母亲孕期肥胖或高血糖会增加后代患肥胖和代谢疾病的风险。科学家用小鼠进行实验,研究孕前高脂饮食对子代代谢调节的影响。
(1)从孕前4周开始,实验组雌鼠给予高脂饮食,对照组雌鼠给予正常饮食,食物不限量。测定妊娠第20天两组孕鼠相关代谢指标,结果如下表。
①正常情况下,体脂增加使脂肪细胞分泌的瘦素增多,瘦素经____ 运输作用于下丘脑饱中枢,抑制食欲。表中结果显示,实验组孕鼠瘦素含量_____ ,但瘦素并没有发挥相应作用,这种现象称为“瘦素抵抗”。
②脂联素是脂肪细胞分泌的一种多肽激素,能增加细胞对胰岛素的敏感性。据此推测实验组孕鼠出现胰岛素抵抗的原因是________ 。
(2)24周龄时,给两组子代小鼠空腹注射等量的葡萄糖或胰岛素,检测结果如图1。
图1 结果显示,与对照组相比,________ ,推测实验组子鼠出现了“胰岛素抵抗”。
(3)研究发现,幼鼠脂肪组织的瘦素和脂联素含量与各自母鼠均呈正相关。测定幼鼠脂联素基因和瘦素基因的表达量、基因启动子所在区域的组蛋白甲基化水平,结果如图2。
①结果显示,实验组通过_____ 脂联素基因启动子所在区域的组蛋白甲基化水平,从而_____ ,影响脂联素的合成,使组织细胞对胰岛素的敏感性降低。
②瘦素基因的表达量与其启动子所在区域的组蛋白甲基化水平呈_______ 相关。但由于血脂过高会抑制瘦素向脑内运输,导致瘦素抵抗,引起肥胖。
(4)根据该项研究结果,对备孕或孕期女性提出合理建议(一条即可):________ 。
(1)从孕前4周开始,实验组雌鼠给予高脂饮食,对照组雌鼠给予正常饮食,食物不限量。测定妊娠第20天两组孕鼠相关代谢指标,结果如下表。
分组 | 体重(g) | 胰岛素抵抗指数 | 脂肪含量(mg/dL) | 瘦素含量(ng/dL) | 脂联素含量(μg/dL) |
对照组 | 38.8 | 3.44 | 252 | 3.7 | 10.7 |
实验组 | 49.1 | 4.89 | 344 | 6.9 | 5.6 |
②脂联素是脂肪细胞分泌的一种多肽激素,能增加细胞对胰岛素的敏感性。据此推测实验组孕鼠出现胰岛素抵抗的原因是
(2)24周龄时,给两组子代小鼠空腹注射等量的葡萄糖或胰岛素,检测结果如图1。
图1 结果显示,与对照组相比,
(3)研究发现,幼鼠脂肪组织的瘦素和脂联素含量与各自母鼠均呈正相关。测定幼鼠脂联素基因和瘦素基因的表达量、基因启动子所在区域的组蛋白甲基化水平,结果如图2。
①结果显示,实验组通过
②瘦素基因的表达量与其启动子所在区域的组蛋白甲基化水平呈
(4)根据该项研究结果,对备孕或孕期女性提出合理建议(一条即可):
更新时间:2023-11-21 15:53:21
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【推荐1】现有两种异常肥硕的小鼠“肥鼠”和“糖鼠”,科学家对其肥胖原因提出了假说:两种小鼠血液中缺乏抑制肥胖(或食欲)的物质。将“肥鼠”和“糖鼠”分别与正常小鼠形成“连体小鼠”,使两者的血液循环连通,在相同的条件下喂养。实验结果如下表,回答下列问题:
(1)实验所用的小鼠应为同品系小鼠,否则______ 细胞会对来自对方的异体细胞有杀伤作用,引起免疫排斥反应。
(2)根据上述实验结果分析,______ 鼠肥胖的原因与假说不一致,据此科学家又提出新的假说:另一种小鼠肥胖的原因是血液中存在能抑制肥胖(或食欲)的物质且比正常鼠血液中浓度高,但由于缺乏______ ,从而导致肥胖。
(3)新的假说能完美解释实验结果,为了证明其正确性,需补充的实验组是:______ 。若实验后发现______ ,则新的假说成立。
(4)若新的假说成立,则“糖鼠—正常鼠”连体组中正常鼠出现上述实验现象的原因是糖鼠血液中高浓度的抑制肥胖(或食欲)的物质,通过血液运输到正常鼠体内,而该物质能影响______ 系统的功能,导致精神不振。
组别 | 现象 |
肥鼠—正常鼠 | 肥鼠食欲恢复正常,肥胖症消失;正常鼠正常进食 |
