2012年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予兩位在細(xì)胞核重編程領(lǐng)域有重大貢獻(xiàn)的科學(xué)家?茖W(xué)家把c—Myc等4個(gè)關(guān)鍵基因通過逆轉(zhuǎn)錄病毒載體轉(zhuǎn)入小鼠的成纖維細(xì)胞,使其變成誘導(dǎo)多能干細(xì)胞——iPS細(xì)胞,這意味著未成熟的細(xì)胞能夠發(fā)展成所有類型的細(xì)胞。

(1)基因工程中經(jīng)常使用的工具酶是_____________,常用的載體除了動(dòng)植物病毒外還有_____________和_____________。

(2)若想增強(qiáng)載體病毒顆粒的感染性,可利用_____________技術(shù)改造病毒外殼蛋白,直接對_____________進(jìn)行操作。

(3)應(yīng)用_____________技術(shù)得到重組細(xì)胞,激活重組細(xì)胞發(fā)育成早期胚胎,使用從_____________中獲得的胚胎干細(xì)胞,在培養(yǎng)中根據(jù)需要加入相應(yīng)的小分子物質(zhì)以促進(jìn)其_____________得到各種組織器官,用于治療某些疾病,這種技術(shù)稱為_____________。

(4)iPS細(xì)胞的獲得不使用胚胎細(xì)胞或卵細(xì)胞,也不誘導(dǎo)發(fā)育成個(gè)體,因此不會(huì)像生殖性克隆一樣引發(fā)_____________問題。

 (5)iPS細(xì)胞在體外已成功地被誘導(dǎo)分化為神經(jīng)元細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、心血管細(xì)胞和原始生殖細(xì)胞等,究其本質(zhì)原因是基因_________________________的結(jié)果。

 

【答案】

(1)限制酶和DNA連接酶(2分)    質(zhì)粒    噬菌體

(2)蛋白質(zhì)工程(2分)     基因(2分)

(3)核移植     早期胚胎或原始性腺(2分)      定向分化      治療性克隆

(4)倫理學(xué)     (5)選擇性表達(dá)

【解析】

試題分析:(1)基因工程中經(jīng)常用到的是基因的“剪刀”和“針線”即限制酶和DNA連接酶,常用的運(yùn)載體有質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒。

(2)要改造蛋白質(zhì)的是蛋白質(zhì)工程,可以通過對基因修飾或基因合成對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造或制造一種新的蛋白質(zhì)。

(3)重組細(xì)胞必須運(yùn)用核移植技術(shù),可以從早期胚胎或原始性腺獲得胚胎干細(xì)胞,治療某特定疾病所以促進(jìn)其實(shí)現(xiàn)定向分化,為治療疾病進(jìn)行的克隆稱為治療性克隆。

(4)反對生殖性克隆的原因主要是倫理問題。

(5)細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。

考點(diǎn):本題考查基因工程蛋、白質(zhì)工程和胚胎工程等相關(guān)知識,意在考察考生對知識點(diǎn)的識記和綜合運(yùn)用能力。

 

練習(xí)冊系列答案
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A.成年體細(xì)胞誘導(dǎo)回干細(xì)胞的過程中,遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變
B.干細(xì)胞移植可用于治療由于胰島細(xì)胞受損而引起的糖尿病
C.干細(xì)胞分化形成各類細(xì)胞體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性
D.干細(xì)胞分化形成的肌肉細(xì)胞中,染色體數(shù)目可呈現(xiàn)周期性變化

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A.成年體細(xì)胞誘導(dǎo)回干細(xì)胞的過程中,遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變

B.干細(xì)胞分化形成的皮膚細(xì)胞中染色體數(shù)目可呈周期性變化

C.干細(xì)胞分化形成各類細(xì)胞體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性

D.干細(xì)胞移植可用于治療由于胰島B細(xì)胞受損而引起的糖尿病

 

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(1)約翰·格登于1962年通過實(shí)驗(yàn)把蝌蚪已分化體細(xì)胞的細(xì)胞核移植進(jìn)入卵母細(xì)胞質(zhì)中,并成功培育出“克隆青蛙”。由于動(dòng)物細(xì)胞的全能性會(huì)隨著動(dòng)物細(xì)胞        程度的提高而逐漸受到限制,分化潛能逐漸變?nèi),直到今天也還不能用類似              (植物細(xì)胞工程的技術(shù)手段)的方法獲得完整的動(dòng)物個(gè)體。因此,約翰·格登培育“克隆青蛙”,實(shí)際是通過              (動(dòng)物細(xì)胞工程的技術(shù)手段)來實(shí)現(xiàn)的。

(2)山中伸彌于2006年把4個(gè)關(guān)鍵基因通過逆轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)入小鼠的成纖維細(xì)胞,使其變成多功能干細(xì)胞。在該技術(shù)中,逆轉(zhuǎn)錄病毒是這4個(gè)關(guān)鍵基因進(jìn)入成纖維細(xì)胞的            (基因工程工具),它能夠攜帶外源基因進(jìn)入受體細(xì)胞,并整合到其染色體           上。

(3)所謂“體細(xì)胞重編程技術(shù)”即將成年體細(xì)胞重新誘導(dǎo)回早期干細(xì)胞狀態(tài),即獲得iPS細(xì)胞。iPS細(xì)胞與胚胎干細(xì)胞一樣,具有發(fā)育的             ,即可以分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。

(4)目前獲得iPS細(xì)胞的方法除上述兩種之外,常見的還有以下兩種:一是誘導(dǎo)成年體細(xì)胞與胚胎干細(xì)胞

          產(chǎn)生四倍體細(xì)胞;二是應(yīng)用                  技術(shù)(動(dòng)物細(xì)胞工程的技術(shù)手段)將生殖細(xì)胞置于特定條件下進(jìn)行培養(yǎng)。

 

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A.成年體細(xì)胞誘導(dǎo)回干細(xì)胞的過程中,遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變

B.干細(xì)胞移植可用于治療由于胰島細(xì)胞受損而引起的糖尿病

C.干細(xì)胞分化形成各類細(xì)胞體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性

D.干細(xì)胞分化形成的肌肉細(xì)胞中,染色體數(shù)目可呈現(xiàn)周期性變化

 

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