Question

【題目】逆轉(zhuǎn)錄病毒載體是一種表達(dá)型質(zhì)粒，研究者利用其上的“逆轉(zhuǎn)錄病毒序列”，將4個(gè)關(guān)鍵基因整合到小鼠的成纖維細(xì)胞的染色體上，獲得與胚胎干細(xì)胞（ES 細(xì)胞）具有相似的發(fā)育能力的細(xì)胞誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）。

（1）逆轉(zhuǎn)錄病毒載體的化學(xué)本質(zhì)是__________________。

（2）目的基因能夠在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，并且可以遺傳給下一代，是因?yàn)榛�因表達(dá)載體上含有________。

（3）iPS細(xì)胞在_________細(xì)胞上培養(yǎng)，可維持其自我更新能力并抑制其分化。

（4）iPS細(xì)胞和ES細(xì)胞分化能力相似，都具有_________性。但與ES細(xì)胞不同，iPS細(xì)胞的獲得不需使用_________，而使用人的體細(xì)胞即可，因此不會(huì)引發(fā)_________問題。

（5）iPS細(xì)胞臨床應(yīng)用價(jià)值巨大，但2017年1月，日本科學(xué)家宣布因安全性問題，暫停提供臨床治療的iPS細(xì)胞。請(qǐng)從載體角度分析，產(chǎn)生安全性問題的原因是___________________________。

Answer 1

【答案】 DNA 復(fù)制原點(diǎn)、啟動(dòng)子和終止子 飼養(yǎng)層 發(fā)育全能 早期胚胎或原始性腺 倫理 逆轉(zhuǎn)錄病毒是致癌因子

【解析】試題分析：以題意“逆轉(zhuǎn)錄病毒載體是一種表達(dá)型質(zhì)粒”和“iPS細(xì)胞獲得的過程”為切入點(diǎn)，圍繞基因工程操作的基本程序、ES細(xì)胞的來源和特點(diǎn)等相關(guān)知識(shí)，對(duì)各問題情境進(jìn)行分析作答。

(1)由題意“逆轉(zhuǎn)錄病毒載體是一種表達(dá)型質(zhì)�！笨芍�：逆轉(zhuǎn)錄病毒載體的化學(xué)本質(zhì)是DNA。 (2) 目的基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)的過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，遺傳給下一代與DNA復(fù)制密切相關(guān)。基因表達(dá)載體的組成包括目的基因、復(fù)制原點(diǎn)、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因等，其中復(fù)制原點(diǎn)是DNA復(fù)制的起點(diǎn)，啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位并驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，終止子具有終止轉(zhuǎn)錄的作用，標(biāo)記基因的作用是供重組DNA的鑒定和選擇。綜上分析，目的基因能夠在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，并且可以遺傳給下一代，是因?yàn)榛�因表達(dá)載體上含有復(fù)制原點(diǎn)、啟動(dòng)子和終止子。

(3) iPS細(xì)胞在飼養(yǎng)層細(xì)胞上培養(yǎng)，可維持其自我更新能力并抑制其分化。

(4) iPS細(xì)胞和ES細(xì)胞分化能力相似，都具有發(fā)育全能性。ES細(xì)胞是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞，而iPS細(xì)胞是將4個(gè)關(guān)鍵基因整合到小鼠成纖維細(xì)胞的染色體上并經(jīng)過誘導(dǎo)形成，可見，iPS細(xì)胞的獲得不需使用早期胚胎或原始性腺，而使用人的體細(xì)胞即可，因此不會(huì)引發(fā)倫理問題。

(5) iPS細(xì)胞的獲得，使用了逆轉(zhuǎn)錄病毒載體，而逆轉(zhuǎn)錄病毒是致癌因子，因此，iPS細(xì)胞在臨床上應(yīng)用，可能產(chǎn)生安全性問題。