【題目】目前我國糖病患病率已高達97%,部分患者的病因與胰島B細胞受損有關,下圖表示胰島B細胞分泌胰島素的過程。

1)當細胞外液葡萄糖濃度升高,葡萄糖以_________方式被轉運到胰島B細胞內參與___________過程,使細胞中ATP/ADP比值上升,進而關閉ATP敏感的K+通道導致Ca2+進入細胞,Ca2+濃度的上升促進含有胰島素的囊泡___________,最終釋放胰島素。

2)胰島素依賴性糖尿病(IDDM)是一種自身免疫病。為驗證單核巨細胞釋放的白細胞介素IL-1β對胰島B細胞的損傷效應,科研人員進行了如下實驗。

組別

胰島B細胞

IL-1β

FDP

基礎胰島素水平

高糖胰島素水平

線粒體酶活性

NO

A

+

-

-

426

205

100

85

B

+

237

90

46

458

C

+

359

171

85

187

(注:FDP對胰島B細胞有顯的保護功能:+代表加入。-代表不加)

請在表中相應空格處填寫“+”或“-”將實驗步驟補充完整_______

由表中倍息推測,在糖尿病人體內,I L-1β通過與胰島B細胞表面的__________結合,導致NO合成酶基因異常表達,NO含量________ ,誘導胰島B細胞損傷;同時NO影響___________________,使得ATP生成減少,導致胰島素分泌異常。

3)針對上述IDDM患者,提出兩種合理的治療方案:_______________________________

【答案】協(xié)助擴散 細胞呼吸 移動并與細胞膜融合

組別

胰島B細胞

IL-1β

FDP

基礎胰島素水平

高糖胰島素水平

線粒體酶活性

NO

A

+

-

-

426

205

100

85

B

+

+

-

237

90

46

458

C

+

+

+

359

171

85

187

特異性受體 升高 影響線粒體酶的活性 ①抑制IL-1β釋放或作用;②)抑制NO合成酶合成或發(fā)揮作用;③補充FDP等能保護胰島B細胞的物質;④補充胰島素;⑤基因治療等(任選兩項即可)

【解析】

機體內血糖平衡調節(jié)過程如下:當血糖濃度升高時,血糖會直接刺激胰島B細胞引起胰島素的合成并釋放,同時也會引起下丘腦的某區(qū)域的興奮發(fā)出神經支配胰島B細胞的活動,使胰島B細胞合成并釋放胰島素,胰島素促進組織細胞對葡萄糖的攝取、利用和貯存,從而使血糖下降;當血糖下降時,血糖會直接刺激胰島A細胞引起胰高血糖素的合成和釋放,同時也會引起下丘腦的另一區(qū)域的興奮發(fā)出神經支配胰島A細胞的活動,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通過促進肝糖原的分解和非糖物質的轉化從而使血糖上升,并且下丘腦在這種情況下也會發(fā)出神經支配腎上腺的活動,使腎上腺素分泌增強,腎上腺素也能促進血糖上升。

1)當細胞外液葡萄糖濃度升高且高于細胞內葡萄糖濃度時,葡萄糖順濃度梯度以協(xié)助擴散的方式被轉運到胰島B細胞內,圖中顯示,葡萄糖參與細胞呼吸過程,使細胞中ATP/ADP比值上升,進而關閉ATP敏感的K+通道導致Ca2+進入細胞,Ca2+濃度的上升促進含有胰島素的囊泡移動并與細胞膜融合,通過胞吐方式釋放胰島素。

2)為驗證單核巨細胞釋放的白細胞介素IL-1β對胰島B細胞的損傷效應,根據(jù)單一變量原則,A組為對照組,不加白細胞介素IL-1β,而B、C組都應加入白細胞介素IL-1βFDP對胰島B細胞有明顯的保護功能,C組胰島素水平高于B組,說明C組胰島B細胞得到了有效的保護,所以B組加入了FDP

①表中相應空格處填寫“+”“-”如下

組別

胰島B細胞

IL-1β

FDP

基礎胰島素水平

高糖胰島素水平

線粒體酶活性

NO

A

+

-

-

426

205

100

85

B

+

+

-

237

90

46

458

C

+

+

+

359

171

85

187

②根據(jù)表中倍息推測,在糖尿病人體內,白細胞介素IL-1β通過與胰島B細胞表面的特異性受體結合,導致NO合成酶基因異常表達,NO含量含量增多,誘導胰島B細胞損傷,同時NO影響線粒體酶的活性,使得ATP生成減少,導致胰島素分泌異常,從而表現(xiàn)糖尿病。

3)因為IL-1βNO合成酶都可以損傷胰島B細胞,FDP可以保護胰島B細胞,故可采用的方法有:①抑制IL-1β釋放或作用;②)抑制NO合成酶合成或發(fā)揮作用;③補充FDP等能保護胰島B細胞的物質;④補充胰島素;⑤基因治療等。

練習冊系列答案
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【題目】下圖是某生態(tài)系統(tǒng)一條食物鏈中的三個種群一年內能量流動動統(tǒng)計的部分數(shù)據(jù)。下列相關敘述正確的是(

A.三個種群組成的食物鏈是Ⅰ→Ⅱ→Ⅱ

B.種群II全部生物的呼吸消耗能量為6.95×107kJ

C.不同營養(yǎng)級之間的能量流動以有機物為載體

D.第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率為10%

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2)分析數(shù)據(jù)可知,脫硫石膏對________層土壤的改良效果更顯著。

