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为探究肠道菌群AKK是否为IFNγ(一种淋巴因子)影响机体葡萄糖代谢过程的中间介...

为探究肠道菌群AKK是否为IFNγ(一种淋巴因子)影响机体葡萄糖代谢过程的中间介质,科学家利用野生型小鼠和IFNγ基因敲除且肠道中AKK菌群检测为阴性的小鼠(IFNγKO/AKK阴性)进行实验,并对小鼠的血糖(分别在0(注射葡萄糖之前)、153060120分钟时)进行检测。实验过程(图1)及结果如下,请回答:

1)小鼠注射葡萄糖后,血糖水平会________,最后趋于相对稳定,在该过程中起作用的关键激素是___________

2)据图2分析,野生型小鼠和IFNγKO/AKK阴性小鼠相比,注射葡萄糖后二者的血糖变化趋势_______,而当IFNγKO/AKK阴性小鼠接种AKK菌成为IFNγKO/AKK阳性小鼠后,其血糖________(高于/低于)野生型小鼠和IFNγKO/AKK阴性小鼠,说明AKK菌能够____________________

3)接种AKK菌两周后分别给IFNγKO/AKK阴性小鼠和IFNγKO/AKK阳性小鼠再注射重组INFγ质粒,检测甲乙两组小鼠肠道内AKK菌含量,结果如图3所示:

实验结果说明IFNγ能够__________(增多/减少)肠道内的AKK菌数量。

4)请结合图文资料分析,写出AKKIFNγ在影响机体葡萄糖代谢中的作用关系__________

5)试从IFNγ和AKK菌两方面谈治疗糖尿病的新方向__________

 

先上升后下降 胰岛素 无明显差异(基本相同) 低于 降低小鼠血糖 减少 IFNγ通过降低AKK的数量影响机体葡萄糖代谢 适当降低体内的IFNγ含量,提高体内AKK菌的数量 【解析】 分析图示可知,图1中实验小鼠分为三组,对照组为野生组,注射PBS缓冲液;实验组为两组IFNγKO/AKK阴性组,其中一组注射PBS缓冲液后再注射重组INFγ质粒,得到小鼠甲,另一组接种AKK菌后成为IFNγKO/AKK阳性小鼠,再注射重组INFγ质粒,得到小鼠乙。图2中显示,三组小鼠注射葡萄糖后血糖含量均先升高后降低,此过程IFNγKO/AKK阳性小鼠血糖含量低于其他两组。图3显示,注射重组INFγ质粒前后,IFNγKO/AKK阴性小鼠肠道内均无AKK菌,而IFNγKO/AKK阳性小鼠肠道内AKK菌数量减少。 (1)小鼠注射葡萄糖后,血糖水平会先上升后下降,最后趋于相对稳定,主要是由于小鼠体内胰岛素的作用,胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低。 (2)由图2曲线可知,野生型小鼠和IFNγKO/AKK阴性小鼠相比,注射葡萄糖后二者的血糖变化趋势无明显差异,而IFNγKO/AKK阳性小鼠的血糖明显低于野生型小鼠和IFNγKO/AKK阴性小鼠,IFNγKO/AKK阳性小鼠与其他两组小鼠的区别在于其肠道内含有AKK菌,说明AKK菌能够降低小鼠血糖。 (3)由分析可知,注射重组INFγ质粒前后,IFNγKO/AKK阳性小鼠肠道内AKK菌数量减少,说明IFNγ能够减少肠道内的AKK菌数量。 (4)由以上分析可知,IFNγ能通过降低AKK的数量影响机体葡萄糖代谢,从而升高血糖。 (5)利用以上实验结果,在治疗糖尿病时,可适当降低体内的IFNγ含量,提高体内AKK菌的数量,从而促进机体葡萄糖代谢,可降低患者血糖水平。
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考点分析:
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健康人被雌性按蚊叮咬或输入有疟原虫寄生者的血液,有可能感染疟疾。研究人员设想利用“基因驱动系统技术”影响雌蚊的繁殖率,从而切断按蚊叮咬的传播途径,降低疟疾的感染率。

1dF基因是控制按蚊雌性性别的关键基因,研究人员通过转基因技术将驱动基因单元C——包含DNA识别区域、核酸内切酶基因和报告基因(如红色荧光蛋白基因)转入野生型雌蚊体内,使dF+/+(野生型)基因发生________,形成突变体(dFC/+)。

2)根据孟德尔的遗传定律,基因型为dFC/+的雌雄个体杂交,预期F1基因型及比例应为________________

3)通过实验现象观察,发现含驱动基因单元的个体在F1代中的比例为100%,不同于上述预期。

①含驱动基因的性母细胞在进行减数分裂形成生殖细胞的过程中,由于驱动基因的作用,将驱动基因单元复制到对应的同源染色体上,此为图示的_____过程(用序号表示),形成_________基因型的配子;