糖鼠—正常鼠 | 糖鼠不停进食,维持肥胖;正常鼠食欲差,精神不振,最后饿死 |
(2)根据上述实验结果分析,
(3)新的假说能完美解释实验结果,为了证明其正确性,需补充的实验组是:
(4)若新的假说成立,则“糖鼠—正常鼠”连体组中正常鼠出现上述实验现象的原因是糖鼠血液中高浓度的抑制肥胖(或食欲)的物质,通过血液运输到正常鼠体内,而该物质能影响
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【推荐2】下图为男性性激素——睾酮(T)的分泌调节机制。请据图分析回答下列问题:
(1)过程④说明性激素含量的相对稳定离不开________ 调节机制。
(2)研究表明毒品会影响人体性腺功能,研究者对吸毒人员进行相关激素的检测并与健康人比较,检测结果均值如下表:
①据表可知,与健康人相比,吸毒者②③过程________ (填“增强”或“减弱”)。
②为了确定吸毒者T水平低的原因是睾丸受损还是LH和FSH减少引起的,可将体内________ 的量补充到健康人水平,一段时间后测定________ 的含量,与健康人比较即可确定原因。
③有人对该研究方案的科学严密性提出质疑,请写出理由:________________________ (答出一点即可)。
(1)过程④说明性激素含量的相对稳定离不开
(2)研究表明毒品会影响人体性腺功能,研究者对吸毒人员进行相关激素的检测并与健康人比较,检测结果均值如下表:
组别(数) | 平均年龄/岁 | 吸毒史/年 | 吸毒/(g/d) | LH/(lu/L) | FSH/(lu/L) | T/(lu/L) |
健康者(30) | 23 | 0 | 0 | 4.65 | 6.3 | 6.6 |
吸毒者(17) | 32 | 平均4 | 平均1.5 | 1.44 | 2.86 | 4.1 |
①据表可知,与健康人相比,吸毒者②③过程
②为了确定吸毒者T水平低的原因是睾丸受损还是LH和FSH减少引起的,可将体内
③有人对该研究方案的科学严密性提出质疑,请写出理由:
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【推荐3】某生物兴趣小组开展甲状腺激素和生长激素在促进动物生长方面具有协同作用的研究,他们设计了如下实验,请补充完善实验步骤,并回答问题:
(1)取四只成年的实验小鼠,分为甲、乙、丙、丁四组,并编号。
(2)配置生理盐水,并用生理盐水配置a mol/L的甲状腺激素溶液,bmol/L的生长激素溶液以及一定浓度的激素溶液X(每升X溶液含甲状腺激素a mol和生长激素bmoL)。
(3)甲组小鼠每天注射适量a mol/L的甲状腺激素溶液,乙组小鼠每天注射等量b mol/L的生长激素溶液,丙组小鼠每天注射______________ ,作为空白对照的丁组小鼠每天注射______________ 。
(4)每天给每组小鼠称重,记录数据,并计算得到每组小鼠的__________________________ 。
(5)根据以上信息回答下列问题:
①上述实验方案中的步骤一是错误的,请改正:__________________________________________________ 。
②若他们得到的实验结果是:丙组小鼠的体重增长量=甲组小鼠体重增长量+乙组小鼠体重增长量,且从甲、乙、丁组的小鼠上所采集的数据如下图所示(曲线上标注的数字为该时间点各组小鼠体重增重的相对值),请在右侧坐标图中用柱形图表示出甲、乙、丙3组小鼠单位时间内平均体重增长量的相对值____ 。
(1)取四只成年的实验小鼠,分为甲、乙、丙、丁四组,并编号。
(2)配置生理盐水,并用生理盐水配置a mol/L的甲状腺激素溶液,bmol/L的生长激素溶液以及一定浓度的激素溶液X(每升X溶液含甲状腺激素a mol和生长激素bmoL)。
(3)甲组小鼠每天注射适量a mol/L的甲状腺激素溶液,乙组小鼠每天注射等量b mol/L的生长激素溶液,丙组小鼠每天注射
(4)每天给每组小鼠称重,记录数据,并计算得到每组小鼠的
