题目内容
【题目】脂肪组织内巨噬细胞比例高达40%,肥胖人群更容易患Ⅱ型糖尿病。研究者研究了脂肪组织内的巨噬细胞与Ⅱ型糖尿病之间的关系。
(1)胰岛素的生理功能是促进组织细胞____。Ⅱ型糖尿病患者分泌胰岛素正常,但是____异常导致相应的靶器官、靶细胞对胰岛素不敏感,称为胰岛素抵抗。
(2)研究发现,巨噬细胞会产生包裹着miRNA的分泌泡,miRNA是一类核苷酸数目较少的RNA,它可以通过与mRNA特异性结合,导致_________过程被阻断,从而对基因表达水平进行调控,这些miRNA是以__________方式排出巨噬细胞的。
(3)为了探究巨噬细胞分泌泡是否会引起胰岛素抵抗,研究者将体重正常小鼠分成三组,分别静脉注射肥胖小鼠的巨噬细胞分泌泡(O组)、纤瘦小鼠的巨噬细胞分泌泡(L组)以及不做处理(C组),均在相同条件下正常饲喂,测定并计算了经过不同时间后血糖水平与起始(饲喂刚结束时)血糖水平之比,结果如下图,由此可以得出的结论为:。
(4)研究发现,肥胖小鼠脂肪组织中的M1型巨噬细胞数量显著高于其他体型的小鼠。研究者以体重正常的小鼠细胞为实验材料,进行相关实验,实验处理及结果如下表所示(实验组1和实验组2)。据此推测肥胖小鼠因为M1型巨噬细胞数目偏多,产生了更多的_______,导致小鼠产生胰岛素抵抗而患Ⅱ型糖尿病。该推论的得出还需要添加两组对照实验,请在下表中补充这两组对照实验的实验处理。
实验组1 | 实验组2 | 对照组1 | 对照组2 | |
胰岛素 | + | + | ||
肥胖小鼠的M1型巨噬细胞分泌泡 | + | - | ||
用siRNA处理过的肥胖小鼠M1型巨噬细胞分泌泡 | - | + | ||
小鼠细胞的 葡萄糖摄入量 | 低 | 高 | 高 | 低 |
注:“+”表示使用相关因素处理小鼠细胞,“-”表示不使用相关因素处理小鼠细胞。 siRNA可阻断肥胖小鼠M1型巨噬细胞产生miRNA。
【答案】 加速摄取、利用和储存葡萄糖 胰岛素受体 翻译(蛋白质合成) 胞吐 肥胖小鼠的巨噬细胞分泌泡会引起胰岛素抵抗,纤瘦小鼠的巨噬细胞分泌泡不会引起胰岛素抵抗 miRNA
实验组1 | 实验组2 | 对照组1 (3个空全对得2分) | 对照组2 (3个空全对得2分) | |
胰岛素 | + | + | + | - |
肥胖小鼠的M1型巨噬细胞分泌泡 | + | - | - | - |
用siRNA处理过的肥胖小鼠的M1型巨噬细胞分泌泡 | - | + | - | - |
小鼠细胞的葡萄糖摄入量 | 低 | 高 | 高 | 低 |
【解析】试题分析:本题考查血糖调节、基因的表达,考查对胰岛素降血糖的机理、基因表达过程的理解和实验分析,解答此题,
(1)胰岛素可以促进组织细胞摄取、利用、储存葡萄糖,从而降低血糖浓度。Ⅱ型糖尿病患者分泌胰岛素正常,应是靶器官、靶细胞表面的受体异常,导致胰岛素不能和受体结合,不能发挥降血糖的作用。
(2)miRNA与mRNA结合,导致核糖体不能与mRNA结合,使翻译过程不能进行。包裹着miRNA的分泌泡是巨噬细胞通过胞吐产生的。
(3)据图可知,注射肥胖小鼠巨噬细胞分泌泡的O组血糖水平与起始(饲喂刚结束时)血糖水平之比远大于另外两组,说明巨噬细胞分泌泡会引起胰岛素抵抗;L组和C组实验结果没有明显差异,说明纤瘦小鼠的巨噬细胞分泌泡不会引起胰岛素抵抗。
(4)据表可知,实验组1和实验组2的不同处理是:实验1用肥胖小鼠的M1型巨噬细胞分泌泡,实验2用siRNA处理过的肥胖小鼠M1型巨噬细胞分泌泡处理。因为巨噬细胞会产生miRNA,miRNA会导致胰岛素受体异常,siRNA可阻断肥胖小鼠M1型巨噬细胞产生miRNA,所以两组实验组可以研究miRNA对小鼠细胞血糖摄入量的影响。实验组1用肥胖小鼠的M1型巨噬细胞分泌泡处理,小鼠细胞葡萄糖摄入量低,实验组2用siRNA处理过的肥胖小鼠M1型巨噬细胞分泌泡处理,小鼠细胞葡萄糖摄入量高,二者对比可证明肥胖小鼠因为M1型巨噬细胞数目偏多,产生了更多的miRNA,miRNA使胰岛素受体异常,导致小鼠产生胰岛素抵抗而患Ⅱ型糖尿病。对照组1小鼠细胞葡萄糖摄入量高,说明胰岛素可以正常发挥作用,应不用肥胖小鼠的M1型巨噬细胞分泌泡和siRNA处理过的肥胖小鼠M1型巨噬细胞分泌泡处理。对照组1和对照组2比较,证明小鼠细胞胰岛素受体正常,对照组2应不进行任何处理。