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更易患病。為分析患病機理和探究治療方案,某中學(xué)生物興趣小組進行了以下調(diào)查和系列實驗。
實驗材料: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是葡萄糖進入細胞的載體蛋白,IA中的X能夠抑制GT的功能。實驗條件適宜。)
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過程 |
結(jié)果或結(jié)論 |
調(diào)查1: |
通過到某醫(yī)院化驗科收集統(tǒng)計數(shù)據(jù),獲得人群在青春期、孕期以及患肥胖癥時體內(nèi)的胰島素與健康成年人對比的情況。 |
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),并對其展開了一系列實驗,以期用于糖尿病的治療。 |
實驗1: |
為測試葡萄糖對IA與GT結(jié)合的影響,將足量的熒光標記后的IA加入紅細胞膜懸液中處理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度。 |
結(jié)果:隨著懸液中葡萄糖濃度的升高,膜上的熒光強度降低。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______。 |
為評估IA調(diào)節(jié)血糖水平的效果,進行了實驗2。 |
實驗2: |
取兩種小鼠隨機均分成6組,按以下分組在適宜條件下進行實驗: 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。 |
回答以下問題:
(1)請完成調(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,高濃度血糖促進胰島素分泌
。
(2)據(jù)實驗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
。
(3)根據(jù)實驗2的結(jié)論,請將實驗2的分組補充完整:
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)請分析IA對糖尿病小鼠血糖水平的調(diào)節(jié)的優(yōu)勢二的機理:
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
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
。
(5)若實驗2要以坐標曲線圖表示實驗結(jié)果,請設(shè)計記錄實驗結(jié)果的坐標圖(要求標明給藥時間和檢測時間,不需要畫出曲線)
。
(6)為進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胞的是
D
D
。
A.羊的乳腺細胞
B.牛的胚胎干細胞
C.大腸桿菌
D.家蠶受精卵