Question

3．尼古丁是香煙的主要成分之一，研究表明尼古丁會(huì)增加人體細(xì)胞對(duì)胰島素的敏感性，增強(qiáng)胰島素對(duì)血糖的調(diào)節(jié)效力．現(xiàn)根據(jù)血糖濃度與胰島素濃度的相互調(diào)節(jié)關(guān)系，提供以下兩種驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的思路，請(qǐng)予以補(bǔ)充完成．
實(shí)驗(yàn)材料與儀器：實(shí)驗(yàn)鼠若干，生理鹽水，尼古丁溶液，胰島素溶液，葡萄糖溶液，血糖濃度測(cè)定儀，胰島素濃度測(cè)定儀，注射器，計(jì)時(shí)器等．（提示：給藥的方法和劑量、實(shí)驗(yàn)指標(biāo)檢測(cè)的具體操作均不作要求）
（1）糖耐量實(shí)驗(yàn)：
①分組處理：將實(shí)驗(yàn)鼠隨機(jī)均分為甲、乙兩組，甲組每天注射一定量的尼古丁溶液，乙組每天注射等量生理鹽水作為對(duì)照，在相同且適宜條件下飼養(yǎng)（3周后，再進(jìn)行敏感度檢測(cè)）．
②敏感度檢測(cè)：測(cè)定兩組鼠（或各鼠）胰島素濃度．然后，給各鼠注射葡萄糖溶液，并立即開始計(jì)時(shí)．1小時(shí)內(nèi)每隔15分鐘測(cè)定兩組鼠胰島素濃度一次．實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示．
③推測(cè)：吸煙人群胰島素濃度普遍低于（高于/低于）非吸煙人群．
（2）胰島素耐量實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)思路與糖耐量實(shí)驗(yàn)基本相同．給兩組鼠注射等量胰島素溶液，2小時(shí)內(nèi)每隔30分鐘測(cè)定各鼠的相對(duì)血糖濃度，最后統(tǒng)計(jì)分析．請(qǐng)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果（用坐標(biāo)曲線圖表示）．
（3）影響胰島B細(xì)胞分泌胰島素的因素有血糖濃度、神經(jīng)、激素．（至少答出兩點(diǎn)）胰島素作用的靶細(xì)胞為幾乎全身所有細(xì)胞
（4）Ⅰ型糖尿病是因?yàn)轶w內(nèi)胰島素分泌不足，Ⅱ型糖尿病是因?yàn)槿梭w對(duì)胰島素的利用能力減弱，又稱為胰島素抵抗，試分析Ⅱ型糖尿病的成病原因胰島素的結(jié)構(gòu)異常，體內(nèi)存在胰島素的受體，胰島素受體基因發(fā)生突變．

Answer 1

分析 胰島素是人體內(nèi)唯一降低血糖的激素．血糖濃度與胰島素濃度的相互調(diào)節(jié)關(guān)系是血糖濃度升高時(shí)，高濃度的血糖可以直接刺激胰島B細(xì)胞引起胰島素的分泌或通過神經(jīng)調(diào)節(jié)引起胰島B細(xì)胞分泌胰島素．血糖濃度降低時(shí)，胰高血糖素分泌增加，胰島素分泌減少．
生物實(shí)驗(yàn)遵循的一般原則主要有對(duì)照原則、等量原則、單一變量原則和控制無關(guān)變量原則等．

解答 解：（1）糖耐量實(shí)驗(yàn)：①分組處理：根據(jù)題意，甲組為實(shí)驗(yàn)組，甲組每天注射一定量的尼古丁溶液，乙組為對(duì)照組，有關(guān)遵循等量原則，每天注射等量的生理鹽水．
②敏感度檢測(cè)：該實(shí)驗(yàn)的自變量是否注射尼古丁溶液，因變量是不同時(shí)間有多少的濃度，故實(shí)驗(yàn)過程中需要對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組測(cè)定兩組鼠（或各鼠）胰島素初始濃度．然后，給各鼠注射葡萄糖溶液，并立即開始計(jì)時(shí)．1小時(shí)內(nèi)每隔15分鐘測(cè)定兩組鼠胰島素濃度一次．
③推測(cè)：吸煙人群胰島素濃度普遍低于非吸煙人群．
（2）胰島素耐量實(shí)驗(yàn)：根據(jù)題意，該實(shí)驗(yàn)的因變量為血糖的相對(duì)濃度，給兩組鼠注射等量胰島素溶液，2小時(shí)內(nèi)每隔30分鐘測(cè)定各鼠的相對(duì)血糖濃度．根據(jù)題意繪圖時(shí)需要以時(shí)間為橫軸，相對(duì)血糖濃度為縱軸，結(jié)果如下：

（4）胰島素的結(jié)構(gòu)異常，體內(nèi)存在胰島素的受體，胰島素受體基因發(fā)生突變
（3）影響胰島B細(xì)胞分泌胰島素的因素可以直接受血糖濃度的影響，也可以受下丘腦的調(diào)控，胰島素作用可以作用與身體的全部細(xì)胞，主要是肝細(xì)胞和肌細(xì)胞．
（4）糖尿病根據(jù)病因分為兩種類型，I型病因是產(chǎn)生胰島素的胰島B細(xì)胞被當(dāng)做抗原攻擊而形成的，此類疾病是免疫功能過強(qiáng)，導(dǎo)致的自身免疫病；Ⅱ型糖尿病患者的胰島素分泌正常，但由于胰島素的結(jié)構(gòu)異常，體內(nèi)存在胰島素的受體，胰島素受體基因發(fā)生突變，組織細(xì)胞對(duì)胰島素的敏感性降低，導(dǎo)致血糖濃度升高．
故答案為：
（1）①等量生理鹽水  ②測(cè)定兩組鼠（或各鼠）胰島素濃度    葡萄糖溶液    ③低于
（2）相對(duì)血糖濃度     
（3）血糖濃度，神經(jīng)、激素    幾乎全身所有細(xì)胞
（4）胰島素的結(jié)構(gòu)異常，體內(nèi)存在胰島素的受體，胰島素受體基因發(fā)生突變

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查血糖平衡的調(diào)節(jié)和尼古丁對(duì)胰島素分泌的影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析，意在強(qiáng)化學(xué)生對(duì)血糖平衡的調(diào)節(jié)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析的相關(guān)知識(shí)的理解與運(yùn)用能力．