(5)根据以上信息回答下列问题:
①上述实验方案中的步骤一是错误的,请改正:
②若他们得到的实验结果是:丙组小鼠的体重增长量=甲组小鼠体重增长量+乙组小鼠体重增长量,且从甲、乙、丁组的小鼠上所采集的数据如下图所示(曲线上标注的数字为该时间点各组小鼠体重增重的相对值),请在右侧坐标图中用柱形图表示出甲、乙、丙3组小鼠单位时间内平均体重增长量的相对值
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【推荐1】某动物的毛色有野生色、黑色、褐色三种,假定决定毛色的基因由等位基因A/a、B/b、C/c……控制。为研究其毛色的遗传规律,现进行如下四组实验,已知某种特定的配子致死。回答下列问题:
(1)由实验可知该动物的毛色至少由______ 对等位基因控制,雌性野生色个体的基因型有______ 种。
(2)甲、乙组实验中出现F2结果的原因是______ ,为验证上述结论,请设计实验。实验思路:______ ;预期实验结果:______ 。
(3)丙组亲本的基因型是______ 。若乙组实验为正交,则反交实验中F1产生的含隐性基因雄配子所占比例为______ 。
(4)让丁组F1相互杂交,F2的表现型及比例为______ 。
组别 | 亲本(P) | F1 | F1相互杂交获 得F2的表现型及比例 |
甲 | 野生色1(♂)×褐色1(♀) | 野生色 | 野生色:黑色: 褐色=8:3:1 |
乙 | 野生色1(♀)×野生色2(♂) | 野生色 | 野生色:黑色: 褐色=8:3:1 |
丙 | 野生色2(♀)×黑色1(♂) | 野生色:黑色:褐色=2:1:1 | |
丁 | 野生色2(♂)×黑色1(♀) | 黑色:褐色=1:1 |
(2)甲、乙组实验中出现F2结果的原因是
(3)丙组亲本的基因型是
(4)让丁组F1相互杂交,F2的表现型及比例为
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【推荐2】近两年,新冠病毒肆虐全球,我国科研人员率先研发出了灭活病毒型疫苗,主要研发阶段为:分离获得毒株→制成疫苗→动物实验→临床试验→审批上市。从研发疫苗到审批上市,研究人员需要做大量的实验研究,其中一项研究如下图所示:
(1)该实验研究的目的是________________________________________________ 。实验过程中B组注射的是________________________________________________ 。
(2)实验结果,仅A组小鼠的血清中检测到相应的特异性抗体,两组小鼠的其余生理、生化指标____ 。说明疫苗对小鼠是安全有效的。
(3)有研究者认为,通过小鼠筛选的疫苗,还需要灵长类动物(如猴)实验评估,理论上对实验组猴的处理恰当的是 。
(4)某人注射灭活疫苗一段时间后,感染了新冠病毒,此时机体快速产生抗体的生理过程是______________ 。(用文字和箭头表示)。
(5)去甲肾上腺素可以由肾上腺髓质分泌,也可以由交感神经末梢释放,其中交感神经末梢释放的去甲肾上腺素可以抑制免疫应答,后者释放的去甲肾上腺素属于________ (填“酶”或“神经递质”)类物质,去甲肾上腺素的这种现象说明____________ 在功能上相辅相成。
(1)该实验研究的目的是
(2)实验结果,仅A组小鼠的血清中检测到相应的特异性抗体,两组小鼠的其余生理、生化指标
(3)有研究者认为,通过小鼠筛选的疫苗,还需要灵长类动物(如猴)实验评估,理论上对实验组猴的处理恰当的是 。
A.给正常猴先注射新冠病毒,一段时间后注射疫苗 |
B.给正常猴先注射新冠疫苗,一段时间后注射“新冠”病毒 |
C.给患新冠肺炎的猴注射疫苗 |
D.给患新冠肺炎后痊愈的猴注射疫苗 |
(5)去甲肾上腺素可以由肾上腺髓质分泌,也可以由交感神经末梢释放,其中交感神经末梢释放的去甲肾上腺素可以抑制免疫应答,后者释放的去甲肾上腺素属于
