高良姜为一种具有多种药理活性的中药药材，为研究高良姜提取物在防治糖尿病脑病中的治疗作用，研...

高良姜为一种具有多种药理活性的中药药材，为研究高良姜提取物在防治糖尿病脑病中的治疗作用，研究者做了下列实验。

（1）糖尿病是由于_____________分泌不足等原因引起的代谢紊乱综合征。长期高血糖可引起中枢神经系统损害，进而引起认知、学习等能力减退，逐步发展为糖尿病脑病。

（2）研究者将生长状况相同的大鼠均分为6组，其中1组大鼠作为空白对照组，2～6组大鼠饲喂高脂、高糖饲料并注射STZ溶液（STZ溶液可破坏胰岛ß细胞）。一段时间后，对6组大鼠进行下表所示相应处理，分别检测训练大鼠水迷宫实验（通过游泳找到隐藏在水中的站台并从水中逃脱）4天后，游泳的时间和距离，及21天后大鼠体重和血糖，结果如下表所示。

注：药物A可治疗脑损伤及其引起的神经功能缺失，认知、记忆衰退等症，药物E可治疗糖尿病

①由表中数据可知，与2组大鼠相比，药物A和高良姜提取物使大鼠的游泳时间及距离均显著缩短，表明________________________________。

②高良姜提取物还能够使大鼠________________________________________的现象得到明显缓解，且随高良姜提取物浓度升高作用效果增强，200mg·kg-1高良姜提取物效果优于药物________，表明其对糖尿病治疗具有一定效果。

（3）研究表明，血糖紊乱会导致神经细胞发生氧化应激，从而损伤大脑的认知记忆功能。研究者检测了上述1～6组大鼠脑组织的SOD（一种抗氧化酶，能清除细胞代谢中产生的有害物质）活力及MDA含量（显示细胞膜脂过氧化程度），结果如下图所示。

据图可知，不同浓度高良姜提取物均能显著_________大鼠脑组织SOD活力，_________MDA含量，且效果优于药物A。

（4）综合上述系列实验结果，高良姜提取物可能通过_____________________作用，有效延缓和减轻糖尿病脑病。

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为探究药物X对糖尿病脑病的治疗作用，研究者做了如下实验：

（1）糖尿病是由于___________分泌不足等原因引起的代谢紊乱综合征，长期高血糖会引起某些大脑神经元损伤，这些神经元释放的乙酰胆碱是一种兴奋性的___________，其释放量减少会导致大脑认知功能下降，出现糖尿病脑病。

（2）研究者将若干只生长状况相同的大鼠均分为6组，其中1组大鼠作为空白对照组，2~6组大鼠用特定药物处理。一段时间后，分别给6组大鼠注射等量生理盐水、不同浓度的药物X和药物D（用于糖尿病脑病治疗的常规药物），21天后检测1~5组大鼠的血糖和体重，结果如下表。

①实验中2~6组大鼠用特定药物处理的目的是获得______大鼠。

②第3~5组结果说明，药物X能够使大鼠______和______的现象得到明显缓解，且随药物X浓度升高作用效果增强。

（3）研究发现，出现糖尿病脑病的大鼠学习记忆能力下降，乙酰胆碱酯酶是学习记忆功能调节的关键酶。为进一步研究药物X的治疗效果，研究者检测上述1~6组大鼠大脑神经组织中乙酰胆碱酯酶的活性，结果见下图。

①乙酰胆碱在乙酰胆碱酯酶催化下产生胆碱和乙酸，显色剂可与胆碱反应，使胆碱显色。研究者将1~6组显色结果与标准显色结果相比较，检测单位时间内胆碱生成量，从而计算得到______。

②由________________________判断，药物X可能作为治疗糖尿病脑病的新型药物。

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丹参酮是从中药丹参中提取的具有抗肿瘤活性的脂溶性菲醌化合物，其作用机制之一是诱导细胞凋亡。以下是相关的实验研究过程及结果：

实验材料：人肝癌细胞（HepG2），培养液，0.02%二甲亚砜溶液，用0.02%二甲亚砜溶解的0.5 ug/mL、1 ug/mL、1.5 ug/mL的丹参酮溶液，培养瓶等。

①将等量的人肝癌细胞（HepG2）悬液，分别接种于若干含有等量培养液的培养瓶中；将培养瓶放于37℃、5%CO2培养箱中培养24 h，静置、去掉上清液；

②______________，再加入等量的培养液，于37 ℃、5% CO2培养箱中继续培养；

③培养72 h，每24 h用细胞计数仪检测癌细胞数。

（1）请完善上述实验步骤中相关内容。____________________________________

（2）本实验的自变量是________________。

（3）设对照组癌细胞增殖率为100%，用下面公式计算各用药组癌细胞增殖率：增殖率（%）＝[（用药组各时段癌细胞数－用药组开始癌细胞数）/（对照组各时段癌细胞数－对照组开始癌细胞数）]×100。得到以下数据：

