Question

16．布氏田鼠是生活在寒冷地帶的非冬眠小型哺乳動物，請回答相關問題．

（1）右圖表示布氏田鼠胰島B細胞受調控釋放胰島素的過程．據圖可知，胰島素的作用是增加細胞內葡萄糖轉運蛋白的合成，促進細胞內蛋白質、糖原、脂肪的合成．在血糖調節中，如果因抗體
2（抗體1/抗體2）的存在導致高血糖癥狀，則注射胰島素不能起到有效的降血糖效果．
（2）布氏田鼠的胚胎干細胞可誘導成能分泌胰島素的胰島樣細胞，將胰島樣細胞移植給換糖尿病的小鼠，可使患病小鼠血糖恢復正常水平．小鼠胚胎干細胞可來自原始性腺和早期胚胎．
（3）讓基因型為AaBbcc和aaBbCC的田鼠雜交（三對基因獨立遺傳），若不考慮基因間相互作用和累加效應，其子代中表現型不同于雙親的個體占全部子代的$\frac{5}{8}$．
（4）利用布什田鼠制備抗人體胃癌的單克隆抗體的過程如下圖所示．

圖中對實驗田鼠注射的甲是特定的抗原（或胃癌抗原），從小鼠脾臟（器官）中獲得了相應的B淋巴細胞．用特定的選擇培養基對乙進行篩選，只有融合的雜種細胞才能生長．通過該技術獲得的抗胃癌單克隆抗體具有特異性強，靈敏度高，并可能大量制備的特點．
（5）下圖為持續寒冷刺激下，機體調節褐色脂肪組織（BAT細胞）產熱過程示意圖．

①寒冷刺激一方面使下丘腦部分傳出神經末梢釋放去甲腎上腺素，導致BAT細胞中cAMP增加，據圖分析，cAMP的直接作用是促進脂肪的分解和促進UCP-1基因的轉錄．另一方面寒冷刺激還能使下丘腦合成并釋放促甲狀腺激素釋放激素（激素名稱）的量增加，最終導致體內甲狀腺激素的量增加．
②UCP-1蛋白稱為解偶聯蛋白，該蛋白能消除線粒體內膜兩側的H⁺濃度差，令利用H⁺濃度差驅動的ATP形成過程減慢．由此可知，甲狀腺激素促進機體產熱的原因在于促進UCP-1基因的表達，使有氧呼吸過程中的ATP合成減少，以增加產熱．
③綜上所述，在持續寒冷的環境中，布氏田鼠通過神經和體液調節，最終引起BAT細胞中脂肪分解加快和ATP合成減少，實現產熱增加，維持體溫的穩定．

Answer 1

分析 分析圖解：上圖表示布氏田鼠的血糖平衡調節過程，圖中胰島素能夠葡萄糖進入組織細胞，增加細胞內葡萄糖轉運蛋白的合成，促進細胞內蛋白質、糖原、脂肪的合成．同時圖中抗體1作用于胰島B細胞上的葡萄糖受體，導致不能接受葡萄糖濃度的信號，使胰島素分泌減少；抗體2直接作用于胰島素，使胰島素不能起作用．
下圖中，甲狀腺激素的調節過程：下丘腦→促甲狀腺激素釋放激素→垂體→促甲狀腺激素→甲狀腺→③狀腺激素，同時甲狀腺激素還能對下丘腦和垂體進行負反饋調節．從圖中可看出，cAMP的直接作用兩方面，脂肪的分解和促進UCP-1基因的表達；布氏田鼠通過神經調節和體液調節，最終引起BAT細胞中脂肪分解增加和ATP合成減少，實現產熱增加，維持體溫的穩定．

解答 解：（1）據圖可知，胰島素的作用是增加細胞內葡萄糖轉運蛋白的合成，促進細胞內蛋白質、糖原、脂肪的合成．圖中抗體1作用于胰島B細胞上的葡萄糖受體，導致不能接受葡萄糖濃度的信號，使胰島素分泌減少；抗體2直接作用于胰島素，使胰島素不能起作用．因此在血糖調節中，如果因抗體2的存在導致高血糖癥狀，則注射胰島素不能起到有效的降血糖效果．
（2）小鼠胚胎干細胞可來自原始性腺和早期胚胎．
（3）讓基因型為AaBbcc和aaBbCC的田鼠雜交（三對基因獨立遺傳），若不考慮基因間相互作用和累加效應，其子代中表現型與AaBbcc相同的=$\frac{1}{2}×\frac{3}{4}×0=0$，與aaBbCC相同的=$\frac{1}{2}×\frac{3}{4}×1=\frac{3}{8}$，因此不同于雙親的個體占全部子代的$\frac{5}{8}$．
（4）在制備單克隆抗體的過程中，需要對實驗田鼠注射特定的抗原（或胃癌抗原），從小鼠脾臟（器官）中獲得了相應的B淋巴細胞．用特定的選擇培養基對融合的細胞進行篩選，只有融合的雜種細胞才能生長．通過該技術獲得的抗胃癌單克隆抗體具有特異性強，靈敏度高，并可能大量制備的特點．
（5）①據圖分析，cAMP的直接作用是促進脂肪的分解和促進UCP-1基因的轉錄．另一方面寒冷刺激還能使下丘腦合成并釋放促甲狀腺激素釋放激素的量增加，最終導致體內甲狀腺激素的量增加．
②UCP-1蛋白稱為解偶聯蛋白，該蛋白能消除線粒體內膜兩側的H⁺濃度差，令利用H⁺濃度差驅動的ATP形成過程減慢．由此可知，甲狀腺激素促進機體產熱的原因在于促進UCP-1基因的表達，使有氧呼吸過程中的ATP合成減少，以增加產熱．
③在持續寒冷的環境中，布氏田鼠通過神經調節和體液調節，最終引起BAT細胞中脂肪分解增加和ATP合成減少，實現產熱增加，維持體溫的穩定．
故答案為：
（1）增加細胞內葡萄糖轉運蛋白的合成，促進細胞內蛋白質、糖原、脂肪的合成     抗體2
（2）原始性腺和早期胚胎
（3）$\frac{5}{8}$
（4）特定的抗原（或胃癌抗原）  脾臟    特定的選擇培養基
特異性強，靈敏度高，并可能大量制備
（5）促進脂肪的分解和促進UCP-1基因的轉錄  促甲狀腺激素釋放激素
促進UCP-1基因的表達，使有氧呼吸過程中的ATP合成減少，以增加產熱
脂肪分解加快

點評 本題具有一定的綜合性，考查了血糖平衡的調節、體溫調節、胚胎干細胞、自由組合定律的應用、單克隆抗體的制備等的相關知識，意在考查考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的能力．