热主题2 关注生命健康
整 合 构 建
典 题 固 法
](2025·肇庆二模)遗传性牙龈纤维瘤病(HGF)是一种牙龈组织异常增生的口腔遗传病,严重影响咀嚼、语音、美观及心理健康。
(1)为了确定遗传性牙龈纤维瘤病(HGF)的致病机理,科学家在患者家系中进行调查,发现该病与7号染色体上的Z基因有关,现对相关个体的Z基因片段进行测序,结果如图1所示。由图可知,患者的Z基因发生了__显性__(填“显性”或“隐性”)突变。
正常个体:5′-G-3′
患 者: 5′-A-3′和
5′-G-3′
图1
(2)为研究Z基因的功能,科学家又进行了以下实验:
①构建实验模型:以正常细胞为基础,构建了Z基因低表达细胞(SH)和Z基因高表达细胞(OE)。
②将上述3组细胞在相同且适宜条件下培养一段时间后,检测细胞凋亡和增殖情况,结果如图2、图3所示。据图分析,HGF的致病机理是__HGF患者的Z基因发生基因突变,失去了促进细胞凋亡和抑制细胞分裂的功能__。
图2
图3
③据图4可知,B基因可以__抑制__(填“促进”或“抑制”)细胞凋亡,依据是__与对照组相比,OE组B基因表达下降,细胞凋亡增多;SH组B基因表达上升,细胞凋亡减少__。
图4
(3)经进一步研究,研究人员推测Z基因通过抑制B基因的表达来促进细胞凋亡。若在已有实验的基础上增加1个实验组进行验证,该实验组的选材为__在OE组细胞的基础上构建B基因高表达细胞或在SH组细胞的基础上构建B基因低表达细胞__(提示:以SH组或OE组的细胞为基础;可通过转基因技术获得相应基因高表达和低表达的细胞)。
(4)根据以上信息,试提出一个可精准治疗HGF的方法:__提高Z基因表达水平或降低B基因表达水平__(答出1点即可)。
解析:(1)由图1可知,正常个体为纯合子,患者的Z基因序列不同,为杂合子,杂合子表现为患病,可知Z基因发生了显性突变。(2)②由图2可知,OE组(Z基因高表达)细胞凋亡占比增多,SH组(Z基因低表达)细胞凋亡占比减少,说明Z基因能促进细胞凋亡。由图3可知,OE组(Z基因高表达)G1期细胞增多,SH组(Z基因低表达)G1期细胞减少,即OE组细胞较少进入S期完成DNA复制,进而完成细胞分裂;而SH组的S期占比较OE组高,说明Z基因低表达有利于细胞分裂。因此,HGF的致病机理是Z基因突变,失去了促进细胞凋亡和抑制细胞分裂的功能。(3)根据(2)的结论可知,Z基因和B基因的作用相反,可能是Z基因抑制B基因的作用,也可能是B基因抑制Z基因的作用,若要验证“Z基因通过抑制B基因的表达来促进细胞凋亡”,可在OE组的基础上构建B基因高表达组(Z基因、B基因均高表达),或者在SH组的基础上构建B基因低表达组(Z基因、B基因均低表达),观测细胞凋亡和Z基因、B基因表达情况,从而确定二者关系。(4)HGF的致病机理是Z基因突变,失去了促进细胞凋亡和抑制细胞分裂的功能。想要治疗HGF,可以提高Z基因的表达或降低B基因的表达(B基因的作用效果与Z基因相反)。
(2025·茂名一模)研究发现2型糖尿病患者是阿尔茨海默病(AD)的高危人群。AD主要病理特征是β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积和tau蛋白过度磷酸化(p-tau),两种情形均导致神经元凋亡,使患者学习记忆能力减退。为研究有氧运动改善2型糖尿病小鼠认知功能的作用机制,我国科学家开展了一系列相关实验。
(1)研究人员利用健康小鼠构建2型糖尿病小鼠及运动方案,实验处理和结果如下表。
组 别 实验 处理 运动 方案 空腹血糖 (FBS)含量 胰岛素 (FINS)含量
A 组 腹腔注射 等量生理 盐水 无
B 组 腹腔注射 STZ (30 mg·kg-1) 无
C 组 Ⅰ 有氧 运动
注:链脲佐菌素(STZ)常用于糖尿病模型的构建。
①Ⅰ处的处理是__腹腔注射STZ(30 mg·kg-1)__,设置B组起的作用是__作为对照,与A组对比,说明注射STZ获得了糖尿病小鼠,与C组对比,说明有氧运动具有降血糖作用__。
②推测2型糖尿病患病可能的致病机理是__机体对胰岛素的反应减弱,胰岛素的作用效果下降__。
