Question

【題目】甜味對動物來說預(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)。請回答問題。

（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G蛋白激活離子通道，使Na+以__________方式大量內(nèi)流，膜內(nèi)電位__________，產(chǎn)生興奮，進而傳導(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對體外培養(yǎng)的味覺感受器細(xì)胞（STC-1）進行實驗處理，結(jié)果如下。

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

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

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

（3）請據(jù)此推測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)助擴散 由負(fù)變正（升高） 大腦皮層 抗生素 總RNA 未表達雌激素受體、表達雌激素受體 10nM 女性孕期由于雌激素水平顯著升高，受體基因表達減弱，對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)陽離子增多，產(chǎn)生興奮。根據(jù)圖2分析，對照組1的雌性激素受體沒有表達，對照組2的雌性激素受體表達了，味覺感受器細(xì)胞（STC-1）組三種受體表達水平都降低了，且第二種受體幾乎沒有表達。根據(jù)圖3分析可知，E2濃度為10nM時，對甜味受體基因表達的促進作用最顯著。

（1）圖中鈉離子是通過離子通道進入細(xì)胞內(nèi)的，不消耗能力，為協(xié)助擴散；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，進而傳導(dǎo)到大腦皮層產(chǎn)生味覺。

（2）①動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，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為驗證其受體可在STC-1細(xì)胞中表達，可以提取細(xì)胞中的總mRNA，利用逆轉(zhuǎn)錄法獲得cDNA后進行PCR擴增；據(jù)圖分析可知，對照組1為未表達雌激素受體組、對照組2為表達雌激素受體組。

③根據(jù)以上分析已知，E2濃度為10nM時，對甜味受體基因表達的促進作用最顯著。

（3）女性孕期由于雌激素水平顯著升高，受體基因表達減弱，對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。