近年研究发现,糖尿病合并妊娠(在怀孕前患有糖尿病)的患者,其子代健康会长期受影响,且该现象可能与PGC-1α基因的表观遗传修饰相关。为探究怀孕前患糖尿病对子代的影响及影响是否与PGC-1α基因的表观遗传修饰相关,研究小组拟用大鼠进行以下实验:①取足够数量已怀孕一周的雌鼠若干只,随机均分为甲、乙两组;②对甲组雌鼠给予高糖高脂饮食,使其持续呈现糖尿病症状,以得到糖尿病大鼠模型;乙组一直饲喂等量常规饮食;③得到甲、乙两组的子代大鼠;④测定子代大鼠的血糖、胰岛素水平及PGC-1α基因mRNA表达量和甲基化指数。
(1)胰岛素的发现经历了漫长的历程。从1889年到1920年的几十年里,科学家进行了几百次实验,试图直接通过研磨胰腺提取胰岛素,但总是失败。直接从正常的胰腺提取胰岛素失败的原因是________________ 。
(2)题中实验组为________ 组,研究小组发现实验组的处理存在一个问题,请帮忙找出:________________ 。
(3)改进实验组后,结果如表所示。据表中数据推测,糖尿病合并妊娠患者子代可能患有糖尿病,患该病的可能原因是_______ 。据表中数据推测大鼠子代健康与子代基因表观遗传修饰______ (选“相关”或“不相关”),判断理由是_____________ 。
(4)糖尿病患者通常要注意低脂低糖饮食。抗性糊精是一种水溶性膳食纤维,食品研发人员研发了一种以抗性糊精部分代替低筋面粉的改良饼干。为研究食用这种饼干后的血糖浓度变化,以50g食品级无水葡萄糖为参考食物﹐以改良饼干97.6 g(每97.6 g改良饼干中含有50 g人体可吸收的糖类)作为实验组,进行食用后定时检测血糖浓度,结果如图所示。若要进一步说明饼干的改良效果,实验应再增加的对照组设计是_________ 。
组别 | 空腹血糖/(mmol/L) | 胰岛素水平/(mu/L) | mRNA表达量 | 甲基化指数 |
甲组 | 14.51±1.58 | 61.60±3.31 | 0.89±0.18 | 0.73±0.16 |
乙组 | 8.15±0.65 | 29.00±2.47 | 1.57±0.47 | 0.23±0.56 |
(1)胰岛素的发现经历了漫长的历程。从1889年到1920年的几十年里,科学家进行了几百次实验,试图直接通过研磨胰腺提取胰岛素,但总是失败。直接从正常的胰腺提取胰岛素失败的原因是
(2)题中实验组为
(3)改进实验组后,结果如表所示。据表中数据推测,糖尿病合并妊娠患者子代可能患有糖尿病,患该病的可能原因是
(4)糖尿病患者通常要注意低脂低糖饮食。抗性糊精是一种水溶性膳食纤维,食品研发人员研发了一种以抗性糊精部分代替低筋面粉的改良饼干。为研究食用这种饼干后的血糖浓度变化,以50g食品级无水葡萄糖为参考食物﹐以改良饼干97.6 g(每97.6 g改良饼干中含有50 g人体可吸收的糖类)作为实验组,进行食用后定时检测血糖浓度,结果如图所示。若要进一步说明饼干的改良效果,实验应再增加的对照组设计是
更新时间:2022-02-02 18:04:28
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【推荐1】下图是胰岛素分泌和发挥作用的示意图,a、b分别表示细胞质膜上的结构,请据图回答下列问题。
(1)甲细胞为______________ 细胞,乙细胞为______________ 细胞,细胞上的b为________________ 。
(2)甲细胞产生的胰岛素通过____________ 运输至乙细胞发挥作用。
(3)由图可知胰岛素降低血糖的原理是__________________________________ 。
(4)抗体1和抗体2是由自身免疫细胞分泌的抗体。抗体1作用于甲细胞后会导致甲细胞功能受损,抗体2只影响b的功能,不影响乙细胞的其他功能。免疫学上,将由抗体1和抗体2导致的血糖异常称为________________ 病。其中,由抗体_____________ (选填“1”或“2”)导致的是胰岛素依赖型糖尿病。
