题目内容
12.血糖平衡是人体进行正常生命活动的前提,请分析回答下列有关血糖调节的问题:(1)人体感染某病毒时,胰岛B细胞会被自身的免疫细胞破坏,引起Ⅰ型糖尿病,这是因为胰岛B细胞含有与该病毒相似的抗原(填物质).从免疫学角度分析,I型糖尿病是一种自身免疫病,据此推断,该病可通过注射胰岛素治疗.
(2)胰岛素可通过作用于下丘脑神经元抑制胰高血糖素的分泌,验证此现象的实验思路为:
将大小、体重等相同的大鼠随机分成两组,一组在其下丘脑神经元周围施加适量的胰岛素溶液,另一组施加等体积生理盐水.该实验的观察指标是血液中胰高血糖素的浓度.为使实验结果更明显,实验前应使实验大鼠处于空腹(饥饿)状态.
(3)日前,中科院陈雁研究组研究阐明了糖原代谢关键蛋白PPP1R3G在维持葡萄糖稳态中的作用,调节机理如图:
小鼠试验发现:饥饿时肝细胞中PPP1R3G蛋白基因的表达水平提高,使糖原合成酶(GS)的活性提高,从而能够在进食后的短时间内,快速合成肝糖原,导致血糖水平快速降低;进食后该基因表达水平则降低.据此推测PPP1R3G基因的表达受进食和饥饿周期调控.该研究揭示了一个全新的餐后血糖调节机制.
分析 自身免疫病是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病.胰岛素是人体内唯一降低血糖的激素.胰高血糖素具有升高血糖的作用,与胰岛素具有拮抗作用.
解答 解:(1)胰岛B细胞会被自身的免疫细胞破坏的原因是胰岛B细胞含有与该病毒相似的抗原,从免疫学角度分析,I型糖尿病是一种自身免疫病,该病患者的胰岛B细胞受损导致胰岛素分泌不足,可以通过注射胰岛素注射治疗.
(2)根据题干分析,该实验的自变量是胰岛素的高低,因变量是胰高血糖素的浓度,所以实验的观察指标是血液中胰高血糖素的浓度.排除体内胰岛素空腹(饥饿)的实验大鼠可以使实验结果更明显.
(3)据图分析,饥饿时肝细胞中PPP1R3G蛋白基因的表达水平提高,使糖原合成酶(GS)的活性提高.根据题意,PPP1R3G基因的表达受进食和饥饿周期调控.
故答案为:
(1)抗原 自身免疫 胰岛素
(2)血液中胰高血糖素的浓度 空腹(饥饿)
(3)提高 进食和饥饿周期
点评 本题主要考查血糖平衡的调节,意在强化学生对相关知识的识记、理解与运用.
练习册系列答案
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2.将动物致病菌的抗原基因导入马铃薯制成植物疫苗,饲喂转基因马铃薯可使动物获得免疫力.以下是与植物疫苗制备过程相关的图和表.

表1 引物对序列表
表2 几种限制酶识别序列及切割位点表
请根据以图表回答下列问题.
(1)在采用常规PCR方法扩增目的基因的过程中,使用的DNA聚合酶不同于一般生物体内的DNA聚合酶,其最主要的特点是耐高温.
(2)PCR过程中退火(复性)温度必须根据引物的碱基数量和种类来设定.表1根据模板设计的两对引物序列,图2为引物对与模板结合示意图.请判断哪一对引物可采用较高的退火温度引物对B.
(3)目的基因插入质粒后,不能影响质粒的复制.载体构建过程需要的工具酶为限制酶和连接酶
(4)图1步骤3所用的DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列是否有专一性要求否
(5)为将外源基因转入马铃薯,图1步骤6转基因所用的细菌B通常为农杆菌.
(6)对符合设计要求的重组质粒T进行酶切,假设所用的酶均可将识别位点完全切开,请根据图1中标示的酶切位点和表2所列的识别序列,对以下酶切结果作出判断.
①采用EcoRI和PstI酶切,得到2种DNA片断.
②采用EcoRI和SmaI酶切,得到1种DNA片段.
表1 引物对序列表
| 引物对A | P1 AACTGAAATGTAGCTATC |
| 引物对B | P2 TTAAGTCCATTACTCTAG |
| 限制酶 | AluⅠ | EcoRⅠ | PstⅠ | SmaⅠ |
| 切割位点 | AG↓CT TC↑GA | G↓AATTC CTTAA↑G | CTGCA↓G G↑ACGTC | CCC↓GGG GGG↑CCC |
(1)在采用常规PCR方法扩增目的基因的过程中,使用的DNA聚合酶不同于一般生物体内的DNA聚合酶,其最主要的特点是耐高温.
(2)PCR过程中退火(复性)温度必须根据引物的碱基数量和种类来设定.表1根据模板设计的两对引物序列,图2为引物对与模板结合示意图.请判断哪一对引物可采用较高的退火温度引物对B.
(3)目的基因插入质粒后,不能影响质粒的复制.载体构建过程需要的工具酶为限制酶和连接酶
(4)图1步骤3所用的DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列是否有专一性要求否
(5)为将外源基因转入马铃薯,图1步骤6转基因所用的细菌B通常为农杆菌.
(6)对符合设计要求的重组质粒T进行酶切,假设所用的酶均可将识别位点完全切开,请根据图1中标示的酶切位点和表2所列的识别序列,对以下酶切结果作出判断.
①采用EcoRI和PstI酶切,得到2种DNA片断.
②采用EcoRI和SmaI酶切,得到1种DNA片段.
3.现在发现人群中有极少数XYY个体,其主要临床症状是男性不育.一患者父母正常,非近亲婚配,其他子女完全正常,无类似异常.假设所有个体有丝分裂均正常进行,则该病在家庭中发病的原因一定离不开哪种细胞中染色体的变化?( )
| A. | 初级卵母细胞 | B. | 次级卵母细胞 | C. | 次级精母细胞 | D. | 初级精母细胞 |