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科普阅读题

干细胞是具有分裂能力的一类细胞，在一定条件下可以分化成多种功能细胞，而普通体细胞，如口腔上皮细胞、神经细胞、成纤维细胞（一种结缔组织细胞）等，不具有分裂能力。干细胞有多种类型，如胚胎干细胞、造血干细胞，其中胚胎干细胞是来源于形成胚胎的原始（未分化）细胞，它们具有分化成为多种类型细胞的潜能。鉴于这种特性，可以通过将干细胞移植入患者体内，替换损伤细胞从而治愈疾病。

然而胚胎干细胞研究一直是一个颇具争议的领域。支持者认为这项研究有助于根治很多疑难杂症，因为胚胎干细胞可以分化成多种功能的细胞，被认为是一种挽救生命的慈善行为，是科学进步的表现；而反对者则认为，进行胚胎干细胞研究就必须破坏胚胎，而胚胎是人尚未成形时在子宫的生命形式。在这样的伦理问题面前，科学家猜想：能不能把体细胞培养成类似胚胎干细胞的具有多种分化能力的干细胞呢？

2007年，日本学者将四个基因Oct4、Sox2、c-Myc和Klf4转入小鼠成纤维细胞（一种体细胞），使之成为具有胚胎干细胞某些特性的多能性干细胞—“诱导多能性干细胞”（简称iPS细胞）。

中国科学院动物研究所和上海交通大学医学院的研究组合作完成的工作表明，利用iPS细胞能够培养得到小鼠胚胎，植入母鼠体内，并能最终生长发育成具有繁殖能力的小鼠，从而在世界上第一次证明了iPS细胞与胚胎干细胞具有相似的多能性。截至目前，iPS细胞已经成功诱导分化形成成纤维细胞、角质细胞、造血干细胞、脂肪细胞等。

利用iPS技术可以使用病人自己的体细胞制备干细胞，应用于临床医学，如在猪等动物体内培养病人的器官，移植给患者，为器官移植提供了选择，避免了免疫排斥的问题。与经典的胚胎干细胞技术和体细胞核移植技术不同，iPS技术不使用胚胎细胞或卵细胞，只需对体细胞进行操作及适当的培养即可，因此没有伦理学的问题。同时，将iPS技术与转基因动物技术相结合，打破物种界限，克服种间繁殖障碍，从而获得用传统方法无法得到的新性状，为新品种培育等转基因动物研究提供了试验基础。

正是由于iPS细胞的意义重大，其研究成果成为干细胞探索过程中的一个里程碑。2012年，日本学者和英国学者因其在该领域的杰出贡献，获得诺贝尔生理学或医学奖。

（1）胚胎干细胞的遗传物质主要存在于____________中，它是细胞的控制中心。

（2）iPS细胞经过___________增加细胞数量。iPS细胞转变为心肌细胞、神经细胞等多种细胞的过程，称为__________。

（3）下列关于干细胞研究的相关叙述正确的是　　　 （______）

A．利用iPS技术不能把体细胞培养成生物个体

B．iPS细胞是由胚胎干细胞诱导形成的

C．iPS细胞与成纤维细胞的染色体数目不同　　

D．iPS技术能把体细胞培养成多能性干细胞

（4）科学家致力于把成纤维细胞转化为iPS细胞，而不是直接采用胚胎干细胞，请例举一条该做法的原因____________________________________。

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科普阅读理解。

心肌是人体内再生能力最差的组织之一，当心肌出现梗死后，很难有新的健康心肌再生。

科研人员在过去的小鼠实验中发现，来自胎盘的混合细胞会向心肌细胞分化。为了鉴定究竟是哪一类干细胞引起了心肌细胞的再生，他们进行了详细分析，最终将目光集中在了胎盘Cdx2细胞上。科研人员从妊娠末期胎盘分离出这类Cdx2细胞，经过体外单细胞培养和分裂分化实验，最终在培养皿中发现了呈杆状外观、有条纹肌节、可以自主节律性搏动的细胞群。

为验证Cdx2细胞在体内的心肌再生能力，科研人员设计了一个实验（图1）。他们在两组雄性小鼠中诱导心肌梗死，其中一组通过静脉注射Cdx2细胞治疗，另一组静脉注射生理盐水作为对照。

在这些小鼠心梗发作后的第一时间，以及接受治疗的一个月和三个月后，研究人员分别用核磁共振成像检查了它们的心脏，结果如图2所示。追踪带有荧光标记的Cdx2细胞，他们观察到，那些细胞在三个月后直接迁移到了心脏受损处，并且分化形成了新的心肌细胞和血管。而心脏的健康部位则没有发现迁移的细胞。

有意思的是，Cdx2细胞进入机体后能够逃避免疫系统的监视和攻击，这对于利用Cdx2细胞进行异体细胞治疗来说至关重要。

鉴于我们已经可以从人类足月胎盘中分离Cdx2细胞，且胎盘通常在胎儿出生后就被认为是可丢弃的无用之物、相对没有获取细胞来源的伦理学担忧，研究者希望将来在此次发现的基础上，开发出修复人类心脏的细胞疗法。

