Question

回答下列Ⅰ、Ⅱ兩個小題。

Ⅰ.將小鼠胚胎干細胞定向誘導(dǎo)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(nèi)，然后小鼠的血糖濃度，結(jié)果如圖所示（虛線表示正常小鼠的血糖濃度值）。請回答相關(guān)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(jù)實驗結(jié)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(jié)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

上述實驗結(jié)果表明，胚胎干細胞通過　　　　　　　　定向分化為M細胞。

（4）若將M細胞的細胞核移植到去核的卵細胞中，重組細胞能否分化為其他類型細胞？

　　　　，請說明理由　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

Ⅱ.夏季晴朗無云的某天，某種C₃植物光合作用強度變化曲線如圖所示。請回答下列問題：

（1）該植物一天中有機物積累最多的時刻是　　　　。

（2）在12∶00左右出現(xiàn)光合作用強度“低谷”，此時葉片氣孔處于關(guān)閉狀態(tài)的數(shù)量增多。請比較圖中B、C兩個點對應(yīng)的時刻，　　　　時刻葉肉細胞之間的CO₂濃度相對較高，　　　　時刻葉肉細胞葉綠體中C₃化合物的含量相對較大。

（3）研究發(fā)現(xiàn)，在其他環(huán)境因子相對穩(wěn)定時，植物根系部位土壤相對缺水是導(dǎo)致氣孔關(guān)閉的主要因素。請據(jù)此推測圖中C、D兩個點對應(yīng)的時刻中，　　　　時刻根系部位土壤溶液的濃度較高。

（4）研究還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)土壤干旱時，根細胞會迅速合成某種化學(xué)物質(zhì)X。有人推測根部合成X運輸?shù)饺~片，能調(diào)節(jié)氣孔的開閉。他們做了如下實驗：從同一植株上剪取大小和生理狀態(tài)一致的3片葉，分別將葉柄下部浸在不同濃度X的培養(yǎng)液中。一段時間后，測得的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。（注：氣孔導(dǎo)度越大。氣孔開啟程度越大）

測量指標(biāo)   分組	培養(yǎng)液中X的濃度/mol·m-3
	5×10-5	5×10-4	5×10-3
葉片中X的濃度/mol·g-1（鮮重）	2.47	2.97	9.28
葉片中的氣孔導(dǎo)度/mol·m-2·a-1	0.54	0.43	0.27

①以上方案有不完善的地方，請指出來并加以修正。

②若表中數(shù)據(jù)為方案完善后得到的結(jié)果，那么可推測，隨著培養(yǎng)液中X的濃度增大，葉片蒸騰作用強度。

Answer 1

Ⅰ.

（1）胰蛋白酶                                                         

（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）

基因的選擇性表達（胰島素基因的表達）                           

（4)能        細胞核含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)（細胞核的全能性）           

Ⅱ

（1）19∶30（或E點                                                    

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

（3）C點（或12∶00）                                                   

（4）①a.樣本量太小。應(yīng)“取葉片若干，等分為三組”。                      

 b.缺乏空白對照。增加1組，將葉片的葉柄下浸在不含X的培養(yǎng)液中。  

②降低                                                           

解析：本題考查的知識點如下：

1.糖尿病的機制

2.細胞的全能性和基因表達的相關(guān)知識

3.光合作用

1．糖尿病的機制

由于胰島B細胞受損導(dǎo)致無法合成胰島素來降血糖，血糖濃度過高隨尿排出，導(dǎo)致糖尿病的產(chǎn)生。本題中通過曲線反應(yīng)了未移植M細胞和移植M細胞下血糖濃度的變化，可見移植M細胞血糖濃度降低，顯然M細胞發(fā)揮了胰島B細胞的功能

2．細胞的全能性和基因表達的相關(guān)知識

第（4）小問中考查了動物細胞核具有全能性的原因，即細胞核含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)；第（3）問中通過表格的形式要求學(xué)生補充實驗的結(jié)果，首先學(xué)生要明確這里的M細胞是通過小鼠的胚胎干細胞經(jīng)過細胞增殖、分化而產(chǎn)生的，由于是通過有絲分裂增殖，所以M細胞和胚胎干細胞的DNA是一樣的，然而細胞分化的實質(zhì)為基因的選擇性表達，追究到原因就是相同的DNA轉(zhuǎn)錄形成了不同的RNA，進一步合成了不同的蛋白質(zhì)，所以M細胞和胚胎干細胞中的RNA是不一樣的，從而在進行DNA探針雜交試驗時出現(xiàn)了如表格中顯示的雜交結(jié)果

3．光合作用

第（1）題中，雖然D—E段的CO₂的吸收速率下降的現(xiàn)象，但光合作用是仍然在進行的，所以到E點積累的有機物是最多的；第（2）題中C是時刻氣孔關(guān)閉，所以C時刻的葉肉細胞之間的CO₂濃度較B時刻低，且由于氣孔關(guān)閉，CO₂的吸收少，CO₂固定減弱，所以C₅會增加，所以C時刻C₅較B時刻高；第（3）題中根系部位土壤相對缺水是導(dǎo)致氣孔關(guān)閉的主要因素，所以在C時刻，氣孔關(guān)閉，土壤是處于缺水的狀態(tài)，因而土壤液由于缺水濃度比較高；第（4）題通過題目背景設(shè)置了一個簡單的實驗方案探討X與氣孔的開閉的關(guān)系，關(guān)鍵抓住實驗設(shè)計中的幾個重要的原則：對照原則、單一變量原則、重復(fù)組設(shè)置原則。