Question

19．如圖表示利用胚胎干細胞（ES細胞）所作的一系列研究，請據(jù)圖分析回答問題．

（1）過程Ⅰ將胚胎干細胞置于γ射線滅活的鼠胎兒成纖維細胞的飼養(yǎng)層上，并加入動物血清、抗生素等物質(zhì)，維持細胞不分化的狀態(tài)．在此過程中，飼養(yǎng)層提供干細胞增殖所需的營養(yǎng)物質(zhì)，加入抗生素是為了防止雜菌污染，這對于研究細胞分化和細胞凋亡的機理具有重要意義．
（2）過程Ⅱ?qū)�帶有遺傳標(biāo)記的ES細胞注入早期胚胎的囊胚腔，通過組織化學(xué)染色，用于研究動物體器官形成的時間、發(fā)育過程以及影響的因素，這項研究利用了胚胎干細胞具有發(fā)育的全能性的特點．在哺乳動物早期發(fā)育過程中，囊胚的后一個階段是原腸胚．
（3）過程Ⅲ中目的基因?qū)�入胚胎干細胞最常用的方法是顯微注射法，將目的基因轉(zhuǎn)入胚胎干細胞前需構(gòu)建基因表達載體，其目的是使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并且可以傳給下一代，同時，使目的基因能夠發(fā)揮作用．
（4）過程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤中全是軟骨、神經(jīng)管、橫紋肌和骨骼等人類組織和器官．實驗時，必須用X射線照射去除胸腺的小鼠，獲得免疫缺陷小鼠，其目的是去除胸腺，不能形成T淋巴細胞，不發(fā)生細胞免疫，使移植組織細胞不會被排斥，該過程研究的意義在于解決臨床上供體器官不足和器官移植后免疫排斥等問題．

Answer 1

分析 分析圖解：過程Ⅰ中ES細胞在添加抑制因子的培養(yǎng)液中，能夠維持不分化的狀態(tài)，飼養(yǎng)層提供干細胞增殖所需的營養(yǎng)物質(zhì)．
過程Ⅱ中胚胎干細胞（ES細胞）是由早期胚胎或原始性腺中分離出的一類細胞，在功能上具有發(fā)育的全能性．
過程Ⅲ將獲得的目的基因?qū)�入胚胎干細胞之前需�?gòu)建基因表達載體，目的是使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，同時，使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用．
過程IV必須去除小鼠的胸腺，使其存在免疫缺陷，其目的是去除胸腺后，不能形成T細胞，不發(fā)生細胞免疫，使移植組織細胞不會被排斥，研究的意義在于解決臨床上供體器官不足或器官移植后免疫排斥等問題．

解答 解：（1）過程Ⅰ將胚胎干細胞置于γ射線滅活的鼠胎兒成纖維細胞的飼養(yǎng)層上，并加入動物血清、抗生素等物質(zhì)，維持細胞不分化的狀態(tài)．在此過程中，飼養(yǎng)層提供干細胞增殖所需的營養(yǎng)物質(zhì)，加入抗生素是為了防止雜菌污染．
（2）ES細胞能培養(yǎng)成小鼠個體，說明胚胎干細胞具有發(fā)育的全能性．在哺乳動物胚胎發(fā)育過程為：受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚期→原腸胚→個體，可見，囊胚將進一步發(fā)育成原腸胚．
（3）將目的基因?qū)�入動物細胞常用顯微注射法．構(gòu)建基因表達載體的目的是使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并且可以傳給下一代，同時，使目的基因能夠發(fā)揮作用．
（4）在器官移植時，發(fā)生的免疫排斥反應(yīng)屬于細胞免疫，細胞免疫中主要是T細胞起作用．因此去除胸腺，不能形成T細胞，不發(fā)生細胞免疫，使移植組織細胞不會被排斥，從而獲得免疫缺陷小鼠；該過程研究的意義在于解決臨床上供體器官不足和器官移植后免疫排斥等．
故答案為：
（1）營養(yǎng)物質(zhì)　防止雜菌污染    
（2）發(fā)育的全能性　原腸胚
（3）顯微注射法　使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并且可以傳給下一代，同時，使目的基因能夠發(fā)揮作用
（4）去除胸腺，不能形成T淋巴細胞，不發(fā)生細胞免疫，使移植組織細胞不會被排斥       臨床上供體器官不足和器官移植后免疫排斥等

點評 本題綜合考查了免疫、基因工程、細胞工程、胚胎工程等方面的知識，要求考生能夠識記胚胎干細胞的特點和來源；識記動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液成分及作用；識記目的基因?qū)�入受體細胞的方法；明確器官移植發(fā)生的免疫排斥反應(yīng)屬于細胞免疫．