10.糖尿病是一种慢性代谢类疾病.科研人员为探索糖尿病的治疗方法,做了如下研究.
(1)由于胰岛素可促进细胞摄取并利用葡萄糖,抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,对机体的糖代谢起作用,故可用于糖尿病的治疗.
(2)实验一:将肝脏细胞分为甲、乙两组,甲组中加入高浓度胰岛素,乙组不加胰岛素,适宜条件下培养24小时后,各取出等量细胞,分别用含一定浓度胰岛素的培养液继续培养,同时设置无细胞的空白组.24小时后,测定培养液中存留的葡萄糖浓度,用于计算各组细胞的葡萄糖消耗率.
①甲组细胞的葡萄糖消耗率的计算公式为(空白组葡萄糖浓度-甲组葡萄糖浓度)/空白组葡萄糖浓度×100%.
②实验结果显示甲组葡萄糖消耗率明显低于乙组,表明经高浓度胰岛素处理后,再次施加胰岛素对细胞的作用效果降低.推测使用胰岛素治疗糖尿病,一段时间后疗效会降低.
(3)实验二:取实验一中经高浓度胰岛素处理过的肝脏细胞,分别用不同浓度的FGF-21(一种可影响糖代谢的细胞因子)和胰岛素处理后,得到葡萄糖消耗率如表1所示.
表1不同处理条件下细胞的葡萄糖消耗率
FGF-21浓度
葡萄糖消耗率%
胰岛素浓度
0
nmol/L
0.1
nmol/L
10
nmol/L
1000
nmol/L
0nmol/L11.11330
0.1nmol/L1.192550
10nmol/L4243360
1000nmol/L12325573
由表1可以看出,FGF-21与胰岛素均有促进细胞吸收(或利用或消耗)葡萄糖的作用,在此作用上两者存在协同关系.
(4)实验三:GLUT1与GLUT4是细胞膜上的葡萄糖转运蛋白.另取实验一中经高浓度胰岛素处理过的肝脏细胞,检测不同处理组的两种蛋白的表达水平,结果如表2所示.
表2 不同条件下两种蛋白的表达水平

表达水平
组别
GLUT1GLUT4
对照1.21.2
胰岛素处理1.22.5
FGF-21处理2.31.2
胰岛素+FGF-21处理33.3
由表2可知,胰岛素主要促进GLUT4的表达,FGF-21主要促进GLUT1的表达;当二者同时使用时,胰岛素或FGF-21均增强(增强/减弱)对方上调相应蛋白表达的能力.
(5)为取得持续有效的治疗效果,请你结合上述研究结果提出一个治疗糖尿病的方案:胰岛素用量适当减少并与FGF-21联合使用.
7.为了研究不同条件对铜绿微囊藻(一种单细胞藻类,也是引起水华的藻类物种之一)生长、繁殖的影响,科研人员开展了相关实验,具体结果如图1、2所示.为了调查不同季节浮游藻类的种类和数量的变化,科研人员还对某小型湖泊水体进行采样、分析,具体结果如图3所示.请分析回答:

(1)在对每次采集的水样测定铜绿微囊藻密度前,需要先搅拌培养液,其直接作用是使藻细胞混合均匀(同时防止细胞结团,影响计数),然后在培养瓶中吸取样液,滴加在血球计数板上的盖玻片边缘,待培养液渗入且藻细胞全部沉降到计数室的底部,再利用显微镜观察、计数,进而计算出藻细胞密度.
(2)分析图1、2可知,最不利于铜绿微囊藻生长、繁殖的温度和光照强度分别是20°C、9000Lx.
(3)罗氏沼虾以绿藻、蓝藻等单细胞藻类为食物.科研小组又对该湖泊中的罗氏沼虾的能量流动情况进行分析,结果如表(数字为能量值,单位是KJ/(cm2•a))
藻类同化的能量沼虾摄入藻类中的能量沼虾粪便中的能量沼虾用于生长发育和繁殖的能量沼虾呼吸作用散失的能量
150.647.825.41.221.2
据表分析,从藻类到罗氏沼虾的能量传递效率为14.9%(小数点后保留一位小数).
