Question

日本的科學(xué)家山中伸彌將四個病毒基因?qū)�入人類皮膚細(xì)胞．發(fā)現(xiàn)皮膚細(xì)胞可轉(zhuǎn)化為具有胚胎干細(xì)胞特性的細(xì)胞，稱為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS），該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)與英國科學(xué)家共同分享了2012年諾貝爾生理學(xué)獎．回答下列問題：
（1）哺乳動物的胚胎干細(xì)胞是由早期胚胎或

 

中分離出來的一類細(xì)胞，在功能上具有發(fā)育的

 

．
（2）將四個病毒基因?qū)�入皮膚細(xì)胞需要用到的工具酶有

 

．iPS的形成說明導(dǎo)入的四個病毒基因能夠影響皮膚細(xì)胞中的

 

，皮膚細(xì)胞能夠誘導(dǎo)形成iPS，是因?yàn)槠つw細(xì)胞具有

 

．
（3）在培養(yǎng)iPS的培養(yǎng)液中加入

 

，可以誘導(dǎo)iPS分化成不同的組織和器官，解決器官移植中的

 

和

 

的兩大難題．
（4）在器官移植等應(yīng)用方面，與使用胚胎于細(xì)胞相比，iPS細(xì)胞的明顯優(yōu)勢是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：胚胎干細(xì)胞的來源及分化,基因工程的原理及技術(shù),胚胎移植

專題：

分析：DNA重組技術(shù)至少需要三種工具：限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）、DNA連接酶、運(yùn)載體．
胚胎干細(xì)胞：
1、胚胎干細(xì)胞簡稱ES或EK細(xì)胞，來源于早期胚胎或原始性腺（即囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)）．
2、特點(diǎn)：具有胚胎細(xì)胞的特性，體積較小，細(xì)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(xì)胞．另一方面，在體外培養(yǎng)條件下，ES細(xì)胞可不斷增殖而不發(fā)生分化，可進(jìn)行冷凍保存，也可以進(jìn)行某些遺傳改造．
3、胚胎干細(xì)胞的主要用途是：
①可用于研究哺乳動物個體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律；
②是在體外條件下研究細(xì)胞分化的理想材料．ES細(xì)胞在飼養(yǎng)層細(xì)胞上或在添加抑制因子的培養(yǎng)液中，能夠維持不分化的狀態(tài)．在培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子，如牛黃酸、丁酰環(huán)腺苷酸等化學(xué)物質(zhì)時，就可以誘導(dǎo)ES細(xì)胞向分化，這為揭示細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡機(jī)理提供了有效的手段；
③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；
④培育各種組織器官，用于器官移植，解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題．

解答： 解：（1）哺乳動物的胚胎干細(xì)胞是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞，在功能上具有發(fā)育的全能性．
（2）基因工程中目的基因?qū)�入受體細(xì)胞需要用到的工具酶有限制酶和DNA連接酶．iPS的形成說明導(dǎo)入的四個病毒基因能夠影響皮膚細(xì)胞中的基因表達(dá)，皮膚細(xì)胞能夠誘導(dǎo)形成iPS，是因?yàn)槠つw細(xì)胞具有全部的遺傳信息．
（3）在培養(yǎng)iPS的培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子，可以誘導(dǎo)iPS分化成不同的組織和器官，解決器官移植中的器官短缺和免疫排斥的兩大難題．
（4）在器官移植等應(yīng)用方面，與使用胚胎于細(xì)胞相比，iPS技術(shù)不使用胚胎細(xì)胞或卵細(xì)胞，因此沒有倫理學(xué)的問題．利用iPS技術(shù)可以用病人自己的體細(xì)胞制備專有的干細(xì)胞，所以不會有免疫排斥的問題．
故答案為：
（1）原始性腺　　全能性　　
（2）限制酶和DNA連接酶　　基因表達(dá)　　全部的遺傳信息
（3）分化誘導(dǎo)因子　　器官短缺　　免疫排斥
（4）iPS技術(shù)不使用胚胎細(xì)胞或卵細(xì)胞，因此沒有倫理學(xué)的問題．利用iPS技術(shù)可以用病人自己的體細(xì)胞制備專有的干細(xì)胞，所以不會有免疫排斥的問題．

點(diǎn)評：本題考查了基因工程和胚胎工程的有關(guān)知識，要求考生能夠識記基因工程的操作工具；識記胚胎干細(xì)胞的來源、特點(diǎn)，并掌握其應(yīng)用等方面的知識，難度不大．