Question

许多视网膜疾病最终会导致失明，例如年龄相关性黄斑变性、糖尿病视网膜病变、视网膜色素变性等

（1）黄斑变性、视网膜色素变性等疾病最终会导致失明，这些眼病最终致盲的根本原因在于反射弧中的___________________ 功能异常，无法产生神经冲动并传递到视觉中枢形成视觉。这些疾病多由视网膜上的感光细胞丧失所致，这 类细胞难以再生，一旦失去感光细胞，失明进程将无法逆转。因此，寻找让感光细胞重生的方法，成为科研人员的 一个攻坚方向。

（2）在过去十年里，科学家们为实现这一目标利用到了诱导多能干细胞（iPS）技术。这种技术可以把皮肤细胞或 血细胞培育成干细胞，然后塑造干细胞的发育方向，经__________________________________过程，产生多种不同的感光细胞。

（3）近日，在《自然》期刊刊载的最新研究成果中，眼科专家们找到了可以跳过干细胞的新方法：把皮肤细胞直接 改造成视网膜的感光细胞，然后将这种改造后的细胞移植到小鼠眼睛中，失明小鼠得以重见光明。

经过反复摸索条件，研究人员确定了一种“鸡尾酒”配方，由 5 种小分子化合物组成，它们分别激活或抑制细胞内不同的发育信号。在特定的时间把这些化合物以不同的组合提供给体外培养的皮肤成纤维细胞，可以将皮肤成纤 维细胞“改造”成“化学诱导光感受器细胞”，简称 CiPCs。相比过去利用 iPS 细胞重编程需要数月时间，这种技术 仅仅只用 10 天就完成了细胞改造。为了确定 CiPCs 的功能，研究人员把 CiPCs 植入视网膜变性的小鼠眼睛里，进 行相关的检测。

①正常情况下，当光照变强时，小鼠的瞳孔会______，这一反射的神经中枢位于小鼠的中脑，故推测其反射类 型为______（简单/复杂）反射。视网膜感光细胞受损的小鼠，由于感受不到光亮，不会出现瞳孔反射。 在移植 CiPCs3~4 周后，小鼠开始出现令人欣喜的变化：14 只小鼠中，有 6 只小鼠在光照条件下，瞳孔出现了 明显的变化，而对光线敏感正是感光细胞的功能特点。

② 为了评估这 6 只小鼠的视觉功能是否真正得到恢复，研究人员还做了“厌光测试”：老鼠在正常情况下，偏爱躲在暗处。但失去视觉的小鼠由于感知不到光的强弱，不会表现出对黑暗环境的偏好。实验人员将 4 组小鼠分 别放置于一半光照、一半黑暗的环境中（小鼠可在实验区域内自由移动），记录小鼠在黑暗区域中停留的时间， 结果如下图：

根据上述实验结果，科研人员认为 CiPCs 确实起到了与感光细胞相同的功能，其判断依据是____。

Answer

感受器 细胞分化 缩小 简单 从图中可以看到，移植了CiPCs的视网膜变性的小鼠与正常小鼠在黑暗区域停留的时间相似，说明了移植了CiPCs的视网膜变性的小鼠与正常小鼠一样都偏爱躲在暗处。

【解析】

（1）视觉的形成过程是：外界物体反射来的光线，经过角膜、房水，由瞳孔进入眼球内部，再经过晶状体和玻璃体的折射作用，在视网膜上能形成清晰的物像，物像刺激了视网膜上的感光细胞，这些感光细胞产生的神经冲动，沿着视神经传到大脑皮层的视觉中枢，就形成视觉。

（2）反射一般可以分为两大类：简单反射（非条件反射）和复杂反射（条件反射），简单反射非条件反射是指人生来就有的先天性反射，是一种比较低级的神经活动，由大脑皮层以下的神经中枢（如脑干、脊髓）参与即可完成；复杂反射（条件反射）条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射，是在非条件反射的基础上，在大脑皮层参与下完成的，是高级神经活动的基本方式。简单反射与复杂反射的本质区别是否有大脑皮层的参与。没有大脑皮层参与的，神经中枢在大脑皮层以下的反射是简单反射，反射的神经中枢在大脑皮层上的反射是复杂反射。

（3）神经调节的基本方式是反射，反射活动的结构基础称为反射弧，反射弧包括：感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器，这些组成可以完成一个完整的反射活动。

（1）眼病最终致盲的根本原因是反射弧中感受器功能异常无法产生神经冲动并传递到视觉中枢形成视觉。

（2）干细胞是具有分裂能力的一类细胞，将皮肤细胞或者血细胞培养成干细胞后，可以经过细胞分化，产生多种不同的感光细胞。

（3）健康小鼠在光照变强时，小鼠的瞳孔会缩小。发生这一反射活动的神经中枢位于中脑，没有大脑皮层的参与，故属于简单反射。由图可知，移植了CiPCs的视网膜变性的小鼠与正常小鼠在黑暗区域停留的时间相似，都喜爱黑暗环境，说明小鼠视觉功能得到了恢复。