Question

2．囊性纖維化是一種嚴(yán)重的遺傳性疾病，導(dǎo)致這一疾病發(fā)生的主要原因是編碼CFTR蛋白的基因發(fā)生突變，如圖表示CFTR蛋白在氯離子跨膜運(yùn)輸過程中的作用．

（1）圖中所示為細(xì)胞膜的流動鑲嵌模型，其中構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架是磷脂雙分子層，氯離子跨膜運(yùn)輸?shù)恼�常進(jìn)行是由膜上功能正常的CFTR蛋白決定的．
（2）在正常細(xì)胞內(nèi)，氯離子在CFTR蛋白的協(xié)助下通過主動運(yùn)輸方式轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞外，隨著氯離子在細(xì)胞外濃度逐漸升高，水分子向膜外擴(kuò)散的速度加快，使覆蓋于肺部細(xì)胞表面的黏液被稀釋．
（3）主動運(yùn)輸所需的載體蛋白實(shí)際上是一些酶蛋白復(fù)合體．與被動運(yùn)輸不同，該類膜蛋白都能水解ATP．
（4）為探究生物制劑Q對阿霉素所導(dǎo)致的心肌細(xì)胞凋亡是否具有保護(hù)作用，研究者設(shè)計了如下三組實(shí)驗(yàn)：甲組加人培養(yǎng)液+心肌細(xì)胞+生理鹽水、乙組加入培養(yǎng)液+心肌細(xì)胞+阿霉素、丙組加入培養(yǎng)液+心肌細(xì)胞+生物制劑Q+阿霉素．每組設(shè)置若干個重復(fù)樣品，每組所加心肌細(xì)胞數(shù)量相同．各組樣品在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時間后，在顯微鏡下觀察記錄細(xì)胞數(shù)．該實(shí)驗(yàn)的因變量是心肌細(xì)胞的存活率（或心肌細(xì)胞的凋亡率）．若實(shí)驗(yàn)結(jié)果是甲組和丙組的存活率均高于乙組的存活率（或甲組和丙組的凋亡率均低于乙組的凋亡率），則說明生物制劑Q對阿霉素所導(dǎo)致的心肌細(xì)胞凋亡具有保護(hù)作用．為檢測生物制劑Q對心肌細(xì)胞的凋亡是否有影響，上述實(shí)驗(yàn)還應(yīng)該增加丁組實(shí)驗(yàn)，請按照上述格式書寫丁組實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)液+心肌細(xì)胞+生物制劑Q．

Answer 1

分析 磷脂構(gòu)成了細(xì)胞膜的基本骨架．蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個磷脂雙分子層．主動運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)是需要載體和能量．

解答 解：（1）細(xì)胞膜具有流動鑲嵌模型，以磷脂雙分子層為基本支架；氯離子的跨膜運(yùn)輸屬于主動運(yùn)輸，需要載體和能量．
（2）氯離子以主動運(yùn)輸?shù)姆绞睫D(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞外，使細(xì)胞外濃度增大，水分子以自由擴(kuò)散的方式由細(xì)胞內(nèi)向細(xì)胞外擴(kuò)散．
（3）題干已說明，主動運(yùn)輸所需的載體蛋白是一些酶蛋白復(fù)合體，該類酶蛋白復(fù)合體不對所轉(zhuǎn)運(yùn)的分子進(jìn)行催化，主動運(yùn)輸需要能量，可得出它能水解ATP．
（2）本實(shí)驗(yàn)材料為心肌細(xì)胞，要進(jìn)行心肌細(xì)胞的培養(yǎng)，故統(tǒng)計計算心肌細(xì)胞的存活率作為因變量．實(shí)驗(yàn)中，甲為對照組，存活率最高，若生物制劑Q對阿霉素致心肌細(xì)胞凋亡具保護(hù)作用，則存活率丙組＞乙組．若生物制劑Q對阿霉素致心肌細(xì)胞凋亡無保護(hù)作用，則存活率乙組=丙組．若增設(shè)對照組，可單獨(dú)觀察生物制劑Q對心肌細(xì)胞的影響，故為培養(yǎng)液+心肌細(xì)胞+生物制劑Q．
故答案為：
（1）流動鑲嵌    磷脂雙分子層    功能正常的CFTR蛋白
（2）主動運(yùn)輸   加快
（3）ATP
（4）心肌細(xì)胞的存活率（或心肌細(xì)胞的凋亡率）
甲組和丙組的存活率均高于乙組的存活率（或甲組和丙組的凋亡率均低于乙組的凋亡率）培養(yǎng)液+心肌細(xì)胞+生物制劑Q

點(diǎn)評 本題考查細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)、物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸、基因的表達(dá)和基因突變等相關(guān)知識，意在考查學(xué)生的識圖能力和分析能力，屬于中檔題．