Question

7．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，然后測定小鼠的血糖濃度，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中的內細胞團，取出后一般先用胰蛋白酶將其分散成單個細胞后再進行培養(yǎng)．在細胞培養(yǎng)過程中，需要使用二氧化碳培養(yǎng)箱，二氧化碳主要是起維持pH的作用．
（2）根據(jù)實驗結果可以判定M細胞已具有胰島B細胞的功能．
（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．請在如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

（4）若將M細胞的細胞核移植到去核的卵細胞中，能夠將重組細胞培養(yǎng)為完整個體，原因是細胞核含有該物種所特有的全套遺傳物質（細胞核的全能性）．若要實現(xiàn)該目的，除上述已提到的技術外，還要運用到的技術主要包括早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植．

Answer 1

分析 分析曲線圖：從圖中曲線可以看出，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(jù)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(jīng)具有了胰島B細胞．

解答 解：（1）胚胎干細胞來自原始性腺或早期胚胎（囊胚的內細胞團）；動物細胞間質主要成分為蛋白質，所以進行動物細胞培養(yǎng)時，常采用胰蛋白酶將其分散成單個細胞．在細胞培養(yǎng)過程中，需要使用二氧化碳培養(yǎng)箱，二氧化碳主要是起維持pH的作用．
（2）從圖中可以看出，移植組小鼠的血糖濃度已經(jīng)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(fā)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．
（4）因為細胞核內含有該物種生長發(fā)育所需的全套基因，所以該重組細胞能分化為其他類型的細胞．若要實現(xiàn)該目的，除上述已提到的技術外，還要運用到的技術主要包括早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植．
故答案為：
（1）內細胞團       胰蛋白          維持pH
（2）胰島B
（3）

+

+

-

+

（4）細胞核含有該物種所特有的全套遺傳物質（細胞核的全能性）       早期胚胎培養(yǎng)          胚胎移植

點評 本題以糖尿病的干細胞替代療法為情景，將血糖的體液調節(jié)、細胞分化聯(lián)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，難度適中．