Question

【題目】閱讀以下資料，回答相關(guān)問題：

資料1： 2018年5月16日由中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院研制的“全自動干細胞誘導(dǎo)培養(yǎng)設(shè)備”通過了國家綜合驗收，標(biāo)志全球首臺自動化無人堅守、應(yīng)用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能化干細胞誘導(dǎo)培養(yǎng)設(shè)備誕生。建立了從細胞培養(yǎng)、顯微在線觀測、移液換液、算法識別、細胞挑取及設(shè)備控制的裝備技術(shù)，實現(xiàn)了iPSC（誘導(dǎo)多能干細胞）自動化誘導(dǎo)培養(yǎng)、擴增、成像、移液換液、挑取細胞，下游分化等功能。

資料2:中國科學(xué)院研究員孫強團隊于2018年1月25日公布己成功獲得世界首例體細胞克隆猴，標(biāo)志著中國率先開啟了以體細胞克隆猴作為實驗動物模型的新時代。2018年5月18日克隆猴“中中”和“華華”己經(jīng)順利斷奶，走出暖箱，現(xiàn)在他們己經(jīng)可以開始吃成年猴的食物，發(fā)育狀況健康良好。

（1）哺乳動物胚胎干細胞可由早期胚胎或___________分離出來。其形態(tài)特點是___________。將早期胚胎分離為干細胞懸液時需要用___________處理。

（2）基因工程的受體細胞可選用胚胎干細胞而不選用多能干細胞的原因是______________________。面對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的利弊，正確的做法應(yīng)該是______________________。

（3）全自動干細胞誘導(dǎo)培養(yǎng)設(shè)備在對多能干細胞的自動化培養(yǎng)過程需要含95%空氣加5%的CO2的混合氣體，空氣中O2的主要作用是__________。在多能干細胞培養(yǎng)液中添加__________可定向誘導(dǎo)其分化為不同的組織。

（4）在克隆猴培育過程中，將供體細胞注射到去核卵母細胞后，激活受體細胞，使其完成細胞分裂和發(fā)育過程的方法有__________（答一種即可）�？寺『锏男誀钆c圖中甲、乙、丙猴的關(guān)系是__________________。

Answer 1

【答案】 原始性腺 體積小、細胞核大、核仁明顯 胰蛋白酶或膠原蛋白酶 胚胎干細胞具有發(fā)育的全能性（或胚胎干細胞比多能干細胞分化程度低） 趨利避害，而不能因噎廢食 促進細胞代謝（或進行有氧呼吸） 分化誘導(dǎo)因子 電脈沖、鈣離子載體、乙醇、蛋白酶合成抑制劑 受甲猴和乙猴遺傳物質(zhì)控制且受丙猴孕育過程的影響

【解析】

胚胎干細胞簡稱ES或EK細胞，來源于早期胚胎或原始性腺（即囊胚期的內(nèi)細胞團）。具有胚胎細胞的特性，體積較小，細胞核大，核仁明顯；在功能上，具有發(fā)育的全能性，可分化為成年動物任何一種組織細胞。動物細胞培養(yǎng)的條件：①無菌、無毒的環(huán)境：消毒、滅菌；添加一定量的抗生素；定期更換培養(yǎng)液，以清除代謝廢物。②充足的營養(yǎng)供給—微量元素、無機鹽、糖類、氨基酸、促生長因子、血清等。③適宜的溫度：36.5℃±0.5℃；適宜的pH：7.2～7.4。④氣體環(huán)境：95%空氣+5%CO2，O2是細胞代謝所必需的，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。體細胞核移植又稱體細胞克隆，作為動物細胞工程技術(shù)的常用技術(shù)手段，即把體細胞核移入去核卵母細胞中，使其發(fā)生再程序化并發(fā)育為新的胚胎，這個胚胎最終發(fā)育為動物個體。用核移植方法獲得的動物稱為克隆動物。

在動物體內(nèi)，隨著細胞分化程度的提高，細胞分化潛能越來越窄，但它們的細胞核仍然保持著原有的全部遺傳物質(zhì)，具有全能性。猴的克隆成功證明了動物細胞核具有全能性。

（1）哺乳動物的胚胎干細胞（ES）是從早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞。ES具有胚胎細胞的特性，體積較小，細胞核大，核仁明顯；在功能上，具有發(fā)育的全能性，可分化為成年動物任何一種組織細胞。早期胚胎的組織細胞之間相連的物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，所以用胰蛋白酶或膠原蛋白酶對動物組織進行處理，使其水解成小分子物質(zhì)，從而使動物組織分散成單個細胞以制成細胞懸液。

（2）將目的基因?qū)�入受體細胞后，受體細胞肩負(fù)著發(fā)育成“轉(zhuǎn)基因動物”的使命，而普通動物體細胞的全能性受到限制，只有細胞核的全能性容易表現(xiàn)出來。所以要得到“轉(zhuǎn)基因動物”受體細胞一定要具有較高的全能性，胚胎干細胞比多能干細胞分化程度低，全能性較高，可以選擇胚胎干細胞做動物基因工程的受體細胞。轉(zhuǎn)基因技術(shù)有其有利的方面，如可利用微生物合成胰島素，抗蟲棉減少了農(nóng)藥的使用等，但也存在一些弊端，如食物安全、生物安全、環(huán)境安全等安全性問題，故對于轉(zhuǎn)基因技術(shù)的利弊，正確的做法是趨利避害，不能因噎廢食。

（3）動物細胞培養(yǎng)需要的氣體環(huán)境：95%空氣和5%的CO2，，空氣中O2的主要作用是促進細胞代謝（或進行有氧呼吸）。5%的CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH，在多能干細胞培養(yǎng)液中添加分化誘導(dǎo)因子，可定向誘導(dǎo)其分化為不同的組織。

（4）在克隆猴培育過程中，將供體細胞注射到去核卵母細胞后，激活受體細胞，使其完成細胞分裂和發(fā)育過程的方法有物理或化學(xué)方法，包括電脈沖、鈣離子載體、乙醇、蛋白酶合成抑制劑等。克隆猴是用乙猴的卵母細胞的細胞質(zhì)與甲猴的體細胞的細胞核重組后在丙猴的子宮內(nèi)發(fā)育而來的，因此克隆猴的性狀與圖中甲、乙、丙猴的關(guān)系是受甲猴和乙猴遺傳物質(zhì)控制且受丙猴孕育過程的影響。