研究显示,糖尿病患者由于大脑海马神经元中蛋白 Tau过度磷酸化,导致记忆力减退。细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白 Tau降解,该过程受蛋白激酶cPKCγ的调控。为探究相关机理,以小鼠等为材料进行了以下实验。
实验I:探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ对离体小鼠海马神经元自噬的影响。配制含有5mmol/L葡萄糖的培养液模拟正常小鼠的体液环境。将各组细胞分别置于等量培养液中,A组培养液不处理,B组培养液中加入75mmol/L的X试剂1mL,C组培养液中加入75mmol/L葡萄糖溶液1mL。实验结果见图甲。
实验Ⅱ:通过水迷宫实验检测小鼠的记忆能力,连续5天测量4组小鼠的逃避潜伏期,结果见图乙。逃避潜伏期与记忆能力呈负相关,实验中的糖尿病记忆力减退模型小鼠(TD小鼠)通过注射药物STZ制备。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/31/db2f411f-77f2-48e6-93f6-dc256cf0a9a8.png?resizew=471)
(1)人体中血糖的来源有_________ (答出2个方面的来源即可)。
(2)实验Ⅰ的C组中,在含5mmol/L葡萄糖的培养液中加入75mmol/L葡萄糖溶液后,细胞吸水、体积变大,说明加入该浓度葡萄糖溶液后培养液的渗透压_________ (填“升高”或“降低”)。渗透压的变化对C组结果没有干扰,判断依据是_________ 。图甲中A组和C组的实验结果说明蛋白激酶cPKCγ对海马神经元自噬水平的影响是 ③ 。
(3)图乙中a、b两条曲线所对应的实验动物分别是________ (填标号)。
①正常小鼠②敲除cPKCγ基因的TD小鼠③敲除cPKCγ基因的小鼠④TD小鼠
(4)对TD小鼠进行干预后,小鼠的记忆能力得到显著提高。基于本研究,写出2种可能的干预思路:_________ 。
实验I:探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ对离体小鼠海马神经元自噬的影响。配制含有5mmol/L葡萄糖的培养液模拟正常小鼠的体液环境。将各组细胞分别置于等量培养液中,A组培养液不处理,B组培养液中加入75mmol/L的X试剂1mL,C组培养液中加入75mmol/L葡萄糖溶液1mL。实验结果见图甲。
实验Ⅱ:通过水迷宫实验检测小鼠的记忆能力,连续5天测量4组小鼠的逃避潜伏期,结果见图乙。逃避潜伏期与记忆能力呈负相关,实验中的糖尿病记忆力减退模型小鼠(TD小鼠)通过注射药物STZ制备。
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(1)人体中血糖的来源有
(2)实验Ⅰ的C组中,在含5mmol/L葡萄糖的培养液中加入75mmol/L葡萄糖溶液后,细胞吸水、体积变大,说明加入该浓度葡萄糖溶液后培养液的渗透压
(3)图乙中a、b两条曲线所对应的实验动物分别是
①正常小鼠②敲除cPKCγ基因的TD小鼠③敲除cPKCγ基因的小鼠④TD小鼠
(4)对TD小鼠进行干预后,小鼠的记忆能力得到显著提高。基于本研究,写出2种可能的干预思路:
更新时间:2023-08-30 16:08:24
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【推荐1】对下列生物学实验进行结果顶测或分析与讨论。
(1)在用血细胞计数板计数兔红细胞时,见到压在方格线上的细胞只计左线和上线上的细胞,以避免_______ ,减少误差。
(2)①在验证胰岛素具有降低血糖浓度作用的实验设计中,若以小鼠活动状况为观察指标,注射胰岛素溶液和葡萄糖溶液的顺序应是_______ 。
②人体血液中胰岛素与胰高血糖素的摩尔比值,在不同生理状况下是不同的,当机体处于_______ 状况时,该比值明显下降,此时机体物质代谢的变化是_____ (答出2点即可)。
(3)某同学进行切除甲状腺对小鼠体长影响的实验,观测到切除甲状腺的幼年组小鼠体长增加明显低于未切除组,其机理是_______ 。
(4)以某种实验小鼠为材料制备抗血清。
①欲获得某一种较高浓度的抗体,在你的实验思路中,关键是需对小鼠进行_______ 。为什么?_______ 。
②预测实验结果(以坐标曲线图形式表示实验结果):________
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【推荐2】利用的诱导体系能够高效地诱导胚胎干细胞向胰岛B细胞的分化。据此回答有关该研究工作的问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/3/23/1908414710382592/1910272166477824/STEM/35c8d1de-089f-4156-a6b1-626b7a9f13a0.png)
