1 . 细菌S可寄生在豌豆蚜体内,携带S菌的豌豆蚜(S+品系)与不携带S菌的豌豆蚜(S-品系)相比,体重、体型及繁殖力有所增加,检测两品系存活时间如下图。用两品系豌豆蚜分别投喂其天敌龟纹瓢虫,测定相关数据如下表。以下分析不正确 的是( )
投喂品系 龟纹瓢虫 | S-品系 | S+品系 |
日最大捕食率 | 37.0 | 25.6 |
捕食耗时相对值 | 0.027 | 0.039 |
瓢虫幼虫体重(mg) | 8.2 | 6.7 |
A.携带S菌的豌豆蚜寿命更短 |
B.S+品系更易被龟纹瓢虫捕食 |
C.S菌、豌豆蚜及龟纹瓢虫存在协同进化 |
D.龟纹瓢虫同化的能量来源于豌豆蚜 |
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2 . 为研究夜间白光暴露(光暴露)对小鼠血糖调节的机制,科研人员开展了以下研究。
(1)正常情况下小鼠血糖升高、胰岛素促进组织细胞___________ ,使血糖浓度降低。
(2)研究者把小鼠置于黑暗和光暴露环境中进行血糖代谢测定,方法如下:将小鼠原始血糖值和实验测定的血糖值做差值,再通过计算每个时间点的相对血糖值绘制曲线,计算曲线与横纵坐标包围的而积数值(AUC),量化小鼠的血糖代谢能力,如下图。
①综上分析,AUC数值越大,小鼠血糖代谢能力____________ 。
②依据上图的柱状图分析,说明_____________ 。
(3)①小鼠视网膜上存在三种感光细胞,分别为Cones,Rods和ipRGCS,为探究是哪种感光细胞介导上述过程,研究者获得了不同细胞功能异常的小鼠进行AUC检测,结果如下表所示,推测小鼠视网膜上感受光暴露刺激的是______________ 。
功能异常小鼠AUC检测
②已知小体内棕色脂肪细胞可利用血糖进行产热。根据上述结果,补充该研究中光暴露对血糖的调节通路:
光暴露→_________ →传入神经→激活下丘脑SON区→传出神经→_________ 。
(1)正常情况下小鼠血糖升高、胰岛素促进组织细胞
(2)研究者把小鼠置于黑暗和光暴露环境中进行血糖代谢测定,方法如下:将小鼠原始血糖值和实验测定的血糖值做差值,再通过计算每个时间点的相对血糖值绘制曲线,计算曲线与横纵坐标包围的而积数值(AUC),量化小鼠的血糖代谢能力,如下图。
图 AUC量化图和不同条件下AUC相对值
①综上分析,AUC数值越大,小鼠血糖代谢能力
②依据上图的柱状图分析,说明
(3)①小鼠视网膜上存在三种感光细胞,分别为Cones,Rods和ipRGCS,为探究是哪种感光细胞介导上述过程,研究者获得了不同细胞功能异常的小鼠进行AUC检测,结果如下表所示,推测小鼠视网膜上感受光暴露刺激的是
功能异常小鼠AUC检测
组别处理 | 黑暗AUC | 光暴露AUC |
ipRGCS功能异常小鼠 | 35 | 32 |
Cones,Rods功能异常小鼠 | 33 | 57 |
Cones,Rods,ipRGCS功能异常小鼠 | 70 | 69 |
光暴露→
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3 . 桑蚕的性别决定类型为ZW型,桃蚕食桑少、出丝率高,但在幼蚕阶段不易区分,研究人员利用基因工程技术对桑蚕进行改造,以实现蚕农只饲养雄蚕的愿望。
(1)建构TT’杂合雄蚕品系
研究发现,位于常染色体上的T基因,缺失后(基因型可表示为tt)会导致桑蚕胚胎停育。科研人员构建图1中的载体、应用__________ 法将其导入雄蚕受精卵中,使载体与T基因两侧的同源区段发生重组,从而实现对T基因区段的替换,得到基因型为TT'的杂合雄蚕品系。
