Question

【題目】閱讀科普文章，回答下列問題。

多細胞動物體具有復雜有序的結構。在早期胚胎中，細胞的形態結構相似，都具有分化成所有種類細胞與組織的能力，這些細胞被稱為胚胎干細胞。隨后，細胞命運的走向發生變化，發育出功能不同的各種組織。不同的組織細胞是如何形成的？研究者對此展開了探索。

1924年，德國學者斯佩曼在蠑螈的早期胚胎背部區域發現了一組獨特的細胞群，將這組細胞群移植到另一種蠑螈胚胎的腹側時，它會誘導附近的細胞形成腦和脊髓的雛形。斯佩曼據此認為，一些特定位置的細胞能影響相鄰細胞，使其向一定方向分化。這種具有引導和決定胚胎發育方向的細胞群被命名為“組織者”。

“組織者”是如何影響相鄰細胞的命運呢？進一步研究發現，“組織者”可以發出一種信號分子（一類可擴散的蛋白質），其它細胞接觸到該信號后，就能夠按照其指令，以特定的方式生長和發育，引導胚胎發育出上下、前后、頭尾等結構。“組織者”這一神奇的細胞群相繼在其它兩棲動物、魚類、鳥類、哺乳類中被發現，預示著這種早期胚胎活動在物種進化過程中被保留下來。

由于人體胚胎研究受到倫理的限制，研究者還沒有辦法找到人胚胎內的“組織者”。但是，研究者在小鼠和青蛙中發現了一系列信號分子，可以誘導“組織者”產生。研究者由此推測，如果在恰當的時候給出這些信號，理論上可以誘導人胚胎干細胞發育出自己的“組織者”。為驗證該推測，研究人員將被特定信號分子作用過的人類胚胎干細胞嫁接到發育12小時的雞胚胎中，成功誘導雞胚胎形成一條細長的神經組織。

人雞胚胎中“組織者”的誘導現象，暗示胚胎發育中有一套共用的“語言”，使不同物種間的細胞也能通過這種“語言”來影響彼此的“命運”。破解這套“語言”有助于我們了解胚胎發育全過程，那時我們就可以將人類干細胞培育成不同的組織者，引導發育出具體的組織或器官，為再生器官和再生組織治療提供支持。

（1）文中斯佩曼的蠑螈實驗：“另一種蠑螈胚胎的腹側細胞形成腦和脊髓的雛形。”這種細胞變化的過程稱為_____，新形成的細胞中遺傳物質_____（填“發生”或“未發生”）變化。

（2）由文章可知，不同組織細胞的形成過程大致如下，其中①是_____，②是_____。

受精卵→①→②特定組織細胞

（3）文中所說的不同物種胚胎發育中有一套共用的“語言”，該語言指的是_____。

Answer 1

【答案】細胞分化 未發生 胚胎干細胞 組織者 信號分子

【解析】

細胞分化是指同一來源的細胞逐漸產生出形態結構、功能特征各不相同的細胞類群的過程，其結果是在空間上細胞產生差異，在時間上同一細胞與其從前的狀態有所不同。細胞分化的本質是基因組在時間和空間上的選擇性表達，通過不同基因表達的開啟或關閉，最終產生標志性蛋白質。一般情況下，細胞分化過程是不可逆的。

（1）細胞分化是基因選擇性表達的結果，遺傳物質不發生改變。分化的結果是形成不同的組織，蠑螈胚胎的腹側細胞通過細胞分化形成腦和脊髓的雛形。

（2）受精卵是生命的起點，它進行細胞分裂形成具有全能性的胚胎干細胞，在進行細胞分化形成具有特定功能的細胞群“組織者”，再分化為特定組織細胞。

（3）研究表明“組織者”可以影響相鄰細胞，通過特定的信號分子作為“交流的語言”，如一類可擴散的蛋白質。