Question

（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

Answer

A CD ABC Ⅰ Ｃ Ｃ

【解析】【试题分析】

本题是细胞工程和胚胎工程的综合，考查了学生的综合运用能力和逻辑分析能力。要求学生能从题干中提炼信息并进行推理，对学生的理性思维要求较高。解题的思路是先梳理人体胚胎干细胞的获取、细胞核移植的过程等的相关知识，然后再结合题目要求进行综合分析判断。

（1）图示为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，所以需要从早期胚胎中分离出胚胎干细胞并进行培养。A、B细胞分别是囊胚的内细胞团、滋养层细胞，其中A内细胞团细胞具有发育的全能性，属于我们需要的胚胎干细胞；根据前面分析可知，与发育成患者的受精卵相比，A细胞（胚胎干细胞）都具有全能性，C项正确；据图可知，A细胞是由核移植形成的重组细胞发育来的，而该重组细胞的细胞核来自患者，因此，A细胞与发育成患者的受精卵相比，细胞核中所含遗传信息相同，A项错误；A细胞与发育成患者的受精卵均进行有丝分裂，分裂方式相同，B项错误；两种细胞都能通过细胞分裂而自我更新，D项正确。

（2）图中的核移植操作是通过显微操作技术完成的，所以需要用到显微镜和注射器，A、B项正确；持卵管是一种在显微镜下吸住并稳固动物(包括人)卵子或胚胎的中空玻璃毛细管，主要用于核移植的显微操作时对卵子的暂时的机械性稳固，故B项正确；限制酶是基因工程的工具酶，用于切割DNA分子，在核移植操作中不需要限制酶，故D项错误。

（3）Ⅰ型糖尿病又称为胰岛素依赖型糖尿病，必须通过注射胰岛素治疗，是因为患者体内胰岛素分泌不足导致的。因此，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，由此可判断次患者患的是Ⅰ型糖尿病。

（4）根据题干信息，翻译产生的胰岛素原需经过furin加工切除特定氨基酸序列后，才能变为具有生物活性的胰岛素。而限制酶能够识别并切除特定的DNA序列，由此可知，该酶的功能更接近于限制酶，故C项正确，A、B、D项错误。

（5）该类糖尿病患者是因为胰岛素原结构异常，缺乏furin酶切点不能被修饰，而不是缺乏furin酶。所以，治疗该类患者重要的是使胰岛素基因的表达产物中含furin酶切位点，故C项正确，A、B、D项错误。