Cre酶可以特异性识别LoxP位点,从而将LoxP位点间的DNA片段进行切除。研究人员将胚胎发育后期启动子与Cre酶基因定点整合到W染色体上,构建了基因型为TT且特异性表达Cre酶的雌蚕品系。
①将该品系与TT’杂合雄蚕杂交,当F1桑蚕胚胎发育至后期时,T’基因存在于__________ (选填“雄蚕”“雄蚕”“雌蚕和雄蚕”)中,会表现出绿色荧光的占F1桑蚕的 _________ 。
②为对特异性表达Cre酶的雌蚕品系进行保持,科研人员在F1中筛选出Tt的雌蚕与TT’的雄蚕进行后续杂交,并利用图2中的引物对F2桑蚕的早期胚胎进行了PCR检测,结果如图3所示。_________ ,______ 号桑蚕胚胎可能发生停育。
③科研人员认为,F2桑蚕发育为幼虫后,仍然只有雄蚕可以呈现绿色荧光,你同意吗?请说明理由。____________________
(3)结合以上桑蚕的分子育种方法,你认为以下说法正确的为 。
(1)建构TT’杂合雄蚕品系
研究发现,位于常染色体上的T基因,缺失后(基因型可表示为tt)会导致桑蚕胚胎停育。科研人员构建图1中的载体、应用
(2)构建特异性表达Cre酶的雌蚕品系
Cre酶可以特异性识别LoxP位点,从而将LoxP位点间的DNA片段进行切除。研究人员将胚胎发育后期启动子与Cre酶基因定点整合到W染色体上,构建了基因型为TT且特异性表达Cre酶的雌蚕品系。
①将该品系与TT’杂合雄蚕杂交,当F1桑蚕胚胎发育至后期时,T’基因存在于
②为对特异性表达Cre酶的雌蚕品系进行保持,科研人员在F1中筛选出Tt的雌蚕与TT’的雄蚕进行后续杂交,并利用图2中的引物对F2桑蚕的早期胚胎进行了PCR检测,结果如图3所示。
结合以上结果,在1~6号桑蚕的早期胚胎中,会发育为雄性的是
③科研人员认为,F2桑蚕发育为幼虫后,仍然只有雄蚕可以呈现绿色荧光,你同意吗?请说明理由。
(3)结合以上桑蚕的分子育种方法,你认为以下说法正确的为 。
A.F1桑蚕的雌蚕幼虫中存在致死个体 |
B.F2桑蚕中胚胎致死的个体占雌蚕的1/4 |
C.F2桑蚕中雄蚕有4种基因型 |
D.该技术可以实现某基因的定点敲除 |
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解题方法
4 . 学习下面材料,回答(1)~(5)题。
细菌CRISPR-Cas系统
CRISPR-Cas系统是广泛存在于细菌和古细菌中的一种获得性免疫系统。细菌中转入有益基因时,CRISPR基因功能会缺失,当外源基因对细菌生存造成威胁时,CRISPR的表达会发生上调,启动细菌的适应性免疫。其防御机制分为适应阶段、基因表达阶段和干扰阶段。
有害的外源核酸中部分短序列会被细菌整合并插入到其CRISPR序列中(图1)、随后相关基因表达出Cas蛋白、tracrRNA,以及CRISPR序列会表达出一条前体crRNA(Pre-crRNA),Pre-crRNA的某些序列被剪切,形成多个crRNA。每条crRNA、tracrRNA与Cas蛋白形成稳定的效应复合物(图2)。在干扰阶段中,复合物中Cns蛋白使外源DNA解旋,RNA①与之互补配对形成特殊结构,随后Cas蛋白构象发生变化并切割该段DNA的特定序列。在此过程中,Cas蛋白有两个主要的功能位点。切割与RNA①互补配对的DNA单链的H位点,以及切割非互补配对链的R位点。经改造的细菌CRISPR-Cas系统已被广泛应用到基因定点编辑、基因组筛选、基因转录调控等领域、但仍存在许多问题有待深入解决与探索。
(1)细菌将外源DNA整合到CRISPR序列中,是对可遗传变异类型中的________ 的扩展。
