胰岛抵抗(IR)是指胰岛素敏感性降低或胰岛素反应的下降。胰岛素降低血糖的作用依赖于胰岛素一胰岛素受体一胰岛素受体效应物信号转导,该通路的任何环节的异常皆能引起胰岛素抵抗。下图是胰岛素与肝脏细胞膜上受体结合产生一系列的信号转导的机理,请回答:
(1)胰岛素受体合成后在_____________ (场所)加工。图中体现了细胞膜具有_________ 功能。
(2)据图可知,胰岛素与其受体结合后产生的信号转导可以增加______________ 从而加快葡萄糖的吸收、促进_______________ 、抑制______________ 来降低血糖。
(3)科研人员采用高脂饲料喂养16只小鼠,干预12周,建立胰岛素抵抗小鼠模型,另取8只正常小鼠采用标准饲料喂养。实验开始将上述小鼠分为三组:正常鼠安静组(Con-Sed)、胰岛素抵抗小鼠安静组(IR-Scd)、胰岛素抵抗小鼠运动组(IR-Ex),运动组进行中等强度的有氧运动。一段时间测定体质量、空腹胰岛素含量(FINS)、空腹血糖含量(FPG),实验结果如上表。
①为了让实验更加严谨,可以增加一组为__________ 。
②根据表格中的数据可知,有氧运动能有效缓解IR,理由是________ 。
③科研人员测定了图1中两种蛋白质含量,结果如图2。请分析有氧运动缓解IR的分子机理是__________ 。
④小鼠的造模过程以及实验结果给我们健康生活带来的启示有___________ 。
Con-Sed | IR-Sed | IR-Ex | |
体质量/g | 32.01 | 49.77 | 38.55 |
FINS/(mUL) | 15.26 | 34.84 | 18.37 |
FPG/(mmolL) | 5.58 | 11.98 | 7.95 |
(1)胰岛素受体合成后在
(2)据图可知,胰岛素与其受体结合后产生的信号转导可以增加
(3)科研人员采用高脂饲料喂养16只小鼠,干预12周,建立胰岛素抵抗小鼠模型,另取8只正常小鼠采用标准饲料喂养。实验开始将上述小鼠分为三组:正常鼠安静组(Con-Sed)、胰岛素抵抗小鼠安静组(IR-Scd)、胰岛素抵抗小鼠运动组(IR-Ex),运动组进行中等强度的有氧运动。一段时间测定体质量、空腹胰岛素含量(FINS)、空腹血糖含量(FPG),实验结果如上表。
①为了让实验更加严谨,可以增加一组为
②根据表格中的数据可知,有氧运动能有效缓解IR,理由是
③科研人员测定了图1中两种蛋白质含量,结果如图2。请分析有氧运动缓解IR的分子机理是
④小鼠的造模过程以及实验结果给我们健康生活带来的启示有
更新时间:2024-01-30 21:17:21
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解题方法
【推荐1】科研人员利用化学诱变剂EMS诱发水稻D11基因突变,选育出一种纯合矮秆水稻突变植株(甲)。将该矮秆水稻与正常水稻杂交,F2表型及比例为正常植株∶矮秆植株=3∶1.D11基因的作用如下图所示。请分析并回答问题:
(1)BR与BR受体结合后,可促进水稻细胞伸长,这体现了细胞膜的________ 功能。
(2)EMS诱发D11基因发生_______ (填“显性”或“隐性”)突变,从而________ (填“促进”或“抑制”)CYP724B1酶的合成,水稻植株内BR含量_______ ,导致产生矮秆性状。
(3)科研人员利用EMS又选育出若干株纯合矮秆水稻突变植株(乙)。现将甲、乙水稻植株杂交,以判断乙水稻矮秆性状的产生原因是与甲水稻相同(仅由D11基因突变引起的),还是仅由D61基因发生显性或隐性突变引起的(其他情况不考虑)。
①若杂交子代皆表现为正常植株,则表明乙水稻矮秆性状是由D61基因发生_____ (填“显性”或“隐性”)突变引起的。
②若杂交子代出现矮秆植株,尚不能确定乙水稻矮秆性状的产生原因。请进一步设计操作较简便的实验方案,预期实验结果及结论。
实验方案:_______ ,统计分析植株的表型及比例。