表1 丹参酮对HepG2细胞增殖率的影响 （%）

①请将表中前48 h的数据转化为相应给药组细胞增殖率随时间变化的柱形图。

②通过数据和柱形图分析可以得出丹参酮对HepG2细胞的作用效果的特点是：___________。

（4）将培养48 h的培养液离心，去除上清液后经过一系列的处理及分析，得到对照组和给药组48 h细胞周期变化、凋亡率及凋亡蛋白Bax和Bcl－2的表达量如表所示：表2 丹参酮对HepG2细胞周期、凋亡率及凋亡蛋白基因Bax和Bcl－2的表达的影响

据此推测，丹参酮使HepG2细胞周期阻滞于________期。丹参酮可能通过促进HepG2内________的表达来诱导细胞凋亡从而抑制肿瘤的生长。

（5）顺铂（DDP）是一种DNA损伤药物，也是目前临床上多种癌症化疗的首选药物。若要探究丹参酮联合顺铂对HepG2细胞生长的影响，应还需设置_______________________给药组才能得出结论。

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藏红花素是藏红花中的主要活性成分，具有抗肿瘤、抗氧化、抗高血压、抗动脉粥样硬化和抗抑郁等多种药理作用。2019年7月，中科院天津生物所研究员利用大肠杆菌合成藏红花素方面取得进展。下图为藏红花素合成过程图，请回答有关问题：

（1）图中靶DNA片段是从基因文库中获取，基因组文库与cDNA文库的主要区别是______。

（2）在藏红花植株内获得靶DNA分子后用PCR技术扩增目标片段，基本原理是_________，Taq酶催化 DNA 子链的延伸方向为 5'—3'，应选择与模板结合的引物是（填字母）________。若向反应体系加入 a 个靶 DNA 分子，经 4 次循环获得目标 DNA 片段所占的比例_______。

（3）为保证目的基因在大肠杆菌中能够表达，构建好的重组质粒应含有以下_________部分（请选择）。

①目的基因　 ②引物　 ③标记基因 ④启动子　 ⑤终止子　 ⑥终止密码子　 ⑦起始密码子　 ⑧复制原点

（4）上述过程中，大肠杆菌成为生产藏红花素的细胞工厂。基因工程中用原核生物作为受体细胞的优点是____________。

（5）检测目的基因是否发挥功能的第一步是____________，检测方法是分子杂交技术，若出现杂交带，则表明成功，具体操作过程为____________。

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据药理研究，一种茅草的根内含有降血糖的因子及多种有益于健康的成分，某公司将它开发成一种保健饮料。该产品是否适用于糖尿病患者，生物学兴趣小组的同学以此作为研究课题，请你完成下面的实验鉴定报告。

（1）实验目的：鉴定一种茅草的根是否含有还原性糖和淀粉。

（2）实验原理：还原性糖可用__________试剂，淀粉可用__________来检测。

（3）实验器材：一种茅草根、所需试剂、研钵、烧杯、试管、沙布、漏斗、酒精灯、试管夹、火柴、滴管等。

（4）实验步骤：

①用研钵将一种茅草根磨碎，过滤，取其滤液。

②取A、B两支试管，各加入2mL滤液。

③往A试管中加入1mL斐林试剂，摇匀，_______________，观察试管中的颜色变化。

④往B试管中加入__________，观察试管中的颜色变化。

（5）可能出现的实验现象及分析

①如果A试管__________，说明这种茅草的根__________；如果A试管__________，说明这种茅草的根___________。

②如果B试管_______________________________________。

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银杏养生酒以高粱和银杏叶提取的杏黄酮为主要原料，加上锁阳、肉苁蓉等中药材酿制而成，具有抗癌、防衰老等多种性能，非常适宜中老年人和有心脑血管疾病的人群饮用。请回答下列问题：

（1）在酿制银杏酒的初期时一般要先通气，其目的是_______________________。

（2）在酿制银杏养生酒时，一般不需要对高粱、银杏叶等进行严格的消毒处理，这是因为_________________________________________________________________。

（3）制作成功的银杏酒若暴露在空气中，酒味会逐渐消失而出现醋酸味，尤其是气温高的夏天更易如此。分析其原因是______________________________。写出该过程发生的反应式_____________________。

（4）杏黄酮易溶于有机溶剂乙醇，常采用萃取法提取。萃取前需对银杏叶进行干燥，要求温度______，时间________，而萃取时则要求温度______，时间________。采取以上措施的原因是_____________________________________________________。