(2)结合图1分析,有害的外源DNA被细菌整合并插入到CRISP R序列中,成为__________ 序列,CRISPR序列中________ 序列的转录产物存在核酸酶的识别位点,因此Pre-crRNA被剪切形成crRNA。结合图2分析,tracrRNA和crRNA有________ (选填“相同”“互补”)序列,可相互结合,进而与Cas蛋白形成效应复合物。
(3)结合文章分析图2中RNA①是________ (选填“crRNA”“tracrRNA”),起到对外源DNA的识别作用,进而将复合物精准定位。
(4)下列说法正确的有 。
(5)从进化观分析,转入有益基因时,细菌CRISPR基因功能缺失的积极意义是________ 。
细菌CRISPR-Cas系统
CRISPR-Cas系统是广泛存在于细菌和古细菌中的一种获得性免疫系统。细菌中转入有益基因时,CRISPR基因功能会缺失,当外源基因对细菌生存造成威胁时,CRISPR的表达会发生上调,启动细菌的适应性免疫。其防御机制分为适应阶段、基因表达阶段和干扰阶段。
有害的外源核酸中部分短序列会被细菌整合并插入到其CRISPR序列中(图1)、随后相关基因表达出Cas蛋白、tracrRNA,以及CRISPR序列会表达出一条前体crRNA(Pre-crRNA),Pre-crRNA的某些序列被剪切,形成多个crRNA。每条crRNA、tracrRNA与Cas蛋白形成稳定的效应复合物(图2)。在干扰阶段中,复合物中Cns蛋白使外源DNA解旋,RNA①与之互补配对形成特殊结构,随后Cas蛋白构象发生变化并切割该段DNA的特定序列。在此过程中,Cas蛋白有两个主要的功能位点。切割与RNA①互补配对的DNA单链的H位点,以及切割非互补配对链的R位点。经改造的细菌CRISPR-Cas系统已被广泛应用到基因定点编辑、基因组筛选、基因转录调控等领域、但仍存在许多问题有待深入解决与探索。
(1)细菌将外源DNA整合到CRISPR序列中,是对可遗传变异类型中的
(2)结合图1分析,有害的外源DNA被细菌整合并插入到CRISP R序列中,成为
(3)结合文章分析图2中RNA①是
(4)下列说法正确的有 。
A.细菌体内的Cas是具有类似解旋酶和限制酶作用的双功能蛋白 |
B.Cas剪切外源DNA片段的精准性与RNA①的长度呈正相关 |
C.可通过CRISPR-Cas技术靶向治疗21-三体综合征患者 |
D.细菌CRISPR序列中重复序列的种间差异小于间隔序列 |
(5)从进化观分析,转入有益基因时,细菌CRISPR基因功能缺失的积极意义是
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解题方法
5 . 为探究水稻分蘖(分枝)的分子机制,科研人员开展了一系列研究。
(1)水稻细胞产生的细胞分裂素与受体结合,_______________ 植株的分蘖等生命活动。
(2)水稻细胞中的单糖转运蛋白0sSTP15影响着光合产物的运输和分配,进而影响水稻产量。现获得0sSTP15功能缺失突变体水稻,统计生长及产量,结果如图1。推测0sSTP15蛋白的功能是______________ 。(3)为研究0sSTP15蛋白转运光合产物的种类及转运方向,实验过程如下:①把相同浓度的无标记葡萄糖、果糖和甘露糖分别与13C-葡萄糖混合、进行竞争性转运检测、0sSTP15蛋白的转运结果如图2、由此推测0sSTP15蛋白转运六碳糖亲和力由大到小为__________ 。
②为验证0sSTP15为外排葡萄糖的转运蛋白,请从下列选项中选取所需材料与试剂、实验组方案为________ 。
a.野生水稻原生质体
b.非洲爪蟾卵母细胞(无其他膜蛋白)
c.转0sSTP15基因水稻原生质体
d.转0sSTP15因非洲爪蟾卵母细胞
e.细胞内外添加等量无标记葡萄糖
f.细胞内外添加等量13C-葡萄糖
