Question

【生物-現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題】
科學(xué)家將小鼠成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)入4種基因而誘導(dǎo)出具有全能性的干細(xì)胞即iPS細(xì)胞，過(guò)程如圖所示，請(qǐng)分析回答：

（1）從健康小鼠體內(nèi)取出皮膚組織塊，剪碎，用

 

處理一段時(shí)間使組織分散成單個(gè)細(xì)胞，然后進(jìn)行原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)，能獲得正常的皮膚成纖維細(xì)胞．用合成培養(yǎng)基培養(yǎng)皮膚成纖維細(xì)胞時(shí)，通常加入

 

等成分．
（2）將“四種基因”導(dǎo)入小鼠受體細(xì)胞，常用方法是

 

．
（3）將這4種基因構(gòu)建在逆轉(zhuǎn)錄病毒載體后轉(zhuǎn)入成纖維細(xì)胞，載體應(yīng)含有目的基因、啟動(dòng)子、終止子和

 

，啟動(dòng)子的作用是

 

．
（4）將正常囊胚植入正常代孕雌性小鼠前，應(yīng)對(duì)受體小鼠進(jìn)行選擇并用進(jìn)行

 

處理．
（5）制備iPS細(xì)胞的意義有

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：動(dòng)物細(xì)胞與組織培養(yǎng)過(guò)程,基因工程的應(yīng)用

專(zhuān)題：

分析：IPS細(xì)胞即誘導(dǎo)多能干細(xì)胞，科學(xué)家利用病毒載體將Oct3/4，Sox2、c-Myc和Klf4這四種轉(zhuǎn)錄因子基因克隆入病毒載體，然后引入小鼠成纖維細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)可誘導(dǎo)其發(fā)生轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生的iPS細(xì)胞在形態(tài)、基因和蛋白表達(dá)、表觀遺傳修飾狀態(tài)、細(xì)胞倍增能力、類(lèi)胚體和畸形瘤生成能力、分化能力等方面都與胚胎干細(xì)胞相似．胚胎干細(xì)胞來(lái)源于早期胚胎或原始性腺，具有發(fā)育的全能性，能分化形成不同的組織細(xì)胞，所以可以用于治療人類(lèi)的某些頑疾，如帕金森綜合癥、糖尿病、老年癡呆癥、肝衰竭、新衰竭、成骨不良等．胚胎干細(xì)胞能進(jìn)一步分化成多能干細(xì)胞，再進(jìn)而分化成專(zhuān)能干細(xì)胞．

解答： 解：（1）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)就是從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的組織，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶將它分散成單個(gè)細(xì)胞，然后放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液的成分有糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素血清、血漿以及等．
（2）將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞和微生物細(xì)胞的常用方法分別是膿桿菌轉(zhuǎn)化法、顯微注射法、Ca²⁺處理法．
（3）一個(gè)完整的基因表達(dá)載體包括：目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因．其中啟動(dòng)子的作用是驅(qū)動(dòng)基因，促使目的基因表達(dá)．
（4）在進(jìn)行胚胎移植時(shí)，通過(guò)對(duì)受體小鼠注射促性腺激素，進(jìn)行同期發(fā)情處理，使供體與受體的生理變化相同，從而為供體的胚胎植入受體提供了相同的生理環(huán)境．
（5）iPS細(xì)胞可以用于治療人類(lèi)由于細(xì)胞壞死、退化或功能異常引起的疾病如帕金森綜合癥、少年糖尿病和老年性癡呆等頑癥；是研究體外細(xì)胞分化的理想材料；研究哺乳動(dòng)物個(gè)體發(fā)生和發(fā)育的規(guī)律．
答案：（1）胰蛋白酶或膠原蛋白酶   血清、血漿
（2）顯微注射技術(shù)
（3）標(biāo)記基因   驅(qū)動(dòng)基因  
（4）同期發(fā)情處理 
（5）治療人類(lèi)由于細(xì)胞壞死、退化或功能異常引起的疾病如帕金森綜合癥、少年糖尿病和老年性癡呆等頑癥；是研究體外細(xì)胞分化的理想材料；研究哺乳動(dòng)物個(gè)體發(fā)生和發(fā)育的規(guī)律

點(diǎn)評(píng)：本題以iPS細(xì)胞為素材，主要考查基因工程和細(xì)胞工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的識(shí)記能力和理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；理論聯(lián)系實(shí)際，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決自然界和社會(huì)生活中的一些生物學(xué)問(wèn)題．