Question

【題目】打破晝夜節(jié)律會(huì)提高腸道中某些微生物數(shù)量。為研究腸道微生物與肥胖之間的關(guān)系，科學(xué)家利用正常小鼠（N3+）和N3基因敲除小鼠（N3-）進(jìn)行了相關(guān)研究。

（1）用高脂肪食物飼喂小鼠10周后，測量小鼠體脂含量百分比及N3基因表達(dá)量，結(jié)果如圖1、圖2。

給③、④組小鼠飼喂抗生素的目的是__________。小鼠小腸上皮細(xì)胞中N3基因表達(dá)N3蛋白，推測N3蛋白能夠__________小腸上皮細(xì)胞對(duì)脂質(zhì)的攝取及儲(chǔ)存。綜合分析圖1、圖2結(jié)果推測__________。

（2）Rev蛋白是N3基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子�？茖W(xué)家檢測了24h內(nèi)（0-12h有光、12h-24h黑暗）正常小鼠與無菌小鼠N3基因和Rev基因表達(dá)水平的節(jié)律變化，結(jié)果如圖3。基于大量實(shí)驗(yàn)研究，繪制出腸道微生物影響脂代謝的分子機(jī)制圖，如圖4。

①根據(jù)圖3結(jié)果分析，Rev蛋白__________N3基因的表達(dá)。

②結(jié)合圖4分析，腸道微生物作為__________被免疫細(xì)胞識(shí)別，并呈遞給__________淋巴細(xì)胞，促使該淋巴細(xì)胞釋放淋巴因子IL-22。IL-22與小腸上皮細(xì)胞膜上的__________結(jié)合，激活STAT3，從而________，進(jìn)而使N3基因的表達(dá)增加。

（3）打破晝夜節(jié)律（如熬夜）還可能導(dǎo)致激素分泌紊亂，如胰島素的分泌增加。請(qǐng)從胰島素生理作用的角度解釋其分泌增加引發(fā)肥胖的原因____________________。

Answer 1

【答案】去除小鼠腸道微生物 促進(jìn)腸道微生物 通過促進(jìn)N3基因表達(dá)（出N3蛋白），促進(jìn)小腸上皮細(xì)胞對(duì)脂質(zhì)的攝取和儲(chǔ)存，進(jìn)而影響小鼠脂肪代謝 抑制 抗原 T 受體 抑制Rev基因表達(dá) 胰島素促進(jìn)血糖被細(xì)胞攝入，轉(zhuǎn)化成為脂肪

【解析】

試題根據(jù)題干信息分析，實(shí)驗(yàn)的自變量是小鼠是否敲除N3基因，飼養(yǎng)條件（是否無菌），因變量是小鼠體脂含量百分比及N3基因表達(dá)量；根據(jù)圖1、2分析，敲除N3基因的小鼠的體脂含量百分比在兩種條件下都下降，且下降后的百分比相似；正常小鼠在無菌條件下的體脂含量百分比及N3基因表達(dá)量均下降。

（1）據(jù)圖分析可知，給③、④組是無菌條件飼養(yǎng)，因此給 小鼠飼喂抗生素的目的是去除小鼠腸道微生物；N3基因在小鼠小腸上皮細(xì)胞中選擇性表達(dá)N3蛋白，說明N3蛋白能夠促進(jìn)腸道微生物小腸上皮細(xì)胞對(duì)脂質(zhì)的攝取及儲(chǔ)存。綜合分析圖1、圖2結(jié)果，推測通過促進(jìn)N3基因表達(dá)（出N3蛋白），促進(jìn)小腸上皮細(xì)胞對(duì)脂質(zhì)的攝取和儲(chǔ)存，進(jìn)而影響小鼠脂肪代謝。

（2）①根據(jù)圖3曲線圖分析可知，Rev蛋白抑制N3基因的表達(dá)。

②根據(jù)圖4分析，腸道微生物作為抗原被免疫細(xì)胞識(shí)別，并呈遞給T淋巴細(xì)胞，促使該淋巴細(xì)胞釋放淋巴因子IL-22；IL-22與小腸上皮細(xì)胞膜上的受體結(jié)合，激活STAT3，從而抑制Rev基因表達(dá)，進(jìn)而使N3基因的表達(dá)增加。

（3）胰島素能夠促進(jìn)血糖被細(xì)胞攝入，并轉(zhuǎn)化成為脂肪，所以胰島素分泌增加會(huì)引起肥胖。