Question

【生物-现代生物科技专题】
科学家将小鼠成纤维细胞转入4种基因而诱导出具有全能性的干细胞即iPS细胞，过程如图所示，请分析回答：

（1）从健康小鼠体内取出皮肤组织块，剪碎，用

 

处理一段时间使组织分散成单个细胞，然后进行原代培养和传代培养，能获得正常的皮肤成纤维细胞．用合成培养基培养皮肤成纤维细胞时，通常加入

 

等成分．
（2）将“四种基因”导入小鼠受体细胞，常用方法是

 

．
（3）将这4种基因构建在逆转录病毒载体后转入成纤维细胞，载体应含有目的基因、启动子、终止子和

 

，启动子的作用是

 

．
（4）将正常囊胚植入正常代孕雌性小鼠前，应对受体小鼠进行选择并用进行

 

处理．
（5）制备iPS细胞的意义有

 

．

Answer 1

考点：动物细胞与组织培养过程,基因工程的应用

专题：

分析：IPS细胞即诱导多能干细胞，科学家利用病毒载体将Oct3/4，Sox2、c-Myc和Klf4这四种转录因子基因克隆入病毒载体，然后引入小鼠成纤维细胞，发现可诱导其发生转化，产生的iPS细胞在形态、基因和蛋白表达、表观遗传修饰状态、细胞倍增能力、类胚体和畸形瘤生成能力、分化能力等方面都与胚胎干细胞相似．胚胎干细胞来源于早期胚胎或原始性腺，具有发育的全能性，能分化形成不同的组织细胞，所以可以用于治疗人类的某些顽疾，如帕金森综合症、糖尿病、老年痴呆症、肝衰竭、新衰竭、成骨不良等．胚胎干细胞能进一步分化成多能干细胞，再进而分化成专能干细胞．

解答： 解：（1）动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖．动物细胞培养液的成分有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素血清、血浆以及等．
（2）将目的基因导入植物细胞、动物细胞和微生物细胞的常用方法分别是脓杆菌转化法、显微注射法、Ca²⁺处理法．
（3）一个完整的基因表达载体包括：目的基因、启动子、终止子、标记基因．其中启动子的作用是驱动基因，促使目的基因表达．
（4）在进行胚胎移植时，通过对受体小鼠注射促性腺激素，进行同期发情处理，使供体与受体的生理变化相同，从而为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境．
（5）iPS细胞可以用于治疗人类由于细胞坏死、退化或功能异常引起的疾病如帕金森综合症、少年糖尿病和老年性痴呆等顽症；是研究体外细胞分化的理想材料；研究哺乳动物个体发生和发育的规律．
答案：（1）胰蛋白酶或胶原蛋白酶   血清、血浆
（2）显微注射技术
（3）标记基因   驱动基因  
（4）同期发情处理 
（5）治疗人类由于细胞坏死、退化或功能异常引起的疾病如帕金森综合症、少年糖尿病和老年性痴呆等顽症；是研究体外细胞分化的理想材料；研究哺乳动物个体发生和发育的规律

点评：本题以iPS细胞为素材，主要考查基因工程和细胞工程的相关知识，意在考查考生的识记能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题．