Question

【題目】吸煙有害健康，煙草中的尼古丁是主要的有害物質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)吸煙者比非吸煙者糖尿病發(fā)病率更高。為研究相關(guān)生理機(jī)制，科學(xué)家們利用大鼠開展了下列研究。

（1）胰島細(xì)胞通過分泌________調(diào)節(jié)人體血糖平衡，這些激素的分泌除了受到血糖濃度的調(diào)節(jié)之外，還會(huì)受到腦中多種轉(zhuǎn)錄因子如TCF7L2的調(diào)節(jié)。

（2）研究者將不同劑量的尼古丁試劑注入大鼠體內(nèi)，檢測(cè)其血糖的變化，結(jié)果見圖1，此結(jié)果說明________。

（3）大鼠大腦的mHb區(qū)是負(fù)責(zé)調(diào)控尼古丁攝入的主要區(qū)域。研究人員發(fā)現(xiàn)接受尼古丁注射的大鼠此腦區(qū)中TCF7L2基因表達(dá)量較高。于是利用野生型大鼠和TCF7L2基因敲除的突變型大鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，注射不同濃度尼古丁后，測(cè)定其對(duì)尼古丁的主動(dòng)攝入量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖2。

①圖2結(jié)果表明TCF7L2基因的表達(dá)產(chǎn)物能夠________。

②尼古丁可與乙酰膽堿受體（nAChR）結(jié)合，從而引起多巴胺的釋放，產(chǎn)生愉悅感。長(zhǎng)期大量吸煙的人，nAChR的敏感度降低，結(jié)合圖2推測(cè)TCF7L2基因可以_____nAChR對(duì)尼古丁的敏感性，理由是_________。

③在尼古丁大量攝入的突變體大鼠體內(nèi)，研究者并沒有檢測(cè)到血糖升高的現(xiàn)象，推測(cè)由尼古丁攝入引發(fā)的血糖升高依賴于________的正常表達(dá)。

（4）綜合上述研究，吸煙會(huì)提高TCF7L2基因表達(dá)量，一方面通過乙酰膽堿受體調(diào)節(jié)對(duì)尼古丁的成癮性；另一方面通過影響胰島細(xì)胞功能來提高血糖含量，而血糖升高又會(huì)________（選擇填寫 “升高”或“降低”）nAChR對(duì)尼古丁的敏感度，從而增加了尼古丁攝入，導(dǎo)致尼古丁與高血糖效應(yīng)形成惡性循環(huán)。

Answer 1

【答案】胰島素和胰高血糖素 尼古丁可使血糖升高，且血糖升高的幅度與尼古丁注射量呈正相關(guān) 抑制尼古丁攝入 提高 突變型大鼠對(duì)尼古丁的主動(dòng)攝入量明顯高于野生型，即TCF7L2基因敲除后，要引起足夠的興奮，需要更多的尼古丁。證明TCF7L2基因敲除后nAChR對(duì)尼古丁的敏感性降低 TCF7L2基因 降低

【解析】

1、血糖調(diào)節(jié)中樞在下丘腦，相關(guān)激素有胰島素、胰高血糖素和腎上腺素，因此血糖的調(diào)節(jié)方式屬于神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)；其中胰島素降低血糖，胰高血糖素升高血糖，兩者屬于拮抗關(guān)系。

2、突觸結(jié)構(gòu)分為：突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜，神經(jīng)遞質(zhì)由突觸前膜釋放，作用于突觸后膜上的受體，因此神經(jīng)元之間興奮的傳遞只能是單方向的。

（1）胰島細(xì)胞包括胰島A細(xì)胞和胰島B細(xì)胞，分別分泌胰高血糖素和胰島素，共同調(diào)節(jié)血糖濃度。

（2）由圖1曲線圖顯示可知，與空白對(duì)照組相比，尼古丁可使血糖升高，且血糖升高的幅度與尼古丁注射量呈正相關(guān)。

（3）①野生型大鼠具有TCF7L2基因的表達(dá)產(chǎn)物，而TCF7L2基因敲除的突變型大鼠不具有TCF7L2基因的表達(dá)產(chǎn)物，由圖2曲線圖突變型小鼠尼古丁的攝入量大于野生型小鼠，由此可知TCF7L2基因的表達(dá)產(chǎn)物能夠抑制尼古丁攝入。

②突變型大鼠對(duì)尼古丁的主動(dòng)攝入量明顯高于野生型，即TCF7L2基因敲除后，要引起足夠的興奮，需要更多的尼古丁，證明TCF7L2基因敲除后nAChR對(duì)尼古丁的敏感性降低，因此TCF7L2基因可以提高nAChR對(duì)尼古丁的敏感性。

③突變體大鼠體內(nèi)與野生型大鼠相比不同的就是突變型大鼠缺乏TCF7L2基因，因此可以推測(cè)尼古丁攝入引發(fā)的血糖升高依賴于TCF7L2基因的正常表達(dá)。

（4）由血糖升高會(huì)增加尼古丁的攝入可知，血糖升高會(huì)降低nAChR對(duì)尼古丁的敏感度。