Question

（10分）胰岛素是已知的唯一降低血糖水平的激素，请分析胰岛素的作用机制模式图（如图所示），并回答有关问题：

（1）图中的刺激X最可能是       ， 下丘脑神经细胞接受刺激X兴奋后，膜外的电位变化为       ，最终引起传出神经末梢释放   ，与胰岛B细胞上相应受体结合，引起胰岛素分泌增多。

（2）由图可知，胰岛素与其受体结合后，一方面使             增加，促进葡萄糖进入细胞；另一方面促进            ，从而降低血糖。

（3）如果给动物注射大剂量胰岛素，动物会因低血糖而休克。通过注射胰高血糖素能促使血糖升高，使休克的动物清醒。根据以下实验材料及用品，完成实验方案，证明胰高血糖素能升高血糖。

实验材料及用品：小白鼠、注射器、鼠笼、胰岛素溶液、胰高血糖素溶液、葡萄糖注射液、生理盐水。

实验方案：选择体重相近的健康小白鼠，按照下表进行处理、观察并填写相关内容。

分组	实验处理方法	预期结果	下一步实验处理方法	预期结果
A组（对照组）	①	清醒		清醒
B组	注射大剂量的胰岛素溶液	休克	②等量的生理盐水	未清醒
C组	③	清醒
D组	④	清醒

Answer

（1）血糖升高 由正电位变为负电位 神经递质

（2）细胞膜上葡萄糖受体蛋白 糖原、脂质和蛋白质的合成（三种物质答全给分）

（3）①注射等量生理盐水 ③注射一定量胰高血糖素溶液（注射一定量葡萄糖注射液）

④注射一定量葡萄糖注射液（注射一定量胰高血糖素溶液）

【解析】

试题分析：（1）分析图形可知，该图为高血糖条件下通过胰岛素调节使血糖含量降低的过程；由图中可知，胰岛B细胞能接受高血糖X的直接刺激也可接受下丘脑通过副交感神经调节；下丘脑神经细胞接受高血糖刺激兴奋后，膜外的电位变化为由正电位变为负电位，最终引起传出神经末梢释放神经递质，与胰岛B细胞上相应受体结合，引起胰岛素分泌增多。

（2）图中显示，胰岛素与其受体结合后，一方面使细胞膜上葡萄糖受体蛋白增加，促进葡萄糖进入细胞；另一方面促进糖原、脂质和蛋白质的合成，从而降低血糖。

（3）要设计实验证明胰高血糖素能升高血糖，根据表中已有的信息与提供的材料用品，可设计实验方案；对照实验的设计应遵循单一变量原则和对照原则，所以BCD三个实验组注射大剂量的胰岛素溶液，则对照组A应注射等量生理盐水；根据题意“注射胰高血糖素能促使血糖升高，使休克的动物清醒”，可知下一步实验处理方法中，C组作为对照组注射等量的生理盐水导致小鼠休克为清醒，则CD两组作为实验组应分别注射一定量胰高血糖素溶液或葡萄糖注射液，让休克的小鼠清醒，从而证明胰高血糖素能升高血糖。

考点：本题考查血糖平衡调节及其实验，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络的能力；能从课外材料中获取有效信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理判断或得出正确结论的能力；能设计实验探究简单生物学事实，并对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。