(5)成纤维生长因子1(FGF1)是一种内源性蛋白类激素,研究表明FGF1具有降低血糖的作用。FGF1可能通过提升胰岛素敏感性降低血糖,也可能自身具有降低血糖的作用。为了研究FGF1降低血糖的原理,某实验小组进行了如下实验,请完成下表。
(1)甲细胞为
(2)甲细胞产生的胰岛素通过
(3)由图可知胰岛素降低血糖的原理是
(4)抗体1和抗体2是由自身免疫细胞分泌的抗体。抗体1作用于甲细胞后会导致甲细胞功能受损,抗体2只影响b的功能,不影响乙细胞的其他功能。免疫学上,将由抗体1和抗体2导致的血糖异常称为
(5)成纤维生长因子1(FGF1)是一种内源性蛋白类激素,研究表明FGF1具有降低血糖的作用。FGF1可能通过提升胰岛素敏感性降低血糖,也可能自身具有降低血糖的作用。为了研究FGF1降低血糖的原理,某实验小组进行了如下实验,请完成下表。
实验步骤 | 简要操作流程 |
构建疾病动物模型 | 若干只生理状况相同的健康小鼠,敲除小鼠的① |
注射葡萄糖溶液 | 将模型小鼠平均分为4组,编号A、B、C、D,给每组小鼠注射一定量的葡萄糖溶液,一段时间后检测小鼠的血糖浓度 |
设置② | 给A组小鼠注射适量的生理盐水,B组小鼠注射适量胰岛素,C组小鼠注射适量③ |
结果分析 | 每隔一段时间检测4组小鼠的血糖浓度 |
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【推荐2】糖尿病、尿崩症、甲亢等疾病严重威胁人类健康,它们与人体的激素调节密切相关。回答下列问题:
(1)糖尿病患者的血糖浓度高于正常人。某些糖尿病患者是由于胰岛B细胞受损,导致___________ 分泌减少;某些糖尿病患者的胰岛B细胞功能正常,出现血糖浓度偏高的原因可能是___________ 。
(2)尿崩症患者临床上表现为多尿,病因可能是___________ (填部位)受损,使抗利尿激素分泌减少,从而导致___________ 对水的重吸收减少尿崩症患者仍会有意识地控制排尿,这体现了神经中枢在脊髓的反射活动受到___________ (填部位)的控制。
(3)甲亢有甲状腺性甲亢(甲状腺功能亢进)和垂体性甲亢(由垂体功能亢进引起甲状腺功能亢进)。经过抽血检测某甲亢患者体内___________ 激素的含量可确定患者的甲亢类型;通过抽血能够检测某种激素含量的理论依据是______________________ 。
(1)糖尿病患者的血糖浓度高于正常人。某些糖尿病患者是由于胰岛B细胞受损,导致
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(3)甲亢有甲状腺性甲亢(甲状腺功能亢进)和垂体性甲亢(由垂体功能亢进引起甲状腺功能亢进)。经过抽血检测某甲亢患者体内
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【推荐3】冰桶挑战最初旨在让人们了解“渐冻症”,临床表现为运动功能越来越退化,最后发展为全身无力、长期卧床,但患者的智力、记忆、感觉不受影响。著名物理学家霍金即罹患此病。如图为某人在饥饿时参加冰桶挑战,其体内的一些生理变化过程示意图(图中①~④为激素,A、B、C表示器官、组织或细胞)。请据图回答下列问题:
(1)参加冰桶挑战的人在被冰水浇湿后产生冷觉,该过程_____ (选填“属于”或“不属于”)反射,原因是_____ 。
(2)当血液中③的含量增加到一定程度时就会_____ (选填“促进”或“抑制”)下丘脑和B的活动,这种调节作用叫做_____ ,其意义在于_____ 。虽然激素通过体液运输到全身各处,但因_____ ,故其作用是定向的。
(3)饥寒交迫时,图中④分泌增加,④主要的生理功能是_____ 。与④作用相抗衡的激素是_____ 。
(1)参加冰桶挑战的人在被冰水浇湿后产生冷觉,该过程
(2)当血液中③的含量增加到一定程度时就会
