Question

回答下列Ⅰ、Ⅱ两个小题。

Ⅰ.将小鼠胚胎干细胞定向诱导分化成一种特定的细胞（命名为M细胞），再将M细胞移植到糖尿病模型小鼠（胰岛细胞被特定药物破坏的小鼠）体内，然后小鼠的血糖浓度，结果如图所示（虚线表示正常小鼠的血糖浓度值）。请回答相关问题：（1）实验用的胚胎干细胞取自小鼠的早期囊胚，取出胚胎后一般用　　　　　酶将其分散成单个细胞。

（2）根据实验结果可以判定M细胞已具有　　　　　　细胞的功能。说明判定的理由　　　　。

（3）用胰岛素基因片段做探针，对小鼠胚胎干细胞和M细胞进行检测。请在下表的空格中填上检测结果（用“+”表示能检测到，用“-”表示不能检测到）。

用探针检测细胞的DNA		用探针检测细胞的RNA
胚胎干细胞	M细胞	胚胎干细胞	M细胞

上述实验结果表明，胚胎干细胞通过　　　　　　　　定向分化为M细胞。

（4）若将M细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中，重组细胞能否分化为其他类型细胞？

　　　　，请说明理由　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

Ⅱ.夏季晴朗无云的某天，某种C₃植物光合作用强度变化曲线如图所示。请回答下列问题：

（1）该植物一天中有机物积累最多的时刻是　　　　。

（2）在12∶00左右出现光合作用强度“低谷”，此时叶片气孔处于关闭状态的数量增多。请比较图中B、C两个点对应的时刻，　　　　时刻叶肉细胞之间的CO₂浓度相对较高，　　　　时刻叶肉细胞叶绿体中C₃化合物的含量相对较大。

（3）研究发现，在其他环境因子相对稳定时，植物根系部位土壤相对缺水是导致气孔关闭的主要因素。请据此推测图中C、D两个点对应的时刻中，　　　　时刻根系部位土壤溶液的浓度较高。

（4）研究还发现，当土壤干旱时，根细胞会迅速合成某种化学物质X。有人推测根部合成X运输到叶片，能调节气孔的开闭。他们做了如下实验：从同一植株上剪取大小和生理状态一致的3片叶，分别将叶柄下部浸在不同浓度X的培养液中。一段时间后，测得的有关数据如下表所示。（注：气孔导度越大。气孔开启程度越大）

测量指标   分组	培养液中X的浓度/mol·m-3
	5×10-5	5×10-4	5×10-3
叶片中X的浓度/mol·g-1（鲜重）	2.47	2.97	9.28
叶片中的气孔导度/mol·m-2·a-1	0.54	0.43	0.27

①以上方案有不完善的地方，请指出来并加以修正。

②若表中数据为方案完善后得到的结果，那么可推测，随着培养液中X的浓度增大，叶片蒸腾作用强度。

Answer 1

Ⅰ.

（1）胰蛋白酶                                                         

（2）胰岛B                                                        

胰岛B细胞分泌的胰岛素是唯一降血糖的激素                        

（3）

基因的选择性表达（胰岛素基因的表达）                           

（4)能        细胞核含有该物种所特有的全套遗传物质（细胞核的全能性）           

Ⅱ

（1）19∶30（或E点                                                    

（2）B点（或10∶00）           C点（或12∶00）                        

（3）C点（或12∶00）                                                   

（4）①a.样本量太小。应“取叶片若干，等分为三组”。                      

 b.缺乏空白对照。增加1组，将叶片的叶柄下浸在不含X的培养液中。  

②降低                                                           

解析：本题考查的知识点如下：

1.糖尿病的机制

2.细胞的全能性和基因表达的相关知识

3.光合作用

1．糖尿病的机制

由于胰岛B细胞受损导致无法合成胰岛素来降血糖，血糖浓度过高随尿排出，导致糖尿病的产生。本题中通过曲线反应了未移植M细胞和移植M细胞下血糖浓度的变化，可见移植M细胞血糖浓度降低，显然M细胞发挥了胰岛B细胞的功能

2．细胞的全能性和基因表达的相关知识

第（4）小问中考查了动物细胞核具有全能性的原因，即细胞核含有该物种所特有的全套遗传物质；第（3）问中通过表格的形式要求学生补充实验的结果，首先学生要明确这里的M细胞是通过小鼠的胚胎干细胞经过细胞增殖、分化而产生的，由于是通过有丝分裂增殖，所以M细胞和胚胎干细胞的DNA是一样的，然而细胞分化的实质为基因的选择性表达，追究到原因就是相同的DNA转录形成了不同的RNA，进一步合成了不同的蛋白质，所以M细胞和胚胎干细胞中的RNA是不一样的，从而在进行DNA探针杂交试验时出现了如表格中显示的杂交结果

3．光合作用

第（1）题中，虽然D—E段的CO₂的吸收速率下降的现象，但光合作用是仍然在进行的，所以到E点积累的有机物是最多的；第（2）题中C是时刻气孔关闭，所以C时刻的叶肉细胞之间的CO₂浓度较B时刻低，且由于气孔关闭，CO₂的吸收少，CO₂固定减弱，所以C₅会增加，所以C时刻C₅较B时刻高；第（3）题中根系部位土壤相对缺水是导致气孔关闭的主要因素，所以在C时刻，气孔关闭，土壤是处于缺水的状态，因而土壤液由于缺水浓度比较高；第（4）题通过题目背景设置了一个简单的实验方案探讨X与气孔的开闭的关系，关键抓住实验设计中的几个重要的原则：对照原则、单一变量原则、重复组设置原则。