Question

10．利用建立的诱导体系能够高效地诱导胚胎干细胞向胰岛 B 细胞的分化．据此回答有关该研究工作的问题：
（1）实验用的胚胎干细胞通常取自小鼠的早期胚胎（囊胚；内细胞团细胞；胎儿生殖腺细胞；原始性腺细胞），取出的胚胎干细胞进行动物细胞培养，这个过程需要向培养液中加入诱导物，两周后，镜检发现培养的细胞呈胰岛样细胞的变化，这一过程发生了细胞分化，随后，又进行了一系列实验，以检测该细胞是否具有胰岛 B 细胞的生理功能．
（2）胰岛素释放实验：控制培养液中葡萄糖的浓度，检测细胞分泌的胰岛素的量，图甲表示所得实验结果，据此分析干细胞诱导成功，得到此结论的依据是在葡萄糖浓度高时，胰岛素分泌多，在葡萄糖浓度低时，胰岛素分泌少．
（3）体内移植实验：将细胞移植到患糖尿病的小鼠体内，测小鼠血糖，结果如图乙所示．胰岛细胞移植实验是否支持胰岛素释放实验的结论？支持．在细胞移植时，需用同一品系的小鼠进行移植，其目的是防止出现免疫排斥．
（4）指出本研究在实践方面的一个意义．诱导胚胎干细胞向胰岛B细胞分化，为糖尿病的细胞治疗提供了一条可能的新途径（或：进一步探索胰腺发育过程中的关键信号调节通路和诱导因子；或：通过体外对胚胎干细胞的特定诱导，获得大量可以用作体内移植的具有分泌胰岛素的功能细胞）．

Answer 1

分析 1、胰岛素释放实验：控制培养液中葡萄糖的浓度，检测细胞分泌的胰岛素的量．因为胰岛素能降低血糖浓度，在糖浓度高时，胰高素分泌多，在糖浓度低时，胰岛素分泌量减少．根据如图1所示实验结果可知干细胞诱导成功．
2、体内移植实验：将该细胞移植到胰岛细胞被破坏的小鼠体内，测小鼠血糖含量．由图2可知，移植后小鼠血糖浓度降低，该结果支持胰岛素释放实验．为了防止出现免疫排斥，在进行细胞移植时需用同一品系的小鼠．

解答 解：（1）胚胎干细胞取自小鼠的囊胚（内细胞团）．取出的干细胞要进行动物细胞培养，该过程需要向培养液中加入诱导物，诱导其细胞分化形成胰岛样细胞．
（2）因为胰岛素能降低血糖浓度，在糖浓度高时，胰高素分泌多，在糖浓度低时，胰岛素分泌量减少，因此，图甲所得实验结果表示干细胞诱导成功．
（3）要检验胰岛B细胞有没有分化形成，需将该细胞移植到胰岛细胞被破坏的（也可以是患有糖尿病的）小鼠体内，再测定血糖的含量，与对照组比较，从结果图可知，移植组的血糖浓度最终恢复稳定到正常值，而未移植组血糖浓度仍较高，说明了诱导实验成功．在进行细胞移植时用同一品系的小鼠目的是防止出现免疫排斥反应导致实验失败．
（4）本题属于开放题．只有答案合理即可．本研究的意义：诱导胚胎干细胞向胰岛β细胞的分化，为糖尿病的细胞治疗提供了一条可能的新途径．（或：进一步探索胰腺发育过程中的关键信号调节通路和诱导因子；或：通过体外对胚胎干细胞的特定诱导，获得大量可以用作体内移植的具有分泌胰岛素的功能细胞）．
故答案为：
（1）早期胚胎（囊胚；内细胞团细胞；胎儿生殖腺细胞；原始性腺细胞）    细胞分化
（2）在葡萄糖浓度高时，胰岛素分泌多，在葡萄糖浓度低时，胰岛素分泌少
（3）支持    防止出现免疫排斥
（4）诱导胚胎干细胞向胰岛B细胞分化，为糖尿病的细胞治疗提供了一条可能的新途径（或：进一步探索胰腺发育过程中的关键信号调节通路和诱导因子；或：通过体外对胚胎干细胞的特定诱导，获得大量可以用作体内移植的具有分泌胰岛素的功能细胞）．

点评 本题考查血糖调节、胚胎干细胞等知识，要求考生识记血糖调节的具体过程，掌握参与血糖调节的激素及其作用；识记胚胎干细胞的来源、特点及相关应用，能结合所学的知识准确答题．