（二）回答下列有关生物体内营养物质转变和内环境自稳态的问题研究人员对2型糖尿病小鼠（存在胰...

（二）回答下列有关生物体内营养物质转变和内环境自稳态的问题

研究人员对2型糖尿病小鼠（存在胰岛素抵抗）进行了“极低热量饮食”实验研究，3天后对小鼠肝脏内葡萄糖代谢相关过程进行了追踪和计算，部分结果如图。图中“”表示量或程度下降，“ ”表示程度上升，“ ”代表作用过程。

1.图1中物质A是__________。

2.图1中过程①称为__________。磷酸果糖激酶是哺乳动物体内促进过程①途径的重要调节酶，图2是ATP对该酶作用的影响。下列分析不合理的是__________。

A．高浓度的ATP可能抑制了酶与底物的结合能力

B．低浓度的ATP会使过程①速率减慢

C．磷酸果糖激酶催化的反应需要消耗ATP

D．图中ATP的来源包括过程①产生的

3.据图1分析，极低热量饮食方式主要通过3条途径降低机体血糖浓度，请分别描述：

途径一：______________________________________________________________________；

途径二：______________________________________________________________________；

途径三：______________________________________________________________________。

4.胰岛素在血脂和血糖代谢中所起的作用有　　　　　　 。（多选）

A. 促进糖原分解

B. 促进糖转变成甘油三酯

C. 抑制甘油三酯转变成糖

D. 抑制甘油三酯的合成

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研究发现模拟禁食效果（只喝水不进食）的饮食，能激活糖尿病小鼠胰岛B细胞再生并合成和分泌胰岛素，进而缓解高血糖症状。下列说法正确的是

A. 进行实验验证时需要设置正常小鼠和不禁食糖尿病小鼠作为对照

B. 翻译合成胰岛素时碱基间的配对方式有3种

C. 胰岛素mRNA的碱基数与胰岛素多肽链中的氨基酸数之比为3:1

D. 正常情况下，健康小鼠进食后胰岛B细胞分泌的胰岛素减少

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为研究糖尿病发病机理及某种药物的疗效，某科研小组以小鼠为材料进行了如下实验。实验一：对照组一直饲喂普通饲料，实验组饲喂等量的高糖髙脂饲料，制造胰岛素抵抗糖尿病模型，经过 6 周后，测定各组的体重、瘦素、胰岛素、空腹血糖浓度和脂肪细胞瘦素受体的含量，数据见表一。实验二：取上述实验组小鼠，均分为甲、乙两组，一组给小鼠服用药物 T，另一组不使用药物，一段时间后，测定两组小鼠的空腹血糖浓度、肝糖原含量和低密度脂蛋白受体表达量(低密度脂蛋白受体存在于组织细胞表面可与低密度脂蛋白结合，参与血脂调节)，数据见表二。请分析回答问题：

表一

(注：瘦素是脂肪细胞分泌的一种激素，可促进脂肪转化成葡萄糖，使体重下降)

表二

（1）在正常机体血糖平衡调节过程中，下丘脑通过神经系统分泌____________来控制胰岛 B 细胞分泌胰岛素，降低血糖。除此之外，________（激素名称）对血糖调节也有重要作用。

（2）实验组中，小鼠对胰岛素的敏感性下降，这可能与靶细胞上的________含量减少有关

（3）实验组中，小鼠的瘦素含量高于对照组，但小鼠体重并未降低。据表一分析，主要原因可能是________

（4）据表二数据分析，使用药物T的是________________组，该药物发挥疗效的机制是___________

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动物的松果体能产生褪黑素，褪黑素影响胰岛素靶细胞对胰岛素的敏感性而影响血糖代谢。某实验室通过松果体摘除手术建立褪黑素缺乏的糖尿病小鼠品系，进行了如下相关研究。

（1）褪黑素是由色氨酸经过一系列反应转变成的激素，在植物体中也有一种由色氨酸转化生成的激素是____________________________________。

（2）检测手术前后小鼠血浆褪黑素水平，判断褪黑素缺乏模型小鼠建立是否成功，利用的是激素调节的________________的特点。

（3）检测模型小鼠与正常小鼠的血糖与胰岛素水平，,其结果如下表:

①为了控制单一变量，排除手术因素对实验结果的影响，B组应该_______________________。②表中“？”处数值应____________（填“高于”或“低于”）术前0周，从而说明褪黑素能____________胰岛素靶细胞对胰岛素的敏感性而影响血糖代谢。

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Ⅱ型糖尿病是患者可产生胰岛素但胰岛素的作用效果较差的代谢疾病。某营养学会对1万余人进行跟踪随访，发现饮食结构不合理与Ⅱ型糖尿病有密切关系。为了研究Ⅱ型糖尿病高发的原因，营养学会从这1万人中选出上千位同时缺乏维生素D（VD）和钙并且能量过剩的居民（糖尿病高危人群），将他们随机均分为4组，并用两年时间对他们的饮食进行干预和对比，方法如下表，请回答下列问题：

（1）研究发现4组结果中，Ⅱ型糖尿病发病率为丁>乙>甲 >丙，通过对照分析，可得出的实验结论是______________。

（2）人体的主要能源物质是______________，应适当减少该类物质的摄入，并调整饮食结构，以达到控制能量摄入的目的。

（3）研究发现，缺钙会导致胰岛素分泌不足，进而导致组织细胞对葡萄糖的_____________减少，增大人患糖尿病的风险。人通过食用牛奶等高钙食物补钙的同时，也需要一定量的维生素D，原因是维生素D可_____________。

