Question

3．欲研究長期使用生長激素對胰島β細胞功能的影響，請根據(jù)以下材料和用具，提出實驗思路，并預(yù)測實驗結(jié)果．
材料和用具：生理狀況相似的健康雄性大鼠10只，普通飼料、生長激素制劑（用量0.63IU/kg）、血糖儀、注射器等．（要求與說明：實驗不分組；血糖、血清胰島素濃度測定方法不要求；用β細胞分泌功能指數(shù)Q來評價胰島β細胞的功能，Q=$\frac{20×空腹胰島素}{空腹血糖-3.5}$；實驗持續(xù)時間14天；實驗條件適宜），請回答：
（1）實驗思路：①測定每只健康雄性大鼠空腹時的血糖濃度和血清胰島素濃度，記錄數(shù)據(jù)并計算平均值和Q值．
②每只大鼠均正常進食、進水，每天同時，注射適量的生長激素制劑
③連續(xù)給藥14天后，測定每只健康雄性大鼠空腹時的血糖濃度和血清胰島素濃度，記錄數(shù)據(jù)并計算平均值和Q值．
④對實驗所得數(shù)據(jù)進行分析和處理
（2）預(yù)測實驗結(jié)果（設(shè)計一個表格，將預(yù)測的實驗結(jié)果與相應(yīng)的結(jié)論填入表中）．
（3）分析與討論
①指數(shù)Q為什么要引入空腹血糖和空腹胰島素兩項指標？胰島素是唯一降血糖的激素，如果生長素抑制胰島素的生理功能，則血糖會升高；如果促進胰島素的功能，則血糖會降低．如果沒有效果，血糖正常．．
②實驗不另設(shè)分組對照，主要原因是因為胰島β細胞能夠分泌胰島素，而胰島素是唯一降血糖的激素實驗已有前后自身對照（或排除實驗大鼠個體之間的差異對結(jié)果的干擾）．

Answer 1

分析 1、本題是通過實驗驗證長期使用生長激素對胰島β細胞功能的影響，由實驗可推知實驗的自變量是否注射定量的生長激素，因變量是血糖濃度的變化或血清中胰島素濃度，其他變量屬于無關(guān)變量，根據(jù)實驗設(shè)計的對照原則和單一變量原則完善實驗步驟分析實驗結(jié)果并獲取結(jié)論．
2、實驗的原理是長期使用生長激素可降低胰島B細胞的敏感度，因此胰島素的產(chǎn)生量減少，血糖濃度降低的效果減弱．

解答 解：（1）由實驗可推知實驗的自變量是否注射定量的生長激素，因變量是血糖濃度的變化或血清中胰島素濃度，其他變量屬于無關(guān)變量，根據(jù)實驗設(shè)計的對照原則和單一變量原則完善實驗步驟：
①測定每只健康雄性大鼠空腹時的血糖濃度和血清胰島素濃度，記錄數(shù)據(jù)并計算平均值和Q值．
②每只大鼠均正常進食、進水，每天同時，注射適量的生長激素制劑
③連續(xù)給藥14天后，測定每只健康雄性大鼠空腹時的血糖濃度和血清胰島素濃度，記錄數(shù)據(jù)并計算平均值和Q值．
④對實驗所得數(shù)據(jù)進行分析和處理
（2）預(yù)測實驗結(jié)果如下表：長期使用生長激素對胰島β細胞功能影響的結(jié)果和結(jié)論表

實驗結(jié)果	實驗結(jié)論
試驗后Q比實驗前顯著降低	生長激素對胰島細胞的功能有抑制作用
試驗后Q與實驗前比沒有顯著差異	生長激素堆積到細胞的功能沒有影響
試驗后Q比實驗前顯著升高	生長激素對胰島細胞的功能有促進作用

（3）①胰島素是唯一降血糖的激素，如果生長素抑制胰島素的生理功能，則血糖會升高；如果促進胰島素的功能，則血糖會降低．如果沒有效果，血糖正常．因此指數(shù)Q要引入空腹血糖和空腹胰島素兩項指標．
②因為胰島β細胞能夠分泌胰島素，而胰島素是唯一降血糖的激素實驗已有前后自身對照（或排除實驗大鼠個體之間的差異對結(jié)果的干擾），因此不另設(shè)分組對照．
故答案為：
（1）①測定每只健康雄性大鼠空腹時的血糖濃度和血清胰島素濃度，記錄數(shù)據(jù)并計算平均值和Q值．
②每只大鼠均正常進食、進水，每天同時，注射適量的生長激素制劑
③連續(xù)給藥14天后，測定每只健康雄性大鼠空腹時的血糖濃度和血清胰島素濃度，記錄數(shù)據(jù)并計算平均值和Q值．
④對實驗所得數(shù)據(jù)進行分析和處理
（2）長期使用生長激素對胰島β細胞功能影響的結(jié)果和結(jié)論表

實驗結(jié)果	實驗結(jié)論
試驗后Q比實驗前顯著降低	生長激素對胰島細胞的功能有抑制作用
試驗后Q與實驗前比沒有顯著差異	生長激素堆積到細胞的功能沒有影響
試驗后Q比實驗前顯著升高	生長激素對胰島細胞的功能有促進作用

（3）因為胰島β細胞能夠分泌胰島素，而胰島素是唯一降血糖的激素實驗已有前后自身對照（或排除實驗大鼠個體之間的差異對結(jié)果的干擾）

點評 本題考查了人體血糖濃度的調(diào)節(jié)及相關(guān)的探究實驗，要求考生識記人體血糖調(diào)節(jié)的具體過程，掌握胰島素和胰高血糖素的具體作用；明確實驗的目的，正確區(qū)分實驗的自變量和因變量，能根據(jù)探究實驗的原則，完善實驗步驟，并預(yù)測實驗結(jié)果得出正確的實驗結(jié)論．