Question

【題目】打破晝夜節律會提高腸道中某些微生物數量。為研究腸道微生物與肥胖之間的關系，科學家利用正常小鼠（N3+）和N3基因敲除小鼠（N3-）進行了相關研究。

（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基因表達量，結果如圖1、圖2。

給③、④組小鼠飼喂抗生素的目的是__________。小鼠小腸上皮細胞中N3基因表達N3蛋白，推測N3蛋白能夠__________小腸上皮細胞對脂質的攝取及儲存。綜合分析圖1、圖2結果推測__________。

（2）Rev蛋白是N3基因的轉錄調控因子。科學家檢測了24h內（0-12h有光、12h-24h黑暗）正常小鼠與無菌小鼠N3基因和Rev基因表達水平的節律變化，結果如圖3。基于大量實驗研究，繪制出腸道微生物影響脂代謝的分子機制圖，如圖4。

①根據圖3結果分析，Rev蛋白__________N3基因的表達。

②結合圖4分析，腸道微生物作為__________被免疫細胞識別，并呈遞給__________淋巴細胞，促使該淋巴細胞釋放淋巴因子IL-22。IL-22與小腸上皮細胞膜上的__________結合，激活STAT3，從而________，進而使N3基因的表達增加。

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

Answer 1

【答案】去除小鼠腸道微生物 促進腸道微生物 通過促進N3基因表達（出N3蛋白），促進小腸上皮細胞對脂質的攝取和儲存，進而影響小鼠脂肪代謝 抑制 抗原 T 受體 抑制Rev基因表達 胰島素促進血糖被細胞攝入，轉化成為脂肪

【解析】

試題根據題干信息分析，實驗的自變量是小鼠是否敲除N3基因，飼養條件（是否無菌），因變量是小鼠體脂含量百分比及N3基因表達量；根據圖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基因表達量均下降。

（1）據圖分析可知，給③、④組是無菌條件飼養，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胞中選擇性表達N3蛋白，說明N3蛋白能夠促進腸道微生物小腸上皮細胞對脂質的攝取及儲存。綜合分析圖1、圖2結果，推測通過促進N3基因表達（出N3蛋白），促進小腸上皮細胞對脂質的攝取和儲存，進而影響小鼠脂肪代謝。

（2）①根據圖3曲線圖分析可知，Rev蛋白抑制N3基因的表達。

②根據圖4分析，腸道微生物作為抗原被免疫細胞識別，并呈遞給T淋巴細胞，促使該淋巴細胞釋放淋巴因子IL-22；IL-22與小腸上皮細胞膜上的受體結合，激活STAT3，從而抑制Rev基因表達，進而使N3基因的表達增加。

（3）胰島素能夠促進血糖被細胞攝入，并轉化成為脂肪，所以胰島素分泌增加會引起肥胖。