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某研究小组用小鼠进行了有关血糖平衡调节的实验，回答下列问题：

（1）正常小鼠在饥饿且无外源能源物质摄入的情况下，血糖的来源是____________和____________。

（2）胰岛素是由胰岛B细胞内的内质网上的__________________合成，经内质网和高尔某体的修饰加工后，以____________方式分泌到细胞外的动物激素。判断胰岛素是动物激素的依据是:____________（至少写出两点）。

（3）为了验证胰岛素具有降低血糖含量的作用，在设计实验方案时，如果以正常小鼠每次注射药物前后小鼠症状的变化为观察指标（这里的药物有胰岛素溶液和葡萄糖溶液），则对实验组小鼠注射药物的顺序应是先注射____________，后注射____________。

（4）研究者给家兔注射一种可以特异性破坏胰岛B细胞的药物链脲佐菌素（STZ）进行血糖调节研究。为了准确判断STZ是否成功破坏胰岛B细胞，应（____）

①在兔饱足状态下②在兔空腹状态下③测定血糖含量④测定尿液是否含糖⑤测定血液胰岛素含量

A.①③④　　 　 B.①③⑤　　　　 C.②③⑤　　 　 D.③④

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科学家用小鼠进行实验，实验组小鼠给予高脂饮食，对照组小鼠给予正常饮食，食物不限量。测定两组小鼠相关代谢指标，结果如下表。

（1）瘦素是脂肪细胞分泌的一种激素，能促进脂肪转化为葡萄糖，则瘦素与胰岛素的相互关系是__________________。

（2）正常情况下，体重增加使脂肪细胞分泌的瘦素增多，瘦素经_________运输作用于下丘脑饱中枢，抑制食欲，减少脂肪合成，该机制为_________调节。

（3）实验组的瘦素含量高于对照组，但小鼠体重并未降低，据表分析主要原因是____

（4）脂联素是脂肪细胞分泌的一种多肽激素，能增加细胞对胰岛素的敏感性。据此推测实验组小鼠出现胰岛素抵抗的原因是__________________________________________。

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（三）回答下列有关生物工程的问题。

糖尿病是一类严重代谢疾病，科学家正研究各种方法欲从根本上彻底治疗糖尿病。如图显示的是体外培养人体胚胎干细胞，诱导其产生胰岛细胞进行糖尿病治疗的部分过程。

1. 图中，从早期胚胎中分离并进行培养的是_____（A/B）细胞，该细胞与发育成患者的受精卵相比____________（多选）。

A. 细胞核中所含遗传信息不同　　 B. 分裂方式不同

C. 都具有全能性　　 D. 都能自我更新

2. 图中，进行核移植操作需要________________（多选）。

A. 显微镜　　 B. 持卵管　　 C. 注射器　　 D. 限制酶

3. 将用如图方法获得的胰岛细胞移植入患者体内，可以治疗患者。据此判断此患者患的是_______型糖尿病。

在胰岛B细胞中，当胰岛素原向胰岛素转变的过程中，furin酶可以识别并切除胰岛素原分子中特定的氨基酸序列，从而完成胰岛素的加工，产生具有生物活性的胰岛素。某些糖尿病患者体内合成的胰岛素原结构异常，不能正常完成上述过程。

基因治疗该类患者的方法之一是：将胰岛素基因导入胰岛B细胞以外的细胞，同时导入一些调节因子刺激该细胞再生，使之成为能分泌具生物活性胰岛素的新B细胞。

4. 形成胰岛素的过程中，furin酶能识别并切除相关氨基酸序列，由此推测，该酶的功能更接近于______________。

A. 氧化分解酶　　 B. 逆转录酶

C. 限制酶　　 D. DNA连接酶

5. 欲使胰岛素基因的表达产物在新的B细胞中能被加工，产生生物活性，正确的操作是____。

A. 导入胰岛素基因时，同时导入furin酶基因

B. 导入胰岛素基因后，加入furin酶

C. 使胰岛素基因的表达产物中含furin酶切位点

D. 改造furin酶基因，使其丧失识别和切除功能

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为研究红枣多糖对血糖的影响，某课题组用四氧嘧啶破坏小鼠的胰岛B细胞，获得了糖尿病小鼠。将糖尿病小鼠分为两组，A组灌胃红枣多糖，B组灌胃等体积的水，一段时间后测定两组小鼠血糖及胰岛素含量。回答下列问题：

(1)实验中血糖指标需要在空腹条件下测定，原因是___________。

(2)实验结果表明红枣多糖具有一定的降血糖作用。饲喂红枣多糖后，小鼠体内胰岛素含量___________（填“升髙”或“降低”)，组织细胞___________，导致血糖降低。

(3)为使实验更科学，还应增加一组___________小鼠，以测定___________的基准值。

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研究人员重编程小鼠皮肤细胞，产生诱导多能干细胞（iPSC），由此制备了胰岛素分泌细胞，将这些细胞移植给糖尿病小鼠，糖尿病小鼠恢复了健康。回答相关问题。

（1）小鼠皮肤细胞中与胰岛素合成相关的基因处于　　　　 状态，从iPSC到胰岛素分泌细胞的过程叫做　　　　　　　 ，所诱导形成的胰岛素分泌细胞是胰岛　　 细胞。

（2）胰岛素与胰高血糖素的作用相互　　　　 ，共同维持机体血糖含量的相对稳定。

（3）进行细胞移植后的糖尿病小鼠的血糖变化是：　　　　　　　　　　　　　 。

（4）在血糖调节的过程中，反馈调节具体表现在：　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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