(3)饥寒交迫时,图中④分泌增加,④主要的生理功能是
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【推荐1】 研究发现,水分子存在两种跨膜运输机制:一种是自由扩散,另一种是通过水通道蛋白的协助扩散。某兴趣小组为探究肾小管上皮细胞的吸水方式,进行了如下实验。
(注:Hg2+能显著抑制水通道蛋白的活性)
回答下列问题:
(1)人的肾小管上皮细胞吸水或失水取决于细胞内外溶液的__________ 。当外界溶液的浓度__________ (高于或低于)细胞内溶液的浓度时,细胞会吸水膨胀甚至破裂。
(2)自由扩散与协助扩散的共同点有______________ (答出其中一点)。步骤①中“X”应为______________ 。
(3)实验结果及结论分析:
若甲组和乙组破裂的细胞数目基本相同,说明水进入肾小管上皮细胞的主要方式是________________ ;若 __________ ,说明水进入肾小管上皮细胞的主要方式是_______________ 。
步骤 | 相关操作 |
① | 实验分组:甲组:肾小管上皮细胞+生理盐水配制的HgCl2溶液 乙组:肾小管上皮细胞+X |
② | 将甲、乙两组制成装片,在盖玻片一侧滴清水,另一侧用吸水纸吸引,重复多次,显微镜观察 |
③ | 统计一段时间内的细胞破裂数目 |
回答下列问题:
(1)人的肾小管上皮细胞吸水或失水取决于细胞内外溶液的
(2)自由扩散与协助扩散的共同点有
(3)实验结果及结论分析:
若甲组和乙组破裂的细胞数目基本相同,说明水进入肾小管上皮细胞的主要方式是
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解题方法
【推荐2】下图是植株进行光合作用的示意图,其中PSⅡ和PSⅠ是吸收、传递、转化光能的光系统。Rubisco是催化暗反应阶段某过程的酶。请据图回答下列问题:(1)PSⅡ中的______ 吸收光能后,H2O被分解为e-,H+和______ 。e-传递给PSI可用来生成______ ;而H+通过图中______ 的运输来到叶绿体基质,同时生成ATP。上述过程生成的这两种物质为图中______ (填编号)过程供能。
(2)温度和光照强度都是影响光合作用强度的因素。为了探究高温和高光照强度对番茄植株生长的影响,某研究者将各项生理指标基本相同的若干番茄植株随机均分为两组,分别培养在CK条件(适宜温度和适宜光照)和HH条件(亚高温高光)下,5天后检测两组番茄植株的各项相关指标,测得数据如下表:
注:两组实验,除温度和光照有差异外,其余条件均相同且适宜。
①有同学认为,HH条件下气孔导度较小,但胞间CO2浓度较高的原因是:在此条件下番茄植株的光合速率小于呼吸速率。你认为是否正确?______ (填“正确”或“不正确”),依据是___________ 。
②由表中数据分析,HH条件下番茄净光合速率的下降的原因之一可能是_____________ ,进而影响暗反应速率,对植物体的生长造成不利影响。
(2)温度和光照强度都是影响光合作用强度的因素。为了探究高温和高光照强度对番茄植株生长的影响,某研究者将各项生理指标基本相同的若干番茄植株随机均分为两组,分别培养在CK条件(适宜温度和适宜光照)和HH条件(亚高温高光)下,5天后检测两组番茄植株的各项相关指标,测得数据如下表:
组别 | 温度/℃ | 光照强度/(μmol·m-2·s-1) | 净光合速率/(μmol·m-2·s-1) | 气孔导度/(mmol·m-2·s-1) | 胞间CO2浓度/ppm | Rubisco活性/(U·mL-1) |
CK | 25 | 500 | 12.1 | 114.2 | 308 | 189 |
HH | 35 | 1000 | 1.8 | 31.2 | 448 | 61 |
①有同学认为,HH条件下气孔导度较小,但胞间CO2浓度较高的原因是:在此条件下番茄植株的光合速率小于呼吸速率。你认为是否正确?
