Question

【题目】逆转录病毒载体是一种表达型质粒，研究者利用其上的“逆转录病毒序列”，将4个关键基因整合到小鼠的成纤维细胞的染色体上，获得与胚胎干细胞（ES 细胞）具有相似的发育能力的细胞诱导多能干细胞（iPS细胞）。

（1）逆转录病毒载体的化学本质是__________________。

（2）目的基因能够在受体细胞内表达，并且可以遗传给下一代，是因为基因表达载体上含有________。

（3）iPS细胞在_________细胞上培养，可维持其自我更新能力并抑制其分化。

（4）iPS细胞和ES细胞分化能力相似，都具有_________性。但与ES细胞不同，iPS细胞的获得不需使用_________，而使用人的体细胞即可，因此不会引发_________问题。

（5）iPS细胞临床应用价值巨大，但2017年1月，日本科学家宣布因安全性问题，暂停提供临床治疗的iPS细胞。请从载体角度分析，产生安全性问题的原因是___________________________。

Answer 1

【答案】 DNA 复制原点、启动子和终止子 饲养层 发育全能 早期胚胎或原始性腺 伦理 逆转录病毒是致癌因子

【解析】试题分析：以题意“逆转录病毒载体是一种表达型质粒”和“iPS细胞获得的过程”为切入点，围绕基因工程操作的基本程序、ES细胞的来源和特点等相关知识，对各问题情境进行分析作答。

(1)由题意“逆转录病毒载体是一种表达型质粒”可知：逆转录病毒载体的化学本质是DNA。 (2) 目的基因在受体细胞内表达的过程包括转录和翻译，遗传给下一代与DNA复制密切相关。基因表达载体的组成包括目的基因、复制原点、启动子、终止子、标记基因等，其中复制原点是DNA复制的起点，启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位并驱动基因转录出mRNA，终止子具有终止转录的作用，标记基因的作用是供重组DNA的鉴定和选择。综上分析，目的基因能够在受体细胞内表达，并且可以遗传给下一代，是因为基因表达载体上含有复制原点、启动子和终止子。

(3) iPS细胞在饲养层细胞上培养，可维持其自我更新能力并抑制其分化。

(4) iPS细胞和ES细胞分化能力相似，都具有发育全能性。ES细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，而iPS细胞是将4个关键基因整合到小鼠成纤维细胞的染色体上并经过诱导形成，可见，iPS细胞的获得不需使用早期胚胎或原始性腺，而使用人的体细胞即可，因此不会引发伦理问题。

(5) iPS细胞的获得，使用了逆转录病毒载体，而逆转录病毒是致癌因子，因此，iPS细胞在临床上应用，可能产生安全性问题。