回答下列有关生命调节的问题。
哺乳动物的下丘脑存在着与食欲有关的中枢。其中,摄食中枢决定发动摄食活动,饱中枢决定停止进食活动。瘦素是一种蛋白质类的激素,会对下丘脑的特定神经元起作用,调节食欲,相关调节过程见下图,其中甲~丁表示神经元,X~Z表示信号分子。瘦素能引起甲兴奋并分泌X,但抑制丙的兴奋并使Y、Z分泌量减少。
(1)除食欲中枢外,下丘脑中的调节中枢还有 (答出2个即可)
(2)正常情况下,人进食后,瘦素释放量增加,导致饱中枢兴奋,此时X与Y的比值_____ (增大/不变/减小);同时,食欲降低的另一个原因是______,导致摄食中枢兴奋性下降。
(3)大多数肥胖者血液中瘦素水平较高,但无饱感且食欲旺盛,据图推测,其可能原因是 ( )
A.甲分泌X的功能减弱
B.乙细胞膜上Y的受体缺失
C.丙细胞膜上的瘦素受体缺失
D. 与丁结合的Z分解速度减慢
(4)当“摄食中枢”的兴奋性增加时,减少下丘脑细胞分泌相关激素,此变化通过垂体,将减弱和
两种靶腺的活动,从而影响动物体内的能量消耗。缺氧一段时间后,下丘脑神经元的功能受损,影响其兴奋性,静息电位水平是影响细胞兴奋性水平的因素之一。为探究不同缺氧时间对神经元兴奋性的影响,研究人员将神经元置于含氧培养液中,测定单细胞的静息电位和阈强度 (引发神经冲动的最小电刺激强度),再将其置于无氧培养液中,定时测定,结果如图1、2所示。
(5)图1中静息电位是以细胞膜的 侧为参照,并将该侧电位水平定义为0mV。下面四种测量方式,能测出静息电位数值的是 ( )
(6)给予对照组神经元30pA强度的电刺激,则神经纤维膜外电位变化是____________,然后缺氧处理20min,给予相同强度的电刺激, (能/不能)测到神经冲动。
(7)据图1和2分析,下列相关叙述合理的是 ( ) (多选)
A.当静息电位由-60mV变为-65mV时,神经元更易于兴奋
B.缺氧20 min,神经元不容易兴奋,从而节省了能量
C.缺氧大于25min后,神经元易于兴奋,说明缺氧不损伤神经元
D.缺氧一段时间后影响细胞的离子主动运输,导致膜电位异常
补充正常凝血因子F8可以治疗甲型血友病,因此可以利用转基因技术人工生产F8。
某种大肠杆菌的质粒中含有β-半乳糖苷酶α片段序列(图2),大肠杆菌的DNA分子中则含有β-半乳糖酶ω片段序列(图1),由于天然大肠杆菌同时具备这两种片段序列,可以使培养基中含有X-gal底物转变成蓝色产物,当缺少任意一个α或ω片段序列,X-gal底物不能转变成蓝色产物。HindⅢ、 EcoRI、BamHI分别为三种限制性内切酶,下图3中箭头所指为三种限制酶的切点。
⑴要能筛选出转基因菌种,应选用的限制性内切酶是,选择的依据是。
⑵限制酶作用于DNA的部位是
A.氢键 | B.糖苷键 | C.磷酸二酯键 | D.肽键 |
⑶控制F8的基因也可以通过人体细胞相应的mRNA来合成,该合成的过程称为。将经转基因技术处理过的质粒导入大肠杆菌后,再将大肠杆菌接种到含有X-gal底物的培养基培养一段时间后,培养基中出现较多的蓝色菌落,这是因为。
Ⅰ.人类的甲型血友病为伴X隐性遗传疾病,致病基因用字母h表示;粘多糖病、葡萄糖—6磷酸脱氢酶缺乏症(俗称蚕豆黄)均为单基因遗传病,其中粘多糖病基因与正常基因可用字母A或a表示,蚕豆黄病基因与正常基因可用字母E或e表示。
下列为甲、乙家族通婚的遗传系谱图(图1),通婚前,甲家族不具有粘多糖致病基因,乙家族不具有蚕豆黄致病基因。请据图回答。
⑴Ⅰ-2不具蚕豆黄致病基因,可推知由常染色体上基因控制的疾病是。
⑵在人群中,平均每2500人中有1位粘多糖病患者,Ⅱ-6产生具粘多糖致病基因配子的几率是,Ⅱ代的5号与6号再生一个患两种病孩子的机率是。
⑶选择人群中与Ⅰ-1与Ⅰ-2的基因型一致的婚配家庭进行统计调查,结果发现他们所生子女中,儿子的表现型及其比例是血友病兼蚕豆黄病:仅血友病:仅蚕豆黄病:正常为9:1:1:9,Ⅰ-1的基因型是,理论上Ⅰ-1与Ⅰ-2再生一个与Ⅱ-4基因型相同的孩子的几率是。
⑷Ⅳ-3号在孕期进行胚胎细胞染色体检验,发现第7号、第9号染色体因为彼此交叉互换而与正常人不同,(见下图2)。已知7号染色体的片段重复会出现胚胎流产,9号染色体的部分片段减少会出现先天痴呆。Ⅳ-3号细胞中的基因组成是否有变化?;上述2条染色体变异类型分别为;Ⅳ-3号将会出现现象。
