研究者以小鼠為實驗材料,探討動物腦中VMN區(qū)域與血糖調(diào)節(jié)的關(guān)系。
(1)VMN區(qū)域神經(jīng)元靜息狀態(tài)時細胞膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為 外正內(nèi)負(fù)(膜外正電位,膜內(nèi)負(fù)電位)外正內(nèi)負(fù)(膜外正電位,膜內(nèi)負(fù)電位)。
(2)向正常小鼠VMN區(qū)神經(jīng)元中轉(zhuǎn)入基因表達載體,指導(dǎo)合成的蛋白會被光激活,進而激活氯離子通道蛋白,使氯離子流入細胞內(nèi)。
①當(dāng)向VMN區(qū)神經(jīng)元照光后,VMN區(qū)神經(jīng)元 不興奮不興奮(不興奮/興奮)。
②用胰島素處理小鼠,創(chuàng)設(shè)低血糖條件。照光一段時間,檢測小鼠的血糖含量,結(jié)果如圖1。在正常血糖含量下,對VMN區(qū)神經(jīng)元照光,檢測小鼠的血糖含量,結(jié)果如圖2。
實驗結(jié)果表明,VMN區(qū)神經(jīng)元參與低血糖條件下血糖含量的恢復(fù);在血糖濃度正常時,VMN區(qū)神經(jīng)元不參與血糖調(diào)節(jié)(VMN區(qū)神經(jīng)元對血糖含量無影響)VMN區(qū)神經(jīng)元參與低血糖條件下血糖含量的恢復(fù);在血糖濃度正常時,VMN區(qū)神經(jīng)元不參與血糖調(diào)節(jié)(VMN區(qū)神經(jīng)元對血糖含量無影響)。
(3)進一步研究VMN區(qū)神經(jīng)元對血糖含量的影響。向正常小鼠VMN區(qū)神經(jīng)元中轉(zhuǎn)入另一基因表達載體(此類小鼠稱為S鼠),指導(dǎo)合成的蛋白可被光激活使得此區(qū)神經(jīng)元產(chǎn)生興奮。以S鼠為實驗材料,驗證正常血糖濃度下,若VMN區(qū)神經(jīng)元興奮,則機體血糖含量會升高這一推測。
①實驗方案:對照組用胰島素處理后的低血糖S鼠,適宜的光照VMN區(qū)神經(jīng)元一段時間;實驗組用血糖含量正常的S鼠,適宜的光照VMN區(qū)神經(jīng)元一段時間;隨時間推移檢測兩組鼠的血糖含量。
請指出實驗方案不當(dāng)之處,并做修正。 該實驗方案的自變量設(shè)置不對;對照組應(yīng)用血糖含量正常的S鼠,VMN區(qū)神經(jīng)元不照光該實驗方案的自變量設(shè)置不對;對照組應(yīng)用血糖含量正常的S鼠,VMN區(qū)神經(jīng)元不照光。
②支持推測的結(jié)果是 兩組鼠初始血糖含量相同;一段時間后,與初始血糖含量相比,對照組無明顯差異,實驗組顯著升高兩組鼠初始血糖含量相同;一段時間后,與初始血糖含量相比,對照組無明顯差異,實驗組顯著升高。
③VMN區(qū)神經(jīng)元興奮可能導(dǎo)致 b、c、eb、c、e(請選出3項),使得血糖含量升高。
a.胰島素分泌增加
b.胰島素分泌減少
c.胰高血糖素分泌增加
d.胰高血糖素分泌減少
e.肝糖原分解增加
f.肝糖原分解減少
(4)腦中儲存的糖極少,腦的活動幾乎全部依賴從血液中攝取葡萄糖供能。結(jié)合神經(jīng)調(diào)節(jié)的特點,請談一談VMN區(qū)神經(jīng)元參與血糖調(diào)節(jié)的意義。 保證低血糖條件下,迅速升高機體血糖濃度,從而保障腦的能量供應(yīng)保證低血糖條件下,迅速升高機體血糖濃度,從而保障腦的能量供應(yīng)。
【考點】血糖平衡調(diào)節(jié).
【答案】外正內(nèi)負(fù)(膜外正電位,膜內(nèi)負(fù)電位);不興奮;VMN區(qū)神經(jīng)元參與低血糖條件下血糖含量的恢復(fù);在血糖濃度正常時,VMN區(qū)神經(jīng)元不參與血糖調(diào)節(jié)(VMN區(qū)神經(jīng)元對血糖含量無影響);該實驗方案的自變量設(shè)置不對;對照組應(yīng)用血糖含量正常的S鼠,VMN區(qū)神經(jīng)元不照光;兩組鼠初始血糖含量相同;一段時間后,與初始血糖含量相比,對照組無明顯差異,實驗組顯著升高;b、c、e;保證低血糖條件下,迅速升高機體血糖濃度,從而保障腦的能量供應(yīng)
【解答】
【點評】
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