肥胖已经严重危害人类健康。3T3-L1前脂肪细胞是小鼠胚胎来源、具有纤维母细胞形态的细胞株,在胰岛素(INS)、地塞米松(DEX)和3-异丁基-1-甲基-黄嗓呤(IBMX)的共同刺激下,具有100%分化成成熟脂肪细胞的能力,是目前国际上体外研究肥胖及脂代谢常用的细胞模型。为研究发酵大麦提取物对3T3-L1前脂肪细胞分化的影响,科研人员进行了相关实验。将一定数目的植物乳杆菌接种到经过处理的粉碎过筛大麦和水的混合液中,制备发酵大麦提取物(LFBE)。除不接种植物乳杆菌外,其余操作方法相同,制备未发酵大麦提取物(RBE)。实验处理及结果如下。(表格中+表示加入了该物质,-表示未加入)
组别 处理方法 | 模型组 | 空白组 | 对照组(提取物浓度ug/mL) | 实验组(提取物浓度ug/mL) | ||||
100 | 200 | 400 | 100 | 200 | 400 | |||
3T3-L1前脂肪细胞+培养液 | + | + | + | + | + | + | + | + |
1 ; | + | - | - | - | - | - | - | - |
2 ; | - | - | + | + | + | - | - | - |
3 ; | - | - | - | - | - | + | + | + |
(1)表格处理方法1、2、3的变量分别是__________、__________、_________。
(2)实验结果:经RBE处理3TL3-L1前脂肪细胞诱导分化后,与模型组相比,中低浓度的RBE均未显著减少细胞分化率,400ug/mLRBE处理组细胞分化率为模型组的90%。与模型组细胞相比,经LFBE处理3TL3-L1前脂肪细胞诱导分化后,低、中和高三个浓度的LFBE均能显著减少细胞分化率。与RBE相比,LFBE明显抑制3T3-L1前脂肪细胞分化且随浓度增加,抑制能力加强,其中400ug/mLLFBE组细胞分化率只占模型组的40%,仅比空白组多14%。请用柱状图表示出所得实验结果。
______
(3)要观察3T3-L1前脂肪细胞分化成成熟脂肪细胞的程度,可用_________染色,典型的成熟脂肪细胞的形态表现为细胞进一步增大,呈圆形,胞内布满__________色脂滴,密集于核周,形成“指环样”结构。
(4)多种激素和生长因子在脂肪细胞分化过程中发挥着重要的作用。近些年的研究显示,这些激素或生长因子在作用于脂肪细胞膜表面的________后,经不同信号通路的信号传递,通过直接或间接的修饰调控脂肪细胞分化的转录因子活性,进而实现对脂肪细胞分化的调控。
高二生物实验题困难题
小鼠胚胎干细胞可诱导成能分泌胰岛素的胰岛细胞,将胰岛细胞移植给患糖尿病小鼠,可使患病小鼠血糖恢复正常水平,下列叙述错误的是( )
A.移植前,患病小鼠体内靶细胞缺失胰岛素受体
B.小鼠胚胎干细胞具有自我更新和多方向分化潜能
C.移植后,小鼠体内靶细胞加强了对葡萄糖的摄取、利用和储存
D.小鼠体内血糖浓度对胰高血糖素的分泌存在反馈调节
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我国科学家通过Dazl基因的异位表达,最终在体外将小鼠胚胎干细胞同时诱导出了游动的精子和卵子。请回答:
(1)胚胎干细胞可来源于早期胚胎或 细胞。其在体外培养能不断增殖、自我更新,在功能上具有发育的 。
(2)胚胎干细胞的培养和诱导等操作均需在严格的 环境条件下操作,且配制的合成培养液通常需要加入 等一些天然成分,还要向培养液中通入一定量的氧气和二氧化碳,氧气参与细胞代谢,二氧化碳可以维持培养基的 。
(3)若将诱导的精子和卵子进行体外受精,对精子进行获能处理的常用方法是 和 。判断哺乳动物的卵子已经受精的重要标志是在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到 。
(4)将早期胚胎进行分割、移植可获得多个同卵胚胎,这属于动物的 技术,胚胎分割时要将 均等分割。。
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下列有关胚胎工程叙述正确的是
A. 来源内细胞团的胚胎干细胞具有发育的全能性,体外培养可发育成新个体
B. 胚胎干细胞的形态表现为细胞体积大,细胞核小,核仁明显
C. 培养胚胎干细胞过程中加入饲养层细胞是为了维持细胞不分化状态
D. 通过胚胎干细胞核移植,可以培育出与细胞核供体完全相同的复制品
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瘦素是动物脂肪细胞分泌的一种蛋白质激素,机体脂肪储存量越大,瘦素分泌越多。下丘脑的某些细胞接受到瘦素信号后,机体能通过复杂的神经内分泌网络调节摄食行为。现有两类患肥胖症的小鼠,A类小鼠肥胖是瘦素受体基因缺陷所致;B类小鼠肥胖原因未知。分析以下实验:
组别 | 处理措施 | 正常饲喂一段时间后的实验结果 |
1 | 正常小鼠与A小鼠连体共生 | 正常小鼠摄食量明显减少,A小鼠无变化 |
2 | 正常小鼠与B小鼠连体共生 | 正常小鼠无变化,B小鼠摄食量减少 |
3 | A小鼠与B小鼠连体共生 | A小鼠无变化,B小鼠摄食量明显减少 |
(注:连体共生即通过手术使两只小鼠的血液循环贯通)
(1)根据实验结果推测,连体前A小鼠体内瘦素的含量比正常小鼠_________。B小鼠肥胖的原因最可能是_________。
(2)为排除手术实验结果的干扰,可增设一组处理措施为_________的对照实脸。
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认知功能障碍是糖尿病的并发症之一,严重危害人体健康并影响人们的生活质量。