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【推荐3】细胞免疫中,被病毒感染的动物细胞表面会形成一种抗原复合体,能够被效应T细胞识别。为了进一步研究这个问题,某研究小组做了如下实验:
第一步:用放射性同位素标记病毒α、β(病毒α和β无相同的抗原)的遗传物质,并分别感染甲、乙小鼠。
第二步:提取甲、乙小鼠被病毒感染的宿主细胞,制成细胞悬浮液1和细胞悬浮液2;同时提取小鼠甲体内的效应T细胞(TC甲)和小鼠乙体内的效应T细胞(TC乙)。
第三步:取四支试管编号A、B、C、D,按下表加入各种物质。(+表示加入,-表示未加入)
第四步:保温一段时间后离心分层,检测上清液的放射性。
(1)该实验的目的是______________________________ 。
(2)该实验中用放射性同位素标记病毒α、β方法是:______________________________ 。
(3)请根据所学知识预期,一段时间后,上清液能检测出较高放射性的试管是_______________ ,该实验的保温时间不宜过长,其原因是______________________________ 。
(4)在免疫过程中,除了效应T细胞外,下列细胞中还能特异性识别抗原的有_______________ 。
A.吞噬细胞 B.T淋巴细胞 C.B淋巴细胞 D.浆细胞 E.记忆细胞。
第一步:用放射性同位素标记病毒α、β(病毒α和β无相同的抗原)的遗传物质,并分别感染甲、乙小鼠。
第二步:提取甲、乙小鼠被病毒感染的宿主细胞,制成细胞悬浮液1和细胞悬浮液2;同时提取小鼠甲体内的效应T细胞(TC甲)和小鼠乙体内的效应T细胞(TC乙)。
第三步:取四支试管编号A、B、C、D,按下表加入各种物质。(+表示加入,-表示未加入)
试管编号 | 细胞悬浮液1 | 细胞悬浮液2 | TC甲 | TC乙 |
A | + | - | + | - |
B | + | - | - | + |
C | + | + | - | |
D | - | + | - | + |
第四步:保温一段时间后离心分层,检测上清液的放射性。
(1)该实验的目的是
(2)该实验中用放射性同位素标记病毒α、β方法是:
(3)请根据所学知识预期,一段时间后,上清液能检测出较高放射性的试管是
(4)在免疫过程中,除了效应T细胞外,下列细胞中还能特异性识别抗原的有
A.吞噬细胞 B.T淋巴细胞 C.B淋巴细胞 D.浆细胞 E.记忆细胞。
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解题方法
【推荐1】胰岛素样生长因子2(IGF-2)是小鼠正常发育的一种必需蛋白质,由11号染色体上的Igf-2基因控制合成(如图甲),若该基因变为Igf-2m,小鼠由于缺乏该蛋白质而个体矮小。研究发现,该对等位基因遗传时存在“基因印记”现象,即子代中只有来自双亲中某一方的基因能表达,另一方被“印记”而不表达。___________ 过程,核糖体的移动方向是_________________ 。
(2)据图乙分析,被“印记”的基因来自__________ (填“父方”或“母方”),印记基因的遗传_______ (填“遵循”或“不遵循”)孟德尔的遗传规律。
(3)将图乙子代中正常型的雌雄小鼠自由交配,子代表型及比例为_______________ 。
(4)小鼠体色灰色(G)对白色(g)为显性,遗传过程不存在基因“印记”现象。现让纯合正常型灰色雌鼠与纯合矮小型白色雄鼠交配产生F1,F1雌雄交配产生F2,若F2小鼠的表型和比例为_________________ ,
可证明G(g)不在11号染色体上。
(1)图甲中①表示
(2)据图乙分析,被“印记”的基因来自
(3)将图乙子代中正常型的雌雄小鼠自由交配,子代表型及比例为
(4)小鼠体色灰色(G)对白色(g)为显性,遗传过程不存在基因“印记”现象。现让纯合正常型灰色雌鼠与纯合矮小型白色雄鼠交配产生F1,F1雌雄交配产生F2,若F2小鼠的表型和比例为
