《2025年资源库高中生物人教版》

例128 [北京 2023·21]变胖过程中，胰岛 B 细胞会增加。增加的 B 细胞可能源于自身分裂(途径Ⅰ)，也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化(途径Ⅱ)。科学家采用胸腺嘧啶类似物标记的方法，研究了 L 基因缺失导致肥胖的模型小鼠 IK 中新増 B 细胞的来源。
（1）EdU 和 BrdU 都是胸腺嘧啶类似物，能很快进入细胞并掺入正在复制的 DNA 中，掺入 DNA 的 EdU 和 BrdU 均能与 （用字母表示）互补配对，并可以被分别检测。未掺入的 EdU 和 BrdU 短时间内即被降解。
（2）将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中，各孔同时加入 EdU，随后每隔一定时间向一组培养孔加入 BrdU，再培养十几分钟后收集该组孔内全部细胞，检测双标记细胞占 EdU 标记细胞的百分比(如图 1-6-22)。图中反映 DNA 复制所需时长的是从 点到 点。
（3）为研究变胖过程中 B 细胞的增殖，需使用一批同时变胖的小鼠。为此，本实验使用诱导型基因敲除小鼠，即饲喂诱导物后小鼠的 L 基因才会被敲除，形成小鼠 IK。科学家利用以下实验材料制备小鼠 IK 的技术路线：
①纯合小鼠 Lx：小鼠 L 基因两侧已插入特异 DNA 序列(x)，但 L 的功能正常；
②Ce 酶基因：源自噬菌体，其编码的酶进入细胞核后作用于 x，导致两个 x 间的 DNA 片段丢失；
③Er 基因：编码的 Er 蛋白位于细胞质，与 Er 蛋白相连的物质的定位由 Er 蛋白决定；
④口服药 T：小分子化合物，可诱导 Er 蛋白进入细胞核。
请完善制备小鼠 IK 的技术路线： →连接到表达载体→转入小鼠 Lx→筛选目标小鼠→ →获得小鼠 IK。
（4）各种细胞 DNA 复制所需时间基本相同，但途径Ⅰ的细胞周期时长(t₁)是途径Ⅱ细胞周期时长(t₂)的三倍以上。据此，科学家先用 EdU 饲喂小鼠 IK，t₂时间后换用 BrdU 饲喂，再过 t₂时间后检测 B 细胞被标记的情况。研究表明，变胖过程中增加的 B 细胞大多数来源于自身分裂，与之相应的检测结果应是 。

答案： （1）A
（2）Q；R（或 N；P）
（3）Ce 酶基因和 Er 基因融合；饲喂 T
（4）带标记的细胞大部分是单标记
解析：本题考查细胞生命历程与实验探究。
（1）胸腺嘧啶(T)与腺嘌呤(A)互补配对，由题干“EdU 和 BrdU 都是胸腺嘧啶类似物”可知，其能与 A 互补配对。
（2）由题干信息及题图可知，Q 点时检测双标记细胞占 EdU 标记细胞的百分比为 0，证明 Q 点细胞刚开始进行 DNA 复制，R 点时检测到双标记细胞占 EdU 标记的细胞的百分比为 100%，证明 Q 点开始进行 DNA 复制的细胞已完成 DNA 复制，因此图中反映 DNA 复制所需时长的是从 Q 点到 R 点（N 点到 P 点同理）。
（3）制备小鼠 IK 的技术路线：将 Ce 酶基因和 Er 基因连接后，Ce 酶和 Er 蛋白会绑定在一起，相关基因连接到表达载体，转入小鼠 Lx 后，筛选出目标小鼠；正常情况下 Er 蛋白位于细胞质，给小鼠饲喂口服药 T，诱导 Er 蛋白进入细胞核，Ce 酶会在 Er 蛋白的引导下进入细胞核并作用于 x，切割 L 基因，最终获得小鼠 IK。
（4）如果分裂来源于干细胞，经过一个完整的细胞周期(t₂)，几乎所有的 B 细胞都会被 BrdU 标记，所以若 B 细胞大多数来源于自身分裂，带标记的细胞大部分是单标记。