请回答问题：

（1）心肌再生能力差的原因是心肌细胞不具有_____和分化的能力。

（2）研究人员体外培养从胎盘分离获得的Cdx2细胞，分化出了_____组织，依据是这群细胞都呈杆状外观、有条纹肌节，且都具有_____的特性。

（3）小鼠实验中，研究人员通过核磁共振成像得出实验组小鼠左心室功能改善的结论，所依据的检查指标是_____。追踪带有荧光标记的Cdx2细胞，除了心肌细胞外，Cdx2细胞还分化形成了新的_____。

（4）根据文中信息，利用Cdx2细胞移植治疗人类心脏疾病，可能的优势有：_____。

A.直接迁移到心脏受损部位并发挥作用

B.异体间细胞移植不发生免疫排斥

C.避免伦理道德争议

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阅读科普文章，回答下列问题。

多细胞动物体具有复杂有序的结构。在早期胚胎中，细胞的形态结构相似，都具有分化成所有种类细胞与组织的能力，这些细胞被称为胚胎干细胞。随后，细胞命运的走向发生变化，发育出功能不同的各种组织。不同的组织细胞是如何形成的？研究者对此展开了探索。

1924年，德国学者斯佩曼在蝾螈的早期胚胎背部区域发现了一组独特的细胞群，将这组细胞群移植到另一种蝾螈胚胎的腹侧时，它会诱导附近的细胞形成脑和脊髓的雏形。斯佩曼据此认为，一些特定位置的细胞能影响相邻细胞，使其向一定方向分化。这种具有引导和决定胚胎发育方向的细胞群被命名为“组织者”。

“组织者”是如何影响相邻细胞的命运呢？进一步研究发现，“组织者”可以发出一种信号分子（一类可扩散的蛋白质），其它细胞接触到该信号后，就能够按照其指令，以特定的方式生长和发育，引导胚胎发育出上下、前后、头尾等结构。“组织者”这一神奇的细胞群相继在其它两栖动物、鱼类、鸟类、哺乳类中被发现，预示着这种早期胚胎活动在物种进化过程中被保留下来。

由于人体胚胎研究受到伦理的限制，研究者还没有办法找到人胚胎内的“组织者”。但是，研究者在小鼠和青蛙中发现了一系列信号分子，可以诱导“组织者”产生。研究者由此推测，如果在恰当的时候给出这些信号，理论上可以诱导人胚胎干细胞发育出自己的“组织者”。为验证该推测，研究人员将被特定信号分子作用过的人类胚胎干细胞嫁接到发育12小时的鸡胚胎中，成功诱导鸡胚胎形成一条细长的神经组织。

人鸡胚胎中“组织者”的诱导现象，暗示胚胎发育中有一套共用的“语言”，使不同物种间的细胞也能通过这种“语言”来影响彼此的“命运”。破解这套“语言”有助于我们了解胚胎发育全过程，那时我们就可以将人类干细胞培育成不同的组织者，引导发育出具体的组织或器官，为再生器官和再生组织治疗提供支持。

（1）文中斯佩曼的蝾螈实验：“另一种蝾螈胚胎的腹侧细胞形成脑和脊髓的雏形。”这种细胞变化的过程称为_____，新形成的细胞中遗传物质_____（填“发生”或“未发生”）变化。

（2）由文章可知，不同组织细胞的形成过程大致如下，其中①是_____，②是_____。

受精卵→①→②特定组织细胞

（3）文中所说的不同物种胚胎发育中有一套共用的“语言”，该语言指的是_____。

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下列有关棉花结构层次的描述，错误的是（　　 ）

A.细胞是棉花结构和功能的基本单位 B.棉花的生殖器官是花、果实、种子

C.细胞分裂、分化是棉花生长发育的基础 D.棉花的种皮是上皮组织，具有保护作用

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下列关于动、植物的组织叙述错误的是（ ）

A．上皮组织都分布在体表，具有保护作用

B．结缔组织分布广泛，具有支持、保护、连接、营养等功能

C．分生组织分裂产生的新细胞，经过分化形成各种组织

D．花生种子的种皮属于保护组织，子叶属于营养组织

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下列关于动、植物的组织叙述错误的是（　　　 ）

A．上皮组织都分布在体表，具有保护作用

B．结缔组织分布广泛,具有支持、保护、连接、营养等功能

C．分生组织分裂产生的新细胞，经过分化形成各种组织

D．花生种子的种皮属于保护组织，子叶属于营养组织

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下列关于动、植物的组织叙述错误的是（　 ）

A.上皮组织都分布在体表具有保护作用

B.结缔组织分布广泛，具有支持、保护、连接、营养等功能

C.分生组织分裂产生的新细胞，经过分化形成各种组织

C.花生种子的种皮属于保护组织，子叶属于营养组织

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下列关于动、植物组织的叙述错误的是

A．上皮组织都分布在体表具有保护作用

B．结缔组织分布广泛，具有支持、保护、连接、营养等功能

C．分生组织分裂产生的新细胞，经过分化形成各种组织

D．花生种子的种皮属于保护组织，子叶属于营养组织

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