题目内容
【题目】为探究亲代小鼠长期摄入高碘对子鼠血清中甲状腺激素含量的影响及硒的干预作用,某研究小组进行了如下实验:取若干生理状态相同的亲代小鼠随机分为3组,进行不同的处理,饲养四个月后雌雄交配,子鼠出生后测定血清中甲状腺激素的含量。处理方法及结果见下表:
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回答下列问题:
(1)碘在哺乳动物体内的主要作用是_________________________________。
(2)该实验可得到的结论是____________________________________________。为确保实验的严谨性,还需要增加___________处理组
(3)与正常对照组比较,请预测高碘组子鼠血清中促甲状腺激素含量的变化:___________,分析其原因是:_________________________________。
【答案】合成甲状腺激素的原料 高碘会抑制甲状腺激素的合成,加硒能缓解高碘的抑制作用 单独加硒 高于对照组 高碘组子鼠血清中甲状腺激素较正常组低,通过负反馈调节对下丘脑、垂体的抑制作用减弱,导致促甲状腺激素含量升高
【解析】
本题以反映实验结果的表格信息为情境,考查学生对甲状腺激素分泌的分级调节等相关知识的识记和理解能力,以及对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力,。
(1) 碘是合成甲状腺激素的原料。
(2)表中信息显示:高碘组的子鼠血清中甲状腺激素的含量明显低于正常对照组,高碘加硒组的子鼠血清中甲状腺激素的含量比高碘组的高,但仍然低于正常对照组,说明小鼠长期摄入高碘会抑制甲状腺激素的合成,加硒能缓解高碘的抑制作用。为确保实验的严谨性,还需要增加单独加硒处理组,测定子鼠血清中甲状腺激素的含量,并与正常对照组进行比较。
(3)甲状腺激素的分泌存在分级调节与反馈调节。高碘组子鼠血清中甲状腺激素含量较正常对照组低,通过负反馈调节对下丘脑、垂体的抑制作用减弱,使垂体分泌的促甲状腺激素增多,导致促甲状腺激素含量升高,因此高碘组子鼠血清中促甲状腺激素含量高于对照组。
【题目】阿尔茨海默病是一种持续性神经功能障碍,患者脑部大多有β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积形成的斑块且患者神经元会发生“过劳死”。淀粉样前体蛋白(APP)的酶切片段被分泌到细胞外发挥功能,其中一段会形成Aβ,因此以往研究更多关注在Aβ上。然而针对Aβ研发的药物在近年均被证明无效,为寻找阿尔茨海默病的新治疗途径,研究者希望通过实验了解APP其他酶切片段(比如sAPPα)的生理功能。
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(1)由于APP蛋白集中表达于神经元突触部位,研究者推测,分泌的sAPPα可能与突触部位细胞表面的_______结合,进而影响神经调节。经过筛选,发现sAPPα能与GABABR蛋白结合。为确定sAPPα与GABABR蛋白的结合区域,研究者分别构建了含_____、编码GABABR不同亚基的目的基因、一段特殊多肽(HA)的基因以及终止子的_________,转入细胞。
(2)将sAPPα加入实验组转基因细胞的培养基中一段时间,去除培养基,利用特异性荧光抗体可分别标识出细胞膜上的GABABR蛋白不同亚基及sAPPα。虽然GABABR蛋白不同亚基的抗体较难获得,但研究者可用共转入细胞的_____________标识出细胞膜上表达的GABABR蛋白亚基,因为______________。根据图1实验结果,可知sAPPα仅与GABABR1a亚基相结合,判断依据是 ____________。
(3)为研究sAPPα对神经元电信号的影响,在体外培养自身不表达APP蛋白的神经元,并在实验组细胞的培养基中加入sAPPα,对比神经元电信号的变化(如图2),可知_________________。
(4)进一步研究显示,sAPPα通过图3所示途径影响神经元之间的信号传递。请结合图3内容,解释sAPPα的作用机理________。
(5)最终,研究者发现sAPPα中一个由17个氨基酸组成的多肽片段(APP 17mer)就具有sAPPα的生理功能。为验证该多肽在生物个体水平是否有效,有人设计了以下实验方案:
将同一批正常小鼠分为两组,一组为实验组,一组为对照组。
组别 | 实验处理 | 检测 |
实验组 | 给小鼠喂食人工合成的该多肽片段(APP 17mer) | 分别检测实验组和对照组小鼠海马神经元的电信号 |
对照组 | 给小鼠喂食清水 |
①请指出该实验方案存在的缺陷:_____。
②请改进本实验方案(写出实验组和对照组处理):___________。
(6)本研究对阿尔茨海默病治疗的启发是______________。