题目内容
【题目】小肠干细胞通过增殖分化使小肠上皮细胞得到更新,科研人员对此进行研究.
(1)小肠干细胞以分裂方式进行增殖,并分化为潘氏细胞和细胞,如图1.潘氏细胞能合成并分泌溶菌酶等抗菌物质,抵抗外来病原体,参与小肠微环境的(填“特异性”或“非特异性”)免疫反应.
(2)小肠干细胞特异性地表达L蛋白,并且每个细胞中的表达量基本一致.科研人员利用酶和DNA连接酶将绿色荧光蛋白基因与L蛋白基因连接,转入小鼠受精卵细胞中.从转基因小鼠体内分离小肠干细胞进行离体培养,定期从培养液中取样,测定样品的绿色荧光强度,检测结果可反映出小肠干细胞的多少.
(3)科研人员在上述小肠干细胞培养液中加入药物T,几天后洗去药物,转入新的培养液中培养(记为第0天),定期取样并测定样品的绿色荧光强度,结果如图2.药物T处理使蛋白S的合成量下降,药物T处理停止后0~4天,小肠干细胞中蛋白S的含量仍较低.结合实验数据推测,蛋白S对小肠干细胞的凋亡有作用.
(4)研究发现,蛋白S含量较低时,小肠干细胞会分泌W因子,并作用于周围的小肠干细胞.据此推测,上述实验中第4天后荧光强度逐步恢复的原因是W因子 .
(5)综合上述研究分析,小肠受到外界环境刺激时,能通过多种调节作用维持小肠干细胞数目的 .
【答案】
(1)有丝;小肠上皮;非特异性
(2)限制;数目
(3)促进
(4)促进周围的小肠干细胞增殖,使小肠干细胞数目恢复
(5)稳态(或“相对稳定”)
【解析】解:(1)据图分析,小肠干细胞的增殖方式是有丝分裂,并分化为潘氏细胞和小肠上皮细胞.潘氏细胞能合成并分泌溶菌酶等抗菌物质,抵抗外来病原体,属于非特异性免疫中的第二道防线.(2)利用限制酶和DNA连接酶将绿色荧光蛋白基因(标记基因)与L蛋白基因(目的基因)连接,转入小鼠受精卵细胞(受体细胞)中.根据题干信息“小肠干细胞特异性地表达L蛋白,并且每个细胞中的表达量基本一致”,则从转基因小鼠体内分离小肠干细胞进行离体培养,定期从培养液中取样,测定样品的绿色荧光强度(目的基因表达情况),检测结果可反映出小肠干细胞数目的多少.(3)药物T处理使绿色荧光强度降低,即蛋白S的合成量下降,药物T处理停止后0~4天,小肠干细胞中蛋白S的含量仍较低,即小肠干细胞的含量少,说明蛋白S对小肠干细胞的凋亡有促进作用.(4)蛋白S含量较低时,小肠干细胞会分泌W因子,并作用于周围的小肠干细胞.则上述实验中第4天后荧光强度逐步恢复的原因是W因子促进周围的小肠干细胞增殖,使小肠干细胞数目恢复,使得绿色荧光强度增强.(5)综合上述研究分析,小肠受到外界环境刺激时,能通过多种调节作用(药物T、W因子等)维持小肠干细胞数目的稳态.
【考点精析】掌握干细胞的研究进展和应用是解答本题的根本,需要知道动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞.如骨髓中的造血干细胞,能分裂分化产生血细胞.