Question

【生物-現(xiàn)代生物科技專題】
科學(xué)家將小鼠成纖維細胞轉(zhuǎn)入4種基因而誘導(dǎo)出具有全能性的干細胞即iPS細胞，過程如圖所示，請分析回答：

（1）從健康小鼠體內(nèi)取出皮膚組織塊，剪碎，用

 

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

 

等成分．
（2）將“四種基因”導(dǎo)入小鼠受體細胞，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)入成纖維細胞，載體應(yīng)含有目的基因、啟動子、終止子和

 

，啟動子的作用是

 

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

 

處理．
（5）制備iPS細胞的意義有

 

．

Answer 1

考點：動物細胞與組織培養(yǎng)過程,基因工程的應(yīng)用

專題：

分析：IPS細胞即誘導(dǎo)多能干細胞，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胞，發(fā)現(xiàn)可誘導(dǎo)其發(fā)生轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生的iPS細胞在形態(tài)、基因和蛋白表達、表觀遺傳修飾狀態(tài)、細胞倍增能力、類胚體和畸形瘤生成能力、分化能力等方面都與胚胎干細胞相似．胚胎干細胞來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胞，所以可以用于治療人類的某些頑疾，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．胚胎干細胞能進一步分化成多能干細胞，再進而分化成專能干細胞．

解答： 解：（1）動物細胞培養(yǎng)就是從動物機體中取出相關(guān)的組織，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶將它分散成單個細胞，然后放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細胞生長和增殖．動物細胞培養(yǎng)液的成分有糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素血清、血漿以及等．
（2）將目的基因?qū)�入植物細胞、動物細胞和微生物細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）一個完整的基因表達載體包括：目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因．其中啟動子的作用是驅(qū)動基因，促使目的基因表達．
（4）在進行胚胎移植時，通過對受體小鼠注射促性腺激素，進行同期發(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細胞可以用于治療人類由于細胞壞死、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；是研究體外細胞分化的理想材料；研究哺乳動物個體發(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)動基因  
（4）同期發(fā)情處理 
（5）治療人類由于細胞壞死、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；是研究體外細胞分化的理想材料；研究哺乳動物個體發(fā)生和發(fā)育的規(guī)律

點評：本題以iPS細胞為素材，主要考查基因工程和細胞工程的相關(guān)知識，意在考查考生的識記能力和理解所學(xué)知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；理論聯(lián)系實際，綜合運用所學(xué)知識解決自然界和社會生活中的一些生物學(xué)問題．