Question

【題目】石斛是歷代中醫(yī)治療“消渴癥”（糖尿病）的良藥。為探究4種石斛多糖DOP1～4的降血糖效果, 并研究其分子機(jī)制，科研人員做了以下實(shí)驗(yàn)。

（1）取雄性小鼠若干只，適應(yīng)性飼養(yǎng)后注射200mg／kg四氧嘧啶生理鹽水溶液，72h后測(cè)定空腹血糖值，若血糖值≥13mmol/L，即為造模成功小鼠。四氧嘧啶通過(guò)選擇性地破壞__________細(xì)胞，從而導(dǎo)致___________，進(jìn)而引起體內(nèi)糖類代謝紊亂。

（2）將模型鼠隨機(jī)分為6組，分別為4個(gè)實(shí)驗(yàn)組以及2個(gè)對(duì)照組。除正常飲食和飲水外，實(shí)驗(yàn)組每天分別灌胃一次DOP1～4，連續(xù)21d。對(duì)照組2每天灌胃有效降糖藥物二甲雙胍，對(duì)照組1的處理應(yīng)為_______________。每隔7天測(cè)定一次空腹血糖，結(jié)果見(jiàn)下圖：

結(jié)果表明：__________。請(qǐng)?jiān)u價(jià)上述實(shí)驗(yàn)方案是否嚴(yán)謹(jǐn)，并說(shuō)明理由__________。

（3）依據(jù)已知的胰島素調(diào)節(jié)信號(hào)通路（見(jiàn)下圖），研究人員提出了關(guān)于石斛多糖降糖機(jī)制的假設(shè)。假如你是研究人員，請(qǐng)你提出一種具體假設(shè)，并寫出利用上述幾組小鼠驗(yàn)證假設(shè)的思路。__________。（提示：實(shí)驗(yàn)思路用一兩句話描述即可）

Answer 1

【答案】胰島B 胰島素分泌不足 灌胃等量清水 DOP1-4都能夠顯著降低模型鼠的空腹血糖值，其中以DOP1降糖效果最好 不嚴(yán)謹(jǐn)，應(yīng)增加用等量清水灌胃正常小鼠的對(duì)照組 假設(shè)1： 鐵皮石斛多糖能夠顯著促進(jìn)胰島素分泌

驗(yàn)證思路：分別檢測(cè)各組小鼠的胰島素含量

假設(shè)2： 促進(jìn)Akt的磷酸化

驗(yàn)證思路：檢測(cè)各組小鼠的p-Akt含量（其他假設(shè)合理給分）

【解析】

分析題意可知：本實(shí)驗(yàn)是探究石斛多糖DOP1～4降血糖效果, 并研究其分子機(jī)制，所以在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，自變量是有無(wú)石斛多糖DOP1～4，因變量是血糖濃度，另外實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要遵循等量性原則，單一變量原則。

（1）造模成功小鼠血糖濃度偏高，說(shuō)明不能降低血糖，所以四氧嘧啶通過(guò)選擇性地破壞胰島B細(xì)胞，導(dǎo)致胰島素分泌不足，造成體內(nèi)血糖濃度升高。

（2）由于對(duì)照組2每天灌胃有效降糖藥物二甲雙胍，實(shí)驗(yàn)組每天分別灌胃一次DOP1～4，所以對(duì)照組1作為空白對(duì)照每天灌胃等量清水。從圖中看出對(duì)照組1血糖濃度最高，而實(shí)驗(yàn)組的血糖都比對(duì)照組1低，而DOP1血糖濃度最低，說(shuō)明DOP1-4都能夠顯著降低模型鼠的空腹血糖值，其中以DOP1降糖效果最好。

整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中都是用的血糖高的小鼠，而正常的小鼠的生理情況未知，所以該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不完整，需要應(yīng)增加用等量清水灌胃正常小鼠的對(duì)照組。

（3）從圖中看出胰島素降血糖的機(jī)制是胰島素和受體結(jié)合后，激活了IRS-1，激活的IRS-1將Akt磷酸化，磷酸化的Akt促進(jìn)葡萄糖的吸收和糖原的合成，所以可以作出假設(shè)：

假設(shè)1： 鐵皮石斛多糖能夠顯著促進(jìn)胰島素分泌；

驗(yàn)證思路：分別檢測(cè)各組小鼠的胰島素含量。

假設(shè)2： 促進(jìn)Akt的磷酸化；

驗(yàn)證思路：檢測(cè)各組小鼠的p-Akt含量。