Question

10．利用建立的誘導體系能夠高效地誘導胚胎干細胞向胰島 B 細胞的分化．據此回答有關該研究工作的問題：
（1）實驗用的胚胎干細胞通常取自小鼠的早期胚胎（囊胚；內細胞團細胞；胎兒生殖腺細胞；原始性腺細胞），取出的胚胎干細胞進行動物細胞培養，這個過程需要向培養液中加入誘導物，兩周后，鏡檢發現培養的細胞呈胰島樣細胞的變化，這一過程發生了細胞分化，隨后，又進行了一系列實驗，以檢測該細胞是否具有胰島 B 細胞的生理功能．
（2）胰島素釋放實驗：控制培養液中葡萄糖的濃度，檢測細胞分泌的胰島素的量，圖甲表示所得實驗結果，據此分析干細胞誘導成功，得到此結論的依據是在葡萄糖濃度高時，胰島素分泌多，在葡萄糖濃度低時，胰島素分泌少．
（3）體內移植實驗：將細胞移植到患糖尿病的小鼠體內，測小鼠血糖，結果如圖乙所示．胰島細胞移植實驗是否支持胰島素釋放實驗的結論？支持．在細胞移植時，需用同一品系的小鼠進行移植，其目的是防止出現免疫排斥．
（4）指出本研究在實踐方面的一個意義．誘導胚胎干細胞向胰島B細胞分化，為糖尿病的細胞治療提供了一條可能的新途徑（或：進一步探索胰腺發育過程中的關鍵信號調節通路和誘導因子；或：通過體外對胚胎干細胞的特定誘導，獲得大量可以用作體內移植的具有分泌胰島素的功能細胞）．

Answer 1

分析 1、胰島素釋放實驗：控制培養液中葡萄糖的濃度，檢測細胞分泌的胰島素的量．因為胰島素能降低血糖濃度，在糖濃度高時，胰高素分泌多，在糖濃度低時，胰島素分泌量減少．根據如圖1所示實驗結果可知干細胞誘導成功．
2、體內移植實驗：將該細胞移植到胰島細胞被破壞的小鼠體內，測小鼠血糖含量．由圖2可知，移植后小鼠血糖濃度降低，該結果支持胰島素釋放實驗．為了防止出現免疫排斥，在進行細胞移植時需用同一品系的小鼠．

解答 解：（1）胚胎干細胞取自小鼠的囊胚（內細胞團）．取出的干細胞要進行動物細胞培養，該過程需要向培養液中加入誘導物，誘導其細胞分化形成胰島樣細胞．
（2）因為胰島素能降低血糖濃度，在糖濃度高時，胰高素分泌多，在糖濃度低時，胰島素分泌量減少，因此，圖甲所得實驗結果表示干細胞誘導成功．
（3）要檢驗胰島B細胞有沒有分化形成，需將該細胞移植到胰島細胞被破壞的（也可以是患有糖尿病的）小鼠體內，再測定血糖的含量，與對照組比較，從結果圖可知，移植組的血糖濃度最終恢復穩定到正常值，而未移植組血糖濃度仍較高，說明了誘導實驗成功．在進行細胞移植時用同一品系的小鼠目的是防止出現免疫排斥反應導致實驗失敗．
（4）本題屬于開放題．只有答案合理即可．本研究的意義：誘導胚胎干細胞向胰島β細胞的分化，為糖尿病的細胞治療提供了一條可能的新途徑．（或：進一步探索胰腺發育過程中的關鍵信號調節通路和誘導因子；或：通過體外對胚胎干細胞的特定誘導，獲得大量可以用作體內移植的具有分泌胰島素的功能細胞）．
故答案為：
（1）早期胚胎（囊胚；內細胞團細胞；胎兒生殖腺細胞；原始性腺細胞）    細胞分化
（2）在葡萄糖濃度高時，胰島素分泌多，在葡萄糖濃度低時，胰島素分泌少
（3）支持    防止出現免疫排斥
（4）誘導胚胎干細胞向胰島B細胞分化，為糖尿病的細胞治療提供了一條可能的新途徑（或：進一步探索胰腺發育過程中的關鍵信號調節通路和誘導因子；或：通過體外對胚胎干細胞的特定誘導，獲得大量可以用作體內移植的具有分泌胰島素的功能細胞）．

點評 本題考查血糖調節、胚胎干細胞等知識，要求考生識記血糖調節的具體過程，掌握參與血糖調節的激素及其作用；識記胚胎干細胞的來源、特點及相關應用，能結合所學的知識準確答題．