Question

【題目】糖酵解增強(qiáng)是絕大多數(shù)惡性腫瘤的典型特征，因此腫瘤患者的葡萄糖攝取明顯增加，且代謝活動強(qiáng)的癌細(xì)胞攝取量大。在癌細(xì)胞培養(yǎng)中，熒光類似物2－N－2－脫氧葡萄糖(2－NBDG)與普通葡萄糖的吸收存在競爭性(如圖所示)。細(xì)胞中熒光信號強(qiáng)，表示細(xì)胞吸收的2－NBDG多。

現(xiàn)有甲、乙兩種不同的乳腺癌細(xì)胞，且甲的代謝強(qiáng)度大于乙。欲驗(yàn)證這兩種癌細(xì)胞的代謝強(qiáng)度及兩種葡萄糖的吸收存在競爭性，請根據(jù)以下提供的材料用具，完善實(shí)驗(yàn)思路，預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果并回答有關(guān)問題。

材料與用具：甲種乳腺癌細(xì)胞，乙種乳腺癌細(xì)胞，細(xì)胞培養(yǎng)液，普通葡萄糖溶液，生理鹽水，2－NBDG，培養(yǎng)皿若干，CO2培養(yǎng)箱等。(注：熒光測量的具體方法不作要求)

(1)完善實(shí)驗(yàn)思路：

①取若干培養(yǎng)皿，均分為4組。各組加入的試劑和接種的細(xì)胞如下表：(補(bǔ)全表格) ______________________________

組別	A	B	C	D	說明
細(xì)胞培養(yǎng)液					用“＋”表示加入，用“－”表示不加
普通葡萄糖溶液
生理鹽水
2－NBDG溶液
甲種乳腺癌細(xì)胞
乙種乳腺癌細(xì)胞

②________________________________________________________________________；

③_________________________________________。

(2)設(shè)計(jì)表格，并將預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果填在表格中(熒光強(qiáng)度用“＋”表示，熒光強(qiáng)度越大，“＋”數(shù)越多，熒光強(qiáng)度最弱用“1＋”表示，最強(qiáng)用“4＋”表示)。

______________________________________________

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，請從細(xì)胞結(jié)構(gòu)的角度推測，癌細(xì)胞培養(yǎng)時，2－NBDG與普通葡萄糖的吸收會發(fā)生競爭的原因是________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 ②各組置于溫度等條件適宜的CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng)。

③一段時間后，檢測各組細(xì)胞的熒光強(qiáng)度，并作記錄和統(tǒng)計(jì)分析。

組別	A	B	C	D
培養(yǎng)液	+	+	+	+
普通葡萄糖溶液	+	+	—	—
生理鹽水	—	—	+	+
2-NBDG溶液	+	+	+	+
甲種乳腺癌細(xì)胞	+	—	+	—
乙種乳腺癌細(xì)胞	—	+	—	+

甲、乙乳腺癌細(xì)胞的代謝強(qiáng)度和2-NBDG吸收實(shí)驗(yàn)結(jié)果

組別	A	B	C	D
熒光強(qiáng)度	2+ (或 3+)	1+	4+	2+ (或3+)

細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)2-NBDG與普通葡萄糖的載體蛋白是同一種

【解析】試題分析：據(jù)圖分析，細(xì)胞吸收的2-NBDG的量與普通葡萄糖的量呈現(xiàn)反比例關(guān)系。根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的單一變量原則和對照性原則，再加上實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，繪制表格，預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

（1）實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證這兩種癌細(xì)胞的代謝強(qiáng)度及兩種葡萄糖的吸收存在競爭性，思路是：

①取若干培養(yǎng)皿，均分為4組。各組加入的試劑和接種的細(xì)胞如下表：

組別	A	B	C	D	說明
細(xì)胞培養(yǎng)液					用“+”表示加入 用“-”表示不加
普通葡萄糖溶液
生理鹽水
2-NBDG溶液
甲種乳腺癌細(xì)胞		/span>
乙種乳腺癌細(xì)胞

②各組置于溫度等條件適宜的CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng)。

③一段時間后，檢測各組細(xì)胞的熒光強(qiáng)度，并作記錄和統(tǒng)計(jì)分析。

組別	A	B	C	D
培養(yǎng)液	+	+	+	+
普通葡萄糖溶液	+	+	—	—
生理鹽水	—	—	+	+
2-NBDG溶液	+	+	+	+
甲種乳腺癌細(xì)胞	+	—	+	—
乙種腺癌細(xì)胞	—	+	—	+

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)表格，及其結(jié)果如下：

組別	A	B	C	D
熒光強(qiáng)度	2+ (或 3+)	1+	4+	2+ (或3+)

（3）癌細(xì)胞培養(yǎng)時，2-NBDG與普通葡萄糖的吸收會發(fā)生競爭的原因是細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)2-NBDG與普通葡萄糖的載體蛋白是同一種。