Question

（22分）回答下列Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)小題。

Ⅰ.將小鼠胚胎干細(xì)胞定向誘導(dǎo)分化成一種特定的細(xì)胞（命名為M細(xì)胞），再將M細(xì)胞移植到糖尿病模型小鼠（胰島細(xì)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(shí)驗(yàn)用的胚胎干細(xì)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(gè)細(xì)胞。

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以判定M細(xì)胞已具有　　　　　　細(xì)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(xì)胞和M細(xì)胞進(jìn)行檢測。請?jiān)谙卤淼目崭裰刑钌蠙z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(xì)胞的DNA		用探針檢測細(xì)胞的RNA
胚胎干細(xì)胞	M細(xì)胞	胚胎干細(xì)胞	M細(xì)胞

上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，胚胎干細(xì)胞通過　　　　　　　　定向分化為M細(xì)胞。

（4）若將M細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中，重組細(xì)胞能否分化為其他類型細(xì)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(qiáng)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(jī)物積累最多的時(shí)刻是　　　　。

（2）在12∶00左右出現(xiàn)光合作用強(qiáng)度“低谷”，此時(shí)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(gè)點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)刻，　　　　時(shí)刻葉肉細(xì)胞之間的CO₂濃度相對較高，　　　　時(shí)刻葉肉細(xì)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(shí)，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(gè)點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)刻中，　　　　時(shí)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(shí)，根細(xì)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(yùn)輸?shù)饺~片，能調(diào)節(jié)氣孔的開閉。他們做了如下實(shí)驗(yàn)：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(shí)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）

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(qiáng)度。

Answer 1

Ⅰ.（12分）

（1）胰蛋白酶                                                        

（2）胰島B                                                        

胰島B細(xì)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(dá)（胰島素基因的表達(dá)）                           

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

Ⅱ（10分）

（1）19∶30（或E點(diǎn)                                                     

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

（3）C點(diǎn)（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(diǎn)如下：

1.糖尿病的機(jī)制

2.細(xì)胞的全能性和基因表達(dá)的相關(guān)知識

3.光合作用

1．糖尿病的機(jī)制

由于胰島B細(xì)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(xì)胞和移植M細(xì)胞下血糖濃度的變化，可見移植M細(xì)胞血糖濃度降低，顯然M細(xì)胞發(fā)揮了胰島B細(xì)胞的功能

2．細(xì)胞的全能性和基因表達(dá)的相關(guān)知識

第（4）小問中考查了動物細(xì)胞核具有全能性的原因，即細(xì)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(bǔ)充實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，首先學(xué)生要明確這里的M細(xì)胞是通過小鼠的胚胎干細(xì)胞經(jīng)過細(xì)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(xì)胞和胚胎干細(xì)胞的DNA是一樣的，然而細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)為基因的選擇性表達(dá)，追究到原因就是相同的DNA轉(zhuǎn)錄形成了不同的RNA，進(jìn)一步合成了不同的蛋白質(zhì)，所以M細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞中的RNA是不一樣的，從而在進(jìn)行DNA探針雜交試驗(yàn)時(shí)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(jìn)行的，所以到E點(diǎn)積累的有機(jī)物是最多的；第（2）題中C是時(shí)刻氣孔關(guān)閉，所以C時(shí)刻的葉肉細(xì)胞之間的CO₂濃度較B時(shí)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(shí)刻C₅較B時(shí)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(shí)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(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)方案探討X與氣孔的開閉的關(guān)系，關(guān)鍵抓住實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)重要的原則：對照原則、單一變量原則、重復(fù)組設(shè)置原則