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Ⅰ型糖尿病是由于胰岛素分泌不足引起的。中医认为桑叶提取液具有一定的降血糖作用，为进一步研究桑叶提取液对糖尿病大鼠降低血糖的效果，某研究小组进行了实验。现请你把实验报告补充完整。

材料与药剂：生理状况相同的健康大鼠30只，桑叶提取液，蒸馏水，血糖测定仪，链脲佐菌素溶液(可破坏胰岛B细胞，诱发糖尿病)。

实验步骤：(1)取20只健康大鼠______________________________，制备成实验性糖尿病的大鼠，并随机均分成甲组和乙组，另外10只健康大鼠作为丙组。

(2)_________________________________________。

(3)对甲组每只大鼠灌喂桑叶提取液2 mL/d，对乙组和丙组的每只大鼠_____________________________，连续灌喂4周。期间各组大鼠均饲喂普通饲料，自由饮食。

(4)4周后，用血糖测定仪测定各组大鼠的血糖浓度，并进行统计分析。

实验结果：如下表所示，请根据上述步骤将“组别①②③”分别对应为________、________、________(用甲、乙、丙表示)。

实验结论： ___________________________________________。

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糖尿病严重威胁人类健康。研究发现，F蛋白具有降低血糖的作用，为糖尿病治疗提供了新思路。为研究F蛋白的作用机理，科研人员进行了相关实验。请回答问题：

（1）人体血糖高于正常值时，________细胞分泌的胰岛素增加，从而降低血糖。

（2）科研人员将糖尿病模型小鼠随机均分为四组，每日皮下给药注射1次，连续注射14天。实验处理及结果如图1所示。实验结果表明，单独注射胰岛素对降低糖尿病模型小鼠血糖的效果______(显著/不显著），降低血糖效果显著的是_______组。

（3）科研人员进一步研究F蛋白的降糖机理，测定上述四组小鼠细胞中翻译出葡萄糖转运蛋白A和B的mRMA含量，得到图2所示结果。由实验结果分析，F蛋白主要影响_______的表达量。血糖浓度能够显著降低的糖尿病模型小鼠，其______的表达量高。

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（12分）中医认为桑叶提取液具有一定的降血糖作用，为进一步研究桑叶提取液对患有糖尿病的大鼠降低血糖的效果，某研究小组进行了如下实验。现请你把实验报告补充完整。

材料与药剂：生理状况相同的健康大鼠50只、桑叶提取液、蒸馏水，血糖测定仪，链脲佐菌素溶液 （STZ）（可破坏胰岛B细胞，诱发糖尿病）。

实验一:制备实验性糖尿病大鼠模型

（1）随机取40只大鼠,禁食12 h后,随机均分成A、B两组,在A组左下腹腔一次性注射STZ 65 mg/kg（溶于适宜浓度和pH的枸橼酸盐缓冲液）,在B组左下腹腔一次性注射　　　　 　　　 。

（2）注射48 h后,其中的　　　　 组小鼠出现糖尿病症状，选为糖尿病大鼠模型。

实验二:检验桑叶提取液的降血糖效果

（1）将实验一剩余的10只大鼠作为甲组,将制备的糖尿病大鼠模型随机分成乙、丙两组。

（2）　　　　　　 　　 ．

（3）对丙组的每只大鼠　　　　　 　　 ,连续灌喂4周;对甲组和乙组的每只大鼠每天灌喂2 mL蒸馏水,连续灌喂4周．期间各组大鼠均饲喂普通饲料,自由饮食。

（4）4周后, 用血糖测定仪测定各组大鼠的血糖浓度,并进行统计分析。

实验结果:研究结果如下表所示,但未标明组别。请根据上述步骤将“组别”栏补充完整（用“甲”、“乙”、“丙”表示）。组别自上到下依次为　　　　　 　　　 。

桑叶提取液对实验性糖尿病大鼠血糖的影响

实验结论:　　　　　　　　　　 ．

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糖尿病严重威胁人类健康，研究发现F蛋白具有降低血糖的作用，为糖尿病治疗提供了新思路为研究F蛋白的作用机理，科研人员进行了如下实验，请回答问题：

(1)人体血糖高于正常值时，_______________细胞分泌的胰岛素增加.从而促进组织细胞加速进而使血糖浓度降低。

(2)科研人员将糖病模型小鼠随机均分为四组，每日皮下给药注射1次，连续注射14天，实验处理及结果如图1所示实验结果表明，单独注射胰岛素对降低糖尿病模型小鼠血糖的效果____________，降低血糖效果显著的是__________组。

(3)科新人员进一步研究F蛋白的降糖机理，测定上述四组小鼠细胞中翻译出葡萄糖转运蛋白A和B的mRNA含量，得到图2所示结果。由实验结果分析，F蛋白主要影响__________的表达量，血糖浓度能够显著降低的糖尿病模型小鼠，其___________的表达量高。

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