Question

【題目】科學(xué)家利用細(xì)胞融合技術(shù)研究細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特性，進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)。

（1）將鼠細(xì)胞和人細(xì)胞在__________培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一段時(shí)間，用__________處理，獲取實(shí)驗(yàn)用的單細(xì)胞懸液。

（2）將兩種細(xì)胞在37℃下混合培養(yǎng)，在培養(yǎng)液中加入__________誘導(dǎo)融合，形成融合細(xì)胞。

（3）細(xì)胞膜的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì)。將連接了熒光染料的抗體與融合細(xì)胞在一定條件下培養(yǎng)，抗體與融合細(xì)胞的膜蛋白(抗原)特異性結(jié)合，其目的是標(biāo)記膜蛋白，以便于顯微鏡觀察。用熒光顯微鏡觀察融合細(xì)胞表面熒光的顏色和__________。開始時(shí)，鼠的細(xì)胞為綠色，人的細(xì)胞為紅色，兩種顏色不混合；一段時(shí)間后，可觀察到紅綠熒光交替分布的“嵌合體”。統(tǒng)計(jì)__________，結(jié)果如圖所示。

（4）科學(xué)家據(jù)此提出兩種解釋嵌合體形成的假說。

假說一：融合細(xì)胞合成了新的膜蛋白；

假說二：原有膜蛋白在細(xì)胞膜平面上運(yùn)動(dòng)。

①使用__________抑制劑和ATP合成抑制劑分別處理融合細(xì)胞，均對(duì)嵌合體形成沒有顯著影響，這個(gè)結(jié)果否定了假說一。

②在15℃、20℃和26℃的培養(yǎng)溫度下重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果為__________，為假說二提供了證據(jù)支持。

上述實(shí)驗(yàn)表明，細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)具有（一定的）流動(dòng)性。

Answer 1

【答案】 CO2 胰蛋白酶 （滅活的）病毒（PEG） 分布 嵌合體比例 蛋白質(zhì)合成 隨著溫度增加，嵌合體比例增加（或“隨著溫度降低，嵌合體比例降低”）

【解析】試題分析：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境是含CO2的恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)。分解動(dòng)物組織細(xì)胞間隙物質(zhì)通常用胰蛋白酶。誘導(dǎo)融合動(dòng)物細(xì)胞常常有三種方法，但用誘導(dǎo)劑處理常使用PEG或者滅活的病毒。分析柱形圖可知，隨培養(yǎng)時(shí)間延長，嵌合比例明顯增多，說明膜上蛋白質(zhì)分子在不斷的運(yùn)動(dòng)，具有一定的流動(dòng)性。

（1）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要放在含CO2的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。動(dòng)物組織間的細(xì)胞是以蛋白質(zhì)連接的，可利用胰蛋白酶將其水解，從而使組織分散成單個(gè)細(xì)胞。

（2）常用的誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的因素有聚乙二醇（PEG）、滅活的病毒、電激等，所以在培養(yǎng)基中加入滅活的病毒（或PEG）即可誘導(dǎo)融合。

（3）細(xì)胞膜的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì)。連接了熒光染料的抗體與融合細(xì)胞的膜蛋白特異性結(jié)合后，可以通過在顯微鏡下觀察熒光染料的顏色和分布來觀察膜蛋白。鼠的細(xì)胞為綠色，人的細(xì)胞為紅色，一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)紅綠熒光交替分布的“嵌合體”，則說明二者在誘導(dǎo)培養(yǎng)過程中發(fā)生一定比例的融合，統(tǒng)計(jì)嵌合體的比例，即可代表細(xì)胞融合的比例。

（4）①使用蛋白質(zhì)合成抑制劑和ATP合成抑制劑分別處理融合細(xì)胞，則細(xì)胞無法合成新的膜蛋白，而嵌合體形成不受影響，說明融合細(xì)胞不合成新的膜蛋白。

②假說二表示原有膜蛋白在細(xì)胞膜平面上運(yùn)動(dòng)，隨著溫度的增加，代謝增加，膜蛋白的運(yùn)動(dòng)加快，從而可以使細(xì)胞膜的融合速率相應(yīng)加快。所以實(shí)驗(yàn)的結(jié)果為隨著溫度增加，嵌合體比例增加，可以為假說二提供證據(jù)支持。