數(shù)）100%，細(xì)胞粘附率（%）=（實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞光吸收值/對(duì)照組細(xì)胞光吸收值）100%”，可知實(shí)驗(yàn)中因變量為細(xì)胞增殖率和細(xì)胞的粘附率，實(shí)驗(yàn)中可通過檢測(cè)細(xì)胞的數(shù)量和細(xì)胞的光吸收值來計(jì)算細(xì)胞的增殖率和細(xì)胞的粘附率。通過比較細(xì)胞的增殖率和細(xì)胞的粘附率來反應(yīng)同型半胱氨酸和血管保護(hù)藥物R對(duì)VSMC分化的作用。

（1）根據(jù)上述分析，可知實(shí)驗(yàn)中應(yīng)檢測(cè)細(xì)胞數(shù)量來計(jì)算細(xì)胞增殖率，故：

①取若干個(gè)培養(yǎng)瓶，分別加入適量且等量的細(xì)胞培養(yǎng)液和小鼠血管平滑肌細(xì)胞（VSMC），顯微鏡下用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)VSMC細(xì)胞數(shù)并記錄，同時(shí)用吸光光度計(jì)測(cè)定光吸收值并記錄。

②為了說明同型半胱氨酸和血管保護(hù)藥物R對(duì)VSMC分化的作用，需要將上述培養(yǎng)瓶隨機(jī)均分為甲、乙、丙三組，甲組、乙組分別加入適量且等量的同型半胱氨酸溶液、血管保護(hù)藥物R溶液和同型半胱氨酸溶液的混合溶液，丙組加入等量的生理鹽水作為對(duì)照。

③將上述培養(yǎng)瓶放相同且適宜的條件下培養(yǎng)。

④每隔一定時(shí)間，用顯微鏡和血細(xì)胞計(jì)數(shù)板、吸光光度計(jì)等工具檢測(cè)和記錄數(shù)據(jù)，并計(jì)算細(xì)胞增殖率和細(xì)胞粘附率。

（2）由于同型半胱氨酸會(huì)導(dǎo)致VSMC分化程度降低，血管保護(hù)藥物R可改善同型半胱氨酸對(duì)VSMC的作用。故只添加同型半胱氨酸的甲組和添加血管保護(hù)藥物R溶液和同型半胱氨酸溶液的混合溶液相比，甲組的細(xì)胞增殖率會(huì)大于乙組，而細(xì)胞的粘附率甲組低于乙組，故實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)結(jié)果為：

（3）①內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的作用之一就是對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工，形成一定的空間結(jié)構(gòu)，所以機(jī)體產(chǎn)生的同型半胱氨酸水平升高，可引起VSMC內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能紊亂，堆積未折疊蛋白，這些蛋白沒有形成正確的空間結(jié)構(gòu)，不能行使正常功能。

②在實(shí)驗(yàn)過程中每組內(nèi)設(shè)三個(gè)重復(fù)，其目的是減少隨機(jī)誤差，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。