Question

16．布氏田鼠是生活在寒冷地带的非冬眠小型哺乳动物，请回答相关问题．

（1）右图表示布氏田鼠胰岛B细胞受调控释放胰岛素的过程．据图可知，胰岛素的作用是增加细胞内葡萄糖转运蛋白的合成，促进细胞内蛋白质、糖原、脂肪的合成．在血糖调节中，如果因抗体
2（抗体1/抗体2）的存在导致高血糖症状，则注射胰岛素不能起到有效的降血糖效果．
（2）布氏田鼠的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换糖尿病的小鼠，可使患病小鼠血糖恢复正常水平．小鼠胚胎干细胞可来自原始性腺和早期胚胎．
（3）让基因型为AaBbcc和aaBbCC的田鼠杂交（三对基因独立遗传），若不考虑基因间相互作用和累加效应，其子代中表现型不同于双亲的个体占全部子代的$\frac{5}{8}$．
（4）利用布什田鼠制备抗人体胃癌的单克隆抗体的过程如下图所示．

图中对实验田鼠注射的甲是特定的抗原（或胃癌抗原），从小鼠脾脏（器官）中获得了相应的B淋巴细胞．用特定的选择培养基对乙进行筛选，只有融合的杂种细胞才能生长．通过该技术获得的抗胃癌单克隆抗体具有特异性强，灵敏度高，并可能大量制备的特点．
（5）下图为持续寒冷刺激下，机体调节褐色脂肪组织（BAT细胞）产热过程示意图．

①寒冷刺激一方面使下丘脑部分传出神经末梢释放去甲肾上腺素，导致BAT细胞中cAMP增加，据图分析，cAMP的直接作用是促进脂肪的分解和促进UCP-1基因的转录．另一方面寒冷刺激还能使下丘脑合成并释放促甲状腺激素释放激素（激素名称）的量增加，最终导致体内甲状腺激素的量增加．
②UCP-1蛋白称为解偶联蛋白，该蛋白能消除线粒体内膜两侧的H⁺浓度差，令利用H⁺浓度差驱动的ATP形成过程减慢．由此可知，甲状腺激素促进机体产热的原因在于促进UCP-1基因的表达，使有氧呼吸过程中的ATP合成减少，以增加产热．
③综上所述，在持续寒冷的环境中，布氏田鼠通过神经和体液调节，最终引起BAT细胞中脂肪分解加快和ATP合成减少，实现产热增加，维持体温的稳定．

Answer 1

分析 分析图解：上图表示布氏田鼠的血糖平衡调节过程，图中胰岛素能够葡萄糖进入组织细胞，增加细胞内葡萄糖转运蛋白的合成，促进细胞内蛋白质、糖原、脂肪的合成．同时图中抗体1作用于胰岛B细胞上的葡萄糖受体，导致不能接受葡萄糖浓度的信号，使胰岛素分泌减少；抗体2直接作用于胰岛素，使胰岛素不能起作用．
下图中，甲状腺激素的调节过程：下丘脑→促甲状腺激素释放激素→垂体→促甲状腺激素→甲状腺→③状腺激素，同时甲状腺激素还能对下丘脑和垂体进行负反馈调节．从图中可看出，cAMP的直接作用两方面，脂肪的分解和促进UCP-1基因的表达；布氏田鼠通过神经调节和体液调节，最终引起BAT细胞中脂肪分解增加和ATP合成减少，实现产热增加，维持体温的稳定．

解答 解：（1）据图可知，胰岛素的作用是增加细胞内葡萄糖转运蛋白的合成，促进细胞内蛋白质、糖原、脂肪的合成．图中抗体1作用于胰岛B细胞上的葡萄糖受体，导致不能接受葡萄糖浓度的信号，使胰岛素分泌减少；抗体2直接作用于胰岛素，使胰岛素不能起作用．因此在血糖调节中，如果因抗体2的存在导致高血糖症状，则注射胰岛素不能起到有效的降血糖效果．
（2）小鼠胚胎干细胞可来自原始性腺和早期胚胎．
（3）让基因型为AaBbcc和aaBbCC的田鼠杂交（三对基因独立遗传），若不考虑基因间相互作用和累加效应，其子代中表现型与AaBbcc相同的=$\frac{1}{2}×\frac{3}{4}×0=0$，与aaBbCC相同的=$\frac{1}{2}×\frac{3}{4}×1=\frac{3}{8}$，因此不同于双亲的个体占全部子代的$\frac{5}{8}$．
（4）在制备单克隆抗体的过程中，需要对实验田鼠注射特定的抗原（或胃癌抗原），从小鼠脾脏（器官）中获得了相应的B淋巴细胞．用特定的选择培养基对融合的细胞进行筛选，只有融合的杂种细胞才能生长．通过该技术获得的抗胃癌单克隆抗体具有特异性强，灵敏度高，并可能大量制备的特点．
（5）①据图分析，cAMP的直接作用是促进脂肪的分解和促进UCP-1基因的转录．另一方面寒冷刺激还能使下丘脑合成并释放促甲状腺激素释放激素的量增加，最终导致体内甲状腺激素的量增加．
②UCP-1蛋白称为解偶联蛋白，该蛋白能消除线粒体内膜两侧的H⁺浓度差，令利用H⁺浓度差驱动的ATP形成过程减慢．由此可知，甲状腺激素促进机体产热的原因在于促进UCP-1基因的表达，使有氧呼吸过程中的ATP合成减少，以增加产热．
③在持续寒冷的环境中，布氏田鼠通过神经调节和体液调节，最终引起BAT细胞中脂肪分解增加和ATP合成减少，实现产热增加，维持体温的稳定．
故答案为：
（1）增加细胞内葡萄糖转运蛋白的合成，促进细胞内蛋白质、糖原、脂肪的合成     抗体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）  脾脏    特定的选择培养基
特异性强，灵敏度高，并可能大量制备
（5）促进脂肪的分解和促进UCP-1基因的转录  促甲状腺激素释放激素
促进UCP-1基因的表达，使有氧呼吸过程中的ATP合成减少，以增加产热
脂肪分解加快

点评 本题具有一定的综合性，考查了血糖平衡的调节、体温调节、胚胎干细胞、自由组合定律的应用、单克隆抗体的制备等的相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力．