(1)将胚胎干细胞进行动物细胞培养,向培养液中加入诱导物,两周后镜检发现培养的细胞呈胰岛样细胞的变化,这一过程称为________________________ 。
(2)进行胰岛素释放实验,检测上述细胞是否具有胰岛B细胞的生理功能:控制培养液中葡萄糖的浓度,检测细胞分泌的胰岛素的量,图甲表示所得实验结果。据此分析干细胞诱导成功,得到此结论的依据是________________________ 。
(3)体内移植实验:将细胞移植到患糖尿病的小鼠体内,测小鼠血糖,结果如图乙所示。该实验是否支持胰岛索释放实验的结论?_____________________ 。在细胞移植时,需用同一品系的小鼠进行移植,其目的是________________________ 。
(4)在胰岛组织中,胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛A细胞分泌胰高血糖素,这两种激素对血糖浓度的调节具有____________ ,从而共同维持机体血糖浓度的稳态。
(5)指出本研究在实践方面的一个意义________________________ 。
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(1)将胚胎干细胞进行动物细胞培养,向培养液中加入诱导物,两周后镜检发现培养的细胞呈胰岛样细胞的变化,这一过程称为
(2)进行胰岛素释放实验,检测上述细胞是否具有胰岛B细胞的生理功能:控制培养液中葡萄糖的浓度,检测细胞分泌的胰岛素的量,图甲表示所得实验结果。据此分析干细胞诱导成功,得到此结论的依据是
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(5)指出本研究在实践方面的一个意义
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【推荐3】胰岛细胞的内分泌活动的协调有利于维持血糖平衡。下图表示胰岛素分泌的调节过程、胰岛素作用机理及引起胰岛素分泌异常的部分机理,其中抗体1、抗体2分别与相应受体结合后,能阻止葡萄糖或胰岛素与相应受体结合。
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(1)由图可知:胰岛B细胞直接感受血糖浓度上升分泌胰岛素的调节方式是_____________ (神经调节/体液调节/激素调节),综合来看血糖平衡的调节中枢位于__________ 。
(2)胰岛B细胞含有与某病毒相似的结构,若人体感染该病毒,自身免疫系统会产生_____________________________________ (抗体1/抗体2);消灭病毒时可破坏胰岛B细胞,引起Ⅰ型糖尿病,该病_______________________ (可以/不可以)通过注射胰岛素治疗。
(3)若组织细胞的胰岛素受体受损,_______ (可以/不可以)通过注射胰岛素治疗。
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(1)由图可知:胰岛B细胞直接感受血糖浓度上升分泌胰岛素的调节方式是
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【推荐1】学习下列材料,回答(1)~(3)。
从海水到淡水,从淡水到海水
洄游鱼类从海水环境移动到淡水中时,环境中的盐浓度发生剧烈变化导致鱼的内、外环境的渗透压发生变化。它们通过各种系统的配合,调节水和盐的摄入和排出。例如,大马哈鱼等溯河鱼类从海水进入淡水后,会减少或停止饮水,减少离子的吸收和排出,通过分泌激素使肾小球滤过率增大,并减少肾小管对水的重吸收,加强吸收盐能力;肾上腺素等激素的分泌量也增加,经鳃排出的Na+和Cl-减少,并利用离子主动转运系统,从低渗环境中吸收Na+和Cl-,从而维持体内较高的渗透压。
中华鲟是洄游性鱼类,属于国家一级保护动物,幼鱼生活在沿海岸,性成熟后洄游进入长江繁殖。研究人员用9月龄中华鲟进行盐度适应实验,结果如图1所示。中华鲟体内水分通过体表及鳃源源不断地渗到海水中去,若不调节便会因大量失水而死亡。为了补充失去的体内水分,中华鲟等海水鱼必须大量吞饮海水加以弥补。但是,随着海水的吞入带进了大量的Na+、Cl-等,这些离子必须排出体外,才能维持渗透压的平衡。海水鱼类Na+、Cl-的排出,是通过氯细胞和辅助细胞进行的,在鳃上皮,氯细胞与静脉淋巴循环发生联系。这样,血循环系统中的物质及水分就不会由氯细胞旁道漏出去。氯细胞将Cl-、Na+排出体外的方式如图2。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/2/8d97cad7-6115-47f6-a69e-d58686484e87.png?resizew=337)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/2/1bf8aace-015a-45dc-b217-fc2d1c6349aa.png?resizew=301)