②由表中数据分析,HH条件下番茄净光合速率的下降的原因之一可能是
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【推荐3】研究植物激素代谢及其分子机制常用突变体作为实验材料。IAA甲酯(MeIAA)是IAA甲基化的产物,本身没有活性,在一定条件下可以重新转变为IAA。
(1)黑暗条件下,用不同浓度的IAA和MeIAA分别处理拟南芥的种子,种子萌发后形成的下胚轴长度如上图所示,发现IAA和MeIAA对拟南芥的下胚轴生长均具有____________ 作用。在________ μ mol·L-1浓度下,二者的抑制能力差异最显著。
(2)IAA是目前发现的唯一需要极性运输的激素,MeIAA是一种脂溶性小分子,其进入细胞不需要____________ 。MeIAA的运输方式暗示它不是作为IAA的贮存或者降解形式,而是通过微调IAA在植物体内的______ 从而影响植物发育过程。
(3)为了获得MeIAA抗性突变体,对拟南芥种子进行EMS(甲基磺酸乙酯)化学诱变培养。待种子萌发后,挑选下胚轴长度远远________ 平均值的小苗,进行单独培养。为了鉴定该抗性性状是否可以遗传,应将每株小苗的________ 在含有________ 的培养基上培养,观察下胚轴的长度。若________ ,则说明该抗性性状可以遗传。
(1)黑暗条件下,用不同浓度的IAA和MeIAA分别处理拟南芥的种子,种子萌发后形成的下胚轴长度如上图所示,发现IAA和MeIAA对拟南芥的下胚轴生长均具有
(2)IAA是目前发现的唯一需要极性运输的激素,MeIAA是一种脂溶性小分子,其进入细胞不需要
(3)为了获得MeIAA抗性突变体,对拟南芥种子进行EMS(甲基磺酸乙酯)化学诱变培养。待种子萌发后,挑选下胚轴长度远远
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【推荐1】人出生前,胎儿的血红蛋白由α珠蛋白和γ珠蛋白组成,出生后人体血红蛋白则主要由α珠蛋白和β珠蛋白组成。研究发现,β和γ珠蛋白分别由B、D基因控制合成。其中D基因在出生前后的作用变化机理如图1所示。β-地中海贫血(简称β地贫)是一种由基因突变导致β珠蛋白异常、以溶血和无效造血为特征的单基因遗传病。研究人员发现β地贫患者甲的症状明显比其他患者轻,并对此开展研究,研究结果如图2。回答下列问题。(1)图1中的启动子是一段有特殊序列结构的____ ,它被RNA聚合酶识别和结合后,基因才能通过____ 过程生成mRNA。图1中DNMT的作用是使D基因的部分____ (填“磷酸基”或“碱基”或“脱氧核糖”)发生甲基化修饰。
(2)正常人出生后血红蛋白一般不含有γ珠蛋白,结合图1解释其原因____ 。结合图1、2分析,正常人D基因甲基化水平应比患者甲____ (填“高”或“低”或“基本一致”),依据是____ 。
(3)结合题干和图2的信息,从分子水平分析β地贫患者甲症状较轻的原因是____ 。根据患者甲的症状特点,结合DNMT在D基因甲基化过程中所起的催化作用,提出β-地中海贫血患者治疗药物的开发思路____ 。
(2)正常人出生后血红蛋白一般不含有γ珠蛋白,结合图1解释其原因
(3)结合题干和图2的信息,从分子水平分析β地贫患者甲症状较轻的原因是
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解题方法
【推荐2】短指症是一种显性遗传病,已知其致病基因是骨形态发生蛋白受体基因BMPR,如图为某短指症家族的家系图。回答下列问题:
