Question

【題目】閱讀科普文章，回答下列問題。

多細胞動物體具有復雜有序的結構。在早期胚胎中，細胞的形態(tài)結構相似，都具有分化成所有種類細胞與組織的能力，這些細胞被稱為胚胎干細胞。隨后，細胞命運的走向發(fā)生變化，發(fā)育出功能不同的各種組織。不同的組織細胞是如何形成的？研究者對此展開了探索。

1924年，德國學者斯佩曼在蠑螈的早期胚胎背部區(qū)域發(fā)現(xiàn)了一組獨特的細胞群，將這組細胞群移植到另一種蠑螈胚胎的腹側時，它會誘導附近的細胞形成腦和脊髓的雛形。斯佩曼據(jù)此認為，一些特定位置的細胞能影響相鄰細胞，使其向一定方向分化。這種具有引導和決定胚胎發(fā)育方向的細胞群被命名為“組織者”。

“組織者”是如何影響相鄰細胞的命運呢？進一步研究發(fā)現(xiàn)，“組織者”可以發(fā)出一種信號分子（一類可擴散的蛋白質），其它細胞接觸到該信號后，就能夠按照其指令，以特定的方式生長和發(fā)育，引導胚胎發(fā)育出上下、前后、頭尾等結構�！敖M織者”這一神奇的細胞群相繼在其它兩棲動物、魚類、鳥類、哺乳類中被發(fā)現(xiàn)，預示著這種早期胚胎活動在物種進化過程中被保留下來。

由于人體胚胎研究受到倫理的限制，研究者還沒有辦法找到人胚胎內的“組織者”。但是，研究者在小鼠和青蛙中發(fā)現(xiàn)了一系列信號分子，可以誘導“組織者”產(chǎn)生。研究者由此推測，如果在恰當?shù)臅r候給出這些信號，理論上可以誘導人胚胎干細胞發(fā)育出自己的“組織者”。為驗證該推測，研究人員將被特定信號分子作用過的人類胚胎干細胞嫁接到發(fā)育12小時的雞胚胎中，成功誘導雞胚胎形成一條細長的神經(jīng)組織。

人雞胚胎中“組織者”的誘導現(xiàn)象，暗示胚胎發(fā)育中有一套共用的“語言”，使不同物種間的細胞也能通過這種“語言”來影響彼此的“命運”。破解這套“語言”有助于我們了解胚胎發(fā)育全過程，那時我們就可以將人類干細胞培育成不同的組織者，引導發(fā)育出具體的組織或器官，為再生器官和再生組織治療提供支持。

（1）文中斯佩曼的蠑螈實驗：“另一種蠑螈胚胎的腹側細胞形成腦和脊髓的雛形。”這種細胞變化的過程稱為_____，新形成的細胞中遺傳物質_____（填“發(fā)生”或“未發(fā)生”）變化。

（2）由文章可知，不同組織細胞的形成過程大致如下，其中①是_____，②是_____。

受精卵→①→②特定組織細胞

（3）文中所說的不同物種胚胎發(fā)育中有一套共用的“語言”，該語言指的是_____。

Answer 1

【答案】細胞分化 未發(fā)生 胚胎干細胞 組織者 信號分子

【解析】

細胞分化是指同一來源的細胞逐漸產(chǎn)生出形態(tài)結構、功能特征各不相同的細胞類群的過程，其結果是在空間上細胞產(chǎn)生差異，在時間上同一細胞與其從前的狀態(tài)有所不同。細胞分化的本質是基因組在時間和空間上的選擇性表達，通過不同基因表達的開啟或關閉，最終產(chǎn)生標志性蛋白質。一般情況下，細胞分化過程是不可逆的。

（1）細胞分化是基因選擇性表達的結果，遺傳物質不發(fā)生改變。分化的結果是形成不同的組織，蠑螈胚胎的腹側細胞通過細胞分化形成腦和脊髓的雛形。

（2）受精卵是生命的起點，它進行細胞分裂形成具有全能性的胚胎干細胞，在進行細胞分化形成具有特定功能的細胞群“組織者”，再分化為特定組織細胞。

（3）研究表明“組織者”可以影響相鄰細胞，通過特定的信號分子作為“交流的語言”，如一類可擴散的蛋白質。