可证明G(g)不在11号染色体上。
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【推荐2】生物体内的基因何时表达,在哪种细胞中表达以及表达水平的高低都是受到调控的,这种调控会直接影响生物性状。回答下列问题:
(1)在基因启动子的位置常存在多个CG序列成簇分布的现象,该部位稳定性较高,原因是_____ 。某些基因的碱基C会连接上甲基,导致蛋白质的合成受到影响,从而表现出不同的性状,此为表观遗传的一种类型,该类型中生物的遗传信息未发生改变,依据是_____ ,但是基因控制蛋白质合成的_____ 过程直接受到影响。依据上述信息分析,基因控制蛋白质合成过程受到影响的原因可能是_____ 。
(2)癌细胞的产生是_____ 发生突变的结果,根据癌细胞无限增殖的特点推断,其中_____ 基因的甲基化程度提高,导致_____ 。
(3)细胞中经加工产生的某种小型RNA可以与相应基因转录成的mRNA结合,进而抑制翻译过程,原理是_____ 。在蛋白质合成过程中,同一种mRNA在不同细胞中编码的蛋白质相同,其原因是_____ 。
(1)在基因启动子的位置常存在多个CG序列成簇分布的现象,该部位稳定性较高,原因是
(2)癌细胞的产生是
(3)细胞中经加工产生的某种小型RNA可以与相应基因转录成的mRNA结合,进而抑制翻译过程,原理是
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【推荐3】蛋白质甲基化是最广泛的翻译后修饰之一,组蛋白甲基转移酶G9a主要修饰蛋白质中赖氨酸、精氨酸,从而调控基因表达。酵母细胞基因转录因子GAL4-BD(含赖氨酸)和GAL4-AD两结构域结合时才能激活转录。为了筛选赖氨酸甲基化阅读器(甲基化的赖氨酸是“阅读器”的识别、结合位点),研究人员进行了如下图1所示实验,其中TRP1、LEU2分别是色氨酸、亮氨酸合成基因,G9a-SET基因表达产物(含G9a)能与GAL4-BD基因表达产物结合。当赖氨酸甲基化阅读器与G9a-SET-GAL4-BD复合体相互作用后,GAL4-BD和GAL4-AD一起激活报告基因LacZ转录(如下图2),LacZ表达产物能将无色化合物X-gal水解成蓝色化合物。请回答下列问题:(1)组蛋白甲基化影响基因表达水平,并可遗传给后代,这属于_____ 现象。
(2)通过PCR技术扩增“阅读器”基因时,引物设计的质量是决定PCR成功与否的关键。首先从核酸数据库中获得“阅读器”基因的编码序列,然后在引物5′端添加的碱基序列为_____ ,其目的是_____ 。
(3)图3为PCR过程的程序参数,在PCR反应体系配制完成后,先冰上预冷,等程序设置完毕后再放入PCR仪中,这种“预冷”处理的优点有_____ 。Step1和Step8的主要目的分别是_____ 。由于Step3引物含有_____ ,不能和模板完全匹配,所以Step3的温度比Step6要低一点。(4)质粒a、b导入代谢缺陷酵母菌时,需用醋酸锂(LiAC)处理酵母菌,其目的是使酵母菌细胞处于一种_____ 。两培养基中需分别不添加_____ 才可筛选出导入重组质粒的酵母菌。与体外扩增相比,将质粒导入酵母菌扩增的优点有_____ 。
(5)Y2H和Y187接合生殖、培养时,培养基中添加X-gal,菌落呈_____ 色的接合子Y3H中含所需的“阅读器”。
(2)通过PCR技术扩增“阅读器”基因时,引物设计的质量是决定PCR成功与否的关键。首先从核酸数据库中获得“阅读器”基因的编码序列,然后在引物5′端添加的碱基序列为
(3)图3为PCR过程的程序参数,在PCR反应体系配制完成后,先冰上预冷,等程序设置完毕后再放入PCR仪中,这种“预冷”处理的优点有
(5)Y2H和Y187接合生殖、培养时,培养基中添加X-gal,菌落呈
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