与结论相应的检测结果应是__________________ 。
(4)与野生型相比,0sSTP15突变体中细胞分裂素含量显著升高,请推测0sSTP15蛋白对水稻产量影响的分子通路____________ 。
(1)水稻细胞产生的细胞分裂素与受体结合,
(2)水稻细胞中的单糖转运蛋白0sSTP15影响着光合产物的运输和分配,进而影响水稻产量。现获得0sSTP15功能缺失突变体水稻,统计生长及产量,结果如图1。推测0sSTP15蛋白的功能是
②为验证0sSTP15为外排葡萄糖的转运蛋白,请从下列选项中选取所需材料与试剂、实验组方案为
a.野生水稻原生质体
b.非洲爪蟾卵母细胞(无其他膜蛋白)
c.转0sSTP15基因水稻原生质体
d.转0sSTP15因非洲爪蟾卵母细胞
e.细胞内外添加等量无标记葡萄糖
f.细胞内外添加等量13C-葡萄糖
与结论相应的检测结果应是
(4)与野生型相比,0sSTP15突变体中细胞分裂素含量显著升高,请推测0sSTP15蛋白对水稻产量影响的分子通路
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6 . Cox10基因功能缺失导致线粒体功能异常,进而诱发小鼠患心肌病,随病程发展会导致小鼠死亡。
(1)线粒体是________ 的主要场所,产生的ATP用以维持心脏功能。
(2)Omal蛋白可以调节线粒体功能。为研究Omal蛋白和Cox10蛋白的关系,科研人员敲除小鼠相关基因、统计其生存率,结果如图1。双敲除组生存率___________ Cox10基因单敲除组和WT组,说明Omal蛋白可以_________ 由Cox10蛋白功能异常导致的线粒体心肌病的发病进程。(3)活化的Om al蛋白可将长链Opal(-Opal)切割成短链(s-Opal),诱导线粒体融合,进而发挥作用。根据图2结果分析,___________ 组和__________ 组长链和短链Opal蛋白含量无显著差异,说明正常条件下Omal蛋白的活性很低;Cox10蛋白功能异常时可激活Omal蛋白的依据是 __________ 。
(1)线粒体是
(2)Omal蛋白可以调节线粒体功能。为研究Omal蛋白和Cox10蛋白的关系,科研人员敲除小鼠相关基因、统计其生存率,结果如图1。双敲除组生存率
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7 . 镰荚金合欢是东非地区的优势树种,大头蚁自2005年起开始入侵,导致本地生态环境发生了一系列变化。
(1)镰荚金合欢为本土蚂蚁提供花蜜和庇护所,本土蚂蚁释放甲酸来保护树木,使其免受食草动物的侵害。二者之间、呈现___________ 关系。
(2)为研究大头蚁对镰荚金合欢造成的影响,研究人员在大头蚁入侵地区的边界两侧各设置一对样地、在每对样地中各选择一个样地,使用带电网栏阻隔食草动物,以阻止其捕食镰荚金合欢。连续三年监测该样地的能见度,以反映树木覆盖率,结果如图1所示,____________ ,推测原因是________________ 。
(3)研究人员假设,树木覆盖率的降低还会影响狮子与其主要猎物斑马之间的相互作用。在大头蚁入侵非洲地区期间,科研人员检测了斑马被捕食的情况,如图2所示。_________ ,且随年份的推移,狮子捕食斑马的比例_________ ,据此可以推测树木覆盖率的降低可能改变了狮子的取食偏好。
(4)综合以上研究,推测在2005~2020年期间,大头蚁在非洲地区的入侵程度________ (选填“逐年增大”“逐年减小”“维持不变”)。
(1)镰荚金合欢为本土蚂蚁提供花蜜和庇护所,本土蚂蚁释放甲酸来保护树木,使其免受食草动物的侵害。二者之间、呈现