(1)健康人体的血糖浓度上升既可直接作用于胰岛,也可使下丘脑的葡萄糖感受器产生兴奋,从而促使______细胞分泌胰岛素增多,促进组织细胞加速______、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低。因此,血糖浓度的调节是______系统共同作用的结果。胰岛素分泌不足或靶细胞对胰岛素敏感性降低会导致糖尿病。
(2)据研究,高糖引起的海马区神经元凋亡是糖尿病患者神经系统受损的重要原因。科研人员欲探索红景天苷联合胰岛素对高糖培养海马神经元凋亡的影响,为糖尿病认知功能障碍的发病机制和早期防治提供科学依据。实验选择新生大鼠的海马神经元进行体外培养,取含有等量细胞的细胞悬液1mL加入细胞培养板中,定期更换培养基。实验结果如表。
组别 | 海马神经元凋亡率(%) | |
1 | 正常对照组 | 12.17 |
2 | 高糖组 | 20.64 |
3 | 胰岛素组 | 10.42 |
4 | 红景天苷组 | 13.08 |
5 | 红景天苷联合胰岛素组 | 7.42 |
①表中各组培养基中需要添加葡萄糖创造高糖环境的有______(填序号)
②进行细胞计数时,每组需在显微镜下选取10个视野,至少计数500个细胞,且实验重复3次,这样操作的目的是______。
③根据实验结果可得出的结论是______。
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高脂饮食会引起肥胖,威胁机体健康,但肥胖个体常常难以控制住食欲。研究发现高脂肪饮食引发的肥胖与小鼠体内瘦素有关,科研人员对此展开了研究。
(1)瘦素是一种具有抑制食欲、减轻体重等功能的蛋白质类激素。瘦素由脂肪细胞内的____合成、_______加工后,分泌到细胞外,运输至下丘脑。瘦素与下丘脑神经细胞膜上的受体结合产生饱腹信号,抑制食欲,接受瘦素信号体现了神经细胞膜的_______作用。
(2)研究发现,高脂饮食使下丘脑细胞产生的饱腹信号减弱,因而难以抑制食欲。蛋白酶P(蛋白酶有催化水解蛋白质的作用)是下丘脑中影响瘦素信号作用的一种关键蛋白。科研人员将野生型小鼠分为两组,一组饲喂高脂饮食,一组饲喂正常饮食。一段时间后,测定下丘脑神经组织中蛋白酶P的含量,结果如图甲所示。由实验结果可知,高脂饮食导致_______。
科研人员提出关于蛋白酶P影响瘦素信号作用的假说,机制如图乙所示。为验证假说,可以测定两组小鼠下丘脑神经细胞膜上的____数量作为检测指标。若高脂饮食组指标_____(填“大于”或“等于”或“小于”)正常饮食组,可作为证实假说的证据之一。
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癌症严重危害人类健康和生命,科研人员尝试用免疫疗法治疗癌症。
(1)正常情况下,在__________免疫过程中,吞噬细胞表面特异性表达B7蛋白,B7与T淋巴细胞表面的CD28蛋白结合,使T细胞被活化,从而形成__________细胞,结合并裂解靶细胞。B7还能与T淋巴细胞表面存在的另一种蛋白——CTLA-4结合,但会导致T细胞活化被抑制,失去杀伤作用。
(2)细胞癌变是由于__________基因发生了突变。科研人员发现,癌细胞膜上出现了大量的B7蛋白,癌细胞能因此逃脱T细胞的杀伤。为探究其机理,科研人员进行如下实验。
①科研人员制备接种癌细胞的模型小鼠,均分为三组。实验组分别注射抗CD28的抗体和抗CTLA-4的抗体,对照组注射__________,得到如图所示结果。
②注射的两种抗体分别与相应抗原(CD28和CTLA-4)__________,使它们失去结合B7的功能。
③据图推测,癌细胞逃脱T细胞杀伤的原因可能是癌细胞表面的B7蛋白优先与__________结合,作出判断的依据是__________。
(3)综上所述,提出一种治疗癌症的思路__________。
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小鼠胚胎干细胞可诱导成能分泌胰岛素的胰岛样细胞。将胰岛样细胞移植给患糖尿病小鼠,可使患病小鼠血糖恢复正常水平。下列叙述错误的是
A. 移植前,患病小鼠体内靶细胞缺失胰岛素受体
B. 小鼠胚胎干细胞可来自对囊胚内细胞团的分离培养
C. 移植后,小鼠体内靶细胞加强了对葡萄糖的摄取、利用和储存
D. 小鼠体内血糖浓度对胰高血糖素的分泌存在反馈调节
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小鼠胚胎干细胞可诱导成能分泌胰岛素的胰岛样细胞。将胰岛样细胞移植给患糖尿病小鼠,可使患病小鼠血糖恢复正常水平。下列叙述错误的是
A.小鼠胚胎干细胞含有合成胰岛素的基因
B.移植前,患病小鼠体内靶细胞缺失胰岛素受体
C.移植后,小鼠体内靶细胞加强了对葡萄糖的摄取、利用和储存
D.小鼠体内血糖浓度对胰高血糖素的分泌存在反馈调节
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小鼠胚胎干细胞可诱导成能分泌胰岛素的胰岛样细胞。将胰岛样细胞移植给患糖尿病小鼠,可使患病小鼠血糖恢复正常水平。下列叙述错误的是
A. 小鼠胚胎干细胞是分化程度较低的细胞
B. 移植前,患病小鼠体内靶细胞缺失胰岛素受体
C. 移植后,小鼠体内靶细胞加强了对葡萄糖的摄取、利用和储存
D. 小鼠体内血糖浓度对胰高血糖素的分泌存在反馈调节
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