Question

10．利用建立的誘導(dǎo)體系能夠高效地誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞向胰島 B 細(xì)胞的分化．據(jù)此回答有關(guān)該研究工作的問題：
（1）實驗用的胚胎干細(xì)胞通常取自小鼠的早期胚胎（囊胚；內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞；胎兒生殖腺細(xì)胞；原始性腺細(xì)胞），取出的胚胎干細(xì)胞進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng)，這個過程需要向培養(yǎng)液中加入誘導(dǎo)物，兩周后，鏡檢發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)的細(xì)胞呈胰島樣細(xì)胞的變化，這一過程發(fā)生了細(xì)胞分化，隨后，又進(jìn)行了一系列實驗，以檢測該細(xì)胞是否具有胰島 B 細(xì)胞的生理功能．
（2）胰島素釋放實驗：控制培養(yǎng)液中葡萄糖的濃度，檢測細(xì)胞分泌的胰島素的量，圖甲表示所得實驗結(jié)果，據(jù)此分析干細(xì)胞誘導(dǎo)成功，得到此結(jié)論的依據(jù)是在葡萄糖濃度高時，胰島素分泌多，在葡萄糖濃度低時，胰島素分泌少．
（3）體內(nèi)移植實驗：將細(xì)胞移植到患糖尿病的小鼠體內(nèi)，測小鼠血糖，結(jié)果如圖乙所示．胰島細(xì)胞移植實驗是否支持胰島素釋放實驗的結(jié)論？支持．在細(xì)胞移植時，需用同一品系的小鼠進(jìn)行移植，其目的是防止出現(xiàn)免疫排斥．
（4）指出本研究在實踐方面的一個意義．誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞向胰島B細(xì)胞分化，為糖尿病的細(xì)胞治療提供了一條可能的新途徑（或：進(jìn)一步探索胰腺發(fā)育過程中的關(guān)鍵信號調(diào)節(jié)通路和誘導(dǎo)因子；或：通過體外對胚胎干細(xì)胞的特定誘導(dǎo)，獲得大量可以用作體內(nèi)移植的具有分泌胰島素的功能細(xì)胞）．

Answer 1

分析 1、胰島素釋放實驗：控制培養(yǎng)液中葡萄糖的濃度，檢測細(xì)胞分泌的胰島素的量．因為胰島素能降低血糖濃度，在糖濃度高時，胰高素分泌多，在糖濃度低時，胰島素分泌量減少．根據(jù)如圖1所示實驗結(jié)果可知干細(xì)胞誘導(dǎo)成功．
2、體內(nèi)移植實驗：將該細(xì)胞移植到胰島細(xì)胞被破壞的小鼠體內(nèi)，測小鼠血糖含量．由圖2可知，移植后小鼠血糖濃度降低，該結(jié)果支持胰島素釋放實驗．為了防止出現(xiàn)免疫排斥，在進(jìn)行細(xì)胞移植時需用同一品系的小鼠．

解答 解：（1）胚胎干細(xì)胞取自小鼠的囊胚（內(nèi)細(xì)胞團(tuán)）．取出的干細(xì)胞要進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng)，該過程需要向培養(yǎng)液中加入誘導(dǎo)物，誘導(dǎo)其細(xì)胞分化形成胰島樣細(xì)胞．
（2）因為胰島素能降低血糖濃度，在糖濃度高時，胰高素分泌多，在糖濃度低時，胰島素分泌量減少，因此，圖甲所得實驗結(jié)果表示干細(xì)胞誘導(dǎo)成功．
（3）要檢驗胰島B細(xì)胞有沒有分化形成，需將該細(xì)胞移植到胰島細(xì)胞被破壞的（也可以是患有糖尿病的）小鼠體內(nèi)，再測定血糖的含量，與對照組比較，從結(jié)果圖可知，移植組的血糖濃度最終恢復(fù)穩(wěn)定到正常值，而未移植組血糖濃度仍較高，說明了誘導(dǎo)實驗成功．在進(jìn)行細(xì)胞移植時用同一品系的小鼠目的是防止出現(xiàn)免疫排斥反應(yīng)導(dǎo)致實驗失敗．
（4）本題屬于開放題．只有答案合理即可．本研究的意義：誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞向胰島β細(xì)胞的分化，為糖尿病的細(xì)胞治療提供了一條可能的新途徑．（或：進(jìn)一步探索胰腺發(fā)育過程中的關(guān)鍵信號調(diào)節(jié)通路和誘導(dǎo)因子；或：通過體外對胚胎干細(xì)胞的特定誘導(dǎo)，獲得大量可以用作體內(nèi)移植的具有分泌胰島素的功能細(xì)胞）．
故答案為：
（1）早期胚胎（囊胚；內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞；胎兒生殖腺細(xì)胞；原始性腺細(xì)胞）    細(xì)胞分化
（2）在葡萄糖濃度高時，胰島素分泌多，在葡萄糖濃度低時，胰島素分泌少
（3）支持    防止出現(xiàn)免疫排斥
（4）誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞向胰島B細(xì)胞分化，為糖尿病的細(xì)胞治療提供了一條可能的新途徑（或：進(jìn)一步探索胰腺發(fā)育過程中的關(guān)鍵信號調(diào)節(jié)通路和誘導(dǎo)因子；或：通過體外對胚胎干細(xì)胞的特定誘導(dǎo)，獲得大量可以用作體內(nèi)移植的具有分泌胰島素的功能細(xì)胞）．

點評 本題考查血糖調(diào)節(jié)、胚胎干細(xì)胞等知識，要求考生識記血糖調(diào)節(jié)的具體過程，掌握參與血糖調(diào)節(jié)的激素及其作用；識記胚胎干細(xì)胞的來源、特點及相關(guān)應(yīng)用，能結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確答題．