Question

美英兩國(guó)的兩位科學(xué)家因?yàn)樵谂咛ジ杉?xì)胞研究方面的“基因靶向”技術(shù)獲得2007年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)．通過“基因靶向”技術(shù)可以對(duì)小鼠染色體組進(jìn)行特異性的遺傳修飾，包括簡(jiǎn)單的“基因敲除”、點(diǎn)突變的引入、染色體組大片段的刪除和重排以及外源基因的定位整合等．如圖是“基因靶向”技術(shù)的主要步驟，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：

（1）ES細(xì)胞具有胚胎細(xì)胞的特性，在形態(tài)上，表現(xiàn)為

 

，在功能上具有

 

．
（2）在胚胎移植過程中，供、受體動(dòng)物選擇好后，要用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理的原因是

 

，以保證移植的胚胎能夠繼續(xù)正常發(fā)育．
（3）復(fù)合型免疫缺陷癥是一種遺傳病，實(shí)施基因治療的一般方法是取患者的

 

作為受體細(xì)胞，將正常的外源基因插入受體細(xì)胞后，再回輸體內(nèi)，以替代、修復(fù)或糾正有缺陷的基因，但如果外源基因隨機(jī)插入會(huì)因位置效應(yīng)引起紊亂，而“基因靶向”技術(shù)很好地解決了這一問題．
（4）要檢測(cè)上述小鼠染色體的DNA上是否插入了靶基因可采用

 

，DNA分子探針要用

 

標(biāo)記．
（5）上述步驟所涉及的動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，進(jìn)行傳代培養(yǎng)時(shí)用胰蛋白酶分散細(xì)胞，如果改用胃蛋白酶行嗎？為什么？

 

（6）與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不同，植物組織培養(yǎng)最終能形成完整的植株，可應(yīng)用于快速繁殖．廣東省是我國(guó)甘蔗主產(chǎn)區(qū)之一，請(qǐng)簡(jiǎn)述甘蔗大規(guī)模快速繁殖技術(shù)的過程：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：胚胎干細(xì)胞的來源及分化,植物培養(yǎng)的條件及過程,動(dòng)物細(xì)胞與組織培養(yǎng)過程

專題：

分析：1、胚胎干細(xì)胞具有胚胎細(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(dòng)物任何一種組織細(xì)胞．
2、用胰蛋白酶而不用胃蛋白酶的原因：胃蛋白酶作用的適宜PH約為2，當(dāng)PH大于6時(shí)，就失去活性，胰蛋白酶作用的PH為7.2-8.4．多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜PH為7.2-7.4．
3、植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理為植物體細(xì)胞的全能性，即已經(jīng)分化的細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整植株的潛能；培養(yǎng)過程的順序是離體植物器官、組織或細(xì)胞（外植體）脫分化形成愈傷組織，再分化形成根、芽等器官進(jìn)而形成新的植物體．
作物脫毒材料：分生區(qū)（如莖尖）細(xì)胞；植物脫毒方法：進(jìn)行組織培養(yǎng)；結(jié)果：形成脫毒苗．

解答： 解：（1）ES細(xì)胞具有胚胎細(xì)胞的特性，在形態(tài)上：表現(xiàn)為體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯；在功能上，具有發(fā)育的全能性．
（2）在胚胎移植過程中，供、受體動(dòng)物選擇好后，要用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理的原因是使供、受體的生理狀態(tài)相同，以保證移植的胚胎能夠繼續(xù)正常發(fā)育．
（3）復(fù)合型免疫缺陷癥是一種遺傳病，實(shí)施基因治療的一般方法是取患者的淋巴細(xì)胞（臍帶血細(xì)胞）作為受體細(xì)胞，將正常的外源基因插入受體細(xì)胞后，再回輸體內(nèi)，以替代、修復(fù)或糾正有缺陷的基因，但如果外源基因隨機(jī)插入會(huì)因位置效應(yīng)引起紊亂，“基因靶向”技術(shù)可以對(duì)染色體組進(jìn)行特異性的遺傳修飾．
（4）要檢測(cè)上述小鼠染色體的DNA上是否插入了靶基因可采用DNA分子雜交技術(shù)，DNA分子探針要用放射性同位素（或熒光分子等）標(biāo)記．
（5）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中用胰蛋白酶分散細(xì)胞，說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)．胃蛋白酶作用的適宜pH約為2，當(dāng)pH大于6時(shí)，胃蛋白酶就會(huì)失去活性，而小鼠ES細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2～7.4，所以用胃蛋白酶不行．
（6）植物組織培養(yǎng)可應(yīng)用于快速繁殖．則甘蔗大規(guī)�？焖俜敝臣夹g(shù)的過程：選取甘蔗外植體，通過誘導(dǎo)脫分化產(chǎn)生愈傷組織，然后通過調(diào)整植物激素比例，再分化形成芽和根，獲得大量試管苗（或通過誘導(dǎo)大量形成胚狀體，制成人工種子，適宜條件下萌發(fā)長(zhǎng)成幼苗）；可采用莖尖（分生組織）組織培養(yǎng)的方法獲得脫毒香蕉苗．
故答案為：
（1）體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯       發(fā)育的全能性
（2）使供、受體的生理狀態(tài)相同
（3）淋巴細(xì)胞（臍帶血細(xì)胞）
（4）DNA分子雜交技術(shù)       放射性同位素（或熒光分子等）
（5）不行，胃蛋白酶作用的適宜pH約為2，當(dāng)pH大于6時(shí)，胃蛋白酶就會(huì)失去活性，而小鼠ES細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2～7.4，所以用胃蛋白酶不行．
（6）選取甘蔗外植體，通過誘導(dǎo)脫分化產(chǎn)生愈傷組織，然后通過調(diào)整植物激素比例，再分化形成芽和根，獲得大量試管苗（或通過誘導(dǎo)大量形成胚狀體，制成人工種子，適宜條件下萌發(fā)長(zhǎng)成幼苗）

點(diǎn)評(píng)：本題結(jié)合“基因靶向”技術(shù)的操作過程圖，考查胚胎干細(xì)胞、胚胎移植、基因治療、植物組織培養(yǎng)培養(yǎng)、細(xì)胞分化等知識(shí)，意在考查考生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握、獲取圖文信息能力和分析推理的能力，能運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題．