(2)为研究大头蚁对镰荚金合欢造成的影响,研究人员在大头蚁入侵地区的边界两侧各设置一对样地、在每对样地中各选择一个样地,使用带电网栏阻隔食草动物,以阻止其捕食镰荚金合欢。连续三年监测该样地的能见度,以反映树木覆盖率,结果如图1所示,
综上所述,当大头蚁入侵后,镰荚金合欢的数量会
(3)研究人员假设,树木覆盖率的降低还会影响狮子与其主要猎物斑马之间的相互作用。在大头蚁入侵非洲地区期间,科研人员检测了斑马被捕食的情况,如图2所示。
由图可知,斑马被捕食的概率与能见度呈
(4)综合以上研究,推测在2005~2020年期间,大头蚁在非洲地区的入侵程度
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8 . 乳酸是一种需求量较大的工业原料,科研人员欲对酿酒酵母进行改造以进行乳酸生产。
(1)培养基中的葡萄糖可作为_____________ 为酿酒酵母提供营养。如图1,酿酒酵母导入乳酸脱氢酶基因后,无氧条件下发酵产物为_______ ,通过敲除丙酮酸脱羧酶基因获取高产乳酸的工程菌。该菌在有氧和无氧条件下均可产乳酸。(2)为实现对菌体代谢的动态调控,研究人员设计了光感应系统,并导入绿色荧光蛋白(GFP)基因以检测光感应系统的调控能力。
①如图2,系统1在酵母中表达由V、L和H组成的融合蛋白。光照下,融合蛋白空间结构改变,________ 后启动下游基因表达;在黑暗状态下,融合蛋白自发恢复到失活状态。②分别检测黑暗和光照下系统1的荧光强度,结果如图3。对照组能持续激活GFP表达。实验结果显示_____________ ,可知系统1实现了光调控基因表达,但表达量较低。推测可能由于菌体密度高导致透光性差,不利于V-L-H对光照的响应。进一步优化设计出系统2(如图2),同等光照强度下,系统2荧光强度显著高于系统1,分析原因是_____________ 。________ (填字母序号)。
B.Pc120
C.PGAL
D.G80基因(G80蛋白可结合并抑制GAL4)
E.GAL4基因(GAL4蛋白可结合并激活PGAL)
F.PSD基因(含有PSD的融合蛋白在光下降解)
(3)将优化后的系统2中GFP基因替换为乳酸脱氢酶基因,应用于酵母菌合成乳酸的发酵生产。发现在“先黑暗-后光照”的模式下乳酸产量显著高于全程光照的模式,请推测“先黑暗-后光照”模式下乳酸产量高的原因_____ 。
(1)培养基中的葡萄糖可作为
①如图2,系统1在酵母中表达由V、L和H组成的融合蛋白。光照下,融合蛋白空间结构改变,
③实验中发现黑暗条件下系统2的GFP基因有明显表达,为解决此问题,对系统2增加如图4所示组分,i、ii、iii依次为
A.持续表达型启动子
B.Pc120
C.PGAL
D.G80基因(G80蛋白可结合并抑制GAL4)
E.GAL4基因(GAL4蛋白可结合并激活PGAL)
F.PSD基因(含有PSD的融合蛋白在光下降解)
(3)将优化后的系统2中GFP基因替换为乳酸脱氢酶基因,应用于酵母菌合成乳酸的发酵生产。发现在“先黑暗-后光照”的模式下乳酸产量显著高于全程光照的模式,请推测“先黑暗-后光照”模式下乳酸产量高的原因
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9 . 学习以下材料,回答(1)~(5)题。
黑色素干细胞的动态变化