Ⅱ.正常基因可以控制合成凝血因子F8,甲型血友病的产生是因为控制合成凝血因子F8的基因的中间部分碱基缺失,不能合成凝血因子F8。为了探明Ⅳ-2的病因,医院对上述遗传系谱图中的Ⅲ、Ⅳ代成员的该等位基因片段进行了PCR扩增,然后对扩增产物进行凝胶电泳,电泳的结果如下图3:
⑴从DNA分子上将上述相关基因片段取出,需要酶。
⑵Ⅲ-3的基因型是(只考虑血友病及其相对性状)。
⑶根据电泳结果与遗传系谱图,推论Ⅳ2的无血友病XXY症的形成原因。
科学家在研究北美两种不同物种果蝇(种1与种2)的进化过程时发现,在百万年之前,北美大陆只有一种果蝇,其基因型aabbccDDeeff。随后不同区域的果蝇出现了不同的基因(见下图);当基因A与B同时出现个体中会发生胚胎早亡;同样,基因C与D或E与F同时出现也有胚胎期早亡现象。
⑴甲地所有的果蝇称为。
⑵北美大陆不同区域在阶段I出现了基因的差异,这种变化说明基因突变的特性。
⑶果蝇最多只能飞跃邻近两地的距离。对历史阶段Ⅰ而言,甲地与乙地果蝇之间的差异可能属于多样性,判断的理由是;甲、丙两地的果蝇之间的差异可能属于多样性。
⑷北美大陆在阶段Ⅱ时,一些地区的果蝇消失,其消失的原因可能有(多选)
A.果蝇不适应逐渐改变的环境 | B.环境导致果蝇基因定向突变 |
C.突变产生了新的致胚胎早死基因 | D.可逆性突变使两地果蝇基因相同 |
⑸甲地与戊地果蝇最终进化成两个物种,运用现代综合进化理论解释其可能主要原因:,最终导致生殖隔离。
⑹若甲地果蝇(种1)一个基因组含有15000个基因,甲地共有果蝇50000只;戊地果蝇(种2)一个基因组比甲地果蝇多了25个新基因,戊地共有果蝇38000只。比较两地的果蝇种群基因库的大小:
⑺整个美洲大陆从最初的一种果蝇(基因型aabbccDDeeff)发展至今已有许多种果蝇,这种进化现象称为。
利 用红外测量仪可以灵敏地测量密闭小室中的CO2浓度变化。现有两个密闭透光的小室,容积为1L,分别放置叶面积均为10cm2的A、B两种植物的叶片。给予某强度的光照,测量小室中每小时CO2的浓度,假设结果如下图1所示;图2中曲线①、②为小室中植物A、B随着光强度变化所测得的CO2吸收量(不考虑温度对呼吸量的影响)。请据图分析回答:
⑴图1显示,A、B两种植物所处的密闭小室中 CO2浓度变化趋势均是逐渐降低,其原因是________。CO2浓度降低到一定水平后不再降低且维持在这个水平上,其原因是。
⑵图1所在光强度下A、B植物的光合总量分别是________ mg/L/10cm2/h、______ mg/L/10cm2/h。
⑶图2中表示A植物的曲线是(填①或②)。
⑷假如图1测定时的光强度为7千勒克司,则图2中的m、n值分别为____mg/L/10cm/h、____ mg/L/10cm/h。
图2中,能使一种植物能积累有机物,另一种植物消耗有机物的光照强度范围约在千勒克斯之间。
乙酰胆碱(Ach)属于一种兴奋性神经递质。实验人员为研究Ach浓度与反应时间及其作用部位的关系,设计实验方法如下图所示,在A处注入不同浓度的Ach,B处给予恒定刺激,C、D处分别为灵敏感应时间测量点。实验前先将轴突中原有的突触小泡除去。
(1)通常情况下,突触小泡释放神经递质的方式是,该方 式与细胞膜的结构特性相关。
⑵图中属于突触前膜的结构编号是;实验之初要除去轴突中原有突触小泡的目的是。
⑶下表为在不同浓度的Ach刺激下C、D两处感受信号所用的时间。请分析回答:
Ach浓度(mmol/mL) |
C处感受刺激时间(ms) |
D处感受刺激时间(ms) |
0.1 |
5.00 |
5.56 |
0.2 |
5.00 |
5.48 |
0.3 |
5.00 |
5.31 |
0.4 |
5.00 |
5.24 |
C处与D处的数据说明:___。 |
⑷生物体内细胞间信息传递的方式有多种,心肌细胞在高度紧张时接受的信息分子有。
⑸神经一肌肉接头的结构和功能与突触类似 。当兴奋传导至突触小体时,突触间隙中的Ca2+通过突触前膜上的Ca2+通道内流,导致突触小泡与突触前膜融合,释放神经递质,引起肌肉收缩。肉毒毒素是一种神经毒素,能特异地与突触前膜上Ca2+通道结合。用肉毒素除皱会导致面部表情僵化,甚至面瘫,其原因是。