题目内容
【题目】迁移体是近年来新发现的细胞器,科研人员对其功能进行了研究。
(1)人们发现,细胞迁移离开初始位置时,会留下一些单层膜结构,聚集成囊泡状的 迁移体,这个过程体现了生物膜具有一定的______性。其他细胞经过该位置时,迁移体 与细胞融合,迁移体内的信号分子传递给经过该位置的细胞,从而实现细胞间的________。
(2)近期研究发现,在斑马鱼早期胚胎发育过程中产生大量的迁移体。为了研究迁移 体与胚胎发育的关系,科研人员进行实验。
①科研人员观察并统计了 T4 基因缺失突变斑马鱼的胚胎发育过程中迁移体的数量及胚 胎发育情况,结果如图 1 所示。
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由实验结果可知,T4 基因可以_____,据此推测 T4 基因是通过影响迁移体数量进 而促进胚胎发育。
②为验证上述推测,科研人员从野生型斑马鱼胚胎中分离出若干个迁移体,置于 PBS 缓冲液中。实验组处理是将一定量的迁移体注射到________斑马鱼的胚胎中,对照组的处 理是________,观察两组胚胎发育情况,支持假设的预期结果为________。
(3)进一步观察发现,在斑马鱼胚胎发育的过程中, 迁移体聚集在胚胎的特定区域(如图 2),迁移体内包含 的趋化因子、细胞因子、生长因子等多种信号分子释放出 来。由于发育的斑马鱼胚胎细胞与该特定区域距离不同, 使胚胎细胞膜表面的 _____接受信号分子的_____等不同,导致胚胎的不同细胞_____,引起 细胞分化,进而导致胚胎的不对称分化和发育。
(4)动物的胚胎发育过程依赖于十分精细的调控。从部分与整体的角度,迁移体对胚胎发育的作用是_____。
【答案】流动 信息交流 增加迁移体数量、降低异常胚胎比例 T4基因突变体 将等量的PBS缓冲液注射到T4基因突变体 斑马鱼体内实验组异常胚胎的比例低于对照组 受体 浓度和时间 基因选择性表达 在胚胎的不同部位,迁移体释放的信号分子调控细胞内基因的选择性表达,调控细胞分化方向;对整个胚胎的发育而言,迁移体释放的信号分子,协调整个胚胎的不同部位有序发育为整体
【解析】
1、细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,具有将细胞与外界隔开,控制物质进出,进行信息交流等功能。
2、由图1可知,T4基因可以增加迁移体数量、降低异常胚胎比例。
(1)细胞迁移离开初始位置时留下的一些单层膜结构,可以聚集成囊泡状的迁移体,这个过程体现了生物膜具有一定的流动性。迁移体内的信号分子传递给经过该位置的细胞,实现细胞间的信息交流。
(2)①由图1实验结果可知,T4 基因可以增加迁移体数量、降低异常胚胎比例,据此推测 T4 基因是通过影响迁移体数量进而促进胚胎发育。
②为验证上述推测,需控制的自变量是有无迁移体。实验组处理是将一定量的迁移体注射到T4基因突变体斑马鱼的胚胎中,因为迁移体是置于 PBS 缓冲液,故对照组的处理是将等量的PBS缓冲液注射到T4基因突变体,如果斑马鱼体内实验组异常胚胎的比例低于对照组,则可以支持上述假设。
(3)由于发育的斑马鱼胚胎细胞与该特定区域距离不同,使胚胎细胞膜表面的受体接受信号分子的浓度和时间等不同,导致胚胎的不同细胞基因选择性表达,引起细胞分化,进而导致胚胎的不对称分化和发育。
(4)从部分与整体的角度,迁移体对胚胎发育的作用是在胚胎的不同部位,迁移体释放的信号分子调控细胞内基因的选择性表达,调控细胞分化方向;对整个胚胎的发育而言,迁移体释放的信号分子,协调整个胚胎的不同部位有序发育为整体。