预期实验结果及结论:
若植株全为________ 植株,则乙水稻矮秆性状的产生原因是与甲水稻相同;
若植株全为_______ 植株,则乙水稻矮秆性状的产生是仅由D61基因发生显性突变引起的。
(1)BR与BR受体结合后,可促进水稻细胞伸长,这体现了细胞膜的
(2)EMS诱发D11基因发生
(3)科研人员利用EMS又选育出若干株纯合矮秆水稻突变植株(乙)。现将甲、乙水稻植株杂交,以判断乙水稻矮秆性状的产生原因是与甲水稻相同(仅由D11基因突变引起的),还是仅由D61基因发生显性或隐性突变引起的(其他情况不考虑)。
①若杂交子代皆表现为正常植株,则表明乙水稻矮秆性状是由D61基因发生
②若杂交子代出现矮秆植株,尚不能确定乙水稻矮秆性状的产生原因。请进一步设计操作较简便的实验方案,预期实验结果及结论。
实验方案:
预期实验结果及结论:
若植株全为
若植株全为
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【推荐2】外泌体是细胞分泌的一种微小囊泡,其中可含有蛋白质和mRNA等生物活性物质。科研人员对外泌体在乳腺癌细胞间耐药信息的传递进行了相关研究。
(1)获得乳腺癌细胞阿霉素耐药株MA,提取其外泌体AE,将AE与乳腺癌细胞阿霉素敏感株M共培养12h,测定阿霉素对乳腺癌细胞增殖的影响,实验结果如图所示。
①可利用____________ 技术示踪AE的去向。
②AE可被M细胞摄取,发生微小囊泡与细胞膜的融合过程,此过程依赖于____________ 。
③比较三组细胞对阿霉素的耐药性,可看出AE在一定程度上____________ (提高/降低)M细胞对阿霉素的耐药性,由此初步说明AE可以____________ 。
(2)研究发现多药耐药基因(MDR)表达产物是P-gp,检测发现M+AE共培养后的乳腺癌细胞阿霉素敏感株M的P—gp表达量提高。为探究其原因进行相关研究,结果如 如图和如图所示。已知P-gp半衰期(降解50%所需要的时间)约为14〜17h。
实验结果否定了外泌体仅通过携带P-gp的方式传递耐药信息,判断依据是P-gp半衰期为14〜17h,72h时AE携带的P-gp几乎完全降解,但M+AE组的P—gp仍显著高于____________ 组。推测最可能的其他传递耐药信息的方式是____________ 。
(3)请推测,外泌体在医药领域的应用前景:________________________ (写出一项)。
(1)获得乳腺癌细胞阿霉素耐药株MA,提取其外泌体AE,将AE与乳腺癌细胞阿霉素敏感株M共培养12h,测定阿霉素对乳腺癌细胞增殖的影响,实验结果如图所示。
①可利用
②AE可被M细胞摄取,发生微小囊泡与细胞膜的融合过程,此过程依赖于
③比较三组细胞对阿霉素的耐药性,可看出AE在一定程度上
(2)研究发现多药耐药基因(MDR)表达产物是P-gp,检测发现M+AE共培养后的乳腺癌细胞阿霉素敏感株M的P—gp表达量提高。为探究其原因进行相关研究,结果如 如图和如图所示。已知P-gp半衰期(降解50%所需要的时间)约为14〜17h。
实验结果否定了外泌体仅通过携带P-gp的方式传递耐药信息,判断依据是P-gp半衰期为14〜17h,72h时AE携带的P-gp几乎完全降解,但M+AE组的P—gp仍显著高于
(3)请推测,外泌体在医药领域的应用前景:
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【推荐3】癌症严重威胁人类健康,研究发现癌细胞能抑制免疫系统,逃避免疫监视。诺贝尔生理学奖获得者Honjo证实,癌细胞过量表达PD-Ll分子,与T细胞上的受体PD-1结合,传递负性调控信号(过程如图),导致肿瘤抗原特异性T细胞免疫无能,使癌细胞逃避机体的免疫监控和杀伤。利用从动物血清中提取的PD-1抗体阻断PD-L1与PD-1的结合,用于癌症治疗的“负性免疫调节”方法,已经使一些特定癌症晚期患者的治疗效果发生了根本性的改变。
