Question

【题目】血管平滑肌细胞（VSMC）的功能受多种物质影响，与血管健康密切相关。同型半胱氨酸会导致VSMC分化程度降低，功能紊乱。血管保护药物R可改善同型半胱氨酸对VSMC的作用。为验证同型半胱氨酸和血管保护药物R对VSMC分化的作用，请根据以下提供的材料设计实验，写出实验思路：

材料与用具：培养瓶若干、小鼠血管平滑肌细胞（VSMC）若干、细胞培养液、同型半胱氨酸溶液、血管保护药物R溶液、生理盐水、显微镜、血细胞计数板、吸光光度计、滴管等。

（要求与说明）分化相关指标为细胞增殖率和细胞粘附率，分化程度越低，细胞粘附率越低。细胞增殖率（%）=（实验组细胞增殖数/对照组细胞增殖数）100%，细胞粘附率（%）=（实验组细胞光吸收值/对照组细胞光吸收值）100%，实验思路涉及的主要用具需写出，但具体操作过程不作要求，实验条件适宜。不考虑加入药物后的体积变化等因素。

（1）完善实验思路：

①取若干个培养瓶，分别加入适量且等量的细胞培养液和小鼠血管平滑肌细胞（VSMC），_______________，同时用吸光光度计测定光吸收值并记录。

②将上述培养瓶随机均分为甲、乙、丙三组，甲组、乙组分别加入___________，丙组加入等量的生理盐水作为对照。

③将上述培养瓶放相同且适宜的条件下培养。

④____________时间，用显微镜和血细胞计数板、吸光光度计等工具检测和记录数据，计算____________________________。

（2）预测实验结果（在下列坐标系中绘制实验组分化指标随时间变化的示意曲线）

_________

（3）分析讨论

①同型半胱氨酸可引起VSMC功能紊乱的原因是引起细胞内内质网功能紊乱，堆积未折叠蛋白，这些蛋白没有形成正确的____________，不能行使正常功能。

②实验中每组应设三个重复，其目的是___________________________________。

Answer 1

【答案】显微镜下用血细胞计数板计数VSMC细胞数并记录 适量且等量的同型半胱氨酸溶液、血管保护药物R溶液和同型半胱氨酸溶液的混合溶液 每隔一定 细胞增殖率和细胞粘附率 空间结构 减少随机误差或提高实验结果的准确性

【解析】

本实验为验证同型半胱氨酸和血管保护药物R对VSMC分化的作用，自变量为是否加入同型半胱氨酸和血管保护药物R，根据“分化相关指标为细胞增殖率和细胞粘附率，分化程度越低，细胞粘附率越低。细胞增殖率（%）=（实验组细胞增殖数/对照组细胞增殖数）100%，细胞粘附率（%）=（实验组细胞光吸收值/对照组细胞光吸收值）100%”，可知实验中因变量为细胞增殖率和细胞的粘附率，实验中可通过检测细胞的数量和细胞的光吸收值来计算细胞的增殖率和细胞的粘附率。通过比较细胞的增殖率和细胞的粘附率来反应同型半胱氨酸和血管保护药物R对VSMC分化的作用。

（1）根据上述分析，可知实验中应检测细胞数量来计算细胞增殖率，故：

①取若干个培养瓶，分别加入适量且等量的细胞培养液和小鼠血管平滑肌细胞（VSMC），显微镜下用血细胞计数板计数VSMC细胞数并记录，同时用吸光光度计测定光吸收值并记录。

②为了说明同型半胱氨酸和血管保护药物R对VSMC分化的作用，需要将上述培养瓶随机均分为甲、乙、丙三组，甲组、乙组分别加入适量且等量的同型半胱氨酸溶液、血管保护药物R溶液和同型半胱氨酸溶液的混合溶液，丙组加入等量的生理盐水作为对照。

③将上述培养瓶放相同且适宜的条件下培养。

④每隔一定时间，用显微镜和血细胞计数板、吸光光度计等工具检测和记录数据，并计算细胞增殖率和细胞粘附率。

（2）由于同型半胱氨酸会导致VSMC分化程度降低，血管保护药物R可改善同型半胱氨酸对VSMC的作用。故只添加同型半胱氨酸的甲组和添加血管保护药物R溶液和同型半胱氨酸溶液的混合溶液相比，甲组的细胞增殖率会大于乙组，而细胞的粘附率甲组低于乙组，故实验预测结果为：

（3）①内质网的作用之一就是对蛋白质进行加工，形成一定的空间结构，所以机体产生的同型半胱氨酸水平升高，可引起VSMC内质网功能紊乱，堆积未折叠蛋白，这些蛋白没有形成正确的空间结构，不能行使正常功能。

②在实验过程中每组内设三个重复，其目的是减少随机误差，使实验结果更准确。