(1)短指症的致病基因位于________ 染色体上,判断依据是________ 。
(2)据图可知,Ⅱ-5的基因型为_________ (用H/h表示),理论上,短指症在男性中的发病率________ (填“大于”“等于”或“小于”)在女性中的发病率。
(3)正常情况下,骨形态发生蛋白(BMP)与骨形态发生蛋白受体(BMPR)结合后,激活SMAD信号转导通路,促进成骨细胞分化为骨细胞。研究发现,若BMPR的第486位氨基酸由精氨酸变为谷氨酰胺,则可__________ SMAD信号转导通路的激活,导致短指症的发生。由此可知,短指症的发生可能是BMPR基因发生碱基对的________ 导致的。
(4)某人的BMPR基因碱基序列正常,但也表现为短指,从表观遗传的角度分析,出现上述现象的原因可能是__________ 。
(1)短指症的致病基因位于
(2)据图可知,Ⅱ-5的基因型为
(3)正常情况下,骨形态发生蛋白(BMP)与骨形态发生蛋白受体(BMPR)结合后,激活SMAD信号转导通路,促进成骨细胞分化为骨细胞。研究发现,若BMPR的第486位氨基酸由精氨酸变为谷氨酰胺,则可
(4)某人的BMPR基因碱基序列正常,但也表现为短指,从表观遗传的角度分析,出现上述现象的原因可能是
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解题方法
【推荐3】蜜蜂为社会性昆虫,由蜂王(2n=32)、雄蜂(n=16)、工蜂(2n=32)等个体组成。蜂群中的蜂王(雌蜂可育)与工蜂(雌蜂不育)均由受精卵发育而来,雄蜂(可育)由未受精的卵细胞直接发育而来。雄蜂产生精子的过程中会进行特殊的“假减数分裂”,其过程如下图所示,其中①~⑤代表过程,a~e代表细胞。请回答下列问题:(1)②过程中,a细胞与正常蜂王的初级卵母细胞相比较,a细胞中不会发生______ 。④过程中,与蜂王的体细胞有丝分裂后期相比,d细胞发生的染色体的相同变化是______ 。
(2)蜜蜂正常眼与白眼受一对等位基因控制(A、a),且该等位基因位于常染色体上。一只白眼的雄蜂与正常眼蜂王杂交,部分卵细胞发生受精,获得F1蜜蜂。F1中雄蜂全是正常眼,工蜂全是白眼。则______ 性状受隐性基因控制,蜂王的基因型是______ 。
(3)以花粉、花蜜为食的蜜蜂幼虫将会发育成工蜂,幼虫发育成工蜂的机理如图所示。Dnmt3蛋白是Dnmt3基因表达的一种DNA甲基化转移酶,能使DNA某些区域添加甲基基团。若敲除幼虫细胞中的Dnmt3基因,幼虫都能发育成蜂王。①Dnmt3基因控制生物性状的方式,说明基因可以通过控制______ 来控制代谢过程,进而控制生物的性状。
②科学研究发现蜜蜂在幼虫时期持续食用蜂王浆则发育为蜂王,推测其机理是______ 。
(2)蜜蜂正常眼与白眼受一对等位基因控制(A、a),且该等位基因位于常染色体上。一只白眼的雄蜂与正常眼蜂王杂交,部分卵细胞发生受精,获得F1蜜蜂。F1中雄蜂全是正常眼,工蜂全是白眼。则
(3)以花粉、花蜜为食的蜜蜂幼虫将会发育成工蜂,幼虫发育成工蜂的机理如图所示。Dnmt3蛋白是Dnmt3基因表达的一种DNA甲基化转移酶,能使DNA某些区域添加甲基基团。若敲除幼虫细胞中的Dnmt3基因,幼虫都能发育成蜂王。①Dnmt3基因控制生物性状的方式,说明基因可以通过控制
②科学研究发现蜜蜂在幼虫时期持续食用蜂王浆则发育为蜂王,推测其机理是
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