Question

【题目】阅读以下资料，回答相关问题：

资料1： 2018年5月16日由中科院广州生物医药与健康研究院研制的“全自动干细胞诱导培养设备”通过了国家综合验收，标志全球首台自动化无人坚守、应用深度神经网络的智能化干细胞诱导培养设备诞生。建立了从细胞培养、显微在线观测、移液换液、算法识别、细胞挑取及设备控制的装备技术，实现了iPSC（诱导多能干细胞）自动化诱导培养、扩增、成像、移液换液、挑取细胞，下游分化等功能。

资料2:中国科学院研究员孙强团队于2018年1月25日公布己成功获得世界首例体细胞克隆猴，标志着中国率先开启了以体细胞克隆猴作为实验动物模型的新时代。2018年5月18日克隆猴“中中”和“华华”己经顺利断奶，走出暖箱，现在他们己经可以开始吃成年猴的食物，发育状况健康良好。

（1）哺乳动物胚胎干细胞可由早期胚胎或___________分离出来。其形态特点是___________。将早期胚胎分离为干细胞悬液时需要用___________处理。

（2）基因工程的受体细胞可选用胚胎干细胞而不选用多能干细胞的原因是______________________。面对转基因技术的利弊，正确的做法应该是______________________。

（3）全自动干细胞诱导培养设备在对多能干细胞的自动化培养过程需要含95%空气加5%的CO2的混合气体，空气中O2的主要作用是__________。在多能干细胞培养液中添加__________可定向诱导其分化为不同的组织。

（4）在克隆猴培育过程中，将供体细胞注射到去核卵母细胞后，激活受体细胞，使其完成细胞分裂和发育过程的方法有__________（答一种即可）。克隆猴的性状与图中甲、乙、丙猴的关系是__________________。

Answer 1

【答案】 原始性腺 体积小、细胞核大、核仁明显 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 胚胎干细胞具有发育的全能性（或胚胎干细胞比多能干细胞分化程度低） 趋利避害，而不能因噎废食 促进细胞代谢（或进行有氧呼吸） 分化诱导因子 电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂 受甲猴和乙猴遗传物质控制且受丙猴孕育过程的影响

【解析】

胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或原始性腺（即囊胚期的内细胞团）。具有胚胎细胞的特性，体积较小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物任何一种组织细胞。动物细胞培养的条件：①无菌、无毒的环境：消毒、灭菌；添加一定量的抗生素；定期更换培养液，以清除代谢废物。②充足的营养供给—微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等。③适宜的温度：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4。④气体环境：95%空气+5%CO2，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。体细胞核移植又称体细胞克隆，作为动物细胞工程技术的常用技术手段，即把体细胞核移入去核卵母细胞中，使其发生再程序化并发育为新的胚胎，这个胚胎最终发育为动物个体。用核移植方法获得的动物称为克隆动物。

在动物体内，随着细胞分化程度的提高，细胞分化潜能越来越窄，但它们的细胞核仍然保持着原有的全部遗传物质，具有全能性。猴的克隆成功证明了动物细胞核具有全能性。

（1）哺乳动物的胚胎干细胞（ES）是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。ES具有胚胎细胞的特性，体积较小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物任何一种组织细胞。早期胚胎的组织细胞之间相连的物质的化学本质是蛋白质，所以用胰蛋白酶或胶原蛋白酶对动物组织进行处理，使其水解成小分子物质，从而使动物组织分散成单个细胞以制成细胞悬液。

（2）将目的基因导入受体细胞后，受体细胞肩负着发育成“转基因动物”的使命，而普通动物体细胞的全能性受到限制，只有细胞核的全能性容易表现出来。所以要得到“转基因动物”受体细胞一定要具有较高的全能性，胚胎干细胞比多能干细胞分化程度低，全能性较高，可以选择胚胎干细胞做动物基因工程的受体细胞。转基因技术有其有利的方面，如可利用微生物合成胰岛素，抗虫棉减少了农药的使用等，但也存在一些弊端，如食物安全、生物安全、环境安全等安全性问题，故对于转基因技术的利弊，正确的做法是趋利避害，不能因噎废食。

（3）动物细胞培养需要的气体环境：95%空气和5%的CO2，，空气中O2的主要作用是促进细胞代谢（或进行有氧呼吸）。5%的CO2的作用是维持培养液的pH，在多能干细胞培养液中添加分化诱导因子，可定向诱导其分化为不同的组织。

（4）在克隆猴培育过程中，将供体细胞注射到去核卵母细胞后，激活受体细胞，使其完成细胞分裂和发育过程的方法有物理或化学方法，包括电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等。克隆猴是用乙猴的卵母细胞的细胞质与甲猴的体细胞的细胞核重组后在丙猴的子宫内发育而来的，因此克隆猴的性状与图中甲、乙、丙猴的关系是受甲猴和乙猴遗传物质控制且受丙猴孕育过程的影响。