内容正文:
专题02 动物生命活动的调节
1.瘦素是一种由脂肪组织分泌的蛋白质类激素,能够调节机体代谢,促进能量消耗和减轻体重。
(1)下丘脑特定脑区细胞中酪氨酸激酶JAK2的激活是瘦素信号转导所必需的,而S蛋白作为信号分子依赖其特定的 与JAK2结合,增强JAK2激酶的活性,研究人员对S在瘦素信号通路中的调控作用开展研究。
(2)研究人员计划利用Cre酶(可以特异性识别并切割loxp序列)获得在所有表达瘦素受体(LepR)的神经元中特异性敲除S基因的小鼠.为实现此目的,一方面需要将 与Cre酶基因连接获得第一种转基因小鼠,另一方面需要得到在 基因两端分别插入loxp序列的第二种转基因小鼠.再将两种小鼠杂交后子一代相互交配,再从子二代筛选得到S基因敲除小鼠(LepR-S-ko小鼠),以下结果能说明LepR-S-ko小鼠构建成功的有: 。
A.小鼠脑组织提取DNA经PCR检测到cre基因
B.小鼠脑组织中LepR的mRNA含量显著下降
C.小鼠脑中应用抗原-抗体杂交技术检测到S蛋白含量显著降低
D.小鼠的体重显著增加
E.小鼠皮下脂肪细胞体积显著增大
(3)科研人员检测了LepR-S-ko小鼠和对照小鼠的体温变化情况,图1结果表明LepR神经元中的S蛋白 。
研究人员据此推测S是下丘脑-交感神经-棕色脂肪组织细胞产热轴的关键组分并进行了相关检测,检测部位及实验结果如下表,请据此补充完成瘦素的体温调节机制:
检测部位
实验结果
下丘脑特定脑区
注:pStat3代表被磷酸化的Stat3,其含量与神经元的兴奋性正相关
交感神经
(4)请根据以上研究,提出一个关于S蛋白的值得进一步研究的问题: 。
2.接种疫苗是预防病毒感染的有效手段。研究者将病毒封入由低聚壳聚糖(COS)、氯化钙和碳酸氢钠等物质组成的新型凝胶材料中,制备出高效VAX载体疫苗。
(1)接种疫苗能够有效增强机体的免疫 功能。与灭活疫苗相比,减毒活疫苗能够同时激活体液免疫和细胞免疫,但仍然存在一定的感染风险。
(2)寨卡病毒(ZIKV)是一种主要由伊蚊传播的RNA病毒,会损伤宿主的神经系统。为检验VAX的安全性,研究者将PBS缓冲液、ZIKV病毒、包裹有ZIKV病毒的VAX分别注射到小鼠颅内,一段时间后统计存活率,结果如下图。
结果表明: ,从而可以确定VAX封装后寨卡病毒失去了致病性。
(3)模式识别受体(PRRs)广泛存在于免疫细胞中,能够识别微生物、病毒和其他病原体中普遍存在的某些分子结构,从而激活机体的免疫反应,清除病原体。免疫细胞通过PRRs识别病原体的过程属于 免疫反应。
a.特异性 b.非特异性 c.先天性 d.获得性
研究者推测,VAX能够有效增强免疫细胞的PRR反应,诱使细胞释放更多促炎性分子,并募集更多免疫细胞进入VAX。如果要验证上述假设,
a实验动物
b注射物
c分子检测
d细胞检测
a1正常小鼠
a2感染ZIKV后7天的小鼠
a3感染ZIKV后痊愈的小鼠
b1 COS
b2 ZIKV病毒
b3包裹ZIKV的VAX
b4 PBS缓冲液
c1树突状细胞的PRR受体CR3含量
c2血浆中白细胞介素IL-18含量
c3血浆中抗ZIKV抗
体含量
c4血浆中ZIKV含量
d1 VAX中巨噬细胞的数量
d2 VAX中细胞毒性I
细胞的数量
d3远端淋巴结中巨噬细胞的数量
d4远端淋巴结中树突状细胞的数量
实验组应该选用的实验材料为 ,检测指标为 (从表中选择内容)。
(4)研究者将包埋有寨卡病毒的VAX注射到小鼠皮下(如图),在注射后第7、14和28天分别检测其体内主要脏器中的病毒含量,结果均未检出,说明寨卡病毒 。28天后,仅在远端淋巴结内检测出大量被激活的辅助性T细胞,请应用免疫学原理解释该现象出现的原因 。
3.大脑皮层的神经元均起源于大脑深处的神经祖细胞,这些神经元迁移一定距离后定位于大脑皮层中特定位置,先发育形成深层神经元,再发育形成浅层神经元。为研究神经元的定位对其功能的影响,科研人员进行了以下实验。
(1)神经元是神经系统结构与功能的基本单位,它由 构成。
(2)科研人员观察T4基因缺失后的小鼠大脑皮层发育情况,结果如图1.利用显微镜记录神经元的迁移轨迹,结果如图2.请结合图2解释T4基因缺失后小鼠大脑皮层出现图1所示发育变化的原因