阅读下列材料,回答问题
减肥与健康
肥胖症本身并不致命,但肥胖会带来一系列的代谢问题:肥胖者比普通人更容易表现为高胆固醇血症、高甘油三酯血症,容易患高血压、血脂紊乱及糖尿病。在肥胖问题持续加重以及国内不断提高的爱美和健康意识,国人开始关注健康减肥,生酮饮食逐步走入人们的视野。
生酮饮食是一种能比较快速地减轻体重,尤其是减少体脂率的饮食方式。它的饮食特点是高脂肪、适量蛋白、低碳水化合物。正常情况下机体主要靠糖类来供应能量,在生酮饮食中糖类摄入量很少,使机体的由糖类供能转变为脂肪供能。
当人体需要脂肪供能时,脂肪酶作用于脂肪将其分解为甘油和脂肪酸。脂肪酸进入血液中,在氧气充足时被活化,生成脂酰辅酶A后被转运到线粒体中,发生氧化后生成乙酰辅酶A,进入柠檬酸循环最终释放能量(合成ATP),这部分能量占脂肪供能的95%。
需要注意的是柠檬酸循环中脂肪酸与糖类是同步协作供能的,缺一不可:当体内脂肪分解过多,糖类较少,脂肪酸氧化生成的乙酰辅酶A会因为无法进入柠檬酸循环而大量积聚。为维持人体供能,肝脏会将乙酰辅酶A转化为酮体——约30%乙酰乙酸,60%~70%的β-羟丁酸和极少量的丙酮,这三者统称为酮体,过程如下图所示:
酮体的产生是人体自然保护机制,合成的酮体会及时被其他组织消耗,但当酮体生成的量超过组织细胞的利用能力时,血液中酮体浓度过高,血液酸碱平衡会被破坏,从而引起酸中毒,称为酮症酸中毒。因此生酮饮食虽减脂效果较好,但仍需慎重选用。
(1)在文中涉及到的能源物质有________,通过细胞呼吸过程,将_______________等有机物分解产生的能量用于合成___________,为生物体供能。
(2)结合本文分析,图中脂肪分解产生酮体发生①过程的条件是 _____________,结合酮体的物质组成分析可知,在______(有/无)葡萄糖参与脂肪代谢时,脂肪代谢产生能量更多。
(3)现网上流传一份生酮饮食食谱,10天瘦3公斤,其食谱如下
早餐:半个西柚、两个鸡蛋、腌肉
午餐:半个西柚,蔬菜沙拉,肉类
晚餐:半个西柚,蔬菜沙拉,肉类
该食谱中缺少富含_____(有机物)的食物,该食谱不能长期食用的理由是______。
(4)正常情况下,人体酮体含量很低尿液中是测不到的,当酮体大量产生时,多余的酮体会随尿液排出,可用尿酮试纸检测。某人在按(3)中食谱进行减肥的同时用尿酮试纸监测酮体产生量,下图为比色卡说明,若持续检测到紫色色块产生,他应采取哪些措施。
颜色 | 浅黄色块 | 浅灰色块 | 浅褐色块 | 深红色块 | 紫色色块 |
说明 | 浅黄色表示阴性,尿液中不含酮体,随着颜色的加深,表明体内酮体含量增多 |
_______
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)、15、30、60、120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AKK、IFNγ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__________。
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。
(1)dF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;
③F1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?_________
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1∶1,其原因是雌性个体产生两种比例为1∶1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。
(4)Wolbachia(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 /mL、15mg /mL、25mg /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__________。
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S.Chacoense(2n=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
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