许多激素参与渗透压的调节和生长调节。通过酶联免疫法测定中华鲟血清中的激素水平。发现生长激素(GH)能提高鱼类对海水盐度的耐受性。
(1)大马哈鱼等溯河鱼类从海水进入淡水后,___________ 激素分泌量降低,减少肾小管对水的重吸收。
(2)在10天以后的适应期,随着盐度升高,血清渗透压___________ ,说明中华鲟具备适应盐溶液环境的调节机制。请据图分析中华鲟的氯细胞泌盐机制___________ 。
(3)酶联免疫法测定中华鲟血清中的激素水平时,用纯化的鱼生长激素抗体制成固相抗体,然后依次加入待测样品,再与酶标记的生长激素抗体结合,形成抗体-抗原-酶标抗体复合物,经过彻底洗涤后加底物显色。若出现蓝色,则证明样品中含有___________ 。若要进行定量检测,则需要制备相应的标准曲线,通过___________ 来对比,进而确定相应的浓度。
从海水到淡水,从淡水到海水
洄游鱼类从海水环境移动到淡水中时,环境中的盐浓度发生剧烈变化导致鱼的内、外环境的渗透压发生变化。它们通过各种系统的配合,调节水和盐的摄入和排出。例如,大马哈鱼等溯河鱼类从海水进入淡水后,会减少或停止饮水,减少离子的吸收和排出,通过分泌激素使肾小球滤过率增大,并减少肾小管对水的重吸收,加强吸收盐能力;肾上腺素等激素的分泌量也增加,经鳃排出的Na+和Cl-减少,并利用离子主动转运系统,从低渗环境中吸收Na+和Cl-,从而维持体内较高的渗透压。
中华鲟是洄游性鱼类,属于国家一级保护动物,幼鱼生活在沿海岸,性成熟后洄游进入长江繁殖。研究人员用9月龄中华鲟进行盐度适应实验,结果如图1所示。中华鲟体内水分通过体表及鳃源源不断地渗到海水中去,若不调节便会因大量失水而死亡。为了补充失去的体内水分,中华鲟等海水鱼必须大量吞饮海水加以弥补。但是,随着海水的吞入带进了大量的Na+、Cl-等,这些离子必须排出体外,才能维持渗透压的平衡。海水鱼类Na+、Cl-的排出,是通过氯细胞和辅助细胞进行的,在鳃上皮,氯细胞与静脉淋巴循环发生联系。这样,血循环系统中的物质及水分就不会由氯细胞旁道漏出去。氯细胞将Cl-、Na+排出体外的方式如图2。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/2/8d97cad7-6115-47f6-a69e-d58686484e87.png?resizew=337)
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许多激素参与渗透压的调节和生长调节。通过酶联免疫法测定中华鲟血清中的激素水平。发现生长激素(GH)能提高鱼类对海水盐度的耐受性。
(1)大马哈鱼等溯河鱼类从海水进入淡水后,
(2)在10天以后的适应期,随着盐度升高,血清渗透压
(3)酶联免疫法测定中华鲟血清中的激素水平时,用纯化的鱼生长激素抗体制成固相抗体,然后依次加入待测样品,再与酶标记的生长激素抗体结合,形成抗体-抗原-酶标抗体复合物,经过彻底洗涤后加底物显色。若出现蓝色,则证明样品中含有
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(0.4)
名校
【推荐2】GLP-1是一种多肽类激素,具有葡萄糖浓度依赖性降糖作用,即只有在血糖水平升高的情况下GLP-1才发挥降糖作用,而在血糖水平正常时,不会使其进一步降低。肠道进食可以促进人体整个肠道内GLP-1的分泌,其作用机理如图1所示。
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/15/7a4d010b-bd91-45cd-8ecf-453b18e8900b.png?resizew=332)
(1)CLP-1分泌后,一方面在促进胰岛素分泌的同时抑制______ 细胞分泌的胰高血糖素;另一方面通过促进肝脏分泌激素FGF21抑制______ 来维持血糖含量的相对稳定。
(2)研究人员开发的新一代降糖药物索马鲁肽是GLP-1的类似物,但有人认为索马鲁肽不能用于治疗I型糖尿病,已知I型糖尿病由胰岛B细胞受损、胰岛素分泌减少所致,请说明他们判断的理由______ 。
(3)与传统降糖药相比,索马鲁肽这类降糖药的优点是______ 。
