Question

Ⅰ．將小鼠胚胎干細胞定向誘導分化成一種特定的細胞（命名為M細胞），再將M細胞移植到糖尿病模型小鼠（胰島細胞被特定藥物破壞的小鼠）體內，然后小鼠的血糖濃度，結果如圖所示（虛線表示正常小鼠的血糖濃度值）．請回答相關問題：
（1）實驗用的胚胎干細胞取自小鼠的早期囊胚，取出胚胎后一般用

 

酶將其分散成單個細胞．
（2）根據實驗結果可以判定M細胞已具有

 

細胞的功能．說明判定的理由

 

．
（3）用胰島素基因片段做探針，對小鼠胚胎干細胞和M細胞進行檢測．請在下表的空格中填上檢測結果（用“+”表示能檢測到，用“-”表示不能檢測到）．

用探針檢測細胞的DNA		用探針檢測細胞的RNA
胚胎干細胞	M細胞	胚胎干細胞	M細胞

Ⅱ．生物學家在研究中發現，給動物注射促甲狀腺激素后最終導致下丘腦的促甲狀腺激素釋放激素分泌減少．但是不知是促甲狀腺激素直接對下丘腦進行的反饋調節，還是通過促進甲狀腺分泌甲狀腺激素對下丘腦進行的反饋調節．探究實驗如下：
（一）實驗假設：促甲狀腺激素通過促進甲狀腺分泌甲狀腺激素對下丘腦進行反饋調節．
（二）材料用具：實驗動物、可能用到的試劑、藥品、手術器械等．
（三）實驗思路：
（1）將實驗動物均分為A、B兩組，A為實驗組，B為對照組，并測定兩組動物血液中的

 

含量．
（2）用手術器械將A組動物的

 

器官切除，B組不做處理．
（3）對

 

組動物注射

 

．
（4）一段時間后，測量A、B兩組動物血液中的

 

含量．
（四）實驗結果：若

 

，則假設成立．

Answer 1

考點：胚胎干細胞的來源及分化,動物激素的調節

專題：

分析：從圖1中曲線可以看出，移植組的血糖濃度能夠恢復到正常小鼠的血糖濃度，說明此時小鼠體內存在了降低血糖的機制，而根據動物體內唯一降低血糖濃度的激素為胰島素，可知M細胞內已經具有了胰島B細胞．

解答： 解：Ⅰ（1）動物細胞間質主要成分為蛋白質，所以進行動物細胞培養時，常采用胰蛋白酶將其分散成單個細胞．
（2）從圖中可以看出，移植組小鼠的血糖濃度已經降至正常水平，而只有胰島B細胞分泌的胰島素是唯一能降低血糖濃度的激素，說明M細胞已具有胰島B細胞的功能．
（3）細胞在分化的過程中，遺傳物質（DNA）并不發生改變，只是基因選擇性表達，所以兩細胞內均能用探針檢測到胰島素基因，但胰島素基因只在M細胞內轉錄和翻譯，故只能在M細胞內檢測到RNA．
Ⅱ分析題干，要想證明“促甲狀腺激素通過促進甲狀腺分泌甲狀腺激素對下丘腦進行反饋調節”，就必須有兩組實驗，A組是切除甲狀腺的實驗動物，另一組不做處理的對照組，并注射等量的適宜濃度的促甲狀腺激素，因變量是兩組動物血液中的促甲狀腺激素釋放激素含量．若A組促甲狀腺激素釋放激素不減少（或增加），B組促甲狀腺激素釋放激素減少，則假設成立．
故答案為：
Ⅰ（1）胰蛋白  
（2）胰島B       胰島B細胞分泌的胰島素是唯一降血糖的激素  
（3）

+

+

-

-

Ⅱ（1）促甲狀腺激素釋放激素  
（2）甲狀腺 
（3）A、B兩          等量的適宜濃度的促甲狀腺激素  
（4）促甲狀腺激素釋放激素
（四）A組促甲狀腺激素釋放激素不減少（或增加），B組促甲狀腺激素釋放激素減少

點評：本題Ⅰ以糖尿病的干細胞替代療法為情景，將血糖的體液調節、細胞分化聯系起來，考查考生對細胞分裂、胰島素與血糖濃度的關系、細胞分化的機制等生物學實施和概念的理解及運用；Ⅱ以甲狀腺激素的分解調節為素材，考查實驗設計和分析能力．