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文檔簡介

熱點(diǎn)06干細(xì)胞熱點(diǎn)提醒:胚胎干細(xì)胞,iPS細(xì)胞,單倍體干細(xì)胞等一、單選題1.在2023年3月15日《自然》雜志上線的論文中,日本科學(xué)家展示其研究成果:通過將雄性小鼠的細(xì)胞培育為卵子,該團(tuán)隊(duì)首次利用兩只雄性小鼠成功產(chǎn)生了后代。研究人員先利用雄性小鼠的皮膚細(xì)胞創(chuàng)造出誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(mESCs),隨后在特定培養(yǎng)條件下使其丟失Y染色體,再利用細(xì)胞的錯(cuò)誤分裂,得到性染色體組成為XX的XX-mESCs細(xì)胞,最后誘導(dǎo)其分化為卵子,再與野生精子受精得到受精卵。下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.mESCs在后續(xù)培養(yǎng)過程中發(fā)生了染色體數(shù)目變異B.獲得的早期胚胎需要通過胚胎移植在雌鼠子宮內(nèi)發(fā)育C.該研究的理論基礎(chǔ)是高度分化的動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性D.最終得到的子代小鼠遺傳信息與提供皮膚細(xì)胞的小鼠一致【答案】D【分析】1、由題意可知,通過誘導(dǎo)高度分化的細(xì)胞脫分化形成多能干細(xì)胞,隨后經(jīng)染色體變異后形成卵子,再與精子受精,最終發(fā)育為完成的小鼠。2、胚胎移植的基本程序主要包括:①對(duì)供、受體的選擇和處理(選擇遺傳特性和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的供體,有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的受體。用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理,用促性腺激素對(duì)供體母牛做超數(shù)排卵處理);②配種或人工授精;③對(duì)胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存(對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查,此時(shí)的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹或胚囊胚階段);④對(duì)胚胎進(jìn)行移植;⑤移植后的檢查?!驹斀狻緼、由題意可知,多能干細(xì)胞(mESCs),隨后在特定培養(yǎng)條件下使其丟失Y染色體,再利用細(xì)胞的錯(cuò)誤分裂,得到性染色體組成為XX的XX-mESCs細(xì)胞,說明mESCs在后續(xù)培養(yǎng)過程中發(fā)生了染色體數(shù)目變異,A正確;B、獲得的早期胚胎需要通過胚胎移植在同期發(fā)情處理的雌鼠子宮內(nèi)發(fā)育,B正確;C、該研究的理論基礎(chǔ)是高度分化的動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性,誘導(dǎo)相關(guān)基因進(jìn)行選擇性表達(dá),C正確;D、最終得到的子代小鼠遺傳信息與提供皮膚細(xì)胞的小鼠不完全一致,其遺傳物質(zhì)來自于提供皮膚細(xì)胞的小鼠和提供精子的小鼠,D錯(cuò)誤。故選D。2.祖細(xì)胞屬于成體干細(xì)胞,分別存在于生物的各種成體組織中,如血液祖細(xì)胞、皮膚祖細(xì)胞、小腸祖細(xì)胞。由于祖細(xì)胞具有幫助組織器官修復(fù)再生的“神奇”功能,因此科學(xué)家們正嘗試培養(yǎng)祖細(xì)胞并將其移植到患者體內(nèi),用來治療多種退行性疾病。下列關(guān)于人體祖細(xì)胞的敘述,正確的是()A.祖細(xì)胞與小腸上皮細(xì)胞的基因組成不同,基因表達(dá)情況也不同B.祖細(xì)胞存在成體組織中,可形成多種組織細(xì)胞,說明其具有全能性C.祖細(xì)胞形成的紅細(xì)胞在衰老的過程中,細(xì)胞的核質(zhì)比會(huì)逐漸增大D.