《Cell》公布了一项有关血糖调节的最新研究成果:研究者发明了一种可以将胚胎干细胞转化为β细胞的方法,在糖尿病小鼠模型中移植该β细胞后,小鼠迅速恢复正常的血糖水平;同时阐明了糖原代谢关键蛋白ATP841GDP在维持葡萄糖稳态中的作用,调节机理如下图:
(1)在小鼠试验中发现:饥饿时肝细胞中ATP841GDP基因的表达水平提高,使糖原合成酶(PS)的活性 ,从而能够在进食后的短时间内,快速合成 ,导致血糖水平快速降低。据此推测ATP841GDP基因的表达受 调节。
(2)人体感染某种病毒后,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 (物质)。上述研究在对I型糖尿病患者进行临床应用前,科学家还需解决患者对β细胞的 问题。有些II型糖尿病患者血液中胰岛素水平正常,但存在“胰岛素抵抗”,这与靶细胞有关,推测II型糖尿病的致病机理可能是 。
(3)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,对此进行验证的实验思路是:将小鼠随机分成两组,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,该实验的测量指标是 。
(4)胰岛素降解酶(IDE)是负责糖尿病易感性的蛋白,因为在体内它能从血液中移除胰岛素。IDE抑制剂的成功发现,为治疗糖尿病提供了新的方法。请据此分析:给糖尿病患者静脉注射胰岛素疗效不好的原因是 。
应用生物工程技术获得人们需要的生物新品种或新产品,是生物科学技术转化为生产力的重要体现。
请回答下列问题:
(1)在培育转基因牛的过程中,需要的工具酶是和,基因工程的核心步骤是。在基因表达载体中,目的基因的首端必须含有,它是识别和结合的部位。
(2)动物细胞培养过程中,培养环境中除须提供O2外还须混入一定量的CO2,CO2的主要作用是。为保证被培养的动物细胞处于无菌、无毒的环境,可以在细胞培养液中添加一定量的,以防培养过程中的污染。
(3)单克隆抗和血清抗体相比较,其最主要的优点在于。
(4)植物组织培养的关键步骤为和。
(5)动物体细胞核移植技术得到的动物,称为动物,试管动物需要通过、早期胚胎培养和胚胎移植步骤获得。
(6)生态工程建设所遵循的基本原理有:物质循环再生原理、原理、原理、整体性原理和系统学和工程学原理。
豆腐的品种有很多,红方腐乳因加入红曲而成红色,味厚醇香;糟方腐乳加入酒糟而酒香扑鼻;青方腐乳不加辅料,用豆腐本身渗出的水加盐腌制而成。豆腐乳的品种还会因豆腐的含水量、酒的种类和用量等因素而不同。就腐乳的制作回答下列问题:
(1)腐乳制作有多种微生物参与,其中起主要作用的是,在发酵过程中有哪些措施有利于该种微生物的生长?。
(2)豆腐发酵主要利用了微生物产生的,通过发酵,豆腐中营养物质的种类,且更易于消化和吸收。
(3)在腐乳制作过程中,抑制微生物的物质有盐、、等。盐的用量如何影响腐乳的质量?。
(4)含水量为左右的豆腐适于制作腐乳,若完成了腐乳制作,可以从等方面评价腐乳的质量。
松毛虫是马尾松林的害虫,会造成严重的经济损失和生态后果。通过向马尾松林引入灰喜鹊,可以有效控制虫害。请回答下列问题:
(1)为研究松毛虫种群数量变化规律,某同学尝试构建了数学模型如下图:在AB时间段,松毛虫每天增加4.5%,并呈“J”型增长,假设最初4000条,则20天后种群的数量为:N20=条。(用公式表示,不必计算结果)
(2)在这个生态系统中,松毛虫属于第营养级;灰喜鹊是消费者。
(3)CD时间段由于两者之间通过调节机制,使种群数量保持了动态平衡。
(4)可见引入灰喜鹊后,松毛虫数量明显下降,这种控制虫灾的方法属于防治,具有长效、环保等特点。
(5)信息传递普遍存在于生态系统中,蜜蜂与螳螂同属于益虫,其行为和语言引起了人们的极大兴趣。例如:蜜蜂在发现蜜源后,可通过跳“圆圈舞”或“摆尾舞”告知同伴蜜源的位置,这种信息属于信息。
(10分)在某一低浓度C02和适宜的温度条件下,测定小麦在不同光照强度条件下的光合速率,结果如下表,据表中数据回答问题:
光合速率与呼吸速率相等时光照强度(千勒克司) |
光饱和时光照强度(千勒克司) |
光饱和时CO2吸收量 (mg/100cm2叶·小时) |
黑暗条件下CO2释放量 (mg/100cm2叶·小时) |
|
小麦 |
3 |
9 |
32 |
8 |
本实验的自变量是。黑暗条件下小麦叶肉细胞能产生ATP的场所有和。
(2) 当光照强度超过9千勒克司时,小麦光合速率不再增加,此时的外界限制因素主要是。
(3) 当光照强度为3千勒克司时,小麦固定的CO2的量为(mg CO2/l00 cm2叶·小时),当光照强度为9千勒克司时,小麦固定的CO2的量为(mgC02/100cm2叶·小时)
(4) 为了探究高温(30℃)、强光照(15千勒克司)对小麦叶片与玉米叶片光合作用影响,研究小组设计了下表所示的实验方案:
组别 |
材料 |
试验条件 |
CO2吸收量(mg/100cm2叶·小时) |
1 |
小麦叶片 |
25℃、9千勒克司 |
a |
2 |
30℃、15千勒克司 |
b |
|
3 |
玉米叶片 |
25℃、9千勒克司 |
c |
4 |
30℃、15千勒克司 |
d |
① 若实验测得a≈b,则说明。
② 有人认为上述实验方案可去掉1、3组,你认为该做法是否可行?。请说出理由。。
(8分)请根据下图回答问题:
⑴神经调节的基本方式是,兴奋从图中的A通过(结构)传递到B,A和B的遗传物质相同,释放的物质不同,其根本原因是。人体内既能传导兴奋,又能分泌激素的细胞位于(结构)。
⑵去甲肾上腺素释放后(能或不能)被胆碱酯酶分解。
⑶已知某些神经元含有NO合成酶。中枢神经系统中的NO可弥散到另一神经元发挥其生理作用,并起到神经元间信息传递的作用。那么NO相当于一种。
⑷免疫调节是通过免疫系统实现的,免疫系统由免疫器官、和免疫活性物质组成,免疫系统正是通过防卫功能和功能实现它在维持稳态中的作用的。