Question

【題目】根據(jù)所學(xué)知識完成下列題目：

（1）植物根具有向重力生長特性。某科研小組，將空白瓊脂和含EDTA（乙二胺四乙酸）的瓊脂做成帽狀，分別套在甲、乙的兩組玉米根的根冠外（示意圖如下）。

將胚根水平放置一定時間后，觀察發(fā)現(xiàn)甲組的根向重力（下）生長，乙組胚根水平生長，根據(jù)上述實驗結(jié)果得出胚向重力生長與Ca2+有關(guān)，科學(xué)家證實，根冠中生長素的分布受Ca2+濃度影響，當(dāng)胚根水平放置時，重力誘導(dǎo)Ca2+向根冠下側(cè)移動，導(dǎo)致近地側(cè)的生長素濃度比遠(yuǎn)地側(cè)高。

請回答：

①根總是朝著Ca2+濃度___________（偏高/偏低）方向彎曲生長。

②KDTA的作用可能是______________________。

③請分析胚根的生長素分布與重力生長的關(guān)系：_________________________________。

（2）青蒿素對多種癌細(xì)胞均有抑制作用，對正常細(xì)胞幾乎無作用。研究顯示，青蒿素類藥物必須在高濃度的Fe2+溶液環(huán)境中才會對腫瘤細(xì)胞起抑制作用。為了驗證上述觀點請利用以下材料用具，設(shè)計實驗思路，并預(yù)測實驗結(jié)果。（說明：高濃度的Fe2+溶液對細(xì)胞無影響）

材料用具：培養(yǎng)瓶若干個，動物細(xì)胞培養(yǎng)液，乳腺癌細(xì)胞懸液，正常乳腺細(xì)胞懸液，CO2培養(yǎng)箱，青蒿素溶液，高Fe2+溶液，生理鹽水，血細(xì)胞計數(shù)板，顯微鏡

請回答：

實驗思路：

取培養(yǎng)瓶若干個，將每個培養(yǎng)瓶中加入適量且等量的動物細(xì)胞培養(yǎng)液，實驗分組如下，每組設(shè)置多個重復(fù)樣本。

實驗分組（分組用表格形式表示，說明：“+”表示添加劑）：_________________________________

②按上述情況向各組加入等量且適量的試劑。

③將各培養(yǎng)瓶放入___________中培養(yǎng)相同且適宜時間。每組中各取一瓶分別于實驗開始時，每隔24小時搖勻取培養(yǎng)液于血細(xì)胞計數(shù)板上，在顯微鏡下測定細(xì)胞數(shù)，持續(xù)一周。并記錄數(shù)據(jù)。

④對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。

（3）分析與討論

①由于腫瘤細(xì)胞會提高一些蛋白的表達(dá)，其中包括細(xì)胞表面的___________，與轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合并轉(zhuǎn)運Fe2+進(jìn)入細(xì)胞，使腫瘤細(xì)胞內(nèi)的亞鐵離子水平___________。

②青蒿素類藥物具有較強的靶向性，選擇性的作用于___________的腫瘤細(xì)胞。

③利用青蒿素類藥物治療腫瘤時，同時服用制___________劑治療效果更佳。

Answer 1

【答案】①偏高的； ②去除與其臨接部位的Ca2+ ③生長素對根生長的作用具有兩重性，低濃度生長素可促進(jìn)生長，高濃度則抵制生長。對根來說，生長素的最適濃度低，近地側(cè)的生長素濃度過高，生長慢；遠(yuǎn)地側(cè)的生長素濃度較低，生長快，因而胚根彎曲向下生長（答出兩重性即可）

組別	A組	B組	C組	D組	E組
正常的乳腺細(xì)胞懸液	+	+
乳腺癌細(xì)胞懸液			+	+	+
生理鹽水	+		+
高Fe2+ 溶液					+
青蒿素溶液		+		+	+

③CO2培養(yǎng)箱 ①轉(zhuǎn)鐵蛋白受體； 偏高 ②Fe2+ 水平高 ③含鐵

【解析】

1、實驗過程中可以變化的因素稱為變量.其中人為改變的變量稱做自變量,隨著自變量的變化而變化的變量稱做因變量.除自變量外,實驗過程中可能還會存在一些可變因素,對實驗結(jié)果造成影響,這些變量稱為無關(guān)變量.實驗設(shè)計時要遵循對照原則和單一變量原則。要注意無關(guān)變量應(yīng)該相同且適宜。

2、生長素對根生長的作用具有兩重性，低濃度生長素可促進(jìn)生長，高濃度則抑制生長。當(dāng)胚根水平放置時，重力誘導(dǎo)Ca2+向根冠下側(cè)移動，導(dǎo)致近地側(cè)的生長素濃度比遠(yuǎn)地側(cè)高。對根來說，生長素的最適濃度低，近地側(cè)的生長素濃度過高，生長慢；遠(yuǎn)地側(cè)的生長素濃度較低，生長快。因而胚根彎曲向下生長。

（1）①根冠中生長素的分布受Ca2+濃度影響，當(dāng)胚根水平放置時，重力誘導(dǎo)Ca2+向根冠下側(cè)移動，導(dǎo)致近地側(cè)的生長素濃度比遠(yuǎn)地側(cè)高。故根總是朝著Ca2+濃度偏高方向彎曲生長。

②乙組玉米胚根的根冠含EDTA的瓊脂，觀察到甲組胚根向重力（下）生長，乙組胚根水平生長，說明KDTA的作用可能是去除與其臨接部位的Ca2+。

③分析胚根的生長素分布與重力生長的關(guān)系：生長素對根生長的作用具有兩重性，低濃度生長素可促進(jìn)生長，高濃度則抵制生長。對根來說，生長素的最適濃度低，近地側(cè)的生長素濃度過高，生長慢；遠(yuǎn)地側(cè)的生長素濃度較低，生長快，因而胚根彎曲向下生長。

（2）實驗思路：

實驗分組：

組別	A組	B組	C組	D組	E組
正常的乳腺細(xì)胞懸液	+	+
乳腺癌細(xì)胞懸液			+	+	+
生理鹽水	+		+
高Fe2+ 溶液					+
青蒿素溶液		+		+	+

②按上述情況向各組加入等量且適量的試劑。

③將各培養(yǎng)瓶放入CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)相同且適宜時間。每組中各取一瓶分別于實驗開始時，每隔24小時搖勻取培養(yǎng)液于血細(xì)胞計數(shù)板上，在顯微鏡下測定細(xì)胞數(shù)，持續(xù)一周。并記錄數(shù)據(jù)。

④對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。

（3）分析與討論

①由于腫瘤細(xì)胞會提高一些蛋白的表達(dá)，其中包括細(xì)胞表面的轉(zhuǎn)鐵蛋白受體，與轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合并轉(zhuǎn)運Fe2+進(jìn)入細(xì)胞，使腫瘤細(xì)胞內(nèi)的亞鐵離子水平偏高。

②青蒿素類藥物具有較強的靶向性，選擇性的作用于Fe2+ 水平高的腫瘤細(xì)胞。

③利用青蒿素類藥物治療腫瘤時，同時服用制含鐵劑治療效果更佳。