祖細(xì)胞的凋亡是受基因控制的程序性死亡,但其遺傳信息不會(huì)改變【答案】D【分析】一個(gè)個(gè)體各種體細(xì)胞具有完成相同的遺傳信息,形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能有很大差別,這是細(xì)胞中基因選擇性表達(dá)的結(jié)果;細(xì)胞的全能性是指細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后,仍具有產(chǎn)生完整有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能和特性;細(xì)胞凋亡是由基因決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過程。細(xì)胞凋亡受到嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控,是一種程序性死亡?!驹斀狻緼、祖細(xì)胞與小腸上皮細(xì)胞都是由受精卵分裂,基因組成一樣,由于分化的過程中,基因的選擇性表達(dá),基因表達(dá)情況也不同,A錯(cuò)誤;B、祖細(xì)胞存在成體組織中,如血液祖細(xì)胞、皮膚祖細(xì)胞、小腸祖細(xì)胞,祖細(xì)胞只能分化為一些目標(biāo)細(xì)胞,被動(dòng)員激活后替換受損的組織,不可形成多種組織細(xì)胞,也沒有體現(xiàn)全能性,B錯(cuò)誤;C、祖細(xì)胞形成的紅細(xì)胞,細(xì)胞在成熟后細(xì)胞器和細(xì)胞核都會(huì)退化,無細(xì)胞器和細(xì)胞核,C錯(cuò)誤;D、細(xì)胞凋亡受到嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控,是一種程序性死亡,細(xì)胞凋亡是一種自然地生理過程,遺傳信息沒有發(fā)生改變,D正確。故選D。3.研究表明將小鼠Cdx2細(xì)胞(一種胎盤干細(xì)胞)由靜脈注入心肌受損的模型小鼠,可再生出健康的心臟細(xì)胞,提高小鼠的心輸出量。相關(guān)敘述正確的是(

)A.激烈的細(xì)胞自噬可誘導(dǎo)心肌細(xì)胞壞死,導(dǎo)致心臟功能異常B.在胚胎發(fā)育早期,Cdx2細(xì)胞通過有絲分裂形成胎盤、胎膜C.注入小鼠的Cdx2細(xì)胞可遷移至心臟,直接修復(fù)心臟D.注入小鼠的Cdx2細(xì)胞一般不被機(jī)體的免疫系統(tǒng)識(shí)別、攻擊【答案】D【分析】細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的區(qū)別:細(xì)胞凋亡是由基因決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過程,屬于正常的生命現(xiàn)象,對(duì)生物體有利;細(xì)胞壞死是由外界環(huán)境因素引起的,屬于不正常的細(xì)胞死亡,對(duì)生物體有害?!驹斀狻緼、細(xì)胞的結(jié)構(gòu)受到損傷可誘發(fā)細(xì)胞自噬,細(xì)胞自噬會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞正常功能受影響,嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,即激烈的細(xì)胞自噬可誘導(dǎo)心肌細(xì)胞凋亡,導(dǎo)致心臟功能異常,A錯(cuò)誤;B、在胚胎發(fā)育早期,Cdx2細(xì)胞通過有絲分裂、分化形成胎盤,實(shí)現(xiàn)早期胚胎與母體子宮的聯(lián)系,B錯(cuò)誤;C、注入小鼠的Cdx2細(xì)胞可遷移至心臟,通過有絲分裂、分化實(shí)現(xiàn)對(duì)心臟的修復(fù),C錯(cuò)誤;D、Cdx2是一種胎盤干細(xì)胞(自體細(xì)胞),Cdx2細(xì)胞進(jìn)入機(jī)體后能夠逃避免疫系統(tǒng)的監(jiān)視和攻擊,否則不能遷移至心肌受損部位實(shí)現(xiàn)修復(fù),D正確。故選D。4.科學(xué)家通過體外誘導(dǎo)小鼠成纖維細(xì)胞,獲得了類似胚胎干細(xì)胞的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞,該細(xì)胞可增殖分化形成多種組織細(xì)胞,用于相關(guān)疾病的治療。下列有關(guān)敘述正確的是()A.分化的實(shí)質(zhì)是遺傳物質(zhì)的改變B.分化過程中細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和代謝發(fā)生異常C.誘導(dǎo)多能干細(xì)胞形成凋亡小體以利于分化D.誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的分化程度低于成纖維細(xì)胞【答案】D【分析】細(xì)胞分化是指在個(gè)體發(fā)育中,由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程;細(xì)胞分化發(fā)生在生物體的整個(gè)生命進(jìn)程中,是一種持久性變化,分化導(dǎo)致的穩(wěn)定性差異一般是不可逆轉(zhuǎn)的?!驹斀狻緼、細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá),細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)不改變,A錯(cuò)誤;B、細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá),而基因的選擇性表達(dá)產(chǎn)生不同功能的蛋白質(zhì),進(jìn)而使細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能發(fā)生相應(yīng)的改變,B錯(cuò)誤;C、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞分裂能力較強(qiáng),不形成凋亡小體,C錯(cuò)誤;D、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞全能性高于成纖維細(xì)胞,分化程度低于成纖維細(xì)胞,D正確。故選D。5.北京大學(xué)鄧宏魁團(tuán)隊(duì)首次在國際上使用化學(xué)小分子誘導(dǎo)人成體細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)槎酀撃芨杉?xì)胞(CiPSC),并獲得了功能成熟的人CiPSC細(xì)胞來源的胰島細(xì)胞,同時(shí)還在糖尿病動(dòng)物模型中驗(yàn)證了其安全性和有效性。下列敘述正確的是(

)A.CiPSC具有自我更新和分化的能力B.CiPSC分化成胰島細(xì)胞的過程體現(xiàn)了細(xì)胞全能性C.小分子化學(xué)物質(zhì)通過改變體細(xì)胞的遺傳物質(zhì)獲得了CiPSCD.成體細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)镃iPSC過程中,蛋白質(zhì)的種類未變【答案】A【分析】細(xì)胞分化是指在個(gè)體發(fā)育中,由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。干細(xì)胞保留了增殖、分化能力。細(xì)胞的分裂程度與分化程度成反比,分化程度越低,分裂能力越強(qiáng)。高度分化的細(xì)胞不能再分裂。【詳解】A、CiPSC屬于干細(xì)胞,具有自我更新和分化的能力,A正確;B、CiPSC分化成胰島細(xì)胞的過程未體現(xiàn)細(xì)胞全能性,B錯(cuò)誤;C、小分子化學(xué)物質(zhì)通過改變體細(xì)胞中基因的表達(dá)獲得了CiPSC,但該過程中遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變,C錯(cuò)誤;D、成體細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)镃iPSC的過程中,細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生了改變,由此可知細(xì)胞中蛋白質(zhì)的種類發(fā)生了改變,D錯(cuò)誤。故選A。6.尿苷是一種能延緩人類干細(xì)胞衰老、促進(jìn)多組織再生修復(fù)的關(guān)鍵代謝物。研究人員用注射、涂抹、口服尿苷等方式處理小鼠可以促進(jìn)多種組織器官的損傷后修復(fù)。研究還發(fā)現(xiàn)年輕個(gè)體血漿中的尿苷含量比老年人高。下列相關(guān)說法正確的是(

