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家教李老師的文章專欄
一道生物習題的另類解法
發表于︰2013-08-08閱讀︰55次

高中生物學有一道習題︰


一對同卵雙生的狗,通過手術將其中一只狗的胰髒移植給另一只狗,使其具有兩個胰髒。後者很快出現的現象是 (    )


A. 由于移植免疫,植入的胰髒被排斥      


B.植入的胰髒不被排斥,出現高血糖癥狀


C.植入的胰髒不被排斥,出現低血糖癥狀


D.植入的胰髒只能存活一段時間,出現高血糖癥狀後被排斥  


對于此題的前半部分,因為這兩只狗為同卵雙生的,所以胰髒移植後不會產生排斥反應。對于後半部分,很多學生甚至一些老師也不知如何作答了。


按高中生物學知識,在胰髒內有散在的島狀細胞團,稱為胰島或Langerhans島。胰島的β-細胞分泌胰島素,起降低血糖,促進肝糖原的合成等作用。胰島α-細胞分泌胰高血糖素,可以促進肝糖原分解,使血糖升高。具有兩只胰髒的狗,分泌的胰島素和胰高血糖素均加倍,則加倍的胰島素和加倍的胰高血糖素對血糖的調節結果與一只正常的狗的調節結果是相同的,那麼這只狗血糖既不會升高也不會降低。


可是,事實上真的是這樣嗎?


我們知道,根據高中生物學的知識,升高血糖的激素有胰高血糖素和腎上腺素,降低血糖的激素只有胰島素。那麼,也就是說胰高血糖素和腎上腺素共同升高血糖的濃度,我們不妨設胰高血糖素升高血糖的能力為a,腎上腺素升高血糖的能力為b,則a+b=1且a<1,b<1。表示胰高血糖素和腎上腺素共同升高血糖的濃度;降低血糖濃度的只有胰島素,則胰島素降低血糖的能力為1。


那麼,具有兩個胰髒的狗升高血糖的能力為2a+b,降低血糖的能力為2。因為2a+b=a+b+a=1+a<2,所以這只狗降低血糖的能力大于升高血糖的能力,狗會出現低血糖癥狀。


通過數學的方法,我們可以很清晰的得出答案C。


在教學當中,老師們總會遇到這樣那樣的難題,不容易給學生講解清楚,這時我們不妨采用一下別的學科的方法,有時問題就可迎刃而解。


 

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