糖尿病是一種最常見的慢性疾病,世界人口中成人患病率是8.5%,尤其在青春期、孕期以及患肥胖癥時(shí)更易患病。為分析患病機(jī)理和探究治療方案,某中學(xué)生物興趣小組進(jìn)行了以下調(diào)查和系列實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)材料:糖尿病小鼠、正常小鼠、胰島素、IA、IA的X提取液、生理鹽水、小鼠正常飲食所需等物質(zhì)。(要求與說明:GT是葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞的載體蛋白,IA中的X能夠抑制GT的功能。實(shí)驗(yàn)條件適宜。)
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過程 |
結(jié)果或結(jié)論 |
調(diào)查1: |
通過到某醫(yī)院化驗(yàn)科收集統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),獲得人群在青春期、孕期以及患肥胖癥時(shí)體內(nèi)的胰島素與健康成年人對(duì)比的情況。 |
原因分析:______。 |
該興趣小組在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,研制了一種“智能”胰島素(IA),并對(duì)其展開了一系列實(shí)驗(yàn),以期用于糖尿病的治療。 |
實(shí)驗(yàn)1: |
為測試葡萄糖對(duì)IA與GT結(jié)合的影響,將足量的熒光標(biāo)記后的IA加入紅細(xì)胞膜懸液中處理30分鐘,使IA與膜上的胰島素受體、GT充分結(jié)合,再分別加入葡萄糖至不同的終濃度,10分鐘后檢測膜上的熒光強(qiáng)度。 |
結(jié)果:隨著懸液中葡萄糖濃度的升高,膜上的熒光強(qiáng)度降低。葡萄糖濃度越高,IA與GT結(jié)合量越低。據(jù)此推測葡萄糖與IA、GT二者的關(guān)系 為______。 |
為評(píng)估IA調(diào)節(jié)血糖水平的效果,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)2。 |
實(shí)驗(yàn)2: |
取兩種小鼠隨機(jī)均分成6組,按以下分組在適宜條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn): 甲組:正常小鼠+胰島素 乙組:糖尿病小鼠+胰島素 |
結(jié)論:IA與外源普通胰島素相比,IA對(duì)糖尿病小鼠血糖水平的調(diào)節(jié)更具優(yōu)勢,優(yōu)勢一:IA降血糖效果更持久;優(yōu)勢二:IA能避免引發(fā)低血糖的風(fēng)險(xiǎn)。 |
回答以下問題:
(1)請(qǐng)完成調(diào)查1結(jié)果的原因分析:
體內(nèi)的胰島素敏感性降低,胰島素不能有效降低血糖,血糖濃度較高,高濃度血糖促進(jìn)胰島素分泌
體內(nèi)的胰島素敏感性降低,胰島素不能有效降低血糖,血糖濃度較高,高濃度血糖促進(jìn)胰島素分泌
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(2)據(jù)實(shí)驗(yàn)1推測葡萄糖與IA、GT二者的關(guān)系為
葡萄糖與IA競爭結(jié)合GT
葡萄糖與IA競爭結(jié)合GT
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(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)2的結(jié)論,請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)2的分組補(bǔ)充完整:
丙組:正常小鼠+IA丁組:糖尿病小鼠+IA;戊組:正常小鼠+生理鹽水已組:糖尿病小鼠+生理鹽水
丙組:正常小鼠+IA丁組:糖尿病小鼠+IA;戊組:正常小鼠+生理鹽水已組:糖尿病小鼠+生理鹽水
。
(4)請(qǐng)分析IA對(duì)糖尿病小鼠血糖水平的調(diào)節(jié)的優(yōu)勢二的機(jī)理:
血液中葡萄糖濃度越低,IA與GT結(jié)合量越高,IA中的X能夠抑制GT的功能,因此可避免引發(fā)低血糖的風(fēng)險(xiǎn)
血液中葡萄糖濃度越低,IA與GT結(jié)合量越高,IA中的X能夠抑制GT的功能,因此可避免引發(fā)低血糖的風(fēng)險(xiǎn)
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(5)若實(shí)驗(yàn)2要以坐標(biāo)曲線圖表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果的坐標(biāo)圖(要求標(biāo)明給藥時(shí)間和檢測時(shí)間,不需要畫出曲線)
。
(6)為進(jìn)一步助力糖尿病治療,該興趣小組提出利用生物反應(yīng)器直接生產(chǎn)IA,以下最適合作為受體細(xì)胞的是
D
D
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A.羊的乳腺細(xì)胞
B.牛的胚胎干細(xì)胞
C.大腸桿菌
D.家蠶受精卵