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選項

細胞Ⅰ

細胞Ⅱ

物質E

物質F

A

下丘腦細胞

垂體細胞

促性腺激素

受體

B

漿細胞

細菌病原體

抗體

抗原

C

甲狀腺細胞

下丘腦細胞

甲狀腺激素

受體

D

神經元

肌肉細胞

神經遞質

受體

A.AB.BC.CD.D

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【題目】下圖表示興奮通過神經骨骼肌接頭引起肌肉收縮的部分過程,當乙酰膽堿(Ach)作用于A(Ach受體兼Na通道)時,產生動作電位;當興奮傳導至B時,C(Ca2+通道)打開,肌質網(wǎng)中Ca2+釋放,引起肌肉收縮。請據(jù)圖回答下列問題:

(1)圖中神經骨骼肌接頭屬于反射弧中________的組成部分,當Ach作用于A時,在骨骼肌細胞內________(選填“能”或“不能”)檢測到Ach,此時骨骼肌細胞產生動作電位,膜外發(fā)生的電位變化為______________

(2)已知神經骨骼肌接頭上存在分解Ach的膽堿酯酶,有機磷農藥對膽堿酯酶有抑制作用。可推測有機磷農藥中毒后,肌肉會出現(xiàn)________癥狀。

(3)Ca2+通過_________的方式從肌質網(wǎng)釋放到細胞質中,引起肌肉收縮。已知細胞外Ca2+對Na存在膜屏障作用,使Na內流減少。若血鈣含量偏高,肌肉會出現(xiàn)________癥狀。

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【題目】某科研小組研究不同種類的光(光質)對番茄光合作用的影響。選取相同光照強度的光,在一定的溫度、CO2條件下進行實驗,實驗結果見下表(注:壯苗指數(shù)越大,苗生長狀況越好);卮鹣铝袉栴}。

光質

葉綠索含量(mg/g)

株高(em)|

莖粗(cm)

單株干重

壯苗指數(shù)

自然光

0.35

8.63

0.18

46.59

0.99

藍光

0.42

6.77

0.22

54.72

1.76

黃光

0.26

9.68

0.15

40.38

0.63

紅光

0.55

7.99

0.20

60.18

1.51

1)分離綠葉中的色素用_____(試劑),葉綠素等光合色素可參與光反應中_______過程,反應的場所為_______。

2)紅光比自然光照射單株干重高的原因是________。北方冬季大棚種植中,應選用________色的薄膜,苗期應增加________光的照射,以達到壯苗的目的。

3)若在大棚種植中增加CO2的濃度,短時間內葉肉細胞中C5的含量會______(填增多/降低);增加CO2的濃度可達到增產的目的,請指出增加大棚 CO2的兩項具體措施)_______

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1)該實驗的自變量為______________,扦插枝條的數(shù)量屬于實驗的________________變量。扦插時,柳樹枝條上保留一定量的芽和幼葉,同時會去掉一部分成熟葉片,兩者均有利于扦插枝條的生根存活,保留芽和幼葉的目的是__________,去掉一部分成熟葉片的目的是_______________。

2)分析ABT、NAA兩種生根粉在200 mg·L-1濃度下浸泡柳樹枝條1 h的數(shù)據(jù),得到的結論是_________。NAA對生根率的影響 (填“體現(xiàn)”或“未體現(xiàn)”)生長素類似物的兩重性,原因是_______

3)根據(jù)圖中數(shù)據(jù),在農業(yè)生產中使用生根粉時應注意的問題是_______

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A.該生態(tài)系統(tǒng)中,處于第二營養(yǎng)級的生物有人和家禽、家畜

B.該生態(tài)系統(tǒng)中,人的作用非常關鍵

C.該生態(tài)系統(tǒng)的建立,提高了相鄰兩個營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率

D.農田清除雜草可以調整能量流動關系,使能量流向對人類最有益的部分

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【題目】紫杉醇是新型抗癌藥物,能與細胞微管蛋白結合,具有促進微管聚合,抑制微管解聚的功能,從而起到抗癌作用。

1)細胞進行有絲分裂時需要微管聚合和解聚的正常動態(tài)平衡,從而在有絲分裂的________期染色體能夠隨微管解聚產生的拉力和微管聚合產生的推力,向兩極移動。紫杉醇通過影響癌細胞在有絲分裂時________的形成,導致染色體數(shù)目異常,從而抑制了癌細胞分裂和增殖。

2)紫杉醇是紅豆杉的細胞代謝產物,可從紅豆杉中提取,但紅豆杉生長十分緩慢,數(shù)量有限且紫杉醇含量非常低。因此,研究人員嘗試運用現(xiàn)代生物技術獲取紫杉醇。

①傳統(tǒng)提取紫杉醇的過程中會產生大量廢棄物,經研究發(fā)現(xiàn)酶A可將廢棄物部分轉化為紫杉醇,但酶A活性較低,研究人員成功獲得能表達高活性酶A的目的基因,并利用基因工程技術導入________(大腸桿菌/酵母菌)細胞中,最終獲得高活性酶A,從而提高紫杉醇轉化量,選擇該受體細胞的原因是________________。

②研究人員欲通過植物組織培養(yǎng)獲得紫杉醇,分別剪取曼地亞紅豆杉和南方紅豆杉的幼芽和嫩葉作為________,經過________過程形成愈傷組織,記錄實驗數(shù)據(jù),計算出愈傷組織誘導率,如下圖。

由上圖可知,同一品種紅豆杉以________(部位)作為實驗材料愈傷組織的誘導率較高,這可能是因為________________________________________________。從實驗數(shù)據(jù)可知,選擇________作為實驗材料并用________號培養(yǎng)基培養(yǎng),更易獲得愈傷組織,從而大量生產紫杉醇。

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