Question

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(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2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(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）

分組 測量指標(biāo)	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(qiáng)度

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：胚胎干細(xì)胞的來源及分化,影響光合作用速率的環(huán)境因素,細(xì)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(shí)小鼠體內(nèi)存在了降低血糖的機(jī)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(xì)胞內(nèi)已經(jīng)具有了胰島B細(xì)胞．
圖2中CO₂的吸收速率代表凈光合速率，其中A點(diǎn)和E點(diǎn)代表光合速率等于呼吸速率．

解答： 解：Ⅰ（1）動物細(xì)胞間質(zhì)主要成分為蛋白質(zhì)，所以進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，常采用胰蛋白酶將其分散成單個(gè)細(xì)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(xì)胞分泌的胰島素是唯一能降低血糖濃度的激素，說明M細(xì)胞已具有胰島B細(xì)胞的功能．
（3）細(xì)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(dá)，所以兩細(xì)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(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄和翻譯，故只能在M細(xì)胞內(nèi)檢測到RNA．
（4）因?yàn)榧?xì)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(xì)胞能分化為其他類型的細(xì)胞．
Ⅱ（1）圖中植物從A點(diǎn)開始積累有機(jī)物一直到E點(diǎn)，所以該植物一天中有機(jī)物積累最多的時(shí)刻是E點(diǎn)（19：30）．
（2）在12：00（C點(diǎn)）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，CO₂不能進(jìn)入細(xì)胞，所以此時(shí)CO₂濃度相對較低，即B點(diǎn)（或10：00）的CO₂濃度相對較高，C點(diǎn)（或12：00）時(shí)刻葉肉細(xì)胞葉綠體中C₃化合物的含量相對較大．
（3）根據(jù)題意C點(diǎn)時(shí)刻，氣孔關(guān)閉，可知此時(shí)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要遵循對照原則和單一變量原則，而本實(shí)驗(yàn)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(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（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�。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(diǎn)評：Ⅰ題以糖尿病的干細(xì)胞替代療法為情景，將血糖的體液調(diào)節(jié)、細(xì)胞分化聯(lián)系起來，考查考生對細(xì)胞分裂、胰島素與血糖濃度的關(guān)系、細(xì)胞分化的機(jī)制、動物細(xì)胞核的全能性等生物學(xué)實(shí)施和概念的理解及運(yùn)用．Ⅱ題結(jié)合光合作用曲線圖，考查光合作用和相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，意在考查考生的審圖能力、理解能力和實(shí)驗(yàn)探究能力．