Question

【題目】下圖表示利用胚胎干細胞（ES細胞）所作的一系列研究，請據圖分析回答：

（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，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___________，加入抗生素是為了_______________________，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將帶有遺傳標記的ES細胞注入早期胚胎的囊胚腔，通過組織化學染色，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______________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_________。

（3）過程Ⅲ中目的基因導入胚胎干細胞最常用的方法是_____________，將獲目的基因轉入胚胎干細胞前需構建基因表達載體，其目的是____________________。

（4）過程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤中里面全是軟骨、神經管、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_________________________________，該過程研究的意義在于解決___________問題。

Answer 1

【答案】營養(yǎng)物質 防止雜菌污染 發(fā)育的全能性 原腸胚 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 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 臨床上供體器官不足和器官移植后免疫排斥等

【解析】

哺乳動物的胚胎干細胞簡稱ES或EK細胞，是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞。ES細胞具有胚胎細胞的特性。在形態(tài)上，表現為體積小、細胞核大、核仁明顯；在功能上，具有發(fā)育的全能性，即可以分化為成年動物體內任何一種組織細胞。另外，在體外培養(yǎng)的條件下，ES細胞可以增殖而不發(fā)生分化。對它進行冷凍保存，也可進行遺傳改造。

（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，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，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）將目的基因導入動物細胞常用顯微注射法。構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)生的免疫反應屬于細胞免疫，細胞免疫主要是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問題。