(4)分析图3可知,一年四季中,该湖泊最容易发生水华的季节为秋季.从生物的种间关系角度考虑,控制水体中藻类生长、繁殖的措施主要有放养以藻类为食的鱼类,控制藻类、利用病毒控制藻类等.
4.请回答下列有关实验的问题:
(1)在生物实验室里,有下列试剂供实验时选用:①质量分数为15%的HCl溶液;②0.5g/mL的蔗糖溶液;③质量分数为0.2%的秋水仙素溶液;④0.01g/mL的龙胆紫溶液.如果要观察植物细胞的染色体形态,要选用的试剂有①④(填序号).欲使普通小麦的单倍体植株结实,可选用试剂③(填序号)处理幼苗.如果用试剂②处理紫色洋葱鳞片叶外表皮的临时装片,过一段时间后,用清水代替试剂②处理再次处理,整个过程中在高倍镜下观察到的现象是发生质壁分离,且不能复原.
(2)核辐射会诱导细胞凋亡.人白细胞介素18(IL-18)能促进免疫细胞的增殖和分化,提高机体免疫功能.某科研小组开展了“IL-18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用“的研究:选取若干实验小鼠,随机分成三组:①组无辐射损伤; ②组辐射损伤(60Co照射,下同);③组先同量辐射损伤,1天后注射IL-18.14天后分别取各组小鼠脾细胞进行体外培养,在培养了0h、12h、24h、48h后,进行细胞凋亡检测,得到的细胞凋亡相对值如表:
组别处理方法0h12h24h48h
无辐射损伤0.0460.0560.0480.038
辐射损伤0.4600.4200.5300.520
辐射损伤+IL-180.2390.2650.2790.269
从表中数据可知,细胞凋亡相对值越小,说明发生凋亡的脾细胞数目越少;从②③(组别)两组数据可知,IL-18能抑制脾细胞凋亡.
科研小组还设置了第④组实验,方法是先注射IL-18,3天后进同量辐射损伤,14天后的实验操作同前三组,与第③组相比,设置第④组的目的是比较核辐射前后注射IL-18对抑制脾细胞凋亡的影响.
(3)一氧化氮与乙酰胆碱都是与学习记忆有关的神经递质,一氧化氮合成酶(NOS)能促进细胞内一氧化氮的合成.下列为某科研团队探究DHA增加学习记忆的分子机制的实验方案:
材料与试剂:食用油,添加DHA的食用油,普通饲料,若干只生理状况相同的初断乳大鼠.
实验步骤:
第一步:将初断乳大鼠随机分成4组,编号A、B、C、D.
第二步:每日经口灌喂食物,组成见表
组别A组B组C组D组
食物普通饲料普通饲料+小剂量
添加DHA的食用油
普通饲料+大剂量
添加DHA的食用油
第三步:饲养8周后,测定脑组织中乙酰胆碱酶AChE和NOS的活性,结果如下:
组虽A组B组C组D组
AChE活性(U/mg)0.40.50.70.8
NOS活性(U/mg)1.41.21.82.0
一氧化氮与乙酰胆碱从突触前膜释放的方式分别是自由扩散、胞吐.方案中B组实验采用的食物是普通饲料+食用油.选用初断乳大鼠而不选成熟大鼠的原因是成熟大鼠发育完全,学习记忆能力不易受外界因素影响.
 0  117828  117836  117842  117846  117852  117854  117858  117864  117866  117872  117878  117882  117884  117888  117894  117896  117902  117906  117908  117912  117914  117918  117920  117922  117923  117924  117926  117927  117928  117930  117932  117936  117938  117942  117944  117948  117954  117956  117962  117966  117968  117972  117978  117984  117986  117992  117996  117998  118004  118008  118014  118022  170175 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网