(2)研究人员用上述三组小鼠进行水迷宫定向导航实验,检测小鼠的学习和记忆能力。平台位于第三象限水面下2 cm处,小鼠从不同部位入水找到平台的游泳轨迹见图1。根据运动量与在平台停留次数,下列轨迹中最有可能是C组的是__③__,请说明理由:__小鼠进入平台次数比正常组少,比模型组多;运动量比正常组小,比模型组大__。
图1
(3)研究人员测定三组小鼠脑内海马组织中miR-126的表达水平以及蛋白Aβ、p-tau的表达水平,结果如图2所示。
图2
注:miR-126是一类有调控功能的非编码小RNA。
据分析,有氧运动有利于一定程度上减少神经元的凋亡,进而使2型糖尿病小鼠的学习记忆能力得到改善的机理是__上调miR-126的表达来减缓Aβ蛋白沉积和tau蛋白过度磷酸化__。
解析:(1)①A组用生理盐水处理正常小鼠,应该为空白对照组,其血糖和胰岛素含量均较低,B组用STZ处理后,构成了糖尿病模型鼠,血糖和胰岛素水平均偏高,C组的血糖浓度高于A组,低于B组,说明C组也为糖尿病模型鼠,C组的处理应该为腹腔注射STZ(30 mg·kg-1),进行有氧运动后,血糖和胰岛素水平均下降。B组作为对照,与A组对比,说明注射STZ获得了糖尿病小鼠,与C组对比,说明有氧运动具有降血糖作用。②根据B、C组的血糖浓度和胰岛素水平均高于正常小鼠可知,2型糖尿病患病的原因可能是机体对胰岛素不敏感,造成胰岛素的作用效果下降。(2)①中小鼠达到平台的次数最多,运动量最大,应该为正常小鼠,对应A组;②中小鼠达到平台的次数最少,运动量最少,应该对应糖尿病模型鼠未进行运动组,即B组;③中小鼠进入平台的次数比正常组少,比模型组多;运动量比正常组小,比模型组大,应该对应C组。(3)根据三组小鼠中基因的表达情况可知,糖尿病小鼠的miR-126的表达水平下降,Aβ、p-tau的表达水平升高,而进行有氧运动后,miR-126的表达水平升高,Aβ、p-tau的表达水平下降,结合“β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积和tau蛋白过度磷酸化(p-tau),两种情形均导致神经元凋亡,使患者学习记忆能力减退”可知,有氧运动可能通过上调miR-126的表达来减缓Aβ蛋白沉积和tau蛋白过度磷酸化,进而使2型糖尿病小鼠的学习、记忆能力得到改善。(共19张PPT)
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整 合 构 建
典例1 (2025·肇庆二模)遗传性牙龈纤维瘤病(HGF)是一种牙龈组织异常增生的口腔遗传病,严重影响咀嚼、语音、美观及心理健康。
(1)为了确定遗传性牙龈纤维瘤病(HGF)的致病机理,科学家在患者家系中进行调查,发现该病与7号染色体上的Z基因有关,现对相关个体的Z基因片段进行测序,结果如图1所示。由图可知,患者的Z基因发生了_______(填“显性”或“隐性”)突变。
典 题 固 法
显性
(2)为研究Z基因的功能,科学家又进行了以下实验:
①构建实验模型:以正常细胞为基础,构建了Z基因低表达细胞(SH)和Z基因高表达细胞(OE)。
②将上述3组细胞在相同且适宜条件下培养一段时间后,检测细胞凋亡和增殖情况,结果如图2、图3所示。据图分析,HGF的致病机理是_____________________ ________________________________________________。
HGF患者的Z基因发生基因突变,失去了促进细胞凋亡和抑制细胞分裂的功能
图2
图3
③据图4可知,B基因可以_______(填“促进”或“抑制”)细胞凋亡,依据是_________________________________________________________________________________。
抑制
与对照组相比,OE组B基因表达下降,细胞凋亡增多;SH组B基因表达上升,细胞凋亡减少
图4
(3)经进一步研究,研究人员推测Z基因通过抑制B基因的表达来促进细胞凋亡。若在已有实验的基础上增加1个实验组进行验证,该实验组的选材为______________ __________________________________________________________________(提示:以SH组或OE组的细胞为基础;可通过转基因技术获得相应基因高表达和低表达的细胞)。
