Question

（24分）I、（18分）胰島素是已知的唯一降低血糖水平的激素，請分析胰島素的作用機制模式圖（如下圖所示），并回答有關問題：

（1）圖中的刺激X最可能是 ，下丘腦神經細胞接受刺激X后，膜外的電位變化為 ，最終引起傳出神經末梢釋放 ，與胰島B細胞上相應受體結合，引起胰島素分泌增多。

（2）由圖可知，胰島素與 結合后，一方面使 增加，促進葡萄糖進入細胞；另一方面促進 ，從而降低血糖。

（3）如果給動物注射大劑量胰島素，動物會因低血糖而休克。通過注射胰高血糖素能促使血糖升高，使休克的動物清醒根據以下實驗材料及用品，完成實驗方案，證明胰高血糖素能升高血糖。

實驗材料及用品：小白鼠、注射器、鼠籠、胰島素溶液、胰高血糖素溶液、葡糖糖注射液、生理鹽水。

實驗方案：選擇體重相近的健康小白鼠，按照下表進行處理、觀察并填寫相關內容。

分組	實驗處理方法	預期結果	下一步實驗處理方法	預期結果
A組（對照組）	①	清醒		清醒
B組	注射大劑量的胰島素溶液	休克	②	未清醒
C組	③	清醒
D組	④	清醒

II、（6分）隨著水體富營養化日趨嚴重，淡水湖泊藻類水華頻繁發生，人們正在利用基因工程進一步解析“聚磷基因”和“硝化基因”，將這兩種基因重組后導入大腸桿菌中，從而使廢水中過高的N、P得到有效的去除，降低水體的富營養化。請回答下列有關基因工程和生態工程的相關問題。

（1）人們獲取聚磷基因和硝化基因的方法通常有人工合成、 和 。

（2）利用聚磷基因和硝化基因構建基因表達載體時，常用的工具酶是 ，它們作用的化學鍵名稱是 。

（3）重組DNA導入前，通常用 溶液對大腸桿菌進行處理。

（4）要從根本上解決水體污染，還需將城市污水進行回收利用，實現廢物資源化，這體現了生態工程的 原理。

Answer 1

I （除標記外，每空2分，共18分）

（1）血糖升高（1分） 由正電位變為負電位 神經遞質

（2）胰島素受體（1分） 細胞膜上葡萄糖受體蛋白 糖原、脂質和蛋白質的合成（三種物質答全給分）

（3）①注射等量生理鹽水 ②注射等量生理鹽水

③注射一定量胰高血糖素溶液（注射一定量葡萄糖注射液）

④注射一定量葡萄糖注射液（注射一定量胰高血糖素溶液）

II（每空1分，共6分）

（1）PCR 從基因文庫獲取

（2）DNA連接酶和限制性核酸內切酶（答全得分） 磷酸二酯鍵

（3）CaCl2溶液

（4）物質循環再生原理

【解析】

試題分析：

I根據圖像分析可知，當胰島素與受體相結合之后，會導致細胞內部發生酶的磷酸化等活動，進而合成葡萄糖受體蛋白，之后這些受體蛋白到達細胞膜完成葡萄糖的運輸，從而使血液中葡萄糖降低。

可知：（1）圖中的刺激X最可能是血糖升高， 下丘腦神經細胞接受刺激X后，膜外的電位變化為由正電位變為負電位，最終引起傳出神經末梢釋放神經遞質，與胰島B細胞上相應受體結合，引起胰島素分泌增多。

（2）由圖可知，胰島素與胰島素受體特異性結合后，一方面使細胞膜上葡萄糖受體蛋白增加，促進葡萄糖進入細胞；另一方面促進糖原、脂質和蛋白質的合成，從而降低血糖。

（3）根據實驗的敘述可知，設置的是對照實驗，根據單一變量原則推知①注射等量生理鹽水 ②注射等量生理鹽水③注射一定量胰高血糖素溶液（注射一定量葡萄糖注射液）④注射一定量葡萄糖注射液（注射一定量胰高血糖素溶液）。

II（1）人們獲取聚磷基因和硝化基因的方法通常有人工合成、PCR和從基因文庫獲取。

（2）利用聚磷基因和硝化基因構建基因表達載體時，常用的工具酶是DNA連接酶和限制性核酸內切酶，它們作用的化學鍵名稱是磷酸二酯鍵。

（3）重組DNA導入前，通常用CaCl2溶液對大腸桿菌進行處理，使大腸桿菌處于感受態。

（4）要從根本上解決水體污染，還需將城市污水進行回收利用，實現廢物資源化，這體現了生態工程的物質循環再生原理原理。

考點：本題考查動物血糖的平衡原理和基因工程知識點，意在考查學生能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論、具備驗證簡單生物學事實的能力，并能對實驗現象和結果進行解釋、分析和處理、能從課外材料中獲取相關的生物學信息，并能運用這些信息，結合所學知識解決相關的生物學問題的能力。

考點分析： 考點1：人和高等動物生命活動的調節 考點2：神經調節的基本方式 考點3：神經調節與體液調節的區別和聯系 考點4：神經調節與行為 考點5：基因工程、生物技術的安全性和倫理問題 考點6：生態工程 試題屬性

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