②该突变体与_________按蚊杂交,产生F1代,因此所有个体均为含驱动基因单元的子代;

F1雌雄个体间或F1与野生型交配,产生F2代如图,________基因型的雌蚊不育,但不影响雄蚊的育性。

4)研究人员为观察该驱动基因单元的传递效率,进行如下实验:饲养多笼按蚊,每笼配备300只雌性野生型(dF+/+)、150只雄性野生型(dF+/+)和150只雄性杂合突变体(dFC/+),计算每代含驱动基因单元的按蚊比例。如图所示。

①根据实验可知,最初笼养按蚊的驱动基因频率为______________

②通过统计学模型建构(如下图),笼养1组中按蚊驱动基因频率在第7代达到100%,据此推测,该种群会在第_______代崩溃、消亡,达到消灭按蚊传播疟疾的目的。

5)目前此突变按蚊只进行了实验室饲养,请你从生态系统稳定性的角度分析,如果发生突变体按蚊泄露到野外,会引发什么样的生态问题?_________

 

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松毛虫是我国最主要的森林害虫,性别决定方式为ZW型(2N=60),赤眼蜂是可用于针对松毛虫等害虫的卵期寄生蜂,运用赤眼蜂可进行生物防治。赤眼蜂的性别由染色体数目决定,二倍体为雌性,单倍体为雄性。

1)雄性松毛虫的染色体组成为_____________。自然界雌雄松毛虫的比例接近11,其原因是雌性个体产生两种比例为11的卵细胞,且两种卵细胞和精子结合发育为后代的比例_________________

2)赤眼蜂可以进行有性生殖,也可以进行无性生殖。在有性生殖过程中,已交配的雌蜂可产生受精卵和未受精卵,其中受精卵发育成雌性后代。孤雌生殖过程中,经减数分裂后未受精的卵细胞直接发育成________(性别)后代。

3)图为赤眼蜂体内的某一细胞图(只画出部分染色体,英文字母表示基因),请判断它可能是___________________细胞。

4Wolbachia(一种细菌)广泛寄生赤眼蜂体内,可诱导其发生孤雌产雌生殖现象,即未受精的卵恢复二倍体发育成雌蜂。科研人员认为:Wolbachia使宿主细胞第一次有丝分裂失败,促使染色体数目________,导致未受精卵发育成雌性。为了探究四环素处理对赤眼蜂孤雌产雌生殖的影响,随机选取生长一致的多只赤眼蜂分为 4 组,1 组为对照组,喂食________________;其余3组分别喂食含有浓度为5mg /mL15mg /mL25mg /mL四环素的蜂蜜水。连续饲喂4个世代,观察统计各世代赤眼蜂的子代雄蜂比,结果如图。由图可知,用 _____________处理可以获得最高程度赤眼蜂子代雄蜂比。请说明四环素如何通过对Wolbachia的作用处理赤眼蜂后,后代产生雄性个体的原因_______

5)请结合(4)研究成果,提出繁殖大量赤眼蜂用于防治害虫的措施__________

 

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四倍体马铃薯(4n=48)易感青枯病菌(感染后叶片萎蔫),野生二倍体SChacoense2n=24)具有天然青枯病抗性基因,科研人员利用下图所示方法获得抗青枯病的马铃薯植株,相关说法不正确的是(   

A.①②需用到纤维素酶和果胶酶处理

B.③通常采用PEG诱导原生质体融合

C.④过程体现了植物细胞的全能性

D.可通过接种青枯病菌检测杂种植株的抗病效果

 

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拟从餐厨垃圾中分离具有高效降解能力的微生物制成菌剂,用于餐厨垃圾高效无害化处理。配制用于培养菌种的培养基(如下表),为比较这些菌种的降解效果,分别配制含有餐厨垃圾主要成分(淀粉、蛋白质、脂肪和纤维素)的培养基,检测效果如图。相关说法不正确的是(   

培养菌种用培养基

成分

蛋白胨

牛肉膏

氯化钠

琼脂

含量(g/L

10

15

10

5

 

 

A.根据配方可知,该培养基属于固体培养基

B.在涂布过程中需要用到涂布器和酒精灯

C.透明圈表示菌种可降解培养基中含有的餐厨垃圾成分

D.D0/D的值越大,说明菌种的降解效果越好

 

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当脚踩到一个尖锐物时会产生屈肌反射,如图所示。受影响的肢体主要通过弯曲而远离伤害性刺激,必要时承重被转移至对侧肢体,以下解释不正确的是(   

A.该反射是由来自皮肤的感受器接受刺激开始的

B.产生运动是由位于脊髓的中间神经元决定的

C.承重转移时对侧同时出现伸肌兴奋和屈肌抑制

D.高级中枢不参与受伤害产生感觉并远离的过程

 

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