(4)根据以上信息,试提出一个可精准治疗HGF的方法:_____________________ ___________________(答出1点即可)。
在OE组细胞的基础上构建B基因高表达细胞或在SH组细胞的基础上构建B基因低表达细胞
提高Z基因表达水平或降低B基因表达水平
解析:(1)由图1可知,正常个体为纯合子,患者的Z基因序列不同,为杂合子,杂合子表现为患病,可知Z基因发生了显性突变。(2)②由图2可知,OE组(Z基因高表达)细胞凋亡占比增多,SH组(Z基因低表达)细胞凋亡占比减少,说明Z基因能促进细胞凋亡。由图3可知,OE组(Z基因高表达)G1期细胞增多,SH组(Z基因低表达)G1期细胞减少,即OE组细胞较少进入S期完成DNA复制,进而完成细胞分裂;而SH组的S期占比较OE组高,说明Z基因低表达有利于细胞分裂。因此,HGF的致病机理是Z基因突变,失去了促进细胞凋亡和抑制细胞分裂的功能。(3)根据(2)的结论可知,Z基因和B基因的作用相反,可能是Z基因抑制B基因的作用,也可能是B基因抑制Z基因的作用,若要验证“Z基因通过抑制B基因的表达来促进细胞凋亡”,可在OE组的基础上构建B基因高表达组(Z基因、B基因均高表达),
或者在SH组的基础上构建B基因低表达组(Z基因、B基因均低表达),观测细胞凋亡和Z基因、B基因表达情况,从而确定二者关系。(4)HGF的致病机理是Z基因突变,失去了促进细胞凋亡和抑制细胞分裂的功能。想要治疗HGF,可以提高Z基因的表达或降低B基因的表达(B基因的作用效果与Z基因相反)。
典例2 (2025·茂名一模)研究发现2型糖尿病患者是阿尔茨海默病(AD)的高危人群。AD主要病理特征是β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积和tau蛋白过度磷酸化(p-tau),两种情形均导致神经元凋亡,使患者学习记忆能力减退。为研究有氧运动改善2型糖尿病小鼠认知功能的作用机制,我国科学家开展了一系列相关实验。
(1)研究人员利用健康小鼠构建2型糖尿病小鼠及运动方案,实验处理和结果如下表。
注:链脲佐菌素(STZ)常用于糖尿病模型的构建。
组
别 实验
处理 运动
方案 空腹血糖
(FBS)含量 胰岛素
(FINS)含量
A
组 腹腔注射
等量生理
盐水 无
B
组 腹腔注射
STZ
(30 mg·kg-1) 无
C
组 Ⅰ 有氧
运动
①Ⅰ处的处理是____________________________,设置B组起的作用是________ ___________________________________________________________________________________。
②推测2型糖尿病患病可能的致病机理是__________________________________ _____________。
腹腔注射STZ(30 mg·kg-1)
作为对照,与A组对比,说明注射STZ获得了糖尿病小鼠,与C组对比,说明有氧运动具有降血糖作用
机体对胰岛素的反应减弱,胰岛素的作用效果下降
(2)研究人员用上述三组小鼠进行水迷宫定向导航实验,检测小鼠的学习和记忆能力。平台位于第三象限水面下2 cm处,小鼠从不同部位入水找到平台的游泳轨迹见图1。根据运动量与在平台停留次数,下列轨迹中最有可能是C组的是_____,请说明理由:_________________________________________________________________ ________。
③
小鼠进入平台次数比正常组少,比模型组多;运动量比正常组小,比模型组大
图1
(3)研究人员测定三组小鼠脑内海马组织中miR-126的表达水平以及蛋白Aβ、p-tau的表达水平,结果如图2所示。
注:miR-126是一类有调控功能的非编码小RNA。
据分析,有氧运动有利于一定程度上减少神经元的凋亡,进而使2型糖尿病小鼠的学习记忆能力得到改善的机理是___________________________________________ _____________。
上调miR-126的表达来减缓Aβ蛋白沉积和tau蛋白过度磷酸化
图2
