Question

5．尼古丁是香煙的主要成分之一，研究表明尼古丁會增加人體細胞對胰島素的敏感性，增強胰島素對血糖的調(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，提供以下兩種驗證實驗的思路，請予以補充完成．
實驗材料與儀器：實驗鼠若干，生理鹽水，尼古丁溶液，胰島素溶液，葡萄糖溶液，血糖濃度測定儀，胰島素濃度測定儀，注射器，計時器等．（提示：給藥的方法和劑量、實驗指標(biāo)檢測的具體操作均不作要求）
（1）糖耐量實驗：
①分組處理：將實驗鼠隨機均分為甲、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照，在相同且適宜條件下飼養(yǎng)（3周后，再進行敏感度檢測）．
②敏感度檢測：測定兩組鼠（或各鼠）胰島素濃度．然后，給各鼠注射葡萄糖溶液，并立即開始計時．1小時內(nèi)每隔15分鐘測定兩組鼠胰島素濃度一次．實驗結(jié)果如圖所示．
③推測：吸煙人群胰島素濃度普遍低于（高于/低于）非吸煙人群．
（2）胰島素耐量實驗：實驗思路與糖耐量實驗基本相同．給兩組鼠注射等量胰島素溶液，2小時內(nèi)每隔30分鐘測定各鼠的相對血糖濃度，最后統(tǒng)計分析．請預(yù)測實驗結(jié)果（用坐標(biāo)曲線圖表示）．
（3）影響胰島B細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）胰島素作用的靶細胞為幾乎全身所有細胞
（4）Ⅰ型糖尿病是因為體內(nèi)胰島素分泌不足，Ⅱ型糖尿病是因為人體對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，高濃度的血糖可以直接刺激胰島B細胞引起胰島素的分泌或通過神經(jīng)調(diào)節(jié)引起胰島B細胞分泌胰島素．血糖濃度降低時，胰高血糖素分泌增加，胰島素分泌減少．
生物實驗遵循的一般原則主要有對照原則、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）糖耐量實驗：①分組處理：根據(jù)題意，甲組為實驗組，甲組每天注射一定量的尼古丁溶液，乙組為對照組，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：該實驗的自變量是否注射尼古丁溶液，因變量是不同時間有多少的濃度，故實驗過程中需要對實驗組和對照組測定兩組鼠（或各鼠）胰島素初始濃度．然后，給各鼠注射葡萄糖溶液，并立即開始計時．1小時內(nèi)每隔15分鐘測定兩組鼠胰島素濃度一次．
③推測：吸煙人群胰島素濃度普遍低于非吸煙人群．
（2）胰島素耐量實驗：根據(jù)題意，該實驗的因變量為血糖的相對濃度，給兩組鼠注射等量胰島素溶液，2小時內(nèi)每隔30分鐘測定各鼠的相對血糖濃度．根據(jù)題意繪圖時需要以時間為橫軸，相對血糖濃度為縱軸，結(jié)果如下：

（3）影響胰島B細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胞，主要是肝細胞和肌細胞．
（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細胞被當(dāng)做抗原攻擊而形成的，此類疾病是免疫功能過強，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，組織細胞對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測定兩組鼠（或各鼠）胰島素濃度    葡萄糖溶液    ③低于

（2）相對血糖濃度     
（3）血糖濃度，神經(jīng)、激素    幾乎全身所有細胞
（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

點評 本題主要考查血糖平衡的調(diào)節(jié)和尼古丁對胰島素分泌的影響的實驗設(shè)計與分析，意在強化學(xué)生對血糖平衡的調(diào)節(jié)和實驗設(shè)計與分析的相關(guān)知識的理解與運用能力