Question

【題目】甜味對(duì)動(dòng)物來(lái)說(shuō)預(yù)示能量的存在，研究發(fā)現(xiàn)雌激素與甜味感知密切相關(guān)。請(qǐng)回答問(wèn)題。

（1）圖1是味覺感受器細(xì)胞膜接受刺激產(chǎn)生興奮的過(guò)程示意圖。

由圖可知，化合物與味蕾細(xì)胞膜上的受體結(jié)合，通過(guò)G蛋白激活離子通道，使Na+以__________方式大量?jī)?nèi)流，膜內(nèi)電位__________，產(chǎn)生興奮，進(jìn)而傳導(dǎo)到__________形成味覺。

（2）為探究雌激素（E2）與甜味感知之間的關(guān)系，研究者采用E2對(duì)體外培養(yǎng)的味覺感受器細(xì)胞（STC-1）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理，結(jié)果如下。

①動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液中通常需要添加一定量的__________以防止污染。

②為驗(yàn)證其受體可在STC-1細(xì)胞中表達(dá)，研究者提取了細(xì)胞中的__________，通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄獲得cDNA后進(jìn)行PCR擴(kuò)增，并將擴(kuò)增結(jié)果分別與對(duì)照組1、對(duì)照組2即__________的兩組細(xì)胞進(jìn)行比較，結(jié)采如圖2。據(jù)圖可知，STC-1細(xì)胞可響應(yīng)E2信號(hào)。

③研究者用E2處理STC-1細(xì)胞，并用②中方法檢測(cè)了甜味受體TIR2基因的表達(dá)量，結(jié)果如圖3。由結(jié)果可知，E2濃度為__________時(shí)，對(duì)甜味受體基因表達(dá)的促進(jìn)作用最顯著。

（3）請(qǐng)據(jù)此推測(cè)女性在孕期雌激素水平顯著升高易發(fā)生肥胖的原因及其意義是__________。

Answer 1

【答案】 協(xié)助擴(kuò)散 由負(fù)變正（升高） 大腦皮層 抗生素 總RNA 未表達(dá)雌激素受體、表達(dá)雌激素受體 10nM 女性孕期由于雌激素水平顯著升高，受體基因表達(dá)減弱，對(duì)甜味的感知能力明顯下降，傾向攝入更多的甜食或更高甜度的食物，容易發(fā)生肥胖；從進(jìn)化和適應(yīng)的角度看，孕期的上述反應(yīng)可以為胚胎發(fā)育提供更充足的能量

【解析】試題分析：據(jù)圖1分析，化合物與細(xì)胞膜上的受體結(jié)合，激活G蛋白，引起鈉離子通道打開，鈉離子內(nèi)流，導(dǎo)致膜內(nèi)陽(yáng)離子增多，產(chǎn)生興奮。根據(jù)圖2分析，對(duì)照組1的雌性激素受體沒有表達(dá)，對(duì)照組2的雌性激素受體表達(dá)了，味覺感受器細(xì)胞（STC-1）組三種受體表達(dá)水平都降低了，且第二種受體幾乎沒有表達(dá)。根據(jù)圖3分析可知，E2濃度為10nM時(shí)，對(duì)甜味受體基因表達(dá)的促進(jìn)作用最顯著。

（1）圖中鈉離子是通過(guò)離子通道進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的，不消耗能力，為協(xié)助擴(kuò)散；鈉離子內(nèi)流，使得膜內(nèi)由負(fù)電位變成正電位，產(chǎn)生興奮，進(jìn)而傳導(dǎo)到大腦皮層產(chǎn)生味覺。

（2）①動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，為了防止雜菌污染，一般在培養(yǎng)液中需要添加一定量的抗生素。

②為驗(yàn)證其受體可在STC-1細(xì)胞中表達(dá)，可以提取細(xì)胞中的總mRNA，利用逆轉(zhuǎn)錄法獲得cDNA后進(jìn)行PCR擴(kuò)增；據(jù)圖分析可知，對(duì)照組1為未表達(dá)雌激素受體組、對(duì)照組2為表達(dá)雌激素受體組。

③根據(jù)以上分析已知，E2濃度為10nM時(shí)，對(duì)甜味受體基因表達(dá)的促進(jìn)作用最顯著。

（3）女性孕期由于雌激素水平顯著升高，受體基因表達(dá)減弱，對(duì)甜味的感知能力明顯下降，傾向攝入更多的甜食或更高甜度的食物，容易發(fā)生肥胖；從進(jìn)化和適應(yīng)的角度看，孕期的上述反應(yīng)可以為胚胎發(fā)育提供更充足的能量。