题目内容
【题目】不久前去世的英国著名物理学家霍金患有肌肉萎缩性侧索硬化症(ALS)俗称“渐冻人”,该病也叫运动神经元病,是累及上运动神经元(大脑、脑干、脊髓),又影响到下运动神经元(颅神经核、脊髓前角细胞)及其支配的躯干、四肢和头面部肌肉的一种慢性进行性变性疾病。临床上常表现为上、下运动神经元合并受损的混合性瘫痪。风靡全球的“ALS冰桶挑战赛”活动的初衷是为了让人们了解并体会被称为“渐冻人”的罕见病,同时为患者募捐治病。科学家尝试从不同角度揭示“渐冻人”病因根据所学知识回答下列问题。
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(1)如图为“渐冻人”的某反射弧,若刺激Ⅲ处,在③处______(“能”或“不能”)检测到神经递质的释放,若以针刺S“渐冻人”______(“能”或“不能”)感觉到疼痛。
(2)ALS有20%的病例是由于基因和DNA变化而引起的,生理学中这类病例属于______病。
(3)有学者指出,肌肉萎缩性侧素硬化症病因是自由基攻击神经细胞内的______,加快神经细胞衰老;也有学者指出,其病因是某些因子激活人体的免疫反应去对抗运动神经元,造成运动神经元的死亡,从免疫角度分析该病属于______病。
(4)研究发现“渐冻症”的病因之一是由于运动神经元中D﹣丝氨酸分解酶基因发生变异,导致D﹣丝氨酸分解酶功能降低,进而使激活神经的D﹣丝氨酸增加并蓄积,破坏了运动神经元的正常功能,引起肌肉萎缩。请提供一种治疗该病的设想:___________。
【答案】能 能 遗传病 磷脂、蛋白质、DNA 自身免疫病 植入正常的神经干细胞或将变异的D﹣丝氨酸分解酶基因替换或注射能够提高D﹣丝氨酸分解酶活性的药物
【解析】
本题是关于神经传导和传递的问题,图像反射弧的中枢在脊髓,图中①是传入神经,③是突触结构,②是传出神经。
(1)Ⅲ位于传入神经纤维上,③是传出神经,刺激Ⅲ处,在③处能检测到神经递质的释放;由于渐冻人的上下运动神经元,传入神经元正常,因此,以针刺S“渐冻人”能感觉到疼痛。
(2)遗传病是由于遗传物质改变引起的疾病,ALS有20%的病例是由于基因和DNA变化而引起的,生理学中这类病例属于遗传病。
(3)细胞衰老的自由基学说是指自由基攻击自身的细胞的磷脂,蛋白质或者DNA,因此,认为肌肉萎缩性侧素硬化症病因是自由基攻击神经细胞内的磷脂、蛋白质、DNA,加快神经细胞衰老;也有学者指出,其病因是某些因子激活人体的免疫反应去对抗运动神经元,造成运动神经元的死亡,从免疫角度分析该病属于自身免疫病。
(4)研究发现“渐冻症”的病因之一是由于运动神经元中D﹣丝氨酸分解酶基因发生变异,导致D﹣丝氨酸分解酶功能降低,进而使激活神经的D﹣丝氨酸增加并蓄积,破坏了运动神经元的正常功能,引起肌肉萎缩。因此我们可以替换正常的神经细胞或者正常的基因,或者提高有关酶的活性,所以思路为植入正常的神经干细胞或将变异的D﹣丝氨酸分解酶基因替换或注射能够提高D﹣丝氨酸分解酶活性的药物。
【题目】生物兴趣小组试图探究山羊的瘤胃中的微生物对尿素是否有分解作用,设计了以下实验,并成功筛选到能降解尿素的细菌(目的菌)。培养基成分如表所示,实验步骤如图所示。请分析回答问题:
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KH2PO4 | 1.4g |
Na2HPO4 | 2.1g |
MgSO47H2O | 0.2g |
葡萄糖 | 10g |
尿素 | 1g |
琼脂 | 15g |
溶解后自来水定容到1000mL | |
(1)该实验中所用培养基在成分上的特殊要求是___ 。培养基中葡萄糖可以为细菌提供___ 。
(2)实验中所用锥形瓶、试管都必须进行灭菌,常用的灭菌方法是___。图中接种的方法为___ 法,获得单菌落后继续筛选。实验过程中,除了需将接种后的平板放在适宜的环境中培养一段时间,还需设置一在相同条件下培养的“未接种的空白平板”的对照实验,其目的是___。
(3)为进一步确定取自瘤胃中液体的适当稀释倍数,将接种的培养皿放置在37℃恒温培养箱中培养2448h,观察并统计具有红色环带的菌落数,结果见下表,其中___倍的稀释比较合适。用该方法统计的细菌数目会比实际数目___(偏大/基本相同/偏小),其原因是___ 。
稀释倍数 | 103 | 104 | 105 | 106 | 107 |
菌落数 | >500 | 367 | 248 | 36 | 18 |