科学家为了探究影响细胞衰老的因素，进行了如下实验。

一、实验Ⅰ：分别在相同的条件下，体外培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞，结果如下表：

细胞来源	胎儿	中年人	老年人
增殖代数	50	20	2～4

 

实验Ⅱ：分别将鼠、鸡、人和龟的体细胞在体外培养，结果如下图：

实验Ⅲ：将年轻人体细胞去核后与老年人细胞核融合；将老年人体细胞去核后与年轻人的细胞核融合，分别在体外培养，结果前者不分裂，后者旺盛分裂。

(1)每个实验可以得出的结论是：

实验Ⅰ：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　；

实验Ⅱ：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　；

实验Ⅲ：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

二、2009年10月5日，瑞典卡罗林斯卡医学院宣布，将2009年诺贝尔生理学或医学

奖授予美国科学家伊丽莎白·布莱克本、卡罗尔·格雷德和杰克·绍斯塔克，以表彰其发

现“端粒酶是如何保护染色体的”。细胞衰老可能与端粒截短有关，每条染色体的两

端都有一段特殊序列的DNA即端粒。人体细胞分裂的次数与特异性染色体端粒的长

短有关。随着每一次分裂，端粒的长度都要缩短一些，一旦达到“关键长度”，细

胞增殖就结束。然而，人的骨髓细胞和癌细胞，在端粒酶的作用下，会伸长已缩短

的染色体末端。因此，这些染色体就能快速地进行细胞分裂而不会达到“关键长

度”，细胞就持续增殖。细胞衰老可能是在端粒DNA序列“截短”后，端粒内侧正

常基因的DNA序列受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。

(2)请指出端粒酶、端粒长度和细胞分裂次数的关系：　　　　。

(3)请结合端粒的有关知识，指出癌细胞无限增殖的可能途径：　　　　　　　　　。

(4)请利用上述材料描述两种延缓细胞衰老的方法：　　　　　　　　　　　　 　；

　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　。

 

基因敲除是80年代后半期应用DNA同源重组原理发展起来的一门新技术。实际上是一套组合分子生物学技术,包括基因重组、细胞分离培养、转基因技术等。80年代初，胚胎干细胞（ES细胞）分离和体外培养的成功奠定了基因敲除的技术基础。1985年，首次证实的哺乳动物细胞中同源重组的存在奠定了基因敲除的理论基础。到1987年，Thompsson首次建立了完整的ES细胞基因敲除的小鼠模型。此后的几年中，基因敲除技术得到了进一步的发展和完善。 “基因敲除细胞”的构建过程如下：

第一步：从小鼠囊胚中分离出胚胎干细胞（ES），在培养基中扩增。这些细胞中需要改造的基因称为“靶基因”。

第二步：构建基因表达载体。取与靶基因序列同源的目的基因（同源臂），在同源臂上接入新霉素抵抗基因等。由于同源臂与靶基因的DNA正好配对，所以能像“准星”一样， 将表达载体准确地带到靶基因的位置。

第三步：将表达载体导入胚胎干细胞，并与其内靶基因同源重组，完成胚胎干细胞的基因改造。

第四步：基因改造后的胚胎干细胞增殖、筛选。

基本原理如下图所示。

请根据上述资料，回答下列问题：

（1）“从小鼠囊胚中分离出胚胎干细胞（ES），在培养基中扩增”需要利用_______________酶处理使其成为_______________，再进行细胞培养；进行培养时，培养液中除葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素外，还要加入_______________。 “基因敲除技术”以胚胎干细胞作为受体细胞是因为胚胎干细胞具有          性。

（2）在把与靶基因序列同源的目的基因导入受体细胞前，应首先完成           ，在这

过程中所需要的工具酶是                。

（3）基因改造后的胚胎干细胞需要筛选，是一项的非常重要工作，原因是              。

（4）“基因基因敲除技术” 应用到DNA同源重组原理涉及的变异类型实际上是         。

（5）如果通过上图表示的过程，获得一枚“敲除”一个靶基因的胚胎干细胞，并培养成一只克隆小鼠，获得的小鼠，通过有性生殖产生的后代是否都含该目的基因？为什么?  

      ，                                                                 。

（6）上述资料中新霉素抵抗基因的作用最可能是              。

（7）科学家利用“基因敲除”技术进行研究时，对照组是_______________。由于实验动物的基因组中_______________，所以通过实验动物与正常动物性状的比较，能够发现实验动物的_______________，从而确定被敲除基因的功能。