解析:(1)①A组用生理盐水处理正常小鼠,应该为空白对照组,其血糖和胰岛素含量均较低,B组用STZ处理后,构成了糖尿病模型鼠,血糖和胰岛素水平均偏高,C组的血糖浓度高于A组,低于B组,说明C组也为糖尿病模型鼠,C组的处理应该为腹腔注射STZ(30 mg·kg-1),进行有氧运动后,血糖和胰岛素水平均下降。B组作为对照,与A组对比,说明注射STZ获得了糖尿病小鼠,与C组对比,说明有氧运动具有降血糖作用。②根据B、C组的血糖浓度和胰岛素水平均高于正常小鼠可知,2型糖尿病患病的原因可能是机体对胰岛素不敏感,造成胰岛素的作用效果下降。(2)①中小鼠达到平台的次数最多,运动量最大,应该为正常小鼠,对应A组;②中小鼠达到平台的次数最少,运动量最少,应该对应糖尿病模型鼠未进行运动组,即B组;③中小鼠进入平台的次数比正常组少,比模型组多;
运动量比正常组小,比模型组大,应该对应C组。(3)根据三组小鼠中基因的表达情况可知,糖尿病小鼠的miR-126的表达水平下降,Aβ、p-tau的表达水平升高,而进行有氧运动后,miR-126的表达水平升高,Aβ、p-tau的表达水平下降,结合“β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积和tau蛋白过度磷酸化(p-tau),两种情形均导致神经元凋亡,使患者学习记忆能力减退”可知,有氧运动可能通过上调miR-126的表达来减缓Aβ蛋白沉积和tau蛋白过度磷酸化,进而使2型糖尿病小鼠的学习、记忆能力得到改善。热主题2 关注生命健康
整 合 构 建
典 题 固 法
](2025·肇庆二模)遗传性牙龈纤维瘤病(HGF)是一种牙龈组织异常增生的口腔遗传病,严重影响咀嚼、语音、美观及心理健康。
(1)为了确定遗传性牙龈纤维瘤病(HGF)的致病机理,科学家在患者家系中进行调查,发现该病与7号染色体上的Z基因有关,现对相关个体的Z基因片段进行测序,结果如图1所示。由图可知,患者的Z基因发生了__ __(填“显性”或“隐性”)突变。
正常个体:5′-G-3′
患 者: 5′-A-3′和
5′-G-3′
图1
(2)为研究Z基因的功能,科学家又进行了以下实验:
①构建实验模型:以正常细胞为基础,构建了Z基因低表达细胞(SH)和Z基因高表达细胞(OE)。
②将上述3组细胞在相同且适宜条件下培养一段时间后,检测细胞凋亡和增殖情况,结果如图2、图3所示。据图分析,HGF的致病机理是__ __。
图2
图3
③据图4可知,B基因可以__ __(填“促进”或“抑制”)细胞凋亡,依据是__ __。
图4
(3)经进一步研究,研究人员推测Z基因通过抑制B基因的表达来促进细胞凋亡。若在已有实验的基础上增加1个实验组进行验证,该实验组的选材为__ __((4)根据以上信息,试提出一个可精准治疗HGF的方法:__ __(答出1点即可)。
(2025·茂名一模)研究发现2型糖尿病患者是阿尔茨海默病(AD)的高危人群。AD主要病理特征是β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积和tau蛋白过度磷酸化(p-tau),两种情形均导致神经元凋亡,使患者学习记忆能力减退。为研究有氧运动改善2型糖尿病小鼠认知功能的作用机制,我国科学家开展了一系列相关实验。
(1)研究人员利用健康小鼠构建2型糖尿病小鼠及运动方案,实验处理和结果如下表。
组 别 实验 处理 运动 方案 空腹血糖 (FBS)含量 胰岛素 (FINS)含量
A 组 腹腔注射 等量生理 盐水 无
B 组 腹腔注射 STZ (30 mg·kg-1) 无
C 组 Ⅰ 有氧 运动
注:链脲佐菌素(STZ)常用于糖尿病模型的构建。
①Ⅰ处的处理是__ __,设置B组起的作用是__ ②推测2型糖尿病患病可能的致病机理是__ __。
(2)研究人员用上述三组小鼠进行水迷宫定向导航实验,检测小鼠的学习和记忆能力。平台位于第三象限水面下2 cm处,小鼠从不同部位入水找到平台的游泳轨迹见图1。根据运动量与在平台停留次数,下列轨迹中最有可能是C组的是__ __,请说明理由:__ __。
图1
(3)研究人员测定三组小鼠脑内海马组织中miR-126的表达水平以及蛋白Aβ、p-tau的表达水平,结果如图2所示。
图2
注:miR-126是一类有调控功能的非编码小RNA。
据分析,有氧运动有利于一定程度上减少神经元的凋亡,进而使2型糖尿病小鼠的学习记忆能力得到改善的机理是__ __。