Question

【題目】2018年1月25日，中科院神經(jīng)科學(xué)研究所團(tuán)隊(duì)利用類似克隆羊多莉的體細(xì)胞克隆技術(shù)克隆的獼猴“中中”和“華華”，登上了全球頂尖學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》的封面，該成果標(biāo)志著中國率先開啟了以體細(xì)胞克隆猴作為實(shí)驗(yàn)動物模型的新時(shí)代。下圖是體細(xì)胞克隆猴的技術(shù)流程圖，請據(jù)圖回答下列問題：

（1）圖中使用的一般都是體外培養(yǎng)10代以內(nèi)的成纖維細(xì)胞，其原因是_______________，剛放入培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞沉降到瓶底部后首先會出現(xiàn)______________現(xiàn)象。

（2）圖中步驟①是克隆猴技術(shù)難點(diǎn)之一，需要將卵母細(xì)胞培養(yǎng)到_______________（時(shí)期）進(jìn)行去核操作，步驟①中使用了特殊的顯微鏡對卵母細(xì)胞內(nèi)的紡錘體以及透明帶結(jié)構(gòu)進(jìn)行非侵入性觀察和分析，去核事實(shí)上是去除卵母細(xì)胞的紡錘體和________________結(jié)構(gòu)。目前最常用的去核方法是____________________。

（3）過程②是通過電刺激使成纖維細(xì)胞與卵母細(xì)胞發(fā)生_______________，同時(shí)還需通過物理或化學(xué)方法，激活受體細(xì)胞，目的是____________________________________。

（4）理論上通過上述方法可獲得無限個(gè)克隆獼猴，這是因?yàn)楫?dāng)培養(yǎng)的成纖維細(xì)胞達(dá)到一定密度后，可以進(jìn)行________________以得到更多數(shù)量的細(xì)胞。

（5）體細(xì)胞克隆猴的另外一個(gè)難點(diǎn)是猴的體細(xì)胞克隆胚胎發(fā)育差，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)胚胎發(fā)育障礙與克隆胚胎基因組上大量組蛋白的甲基化密切相關(guān)。由此推測，圖中KDM4d mRNA翻譯產(chǎn)生的酶的作用是________________________。

Answer 1

【答案】10代以內(nèi)的細(xì)胞能保持正常的二倍體核型 細(xì)胞貼壁 MⅡ中期 染色體 顯微操作去核法 融合 使其完成細(xì)胞細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程 傳代培養(yǎng) 催化組蛋白的去甲基化

【解析】

1、圖示為體細(xì)胞克隆猴的技術(shù)流程圖，利用去核卵母細(xì)胞和胚胎成纖維細(xì)胞的核組成重組細(xì)胞，經(jīng)過激活，注入KDM4d mRNA，移植到代孕母后體內(nèi)，最終獲得體細(xì)胞克隆的獼猴。2、胚胎工程指對動物早期胚胎或配子所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)，如體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞及早期胚胎培養(yǎng)等技術(shù)。經(jīng)過處理后獲得的胚胎，還需移植到雌性動物體內(nèi)產(chǎn)生后代，以滿足人類的各種需求。3、胚胎工程的理論基礎(chǔ)：哺乳動物的體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育規(guī)律。

（1）由于10代以內(nèi)的細(xì)胞能保持正常的二倍體核型，所以圖中使用的一般都是體外培養(yǎng)10代以內(nèi)的成纖維細(xì)胞；剛放入培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞沉降到瓶底部后，首先會出現(xiàn)細(xì)胞貼壁現(xiàn)象，才能生長增殖。

（2）圖中獲取的卵母細(xì)胞培養(yǎng)到減Ⅱ中期后進(jìn)行去核操作；步驟①中使用了特殊的顯微鏡對卵母細(xì)胞內(nèi)的紡錘體以及透明帶結(jié)構(gòu)進(jìn)行非侵入性觀察和分析，去核事實(shí)上是去除卵母細(xì)胞的紡錘體和染色體結(jié)構(gòu)；目前最常用的去核方法是顯微操作去核法。

（3）過程②是通過電刺激使成纖維細(xì)胞與卵母細(xì)胞發(fā)生融合，為了使其完成細(xì)胞細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程，同時(shí)還需通過物理或化學(xué)方法，激活受體細(xì)胞。

（4）理論上通過上述方法可獲得無限個(gè)克隆獼猴，這是因?yàn)楫?dāng)培養(yǎng)的成纖維細(xì)胞達(dá)到一定密度后，可以重新用胰蛋白酶處理后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)，即進(jìn)行傳代培養(yǎng)以得到更多數(shù)量的細(xì)胞。

（5）體細(xì)胞克隆猴的另外一個(gè)難點(diǎn)是猴的體細(xì)胞克隆胚胎發(fā)育差，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)胚胎發(fā)育障礙與克隆胚胎基因組上大量組蛋白的甲基化密切相關(guān)。由此推測，圖中KDM4d mRNA翻譯產(chǎn)生的酶的作用是催化組蛋白的去甲基化。