Question

【题目】根据所学知识完成下列题目：

（1）植物根具有向重力生长特性。某科研小组，将空白琼脂和含EDTA（乙二胺四乙酸）的琼脂做成帽状，分别套在甲、乙的两组玉米根的根冠外（示意图如下）。

将胚根水平放置一定时间后，观察发现甲组的根向重力（下）生长，乙组胚根水平生长，根据上述实验结果得出胚向重力生长与Ca2+有关，科学家证实，根冠中生长素的分布受Ca2+浓度影响，当胚根水平放置时，重力诱导Ca2+向根冠下侧移动，导致近地侧的生长素浓度比远地侧高。

请回答：

①根总是朝着Ca2+浓度___________（偏高/偏低）方向弯曲生长。

②KDTA的作用可能是______________________。

③请分析胚根的生长素分布与重力生长的关系：_________________________________。

（2）青蒿素对多种癌细胞均有抑制作用，对正常细胞几乎无作用。研究显示，青蒿素类药物必须在高浓度的Fe2+溶液环境中才会对肿瘤细胞起抑制作用。为了验证上述观点请利用以下材料用具，设计实验思路，并预测实验结果。（说明：高浓度的Fe2+溶液对细胞无影响）

材料用具：培养瓶若干个，动物细胞培养液，乳腺癌细胞悬液，正常乳腺细胞悬液，CO2培养箱，青蒿素溶液，高Fe2+溶液，生理盐水，血细胞计数板，显微镜

请回答：

实验思路：

取培养瓶若干个，将每个培养瓶中加入适量且等量的动物细胞培养液，实验分组如下，每组设置多个重复样本。

实验分组（分组用表格形式表示，说明：“+”表示添加剂）：_________________________________

②按上述情况向各组加入等量且适量的试剂。

③将各培养瓶放入___________中培养相同且适宜时间。每组中各取一瓶分别于实验开始时，每隔24小时摇匀取培养液于血细胞计数板上，在显微镜下测定细胞数，持续一周。并记录数据。

④对实验数据进行统计分析。

（3）分析与讨论

①由于肿瘤细胞会提高一些蛋白的表达，其中包括细胞表面的___________，与转铁蛋白结合并转运Fe2+进入细胞，使肿瘤细胞内的亚铁离子水平___________。

②青蒿素类药物具有较强的靶向性，选择性的作用于___________的肿瘤细胞。

③利用青蒿素类药物治疗肿瘤时，同时服用制___________剂治疗效果更佳。

Answer 1

【答案】①偏高的； ②去除与其临接部位的Ca2+ ③生长素对根生长的作用具有两重性，低浓度生长素可促进生长，高浓度则抵制生长。对根来说，生长素的最适浓度低，近地侧的生长素浓度过高，生长慢；远地侧的生长素浓度较低，生长快，因而胚根弯曲向下生长（答出两重性即可）

组别	A组	B组	C组	D组	E组
正常的乳腺细胞悬液	+	+
乳腺癌细胞悬液			+	+	+
生理盐水	+		+
高Fe2+ 溶液					+
青蒿素溶液		+		+	+

③CO2培养箱 ①转铁蛋白受体； 偏高 ②Fe2+ 水平高 ③含铁

【解析】

1、实验过程中可以变化的因素称为变量.其中人为改变的变量称做自变量,随着自变量的变化而变化的变量称做因变量.除自变量外,实验过程中可能还会存在一些可变因素,对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量.实验设计时要遵循对照原则和单一变量原则。要注意无关变量应该相同且适宜。

2、生长素对根生长的作用具有两重性，低浓度生长素可促进生长，高浓度则抑制生长。当胚根水平放置时，重力诱导Ca2+向根冠下侧移动，导致近地侧的生长素浓度比远地侧高。对根来说，生长素的最适浓度低，近地侧的生长素浓度过高，生长慢；远地侧的生长素浓度较低，生长快。因而胚根弯曲向下生长。

（1）①根冠中生长素的分布受Ca2+浓度影响，当胚根水平放置时，重力诱导Ca2+向根冠下侧移动，导致近地侧的生长素浓度比远地侧高。故根总是朝着Ca2+浓度偏高方向弯曲生长。

②乙组玉米胚根的根冠含EDTA的琼脂，观察到甲组胚根向重力（下）生长，乙组胚根水平生长，说明KDTA的作用可能是去除与其临接部位的Ca2+。

③分析胚根的生长素分布与重力生长的关系：生长素对根生长的作用具有两重性，低浓度生长素可促进生长，高浓度则抵制生长。对根来说，生长素的最适浓度低，近地侧的生长素浓度过高，生长慢；远地侧的生长素浓度较低，生长快，因而胚根弯曲向下生长。

（2）实验思路：

实验分组：

组别	A组	B组	C组	D组	E组
正常的乳腺细胞悬液	+	+
乳腺癌细胞悬液			+	+	+
生理盐水	+		+
高Fe2+ 溶液					+
青蒿素溶液		+		+	+

②按上述情况向各组加入等量且适量的试剂。

③将各培养瓶放入CO2培养箱中培养相同且适宜时间。每组中各取一瓶分别于实验开始时，每隔24小时摇匀取培养液于血细胞计数板上，在显微镜下测定细胞数，持续一周。并记录数据。

④对实验数据进行统计分析。

（3）分析与讨论

①由于肿瘤细胞会提高一些蛋白的表达，其中包括细胞表面的转铁蛋白受体，与转铁蛋白结合并转运Fe2+进入细胞，使肿瘤细胞内的亚铁离子水平偏高。

②青蒿素类药物具有较强的靶向性，选择性的作用于Fe2+ 水平高的肿瘤细胞。

③利用青蒿素类药物治疗肿瘤时，同时服用制含铁剂治疗效果更佳。