Question

【題目】如圖所示，科學(xué)家將C-Myc（原癌基因）、KIf4（抑癌基因）等四種關(guān)鍵基因利用病毒轉(zhuǎn)入高度分化的小鼠成纖維細(xì)胞中，誘導(dǎo)其在一定條件下轉(zhuǎn)變成iPS細(xì)胞，iPS細(xì)胞在適當(dāng)?shù)恼T導(dǎo)條件下，可以定向分化成各種類(lèi)型的細(xì)胞，如內(nèi)分泌細(xì)胞、血細(xì)胞、心肌細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞等。

（1）據(jù)題意可知，iPS細(xì)胞的分化程度與____________干細(xì)胞最接近。

（2）為了獲得大量的這四種關(guān)鍵基因，可通過(guò)____________技術(shù)進(jìn)行迅速擴(kuò)增，題目中所運(yùn)用的病毒相當(dāng)于基因工程操作工具中的____________，該病毒與誘導(dǎo)細(xì)胞融合時(shí)使用的病毒除種類(lèi)可能不同外，還存在一個(gè)明顯的區(qū)別是____________________________________。

（3）圖中①過(guò)程類(lèi)似于植物組織培養(yǎng)中的____________過(guò)程，②過(guò)程的實(shí)質(zhì)是________________________。

（4）該過(guò)程的實(shí)現(xiàn)，需要利用動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)技術(shù)，從小鼠體內(nèi)取出相關(guān)組織后剪碎，用____________處理使其分散成單個(gè)細(xì)胞，不用胃蛋白酶的原因是________________________。

Answer 1

【答案】胚胎（全能） PCR 運(yùn)載體 此處病毒不需要滅活，細(xì)胞融合時(shí)必須用滅活的病毒 脫分化 基因的選擇性表達(dá) 胰蛋白酶或膠原蛋白酶 多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞生存適合的pH值為7．2～7．4，此條件下不適合胃蛋白酶發(fā)揮作用

【解析】

本題綜合性的考察了基因工程和胚胎工程。PCR技術(shù)應(yīng)用DNA雙鏈復(fù)制的原理，可以大量制備目的基因。植物組織培養(yǎng)過(guò)程需要經(jīng)過(guò)脫分化形成愈傷組織，再分化形成胚狀體或叢芽。分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。分散單個(gè)細(xì)胞的方法主要是使用胰蛋白酶和膠原蛋白酶進(jìn)行處理。

（1）由題干可得，iPS細(xì)胞的分化程度與全能干細(xì)胞胚胎干細(xì)胞最接近；

（2）PCR技術(shù)具有快速擴(kuò)增目的基因的作用，為了獲得大量的這四種關(guān)鍵基因，可通過(guò)PCR技術(shù)進(jìn)行迅速擴(kuò)增；題目中基因利用病毒轉(zhuǎn)入高度分化的小鼠成纖維細(xì)胞中，所運(yùn)用的病毒相當(dāng)于基因工程操作工具中的運(yùn)載體；該病毒與誘導(dǎo)細(xì)胞融合時(shí)使用的病毒除種類(lèi)可能不同外，還存在一個(gè)明顯的區(qū)別是此處病毒不需要滅活，細(xì)胞融合必須用滅活的病毒；

（3）圖中①過(guò)程使細(xì)胞分化程度降低，類(lèi)似于植物組織培養(yǎng)中脫分化形成愈傷組織的過(guò)程；②過(guò)程類(lèi)似于再分化過(guò)程，分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)；

（4）該過(guò)程的實(shí)現(xiàn)，需要利用動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)技術(shù)，從小鼠體內(nèi)取出相關(guān)組織后剪碎，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理使其分散成單個(gè)細(xì)胞；不用胃蛋白酶的原因是多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞生存適合的pH值為7．2～7．4，此條件下不適合胃蛋白酶發(fā)揮作用。