Question

【題目】已知馬齒莧多糖能提高糖尿病小鼠血清胰島素水平，從而降低糖尿病小鼠的空腹血糖濃度，且在一定范圍內，其作用效果與濃度和作用時間呈正相關。現通過如下實驗加以驗證

實驗材料及用具:馬齒莧多糖(已配置成低、中、高濃度)、生理鹽水、生長狀況相同的健康雄性小鼠若干、飼料等。

(要求與說明:血糖濃度和胰島素含量的具體測定方法及過程不作要求)

注:12小時禁食后的雄性小鼠腹腔注射一定量的能升血糖的四氧嘧啶溶液，72小時后測量空腹血糖，血糖值大于11.1mol/L者即為糖尿病動物模型。

（1）請寫出實驗設計思路。(糖尿病動物模型的制作不做要求。實驗數據每周測一次，連續記錄4次，) ___________

（2）畫出各組小鼠的空腹血糖水平隨時間變化曲線___________

（3）①用尿糖試紙檢測正常小鼠的尿液，試紙呈_____色。尿液中檢測不到葡萄糖的原因是___________________。

②某些糖尿病者體內的胰島素水平和血糖水平均持高不下，推測很可能與____________受損有關。

Answer 1

【答案】①將生長狀況一樣的健康小鼠隨機分成五組，編號A~E。其中B~E組小鼠禁食12小時后注射一定量的四氧嘧啶溶液，72小時后測量空腹血糖，血糖值大于11.1mmol/L者即為糖尿病動物模型。

②測定各組小鼠空腹血糖值以及胰島素含量，并記錄數據。

③A組與E組小鼠每天灌胃適量且等量的生理鹽水，連續灌胃28天；B、C、D三組分別每天灌胃等量的低、中、高濃度的馬齒莧多糖，連續灌胃28天。

④置于相同且適宜的條件下培養28天，每隔7天重復步驟②。

⑤統計并分析數據。 淺藍色 正常小鼠體內胰島素促進腎小管對葡萄糖的重吸收，故尿液液中檢測不到葡萄糖。 胰島素受體

【解析】

1、閱讀題干可知，本實驗為驗證性實驗。實驗目的：驗證馬齒莧多糖能提高糖尿病小鼠血清胰島素水平，降低糖尿病小鼠的空腹血糖濃度，且在一定范圍內，其作用效果與濃度和作用時間呈正相關。自變量為馬齒莧多糖濃度，因變量為小鼠血清胰島素水平和空腹血糖濃度。

2、實驗設計應遵循對照原則、單一變量原則和等量原則等。

3、該實驗為驗證性實驗，實驗結果與實驗目的相對應。

（1）由題意可知，實驗目的為驗證馬齒莧多糖能提高糖尿病小鼠血清胰島素水平，降低糖尿病小鼠的空腹血糖濃度，且在一定范圍內，其作用效果與濃度和作用時間呈正相關。自變量為馬齒莧多糖的濃度，因變量為小鼠血清胰島素水平和空腹血糖濃度。可按照下表進行實驗設計。

組別	分組設計
正常對照組	每天灌胃生理鹽水，連續灌胃28d
糖尿病模型組	每天灌胃生理鹽水，連續灌胃28d
糖尿病馬齒莧多糖低濃度組	每天灌胃低濃度的馬齒莧多糖，連續灌胃28d
糖尿病馬齒莧多糖中濃度組	每天灌胃中濃度的馬齒莧多糖，連續灌胃28d
糖尿病馬齒莧多糖高濃度組	每天灌胃高濃度的馬齒莧多糖，連續灌胃28d

具體的操作步驟：

①將生長狀況一樣的健康小鼠隨機分成五組，編號A~E。選取其中四組建立糖尿病動物模型，即其中B~E組小鼠禁食12小時后注射一定量的四氧嘧啶溶液，72小時后測量空腹血糖，血糖值大于11.1mmol/L者即為糖尿病動物模型。

②灌胃前，測定各組小鼠空腹血糖值以及胰島素含量，并記錄數據。

③A組與E組小鼠每天灌胃適量且等量的生理鹽水，連續灌胃28天；B、C、D三組分別每天灌胃等量的低、中、高濃度的馬齒莧多糖，連續灌胃28天。

④置于相同且適宜的條件下培養28天，每隔7天重復步驟②。

⑤統計并分析數據。

（2）灌胃前，糖尿病小鼠血清胰島素水平比正常小鼠的低，因此，糖尿病小鼠的空腹血糖值比正常小鼠的高，即B~E組小鼠的空腹血糖值明顯高于A組的。灌胃后，A組與E組灌胃生理鹽水，小鼠血清胰島素水平基本保持不變，故小鼠的空腹血糖值基本保持不變。由于馬齒莧多糖能提高糖尿病小鼠血清胰島素水平，降低糖尿病小鼠的空腹血糖濃度，因此與E組相比，B、C、D三組的空腹血糖濃度明顯降低，且其作用效果與濃度和作用時間呈正相關。各組小鼠的空腹血糖水平隨時間變化曲線如下圖所示：

（3）①由于正常小鼠體內胰島素促進腎小管對葡萄糖的重吸收，尿中無糖排出，故用尿糖試紙檢測正常小鼠的尿液，試紙呈淺藍色。

②由題意可知，某些糖尿病者體內的胰島素水平和血糖水平均持高不下，推測很可能胰島素受體受損導致血糖濃度偏高，而高濃度的血糖作用于胰島，使胰島β細胞釋放的胰島素增加。