(1)PD-1与PD-Ll特异性结合后引发了细胞内代谢的一系列改变,这体现了细胞膜具有__________ 的功能。T细胞内葡萄糖代谢和蛋白激酶活性均被抑制,可能导致__________ ,使其特异性免疫能力显著降低。
(2)在正常生理条件下,PD-1/PD-L1信号通路主要发挥生理屏障的作用,如存在于眼、胎盘、脑等部位,最大程度降低这些组织周围的免疫反应。据此推测,若使用PD-1抗体进行癌症治疗,副作用可能是____________________ 。
(3)请依据图中信息,提出另一种“负性免疫调节”法治疗癌症的研究思路,并利用细胞工程的某些技术,使这一方法的治疗效果更好:_________________ 。与传统化疗方法相比,“负性免疫调节”法的优点是____________________ 。
(1)PD-1与PD-Ll特异性结合后引发了细胞内代谢的一系列改变,这体现了细胞膜具有
(2)在正常生理条件下,PD-1/PD-L1信号通路主要发挥生理屏障的作用,如存在于眼、胎盘、脑等部位,最大程度降低这些组织周围的免疫反应。据此推测,若使用PD-1抗体进行癌症治疗,副作用可能是
(3)请依据图中信息,提出另一种“负性免疫调节”法治疗癌症的研究思路,并利用细胞工程的某些技术,使这一方法的治疗效果更好:
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【推荐1】图中a、b、c、d为细胞器,3H-亮氨酸参与图示过程可合成物质3H-X如下图所示。请据图回答:
(1)分离细胞中细胞器的常用方法是_____________ ,其中观察c需用_____________ 染色。
(2)在图示过程中,膜面积会发生变化的细胞器有_____________ (填字母)。
(3)c中的酶有多种,它们的分子结构明显不同的直接原因是_____________________________ 。
(4)图中含有DNA的结构是_______ (填字母),蓝藻细胞中也有的细胞器是_______ (填字母)。
(5)在此过程中物质X可能是以下的______ 。
A.抗体 B.胰岛素 C.呼吸酶 D.血红蛋白
(1)分离细胞中细胞器的常用方法是
(2)在图示过程中,膜面积会发生变化的细胞器有
(3)c中的酶有多种,它们的分子结构明显不同的直接原因是
(4)图中含有DNA的结构是
(5)在此过程中物质X可能是以下的
A.抗体 B.胰岛素 C.呼吸酶 D.血红蛋白
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【推荐2】图甲表示某哺乳动物乳腺细胞内各种蛋白质的合成和转运过程,图中①②③④⑤⑥⑦代表细胞结构,A、B、C、D、E代表物质。用35S标记一定量的氨基酸来培养该乳腺细胞,测得内质网、核糖体、高尔基体上放射性强度的变化曲线如图乙所示,在此过程中高尔基体膜、细胞膜、内质网膜面积的变化曲线如图丙所示。请据图回答下列问题:
(1)图甲中不含有磷脂分子的细胞器是________ (填序号),分离出各种细胞器的方法是________________ 。
(2)图甲中A、B、C、D代表细胞内合成的各种蛋白质。其中下列物质中属于A类物质的是________ 。
①呼吸酶 ②胰岛素 ③线粒体膜的组成蛋白 ④抗体
(3)D物质从合成到运输到细胞外的过程中一共穿过________ 层磷脂双分子层,能够大大增加细胞内膜面积的细胞器是________ (填序号)。
(4)E是合成D物质的原料,则E物质从细胞外进入细胞形成D物质并排出细胞外,需要经过的膜结构依次是(用“→”和序号表示)________________ 。
(5)图乙中依据放射性出现时间先后分析,b属于__________ (细胞器),而丙图中f属于__________ (细胞结构)。
(1)图甲中不含有磷脂分子的细胞器是