毛发的生长周期包括生长期、退化期和休止期(毛发脱落),毛发的生长和更新由毛囊的变化所驱动,毛囊的结构如图。毛发呈现出黑色是由于黑色素干细胞(McSC)分化的成熟黑色素细胞产生真黑色素将毛发“染”成了黑色。在人类和大多数动物毛囊中,McSC的耗尽会导致毛发变白。研究人员构建McSC带有红色荧光标记的模型小鼠,对毛囊持续观察,研究McSC的生命历程。发现在毛发的生长期初期,McSC在毛囊的毛基质区增殖后全部分化为TA细胞(一种中间状态的细胞,可快速增殖,然后分化为成熟的黑色素细胞);生长期中后期,在毛基质区全部为成熟黑色素细胞,这些细胞会在生长期结束时死亡;在生长期中后期,隆起区出现McSC,并表现出增殖能力;退化期后期,McSC出现在隆起区下部,到休止期大多数McSC则定位到毛基质区并保持未分化状态。研究人员据此提出大胆假设,毛基质区的大部分TA细胞会随着毛囊的生长而分化,McSC数量的维持依赖于TA细胞的分化、这有别于以往对成体干细胞的认知。
进一步研究发现,WNT蛋白是McSC分化不可或缺的信号分子,缺乏WNT蛋白将使得成熟黑色素细胞生成不足。McSC和TA细胞在隆起区和毛基质区的移动,使它们能够处于不同的WNT信号水平,从而可逆地走向分化或去分化。
对黑毛小鼠进行反复拔毛以加速毛囊老化的实验中,检测到在第七个休止期的毛基质区有显著的McSC丢失,这些小鼠表现出毛发变灰。值得注意的是,老化的毛囊中许多McSC已经改变了位置,分散到隆起区,而不在毛基质区紧密聚集。隆起区的McSC数量从拔毛前的10%增加到了50%。
小鼠毛发变白机制可能同样存在于人类,对此进行深入研究有望为实现白发变青丝提供依据。
(1)干细胞是动物或人体内保留的少数具有_____________ 能力的细胞。成熟黑色素细胞由McSC转变而来,请从分子或细胞水平提出可以区分这两种细胞的检测思路_____________ (答出2条)。
(2)文中提到对McSC的认知“有别于以往对成体干细胞的认知”,是指McSC可来源于______ 。
(3)综合文中内容,完善McSC在毛发生长周期中的生命历程____ 。(在实线框中以文字和箭头的形式做答)
(4)根据文中信息,下列与WNT有关的推测合理的是____(多选)。
(5)根据文中研究成果提出有望使反复拔毛小鼠毛色扭转的思路_____ 。
黑色素干细胞的动态变化
毛发的生长周期包括生长期、退化期和休止期(毛发脱落),毛发的生长和更新由毛囊的变化所驱动,毛囊的结构如图。毛发呈现出黑色是由于黑色素干细胞(McSC)分化的成熟黑色素细胞产生真黑色素将毛发“染”成了黑色。在人类和大多数动物毛囊中,McSC的耗尽会导致毛发变白。研究人员构建McSC带有红色荧光标记的模型小鼠,对毛囊持续观察,研究McSC的生命历程。发现在毛发的生长期初期,McSC在毛囊的毛基质区增殖后全部分化为TA细胞(一种中间状态的细胞,可快速增殖,然后分化为成熟的黑色素细胞);生长期中后期,在毛基质区全部为成熟黑色素细胞,这些细胞会在生长期结束时死亡;在生长期中后期,隆起区出现McSC,并表现出增殖能力;退化期后期,McSC出现在隆起区下部,到休止期大多数McSC则定位到毛基质区并保持未分化状态。研究人员据此提出大胆假设,毛基质区的大部分TA细胞会随着毛囊的生长而分化,McSC数量的维持依赖于TA细胞的分化、这有别于以往对成体干细胞的认知。
进一步研究发现,WNT蛋白是McSC分化不可或缺的信号分子,缺乏WNT蛋白将使得成熟黑色素细胞生成不足。McSC和TA细胞在隆起区和毛基质区的移动,使它们能够处于不同的WNT信号水平,从而可逆地走向分化或去分化。
对黑毛小鼠进行反复拔毛以加速毛囊老化的实验中,检测到在第七个休止期的毛基质区有显著的McSC丢失,这些小鼠表现出毛发变灰。值得注意的是,老化的毛囊中许多McSC已经改变了位置,分散到隆起区,而不在毛基质区紧密聚集。隆起区的McSC数量从拔毛前的10%增加到了50%。
小鼠毛发变白机制可能同样存在于人类,对此进行深入研究有望为实现白发变青丝提供依据。
(1)干细胞是动物或人体内保留的少数具有