(4)另有研究表明:口服葡萄糖比静脉注射葡萄糖引起更多的胰岛素分泌(胰岛B细胞分泌胰岛素的机制如图2);回肠切除术的大鼠表面的Glut2的表达量明显下降。据此,有人提出假说,认为小肠后端的内分泌细胞及其分泌的GLP-1对血糖的控制至关重要。(注:CLP-1主要由回肠中的L细胞分泌。小肠分为十二指肠、空肠和回肠三部分)为验证该假说,研究者选择生理状况良好的同种大鼠若干,随机平均分为5组,检测血糖变化,其中部分进行高糖高脂饮食等诱导制成糖尿病模型鼠。部分实验方案如下。
请将上述实验方案补充完整,2:______ ;5:______ 。若以上五组小鼠的餐后血糖水平由高到低为______ ,则支持该假说。(假定手术过程对血糖变化没有影响)
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(1)CLP-1分泌后,一方面在促进胰岛素分泌的同时抑制
(2)研究人员开发的新一代降糖药物索马鲁肽是GLP-1的类似物,但有人认为索马鲁肽不能用于治疗I型糖尿病,已知I型糖尿病由胰岛B细胞受损、胰岛素分泌减少所致,请说明他们判断的理由
(3)与传统降糖药相比,索马鲁肽这类降糖药的优点是
(4)另有研究表明:口服葡萄糖比静脉注射葡萄糖引起更多的胰岛素分泌(胰岛B细胞分泌胰岛素的机制如图2);回肠切除术的大鼠表面的Glut2的表达量明显下降。据此,有人提出假说,认为小肠后端的内分泌细胞及其分泌的GLP-1对血糖的控制至关重要。(注:CLP-1主要由回肠中的L细胞分泌。小肠分为十二指肠、空肠和回肠三部分)为验证该假说,研究者选择生理状况良好的同种大鼠若干,随机平均分为5组,检测血糖变化,其中部分进行高糖高脂饮食等诱导制成糖尿病模型鼠。部分实验方案如下。
组别 | 对照组 | 实验组 | |||
编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
大鼠种类及处理 | 正常大鼠 | 正常大鼠+假手术 | 正常大鼠+切回肠术 |
请将上述实验方案补充完整,2:
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(0.4)
【推荐3】研究胰岛素分泌的调节机制,有助于了解其在维持稳态中的作用。葡萄糖摄入方式对小鼠血浆中葡萄糖和胰岛素浓度影响的实验结果如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/24/2643099610537984/2645062168403968/STEM/f8f626eb-654b-41bb-abfe-b8b1baab1ad9.png)
(1)胰岛素的生理功能是_____ ,其作用的靶细胞是__________ 。调节胰岛素分泌的信号分子是__________ 。
(2)临床上可通过抽取血样检测胰岛素浓度来评价胰岛功能,原因是__________ 。
(3)据图1分析不同的葡萄糖摄入方式对小鼠血糖浓度的影响是__________ ;据图2分析不同的葡萄糖摄入方式对小鼠胰岛素浓度的影响是__________ 。
(4)研究发现,引起图2结果的原因是口服葡萄糖会刺激小肠黏膜分泌肠促胰岛素肽(GIP),GIP是一种葡萄糖依赖性信号分子,在高血糖水平下可显著促进胰岛素的分泌,在低血糖水平下不能促进胰岛素分泌。请用以下实验材料验证GIP的作用,写出实验步骤并预期实验结果。
实验材料:GIP溶液、饥饿的健康小鼠若干、进食不久的健康小鼠若干、高浓度葡萄糖溶液、必需的检测设备。
实验步骤:
①取__________ 的健康小鼠若干随机分为3组,编号为甲、乙、丙组,分别__________ 并作记录。
②__________
③一段时间后,__________ ,并计算平均值。
预期结果:__________
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/24/2643099610537984/2645062168403968/STEM/f8f626eb-654b-41bb-abfe-b8b1baab1ad9.png)
(1)胰岛素的生理功能是
(2)临床上可通过抽取血样检测胰岛素浓度来评价胰岛功能,原因是
(3)据图1分析不同的葡萄糖摄入方式对小鼠血糖浓度的影响是
(4)研究发现,引起图2结果的原因是口服葡萄糖会刺激小肠黏膜分泌肠促胰岛素肽(GIP),GIP是一种葡萄糖依赖性信号分子,在高血糖水平下可显著促进胰岛素的分泌,在低血糖水平下不能促进胰岛素分泌。请用以下实验材料验证GIP的作用,写出实验步骤并预期实验结果。
实验材料:GIP溶液、饥饿的健康小鼠若干、进食不久的健康小鼠若干、高浓度葡萄糖溶液、必需的检测设备。
实验步骤:
①取
②
③一段时间后,
预期结果:
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