Question

Ⅰ．下图为人体内环境稳态部分调节过程示意图，A～F表示相关激素。请据图回答下列问题：

（1）当饮水不足，体内失水过多或吃的食物过咸时，垂体后叶释放的激素A__________（名称）增加，提高肾小管和集合管对水的重吸收，从而达到水盐平衡。在维持血糖平衡的过程中，激素C通过_________________________，从而使血糖水平降低。

（2）当身体在寒风中瑟瑟发抖时，体内的冷觉感受器受到刺激，将神经冲动传至下丘脑，下丘脑会分泌B，促使垂体前叶分泌E，再促使甲状腺增加F的合成和分泌，这个过程体现了激素调节的_______________。

Ⅱ．在人体的免疫调节过程中，人白细胞介素是一种重要的免疫活性调节因子。科研人员将人白细胞介素基因导入大肠杆菌细胞的基因组中并高效表达，获得了可以合成人白细胞介素的工程菌。请回答下列问题：

（1）基因工程操作的核心步骤是____________________，需要的工具酶有______________。质粒是基因工程中最常用的运载体，它作为运载体需具备的条件是____________________（需答出两点）。

（2）大肠杆菌由于具有__________________的特点（需答出两点），可作为基因工程常用的受体细胞。为了将人白细胞介素基因导入大肠杆菌，常用Ca²⁺处理，使其成为________细胞，从而完成转化过程。

Answer

抗利尿激素 促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存， 分级调节 基因表达载体的构建 限制酶和DNA连接酶 具有多个限制酶切点，含有标记基因，能在宿主细胞中复制并稳定保存。 繁殖快，无害、遗传物质少、结构简单 感受态

【解析】

基因工程常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒，质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。作为运载体必须具备的条件：①要具有限制酶的切割位点； ②要有标记基因（如抗性基因），以便于重组后重组子的筛选③能在宿主细胞中稳定存在并复制；④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来。基因工程的基本步骤：目的基因的获取、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达。
题图分析，A表示抗利尿激素，B表示促甲状腺激素释放激素，C表示胰岛素，D表示胰高血糖素，E表示促甲状腺激素，F表示甲状腺激素。

（1）当饮水不足，体内失水过多或吃的食物过咸时，会导致细胞外液渗透压升高，下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素量增多，提高肾小管和集合管对水的重吸收，当血糖浓度上升时，会导致胰岛B细胞分泌的激素C胰岛素增多，胰岛素能加速组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存，从而使血糖水平下降。

（2）寒冷环境时，下丘脑分泌激素B促甲状腺激素释放激素作用于垂体，使垂体分泌促甲状腺激素E，该激素作用于甲状腺，使之分泌甲状腺激素F，该过程体现了甲状腺激素的分级调节。

Ⅱ．（1）基因表达载体的构建是基因工程操作的核心步骤，该过程中需要用到限制酶和DNA连接酶。由分析可知，质粒是基因工程中最常用的运载体，质粒作为运载体需具备如下特点，如具有一个或多个限制性酶切位点；具有标记基因；能在宿主细胞中稳定复制并保存。

（2）大肠杆菌由于繁殖快、遗传物质少和结构简单的特点，通常用作为基因工程常用的受体细胞。为了提高转化的成功率，常用Ca2+处理，使其成为感受态细胞，变得容易从周围环境中获取DNA分子，从而完成转化过程。