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)，然后測量小鼠的血糖濃度，結(jié)果如圖1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2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C₅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）

分組 測量指標	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

考點：胚胎干細胞的來源及分化,影響光合作用速率的環(huán)境因素,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：從圖1中曲線可以看出，移植組的血糖濃度能夠恢復(fù)到正常小鼠的血糖濃度，說明此時小鼠體內(nèi)存在了降低血糖的機制，而根據(jù)動物體內(nèi)唯一降低血糖濃度的激素為胰島素，可知M細胞內(nèi)已經(jīng)具有了胰島B細胞．
圖2中CO₂的吸收速率代表凈光合速率，其中A點和E點代表光合速率等于呼吸速率．

解答： 解：Ⅰ（1）動物細胞間質(zhì)主要成分為蛋白質(zhì)，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．
（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(zhì)（DNA）并不發(fā)生改變，只是基因選擇性表達，所以兩細胞內(nèi)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(nèi)轉(zhuǎn)錄和翻譯，故只能在M細胞內(nèi)檢測到RNA．
（4）因為細胞核內(nèi)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．
Ⅱ（1）圖中植物從A點開始積累有機物一直到E點，所以該植物一天中有機物積累最多的時刻是E點（19：30）．
（2）在12：00（C點）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，CO₂不能進入細胞，所以此時CO₂濃度相對較低，即B點（或10：00）的CO₂濃度相對較高，C點（或12：00）時刻葉肉細胞葉綠體中C₃化合物的含量相對較大．
（3）根據(jù)題意C點時刻，氣孔關(guān)閉，可知此時植物根系部位土壤相對缺水，即根系部位土壤溶液的濃度較高．
（4）若從同一植株上剪取大小和生理狀態(tài)一致的3片葉進行實驗，樣本量太小，測得的數(shù)據(jù)具有偶然性，應(yīng)“取葉片若干，等分為三組”．實驗設(shè)計要遵循對照原則和單一變量原則，而本實驗缺乏空白對照，應(yīng)增加1組空白對照（將葉片的葉柄下浸在不含X的培養(yǎng)液中）．
故答案為：
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�。畱�(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

點評：Ⅰ題以糖尿病的干細胞替代療法為情景，將血糖的體液調(diào)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(guān)系、細胞分化的機制、動物細胞核的全能性等生物學(xué)實施和概念的理解及運用．Ⅱ題結(jié)合光合作用曲線圖，考查光合作用和相關(guān)實驗設(shè)計，意在考查考生的審圖能力、理解能力和實驗探究能力．