目前某些科学家正研究利用胚胎干细胞转变成胰岛细胞来治疗糖尿病，而胚胎干细胞是否具有胰岛B ...

目前某些科学家正研究利用胚胎干细胞转变成胰岛细胞来治疗糖尿病，而胚胎干细胞是否具有胰岛B 细胞的生理功能，需要设计实验进行检验。

（1）胰岛素释放实验：控制培养液中葡萄糖的浓度，检测细胞分泌的胰岛素的量，图甲表示所得实验结果。据此分析干细胞诱导成功，得到此结论的依据是_______。人体内胰岛素降低血糖主要是通过_________来实现的。

（2）体内移植实验：将细胞移植到患糖尿病的小鼠体内，测小鼠血糖，结果如图乙所示。据此分析干细胞诱导成功，得到此结论的依据是_________。

（3）正常情况下，人体内不会因胰岛素分泌过量而使血糖过低，这是因为生命系统中普遍存在________调节机制的缘故。

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目前某些科学家正研究利用胚胎干细胞转变成胰岛β细胞来治疗糖尿病，而胚胎干细胞是否具有胰岛β细胞的生理功能，需要实验检验。

(1)胰岛素释放实验：控制培养液中葡萄糖的浓度，检测细胞分泌的胰岛素的量，图甲    表示所得实验结果，据此分析干细胞诱导成功，得出此结论的依据是______________。人体内胰岛素降低血糖主要是通过____________________________________________来实现的。

(2)体内移植实验：将细胞移植到患糖尿病的小鼠体内，测小鼠血糖，结果如图乙所示。胰岛素移植实验是否支持胰岛素释放实验的结论？______________。在细胞移植时，需用同一品系的小鼠进行移植，其目的是__________________。

(3)人在正常情况下不会因胰岛素过量而使血糖过低，这是____________调节机制，胰岛素和胰高血糖素之间具有____________作用。

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科学家正研究利用胚胎干细胞转变成胰岛B 细胞来治疗糖尿病，请回答下列相关问题。

(1) 干细胞是指具有______________________________能力的细胞。

(2) 人体内胰岛素降低血糖的途径之一是通过促进葡萄糖转化为_______________来实现的。科学家对胚胎干细胞进行处理后，分别培养在葡萄糖浓度不同的细胞培养液中，检测细胞胰岛素的分泌量，发现高浓度葡萄糖组别分泌量更多，据此分析干细胞诱导___________（填“成功”或“失败”）。

(3) 若实验结果发现某些低浓度葡萄糖组别能分泌较多的与血糖调节有关的另一种激素，则有可能是胚胎干细胞转变成_______________细胞。

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胰岛素由胰岛β细胞分泌，胰岛素分泌的调节取决于血糖浓度的高低，血糖浓度高则胰岛素分泌增多，血糖浓度低则胰岛素分泌减少。科学家正研究诱导胚胎干细胞转变成胰岛β细胞来治疗糖尿病。欲通过胰岛素释放实验探究经诱导的胚胎干细胞是否转变成功。请根据以下提供的材料与用具，提出实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。

材料与用具：经诱导的胚胎干细胞悬液、胰岛β细胞悬液、培养液、葡萄糖、培养瓶等。

（要求与说明：结果检测的具体方法不作要求，不考虑加入葡萄糖后的体积变化，实验条件适宜。）

（1）实验思路：________

（2）建立坐标系，用柱形图预期实验结果：________

（3）分析与讨论：

胚胎干细胞具有___________，所以能诱导形成各种组织细胞。

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（10分）I型糖尿病是因胰岛B细胞受损而导致的疾病。科学家正在研究利用胚胎干细胞技术来治疗此病。

（1）此项研究的基本原理是：胚胎干细胞具有发育的＿＿＿＿，即可以分化为成年个体内任何一种组织细胞的能力。

（2）此项研究的基本思路是：通过核移植技术，将患者的＿＿＿＿＿＿＿移入到＿＿＿＿的卵（母）细胞中，然后放入发育培养液中培养。几天后，从胚胎内细胞团中分离出胚胎干细胞，再将这此细胞诱导定向分化成＿＿＿＿＿＿＿细胞后移植到患者体内，以达到治疗目的。

（3）诱导定向分化的方法之一是：将控制胰腺发育的相关基因转入胚胎干细胞，可采用＿＿＿＿＿＿＿＿技术来检测目的基因是否已插入细胞DNA中。

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某些糖尿病患者的致病机制是胰岛B细胞分泌胰岛素出现障碍，导致个体内胰岛素含量偏低，不能及时降低血糖。某科研小组开展了药物A对具有这种缺陷的胰岛B细胞的治疗的研究。

实验材料及器械：生理盐水、细胞培养液、用生理盐水配制的药物A溶液、葡萄糖、正常胰岛B细胞、有缺陷的胰岛B细胞（不能正常分泌胰岛素）、胰岛素含量测定仪等

（1）实验思路：______________

（2）若药物A具有治疗作用，请将实验结果绘制成坐标曲线图：

____________________

（3）分析与讨论：

人体内胰岛素通过_________________________________来降低血糖含量。

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Ⅰ．胚胎干细胞培养过程中加入适当诱导物，发现培养的细胞呈胰岛样细胞的变化，下列系列实验，以检测该细胞是否具有胰岛B细胞的生理功能。

