Question

8．糖尿病神經(jīng)病變是糖尿病常見的慢性并發(fā)癥之一，糖尿病患者中老年癡呆的發(fā)病率明顯高于正常老年人．現(xiàn)已證明老年癡呆癥患者的神經(jīng)小膠質(zhì)細胞能分泌大量 IL-1β，誘導神經(jīng)細胞損傷從而導致認知障礙和記憶力下降．有學者發(fā)現(xiàn)天麻素對治療老年癡呆有很好的療效．為研究天麻素對高糖誘導的神經(jīng)小膠質(zhì)細胞IL-1β基因表達的影響，請你利用以下實驗材料，提出實驗思路，并回答有關(guān)問題．
材料與用具：細胞培養(yǎng)瓶若干、小鼠神經(jīng)小膠質(zhì)瘤細胞（BV-2 細胞）懸液、細胞培養(yǎng)液、高糖細胞培養(yǎng)液、濃度為25mg/L、50mg/L和100mg/L的天麻素溶液（用高糖細胞培養(yǎng)液配制）等．
（要求與說明：培養(yǎng)液中IL-1濃度的具體測定方法不做要求；IL-1β相對表達量=實驗組IL-1濃度/對照組IL-1β濃度； 實驗條件適宜）
（1）實驗思路
①①取若干培養(yǎng)瓶均分為5組，編號為1--5，分別加入適量且等量的細胞培養(yǎng)液和BV-2細胞懸液；
②分別在1-4組培養(yǎng)瓶中依次加入適量且等量的高糖細胞培養(yǎng)液、濃度為25mg/L、50mg/L和100mg/L的天麻素溶液；第五組加入與前4組等量的細胞培養(yǎng)液，各組培養(yǎng)瓶同時置于相同且適宜的條件下培養(yǎng)；
③各組培養(yǎng)瓶同時置于相同且適宜的條件下培養(yǎng)，24小時后（或培養(yǎng)相同時間后），分別測定各組培養(yǎng)液中的IL-1β濃度，并記錄；
④計算各組BV-2細胞的IL-1β相對表達量，分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論．
（2）實驗證明，50mg/L的天麻素能有效抑制高糖誘導的神經(jīng)小膠質(zhì)細胞IL-1β基因表達，請用柱形圖來表示實驗結(jié)果．
（3）為進一步證明各組小鼠神經(jīng)小膠質(zhì)瘤細胞存在IL-1β表達的差異，需要檢測各組細胞中的IL-1βmRNA含量．

Answer 1

分析 實驗操作步驟的安排一般如下：
第一步：取材隨機均分為幾組，編號；
第二步：不同組自變量的處理；
第三步：把上述各組放在無關(guān)變量相同且適宜等條件下處理一段時間；
第四步：觀察并記錄比較相應(yīng)的因變量．

解答 解：（1）分析實驗可知，實驗的自變量為“天麻素溶液濃度”，因變量為“培養(yǎng)液中的IL-1β濃度”，并且需要設(shè)置空白對照實驗，因此實驗思路如下：
①取若干培養(yǎng)瓶均分為5組，編號為1--5，分別加入適量且等量的細胞培養(yǎng)液和BV-2細胞懸液；
②分別在1-4組培養(yǎng)瓶中依次加入適量且等量的高糖細胞培養(yǎng)液、濃度為25mg/L、50mg/L和100mg/L的天麻素溶液；第五組加入與前4組等量的細胞培養(yǎng)液，各組培養(yǎng)瓶同時置于相同且適宜的條件下培養(yǎng)；
③各組培養(yǎng)瓶同時置于相同且適宜的條件下培養(yǎng)，24小時后（或培養(yǎng)相同時間后），分別測定各組培養(yǎng)液中的IL-1β濃度，并記錄；
④計算各組BV-2細胞的IL-1β相對表達量，分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論．
（2）實驗證明，50mg/L的天麻素能有效抑制高糖誘導的神經(jīng)小膠質(zhì)細胞IL-1β基因表達，因此其相對表達量最低，而沒有高糖的“細胞培養(yǎng)液”表達量為1，其它均較高，柱形圖如下：

（3）為進一步證明各組小鼠神經(jīng)小膠質(zhì)瘤細胞存在IL-1β表達的差異，需要檢測各組細胞中的IL-1βmRNA含量．
故答案為：
（1）實驗思路
①取若干培養(yǎng)瓶均分為5組，編號為1--5，分別加入適量且等量的細胞培養(yǎng)液和BV-2細胞懸液；
②分別在1-4組培養(yǎng)瓶中依次加入適量且等量的高糖細胞培養(yǎng)液、濃度為25mg/L、50mg/L和100mg/L的天麻素溶液；第五組加入與前4組等量的細胞培養(yǎng)液，各組培養(yǎng)瓶同時置于相同且適宜的條件下培養(yǎng)；
③各組培養(yǎng)瓶同時置于相同且適宜的條件下培養(yǎng)，24小時后（或培養(yǎng)相同時間后），分別測定各組培養(yǎng)液中的IL-1β濃度，并記錄；
④計算各組BV-2細胞的IL-1β相對表達量，分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論．
（2）實驗結(jié)果

（3）各組細胞中的IL-1βmRNA含量（或細胞內(nèi)IL-1β含量）

點評 本題考查血糖調(diào)節(jié)及相關(guān)的探究實驗，這要求考生具有對一些生物學問題進行初步探究的能力，能根據(jù)實驗?zāi)康暮蛯嶒炘瓌t完善實驗過程，并能根據(jù)題中信息得出正確的結(jié)論．