题目内容
【题目】如图为人体激素作用于靶细胞的两种机理示意图,根据所学生物学知识回答下列问题:
(1)若激素B是胰岛素,体内胰岛素的靶细胞是__________________。如果某人患糖尿病,但不能通过注射适量胰岛素治疗,可能的原因是_____________________________________
(2)若该图表示下丘脑细胞,则细胞膜上除了有与激素结合的受体外,还可能具有与_____相结合的受体。
(3)若激素A是甲状腺激素,则它进入细胞后与受体结合,促使细胞合成______________,进一步合成新的蛋白质,促进细胞代谢。寒冷刺激促进机体甲状腺激素的合成和分泌,但它的含量示中维持相对稳定的原因是________________________________________________。
(4)激素不组成细胞结构,不提供能量,不起催化作用,使靶细胞__________________发生变化 ,因此激素被称为调节生命活动__________分子。激素调节是体液调节的主要方式,请概括体液调节与神经调节之间的关系______________________
【答案】全身各处的细胞 受体b受损 神经递质 mRNA 甲状腺激素分泌过多时,会抑制下丘脑和垂体的分泌活动 代谢 信息 体液调节可以看做是神经调节的一个环节,而体液调节对神经系统也有作用
【解析】
据图分析,激素A的受体存在于细胞内,激素A与受体结合后进入细胞核来调节基因的表达,从而产生相应的生理效应;激素B的受体存在于细胞膜表面,激素B与受体结合后从而产生相应的生理效应。
(1)胰岛素,具有降血糖的功能,其可以作用于全身各处的细胞;如果某人患糖尿病,但不能通过注射适量胰岛素治疗,可能原因是胰岛B细胞能产生胰岛素,但受体b受损。
(2)下丘脑细胞既有激素调节又有神经调节,所以其细胞膜除了有与激素结合的受体外,还可能具有与大脑皮层发出的传出神经释放的神经递质相结合的受体。
(3)若激素A是甲状腺激素,据图分析可知,其进入细胞后与受体结合,促使细胞合成特异的 mRNA,经过翻译合成新的蛋白质,进而促进细胞代谢。根据题意分析,寒冷条件下甲状腺激素分泌增多,会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体的分泌活动,因此甲状腺激素的含量能够维持相对稳定。
(4)激素不组成细胞结构,不提供能量,不起催化作用,只能使靶细胞代谢发生变化,因此激素被称为调节生命活动信息分子。内分泌腺受中枢神经系统的调节,体液调节可以看做是神经调节的一个环节;而体液调节对神经系统也有作用,激素可以影响神经系统的发育和功能,两者常常同时调节生命活动。
【题目】与延缓衰老、延长寿命相关的研究都备受关注。研究表明线粒体的形态和功能与寿命密切相关,药物RU486通过改变线粒体的形态、数量以延缓衰老,延长果蝇寿命。请回答问题:
(1)线粒体动力蛋白(D1)可直接影响线粒体形态和功能。为研究线粒体动力蛋白(D1)在衰老中的作用,研究者获得转D1基因果蝇过程中,用______酶将启动子(daGS)、目的基因激活序列(UAS)以及D1基因与质粒共同构建基因表达载体,通过______方法导入果蝇多个______中,培育形成转基因果蝇。
(2)为揭示RU486缓解衰老的机制,科学家进行了系列实验研究。
①转基因果蝇D1基因的表达依赖于药物RU486(RU486对非转基因果蝇的寿命及线粒体形态无任何影响),研究人员对不同日龄的转基因果蝇研究,结果如图所示。
年龄 | 10日龄(幼年) | 28日龄(成年) | 37日龄(老年) | 30日龄+7日RU486处理 |
荧光标记 线粒体 | ||||
RU486 | - | - | - |
注:虚线框代表线粒体边缘,30日龄的果蝇相当于中年个体
实验结果显示,在果蝇衰老过程中,线粒体的变化特征是______,进而引起机体的衰老。
②RU486处理30日龄果蝇7天后D1蛋白含量基因表达量变化如图所示。RU486会______D1基因的表达,最适浓度是______。结合①RU486处理组线粒体的变化,推测RU486缓解衰老的机制是______,从而延缓衰老。
(3)进一步研究表明,RU486饲喂在影响D1基因表达后,线粒体自噬显著增加,延缓果蝇衰老。同时,另据研究推测A1基因表达产物会抑制线粒体自噬,请补充完善下述实验设计方案进行验证。
注:自噬是一个吞噬自身细胞质蛋白或细胞器并使其包被进入囊泡,并与溶酶体融合形成自噬溶酶体,降解其所包裹的内容物的过程,藉此实现细胞本身的代谢需要和某些细胞器的更新。
组别 | 实验材料 | RU486 处理 | 检测变量 | |
______ | ______ | |||
实验组 | 转基因果蝇(30日龄) | + | ||
对照组1 | 野生型果蝇(30日龄) | - | ||
对照组2 | 转基因果蝇(30日龄) | - |
实验结果与该推测一致。
(4)根据上述研究,尝试阐述RU486延缓果蝇衰老的机制是______