（1）胰岛素释放实验：控制培养液中葡萄糖的浓度，检测细胞分泌的胰岛素的量，图甲表示所得实验结果，据此分析干细胞诱导成功，得到此结论的依据是________。

（2）体内移植实验：将细胞移植到患糖尿病的小鼠体内，测小鼠血糖，结果如图乙所示。胰岛素移植实验是否支持胰岛素释放实验的结论？________。实验还发现1-2只移植组小鼠的血糖浓度没有下降，可能的原因是。

Ⅱ．因蒸腾作用增强，使叶水势下降，增大叶绿体膜对脱落酸的透性，叶绿体渗出的脱落酸引起气孔关闭。叶肉组织叶绿体中储存的脱落酸下降后，会合成脱落酸进行补充。一旦水势恢复正常，叶绿体停止释放脱落酸，脱落酸合成速率即显著下降。某同学设计了下列实验，验证部分根系干旱足以使气孔仍然处于关闭状态。请将实验步骤、实验结果和实验结论补充完整。

（1）材料和器材：干旱引起的棉花叶片气孔关闭的棉株若干，烧杯，清水，扫描电镜等。

（2）方法和步骤：

①________。

② 将A组棉株全部根系放入盛有清水的烧杯中，B组________　　　________

________　　________，C组棉株全部根系放入空烧杯中(干旱处理)。

③  用扫描电镜观察A、B、C三组棉株叶片的气孔形态，确定三组棉花叶片的气孔开启情况并做好记录。

（3）结果：________　　　　　　　　　　　　　　　________。

（4）结论：________　　　　　　　　　　　　　　　________。

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在胚胎干细胞培养过程中加入适当诱导物后，发现培养的细胞呈胰岛样细胞的变化。下列系列实验，以检测该细胞是否具有胰岛B细胞的生理功能。

（1）胰岛素释放实验：控制培养液中葡萄糖的浓度，检测细胞分泌的胰岛素的量。图甲表示所得实验结果，据此分析胚胎干细胞诱导成功，得到此结论的依据是　　　　　　　　 。

（2）体内移植实验：将细胞移植到患糖尿病的小鼠体内，测小鼠血糖，结果如图乙所示。细胞移植实验是否支持胰岛素释放实验的结论？___　　　　　　 。

（3）某些小鼠肝细胞膜上的胰岛素受体数目减少，即使移植上述实验细胞，血糖浓度还是偏高，其主要原因是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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（三）回答下列有关生物工程的问题。

糖尿病是一类严重代谢疾病，科学家正研究各种方法欲从根本上彻底治疗糖尿病。如图显示的是体外培养人体胚胎干细胞，诱导其产生胰岛细胞进行糖尿病治疗的部分过程。

1. 图中，从早期胚胎中分离并进行培养的是_____（A/B）细胞，该细胞与发育成患者的受精卵相比____________（多选）。

A. 细胞核中所含遗传信息不同　　 B. 分裂方式不同

C. 都具有全能性　　 D. 都能自我更新

2. 图中，进行核移植操作需要________________（多选）。

A. 显微镜　　 B. 持卵管　　 C. 注射器　　 D. 限制酶

3. 将用如图方法获得的胰岛细胞移植入患者体内，可以治疗患者。据此判断此患者患的是_______型糖尿病。

在胰岛B细胞中，当胰岛素原向胰岛素转变的过程中，furin酶可以识别并切除胰岛素原分子中特定的氨基酸序列，从而完成胰岛素的加工，产生具有生物活性的胰岛素。某些糖尿病患者体内合成的胰岛素原结构异常，不能正常完成上述过程。

基因治疗该类患者的方法之一是：将胰岛素基因导入胰岛B细胞以外的细胞，同时导入一些调节因子刺激该细胞再生，使之成为能分泌具生物活性胰岛素的新B细胞。

4. 形成胰岛素的过程中，furin酶能识别并切除相关氨基酸序列，由此推测，该酶的功能更接近于______________。

A. 氧化分解酶　　 B. 逆转录酶

C. 限制酶　　 D. DNA连接酶

5. 欲使胰岛素基因的表达产物在新的B细胞中能被加工，产生生物活性，正确的操作是____。

A. 导入胰岛素基因时，同时导入furin酶基因

B. 导入胰岛素基因后，加入furin酶

C. 使胰岛素基因的表达产物中含furin酶切位点

D. 改造furin酶基因，使其丧失识别和切除功能

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Ⅱ型糖尿病的主要病因是胰岛B细胞功能障碍。经大鼠胰岛B细胞体外培养实验发现，高糖能诱使细胞体积变大，细胞容积改变，表现为氧化应激和凋亡。该研究为糖尿病的治疗提供了新思路，下图为部分实验结果。

各组培养胰岛B细胞凋亡率及Bcl-2mRNA表达水平

β-actin：一种重要的细胞骨架蛋白，在各种组织细胞中的表达相对恒定，在检测蛋白的表达水平变化时常用它来做参照物

（1）胰岛素能促进组织细胞____________，从而使血糖水平降低。从作用效果看，胰岛素与胰高血糖素相互____________，共同维持血糖含量的稳定。

（2）在体外进行胰岛B细胞培养，应将其置于含____________的混合气体的培养箱中。细胞存活与否可通过____________染色鉴定。

（3）NO是细胞凋亡的一种重要介质，可____________（促进/抑制）bcl-2基因的表达。氨基胍能_______（促进/抑制）胰岛B细胞的凋亡。

（4）进一步实验发现，在高糖刺激下胰岛B细胞的细胞膜上L-型Ca2+通道开放。请设计实验证明胰岛B细胞的细胞膜上L-型Ca2+通道开放会促进胰岛素的分泌，请写出简要的实验思路并预期结果：____________。

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