(2)文中提到对McSC的认知“有别于以往对成体干细胞的认知”,是指McSC可来源于
(3)综合文中内容,完善McSC在毛发生长周期中的生命历程
(4)根据文中信息,下列与WNT有关的推测合理的是____(多选)。
A.毛基质区WNT基因表达量在生长期高于休止期 |
B.隆起区WNT基因表达在生长期中后期被上调 |
C.持续激活隆起区WNT信号,会促进McSC分化 |
(5)根据文中研究成果提出有望使反复拔毛小鼠毛色扭转的思路
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10 . 女性更年期雌激素水平下降,糖尿病发病率升高。为研究相关机制,研究者进行了系列实验。
(1)雌激素有助于胰岛素对血糖的调节,胰岛素可促进血糖进入肝、肌肉并合成_______ ,进而降低血糖。
(2)研究者利用转基因技术获得了雌激素受体(R)基因敲除小鼠。向野生型和R基因敲除小鼠注射葡萄糖,短时间内检测发现两者血液中胰岛素水平的增加量相似。而向两种小鼠注射等量胰岛素5分钟后,检测骨骼肌组织中胰岛素含量,结果如图1.结合以上信息,从胰岛素合成和运输的角度分析,说明雌激素_____ 。(3)研究发现,骨骼肌血管内表面的细胞(内皮细胞)表达R蛋白。研究者推测雌激素通过调节内皮细胞相关基因表达,影响胰岛素发挥作用,进行了下列实验。
①为检测内皮细胞中受雌激素调节的基因,研究人员利用转GFP-核糖体蛋白融合基因的小鼠进行如下实验:施加雌激素引起内皮细胞中______ 的种类及含量变化。通过分析比对,研究人员认为囊泡运输相关蛋白基因S为内皮细胞中受雌激素调节的重要靶基因。
②为验证上述结果,研究人员以骨骼肌血管内皮细胞为材料,进行了下表所示实验,结果如图3.
注:核定位信号序列可引导R蛋白进入细胞核。
a、b处应分别为_______ 。2~4组注入与R-mRNA互补的RNA的目的是排除_______ 。在上述细胞培养基中加入荧光标记的胰岛素,施加雌激素后,1、3组的内皮细胞中可观察到荧光,而2、4组几乎无荧光分布。
(4)综合上述信息,完善下列雌激素调控胰岛素发挥作用的机制:雌激素与R结合,使R______ →促进S基因的转录→促进胰岛素________ →胰岛素作用于骨骼肌细胞。
(5)有人提出通过注射雌激素可以用于治疗糖尿病。综合上述研究,你是否同意这种想法并说明理由_____ 。
(1)雌激素有助于胰岛素对血糖的调节,胰岛素可促进血糖进入肝、肌肉并合成
(2)研究者利用转基因技术获得了雌激素受体(R)基因敲除小鼠。向野生型和R基因敲除小鼠注射葡萄糖,短时间内检测发现两者血液中胰岛素水平的增加量相似。而向两种小鼠注射等量胰岛素5分钟后,检测骨骼肌组织中胰岛素含量,结果如图1.结合以上信息,从胰岛素合成和运输的角度分析,说明雌激素
①为检测内皮细胞中受雌激素调节的基因,研究人员利用转GFP-核糖体蛋白融合基因的小鼠进行如下实验:施加雌激素引起内皮细胞中
②为验证上述结果,研究人员以骨骼肌血管内皮细胞为材料,进行了下表所示实验,结果如图3.
组别 | 注射RNA | 转入基因 | 处理及检测 |
1 | a | 无 | 施加生理盐水或雌激素,检测R蛋白的含量、S基因的转录量 |
2 | 与R-mRNA互补的RNA | 无 | |
3 | b | ||
4 | 缺失核定位信号序列的R蛋白基因 |
a、b处应分别为
(4)综合上述信息,完善下列雌激素调控胰岛素发挥作用的机制:雌激素与R结合,使R
(5)有人提出通过注射雌激素可以用于治疗糖尿病。综合上述研究,你是否同意这种想法并说明理由
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