(2)图甲中A、B、C、D代表细胞内合成的各种蛋白质。其中下列物质中属于A类物质的是
①呼吸酶 ②胰岛素 ③线粒体膜的组成蛋白 ④抗体
(3)D物质从合成到运输到细胞外的过程中一共穿过
(4)E是合成D物质的原料,则E物质从细胞外进入细胞形成D物质并排出细胞外,需要经过的膜结构依次是(用“→”和序号表示)
(5)图乙中依据放射性出现时间先后分析,b属于
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【推荐3】如图所示,A、B、C是人体细胞膜上的三种蛋白质,途径①②③为物质进出细胞的三种途径,图中虚线框内是葡萄糖在该细胞中被利用的某个生理过程,甲是该过程中产生的直接能源物质。该细胞受刺激后能促进Ca2+的运输。请回答下列相关问题:
(1)A、B、C膜蛋白功能的差异是由结构差异造成的,导致结构差异的直接原因是__________ ,其根本原因是______________________________________ 。
(2)物质甲是________________ ,合成该物质最多的场所是______________ ,途径①②③中需要其参与的是_____________________ 。
(3)对于经途径③运出细胞的物质,与其合成和分泌过程有关的具膜的细胞结构有____________ 。
(4)图中A、B、C的作用能体现出细胞膜的功能有_________________________ 。
(1)A、B、C膜蛋白功能的差异是由结构差异造成的,导致结构差异的直接原因是
(2)物质甲是
(3)对于经途径③运出细胞的物质,与其合成和分泌过程有关的具膜的细胞结构有
(4)图中A、B、C的作用能体现出细胞膜的功能有
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【推荐1】瘦素是肥胖基因(ob基因)的蛋白质产物,由成熟脂肪细胞分泌,作为脂肪组织和中枢神经系统间网络联系的外周信号,可作用于中枢神经系统,影响摄食行为和调整自主神经系统活动,它在摄食、能量平衡、内分泌功能、免疫功能、红细胞生成、骨骼和大脑发育方面有重要的调节功能。瘦素与胰岛素都是调节能量代谢的主要激素,研究表明瘦素代谢紊乱是2型糖尿病发生的一个重要因素,瘦素含量过高或过低均会导致2型糖尿病的发生,2型糖尿病发病前期多有代谢综合征的表现,而肥胖、胰岛素抵抗是代谢综合征的重要特征。
(1)不少2型糖尿病患者空腹血糖不高,餐后血糖却很高,如果只查空腹血糖,往往会耽误病情。餐后两小时血糖值能较好地反映饮食及服药是不是合适,餐后两小时,2型糖尿病患者体内血糖浓度下降的主要原因是______________ 。
(2)长期肥胖会导致胰岛素抵抗(机体对胰岛素的敏感性下降),胰岛素抵抗是2型糖尿病发病的主要原因,胰岛素抵抗的直接因素______________ ,2型糖尿病高发于超重或出现腹型肥胖人群,出现“胰岛素抵抗”的患者,每代谢一个葡萄糖会比正常人多分泌一部分胰岛素,使胰腺长期处于“加班”的状态下,导致其功能下降,这_______________ (属于、不属于)负反馈调节。有人认为2型糖尿病应该避免摄取油脂,你认为是否合理,______________ ,理由是_____________ 。
(3)取正常小鼠和胰岛素抵抗糖尿病模型小鼠,分别标记为甲、乙两组,乙组小鼠注射胰岛素,甲组注射等量的生理盐水,一段时间后,发现乙组小鼠的瘦素含量高于对照组,但小鼠体重并未降低,据图分析原因可能是_____________ 。
(1)不少2型糖尿病患者空腹血糖不高,餐后血糖却很高,如果只查空腹血糖,往往会耽误病情。餐后两小时血糖值能较好地反映饮食及服药是不是合适,餐后两小时,2型糖尿病患者体内血糖浓度下降的主要原因是
(2)长期肥胖会导致胰岛素抵抗(机体对胰岛素的敏感性下降),胰岛素抵抗是2型糖尿病发病的主要原因,胰岛素抵抗的直接因素
