热门试卷

哺乳动物单倍体胚胎干细胞技术是遗传学研究的新手段．如图表示研究人员利用小鼠（2N=40）获取单倍体胚胎干细胞的方法．请分析并回答下列问题：

（1）方法甲中，研究人员需要对实验小鼠A注射______，使其______，从而获得更多的卵母细胞，再利用SrC12溶液处理、激活卵母细胞，并在体外培养至[④]______期，再利用流式细胞仪筛选出单倍体细胞．

（2）方法乙中，研究人员首先采用特定方法去除⑥中的雌原核，并在体外培养至⑧．⑧中细胞染色体数目应为______．与正常二倍体小鼠的基因组染色体组成相比，⑧中细胞的染色体的组成不同在于______．

（3）研究发现，小鼠单倍体干细胞存在自发二倍体化的现象．为此，可以通过测定并分析⑤⑩中细胞

的______分子含量，或者利用显微镜观察处于有丝分裂中期细胞中的染色体数目来确定．

（4）研究发现，单倍体胚胎干细胞也能分化，形成不同功能的细胞、组织和器官，该技术培育的单倍体动物可成为研究______基因功能的理想细胞模型．

马里奥•卡佩基等科学家在胚胎干细胞和哺乳动物DNA重组方面的研究中取得一系列突破性发现，这些发现导致了“基因敲除”技术（通常叫基因打靶）的出现，利用这一技术可以准确地“敲除”DNA分子上的特定基因，该技术的过程大致如下：

第一步：分离胚胎干细胞．从小鼠囊胚中分离出胚胎干细胞，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：突变DNA的体外构建．获取与靶基因同源的DNA片断，利用基因工程技术在该DNA片段上插入neoR基因（新霉素抗性基因），使该片段上的靶基因失活．

第三步：突变DNA与靶基因互换．将体外构建的突变DNA转移入胚胎干细胞，再通过同源互换，用失活靶基因取代两个正常靶基因中的一个，完成对胚胎干细胞的基因改造．

第四步：将第三步处理后的胚胎干细胞，转移到特定培养基中筛选培养．

其基本原理如图所示：

请根据上述资料，回答下列问题．

（1）第一步从小鼠囊胚中分离______细胞，再用胰蛋白酶处理后，可得到分散的胚胎干细胞．

（2）第二步中neoR基因插入靶基因使用的工具酶是______．

（3）第四步的特定培养基中必须加入的物质是______．

（4）研究者成功获得如上图所示的“敲除”一个靶基因的胚胎干细胞，若将该细胞培育成基因敲除小鼠，运用到的生物技术有______（写出2种生物技术）．

（5）科学家可以通过敲除基因来研究基因的功能，第（4）题中获得的基因敲除小鼠，能否直接用来研究基因的功能？为什么？______．

（6）若利用第（4）题中获得的基因敲除小鼠和非基因敲除小鼠交配，其产生的后代F1中的基因敲除小鼠再和原基因敲除小鼠  交配产生F2代，其中纯合的基因敲除小鼠所占比例______．

干细胞中c-Myc（原癌基因）、KIf4（抑癌基因）、Sox2和Oct-等基因处于活跃表达状态，Oct-的精确表达对于维持干细胞的正常自我更新是至关重要的．科学家利用逆转录病毒，将Oct-、Sox2、c-Myc和Klf4四个关键基因转入高度分化的体细胞内，让其重新变成一个多功能iPS细胞（如图所示）．请分析回答：

（1）Oct-基因在高度分化的细胞中处于______状态．依据上图所示的原理，体细胞癌变是______等基因异常表达的结果；细胞凋亡是在______等基因控制下的细胞______过程．

（2）研究人员利用小鼠体细胞诱导形成的iPS细胞，进一步诱导又获得了心肌细胞、血管平滑肌细胞等多种组织细胞，iPS细胞的这种变化过程称作______．

（3）在高度分化的体细胞转变成多功能iPS细胞的过程中，应用了______和_______技术．

（4）若利用病人自己的体细胞诱导成iPS细胞后，再诱导其发育成为所需要的组织器官，可以解决异体器官移植的排异反应．人体的排异反应包括细胞免疫和体液免疫，这两种免疫应答过程都包括：机体对______的特异性识别；受到刺激的淋巴细胞______产生淋巴细胞群；淋巴细胞群分化形成______．

[生物一选修3现代生物科技专题]

2012年诺贝尔生理学或医学奖获得者约翰．格登和山中伸弥在“体细胞重编程技术”领域做出了革命性贡献．请回答下列问题：

（1）约翰•格登通过实验把蝌蚪已分化体细胞的______移植进入卵母细胞质中，并成功培育出“克隆青蛙”．在这个过程中用到的胚胎工程技术有______和______．

（2）山中伸弥将4个关键基因通过逆转录病毒转入小鼠的成纤维细胞，使其变成多功能干细胞，即iPS细胞．在该技术中，逆转录病毒是这4个关键基因进入成纤维细胞的______，它能够携带外源基因进入受体细胞，并整合到其染色体______上．

（3）iPS细胞与胚胎干细胞一样，具有发育的______，即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞．

（4）获得的iPS细胞可能用于治疗人类的某些顽症，请试举一例：______；还可能培育出入造器官，解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后______的问题．

科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞（iPS），继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠．流程如图：

（1）从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为______，培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂，这种现象称为______．贴壁生长的细胞需要重新用______等处理后再培养；目前使用或冷藏的细胞通常为10代以内，以保持______．

（2）图中2-细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得，该过程称为______；也可从灰鼠体内取出卵子，培养到一定时期再通过______后进行早期胚胎培养获得．

（3）图中重组囊胚通过______技术移入白鼠子宫内继续发育，胚胎在受体内存活的生理学基础是______；暂不移入的胚胎可使用______方法保存．

（4）小鼠胚胎干细胞（ES）可由囊胚的分离培养获得______．iPS与ES细胞在形态上表现的特点为______，iPS与ES细胞功能上具有发育全能性，有望在对人类iPS细胞进行定向______后用于疾病的细胞治疗．