人在安静状态下,血液中一定浓度的CO2对维持呼吸中枢兴奋是必要的。人剧烈运动后,血液中CO2浓度升高,通过如下图所示的调节过程使CO2加速排出。请回答:
(1)人体细胞中CO2产生的场所是 ,以 方式排出细胞。
(2)图中CO2浓度升高时导致呼吸加快,其调节方式为 ,呼吸中枢位于 。兴奋在神经纤维上传导时,膜内局部电流方向与兴奋传导方向 (“相同”或“相反”)。
(3)低O2也是调节呼吸的刺激因素。严重肺气肿病人长时间CO2潴留使中枢化学感受器对的刺激作用发生适应,此时低O2对外周化学感受器的刺激成为调节呼吸的主要刺激。
①写出低O2刺激外周化学感受器调节呼吸的反射弧:
(用箭头和文字表示)。
②低O2对中枢的直接作用是抑制,从代谢角度分析原因是 。
③严重肺气肿病人常常需要吸氧来缓解症状,吸氧时不能吸入纯氧或氧浓度过高的氧气,原因是 。
胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术,可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。
(1)从良种母牛采集的卵母细胞,都需要进行体外培养,其目的是;从良种公牛采集的精子需后才能进行受精作用。
(2)在体外培养受精卵时,除了给予一定量的
以维持细胞呼吸外,还需要提供气体以维持。
(3)图中过程
称为,它在胚胎工程中的意义在于。
(4)研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器,需将目的的基因导入牛受精卵,最常用的导入方法是;获得转基因母牛后,如果即说明目的基因已经表达。
为了更好的揭示人体生理功能的调节机制,可用猴进行科学实验(如下图)。请回答下列问题:
(1)实验猴右手指受到电刺激时,会产生缩手反应。在此反射的反射弧中,神经冲动是向传递的。头部电极刺激大脑皮层某区域引起猴右手运动,其兴奋传递过程是:中枢兴奋--传出神经兴奋--神经末梢释放------后膜电位变化--右手部肌肉收缩。若某动物离体神经纤维在两端同时受到刺激,产生两个同等强度的神经冲动,两冲动传导至中点并相遇后会。
(2)试验猴受到寒冷刺激,皮肤温度传感器兴奋,经传入神经引起兴奋,导致分泌增加,机体产热增多以维持体温稳定。此调节方式为。
(3)试验猴对屏幕上呈现的某些影像会产生明显的应激反应。在受到多次此类影像刺激后,猴出现应激性高血糖症。长生这一结果的直接原因是导致了糖代谢一场。
(4)猴大脑皮层下的某区域出现病理性损伤后,表现为日排尿量异常增多、饮水剧增。推测脑内区域被损伤,引起了缺乏。
【生物-生物技术实践】
生物柴油是一种可再生的清洁能源,其应用在一定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗,科学家发现,在微生物M产生的脂肪酶作用下,植物油与甲醇反应能够合成生物柴油(如下图)。
(1)用于生产生物柴油的植物油不易发挥,宜选用、方法从油料作物中提取。
(2)筛选产脂肪酶的微生物
时,选择培养基中的添加的植物油为微生物生长提供,培养基灭菌采用的最适方法是法。
(3)测定培养液中微生物数量,可选用法直接计数;从微生物
分离提取的脂肪酶通常需要检测,以确定其应用价值;为降低生物柴油生产技术,可利用技术使脂肪酶能够重复使用。
(4)若需克隆脂肪酶基因,可应用耐热
聚合酶催化的技术。
铁蛋白是细胞内储存多余
的蛋白,铁蛋白合成的调节与游离的
、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白
起始密码上游的特异性序列,能与铁调节蛋白发生特异性结合,阻遏铁蛋白的合成。当
浓度高时,铁调节蛋白由于结合
而丧失与铁应答元件的结合能力,核糖体能与铁蛋白
一端结合,沿
移动,遇到起始密码后开始翻译(如下图所示)。回答下列问题:
(1)图中甘氨酸的密码子是,铁蛋白基因中决定 的模板链碱基序列为。
(2)
浓度低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了,从而抑制了翻译的起始;
浓度高时,铁调节蛋白由于结合而丧失与铁应答元件的结合能力,铁蛋白
能够翻译。这种调节机制既可以避免对细胞的毒性影响,又可以减少。
(3)若铁蛋白由n个氨基酸组成.指导其合成的
的碱基数远大于3n,主要原因是。
(4)若要改造铁蛋白分子,将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG),可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现,即由。
人体血糖浓度的相对稳定受多种因素影响。现有甲、乙、丙三人,甲正常,乙的胰岛
细胞被自身免疫反应所破坏,丙的胰岛
细胞功能正常,体内含有抗胰岛素受体的抗体。
请回答下列问题:
(1)甲在某次运动前后血糖浓度的变化如右图所示。
段血糖浓度下降的直接原因是,
段血糖浓度升高主要是由于血液中肾上腺素和的明显增加引起的。
(2)用斐林试剂对甲、乙、丙三人空腹时尿样进行检测,水浴加热后观察到的颜色分别是。从激素调节机制分析,乙尿样检测结果产生的原因是。
(3)给丙注射胰岛素(填"能"或"不能")有效调节其血糖水平,原因是。