(3)取正常小鼠和胰岛素抵抗糖尿病模型小鼠,分别标记为甲、乙两组,乙组小鼠注射胰岛素,甲组注射等量的生理盐水,一段时间后,发现乙组小鼠的瘦素含量高于对照组,但小鼠体重并未降低,据图分析原因可能是
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(0.4)
【推荐2】近年来,广西某市立足天然富硒土壤的资源优势,大力打造富硒农业产业,目前富硒农产品开发,覆盖水稻、茶叶、蔬菜、中药材、水果等优势产业。硒是一种人体必需的微量元素,科学研究发现它具有许多重要的功能,如硒具有与胰岛素同样的功能。
Ⅰ.胰岛素的生理功能是:胰岛素能促进组织细胞加速___________ 葡萄糖,从而使血糖水平降低。
Ⅱ.某中学生物兴趣小组为了探究硒是否具有与胰岛素同样的功能,以Ⅰ型糖尿病小鼠(Ⅰ型糖尿病小鼠的胰岛B细胞受损导致胰岛素分泌不足)为实验材料,进行相关实验。请完成下面的实验步骤,并预测实验结果。
材料用具:生长状况相同的Ⅰ型糖尿病小鼠若干只,生理盐水、适宜浓度的胰岛素溶液、适宜浓度的硒代甲硫氨酸溶液、血糖测量仪、注射器等。(要求:具体注射方法与剂量不作要求。)
方法步骤:
(1)将生长状况相同的若干只Ⅰ型糖尿病小鼠随机分成数量相同的三组,编号甲、乙、丙,测量每只小鼠的血糖水平,并求平均值。
(2)向甲、乙、丙组每只小鼠分别注射等量的生理盐水,适宜浓度的胰岛素溶液、_______________ 。
(3)将这些小鼠放在_________________ 中培养一段时间后,测量每只小鼠的血糖水平,并求平均值。
实验结果的预测:
(4)若_______________________ ,则说明硒不具有胰岛素的功能;若______________ ,则说明硒具有胰岛素同样的功能。
Ⅰ.胰岛素的生理功能是:胰岛素能促进组织细胞加速
Ⅱ.某中学生物兴趣小组为了探究硒是否具有与胰岛素同样的功能,以Ⅰ型糖尿病小鼠(Ⅰ型糖尿病小鼠的胰岛B细胞受损导致胰岛素分泌不足)为实验材料,进行相关实验。请完成下面的实验步骤,并预测实验结果。
材料用具:生长状况相同的Ⅰ型糖尿病小鼠若干只,生理盐水、适宜浓度的胰岛素溶液、适宜浓度的硒代甲硫氨酸溶液、血糖测量仪、注射器等。(要求:具体注射方法与剂量不作要求。)
方法步骤:
(1)将生长状况相同的若干只Ⅰ型糖尿病小鼠随机分成数量相同的三组,编号甲、乙、丙,测量每只小鼠的血糖水平,并求平均值。
(2)向甲、乙、丙组每只小鼠分别注射等量的生理盐水,适宜浓度的胰岛素溶液、
(3)将这些小鼠放在
实验结果的预测:
(4)若
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(0.4)
【推荐3】糖尿病分为Ⅰ型糖尿病和Ⅱ型糖尿病。部分糖尿病是由于患者体内的抗体1和抗体2水平异常引起,其机理如下图所示。目前全世界有50多万15岁以下的糖尿病儿童患者,Ⅱ型糖尿病低龄化倾向越来越明显,逐渐增多的Ⅱ型糖尿病儿童有可能改变我国儿童青少年中以Ⅰ型糖尿病为主的疾病谱。国际糖尿病联盟呼吁:“关注儿童青少年糖尿病患者”。
(1)通过胰岛素和胰高血糖素调节血糖平衡的方式为_____________ ,据图分析,人体内调节血糖平衡还存在___________ 方式。
(2)在人体内,胰岛素作用于_________ 细胞。胰高血糖素除作用于胰岛B细胞外,还主要作用于______ 细胞。
(3)有人认为糖尿病都可以通过注射胰岛素来治疗,你是否同意这个观点?据图分析其原因?
__________________________________________________________________________________ 。
(1)通过胰岛素和胰高血糖素调节血糖平衡的方式为
(2)在人体内,胰岛素作用于
(3)有人认为糖尿病都可以通过注射胰岛素来治疗,你是否同意这个观点?据图分析其原因?
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