)A.尿苷與腺苷、鳥苷、胸苷可在細(xì)胞中連接形成RNAB.用3H標(biāo)記的尿苷飼喂動(dòng)物,可以在細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、組織液中檢測(cè)到放射性C.衰老的細(xì)胞物質(zhì)運(yùn)輸功能加強(qiáng),細(xì)胞核體積縮小,染色質(zhì)收縮D.尿苷促進(jìn)組織再生修復(fù)有可能是切除了端粒DNA序列【答案】B【分析】核糖核酸(縮寫為RNA),存在于生物細(xì)胞以及部分病毒、類病毒中的遺傳信息載體。RNA由核糖核苷酸經(jīng)磷酸二酯鍵縮合而成長鏈狀分子。一個(gè)核糖核苷酸分子由磷酸,核糖和堿基構(gòu)成。RNA的堿基主要有4種,即A(腺嘌呤)、G(鳥嘌呤)、C(胞嘧啶)、U(尿嘧啶),其中,U(尿嘧啶)取代了DNA中的T(胸腺嘧啶)。核糖核酸在體內(nèi)的作用主要是引導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。【詳解】A、胸苷參與DNA的形成,尿苷與腺苷、鳥苷、胞苷可在細(xì)胞中連接形成RNA,A錯(cuò)誤;B、用3H標(biāo)記的尿苷飼喂動(dòng)物,可以由血液吸收,進(jìn)入組織液,進(jìn)而進(jìn)入組織細(xì)胞,可以參與RNA的合成,而RNA主要在細(xì)胞核中合成,合成后移動(dòng)到細(xì)胞質(zhì)中,因此可以在細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、組織液中檢測(cè)到放射性,B正確;C、衰老的細(xì)胞物質(zhì)運(yùn)輸功能減弱,細(xì)胞核體積增大,染色質(zhì)收縮,C錯(cuò)誤;D、端粒DNA序列有助于細(xì)胞分裂,有助于組織再生修復(fù),若切除了端粒DNA序列,細(xì)胞分裂能力下降,D錯(cuò)誤。故選B。7.研究人員發(fā)現(xiàn)“人視網(wǎng)膜色素上皮組織也存在神經(jīng)干細(xì)胞”,對(duì)此種干細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)后能得到多種細(xì)胞(如圖所示)。下列敘述正確的是(

)A.圖中所示過程中細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)會(huì)發(fā)生改變B.圖中的性細(xì)胞和神經(jīng)元細(xì)胞,蛋白質(zhì)的種類完全不同C.分化后的細(xì)胞中,某些細(xì)胞器的數(shù)量會(huì)有差異D.圖中過程是可逆的【答案】C【分析】圖示表示干細(xì)胞分化形成不同的組織細(xì)胞。細(xì)胞分化的原因是基因的選擇性表達(dá)。同一個(gè)體的兩個(gè)細(xì)胞不同的直接原因是蛋白質(zhì)不同,根本原因是mRNA不同;兩個(gè)個(gè)體不同的直接原因是蛋白質(zhì)不同,根本原因是DNA不同。【詳解】A、圖中所示過程屬于細(xì)胞分化,其實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá),該過程中細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變,A錯(cuò)誤;B、圖中的性細(xì)胞和神經(jīng)元細(xì)胞的mRNA和蛋白質(zhì)不完全相同,而不是完全不同,B錯(cuò)誤;C、分化后的細(xì)胞中某些細(xì)胞器的數(shù)量會(huì)有差異,如心肌細(xì)胞中線粒體多,胰腺細(xì)胞中高爾基體多,C正確;D、細(xì)胞分化是一種持久性的變化,一般來說分化的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài),直到死亡,也就是說細(xì)胞分化具有不可逆性,D錯(cuò)誤。故選C。8.骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSC)在某些誘導(dǎo)劑作用下可分化成心肌細(xì)胞,在心臟類疾病的治療中擁有廣闊的應(yīng)用前景。在細(xì)胞培養(yǎng)的過程中,通過檢測(cè)細(xì)胞中基因的表達(dá)產(chǎn)物可以判斷細(xì)胞的分化方向??蒲腥藛T研究丹酚酸B(丹參提取物)對(duì)BMSC分化的影響,從大鼠體內(nèi)分離BMSC并進(jìn)行多代培養(yǎng),用一定濃度的丹酚酸B處理一段時(shí)間后,與對(duì)照組相比,實(shí)驗(yàn)組中與分化為心肌細(xì)胞相關(guān)的關(guān)鍵基因的mRNA含量明顯增加。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.在使用丹酚酸B和生理鹽水處理細(xì)胞前,需對(duì)兩種試劑進(jìn)行滅菌處理B.原代培養(yǎng)的BMSC出現(xiàn)接觸抑制時(shí),需要用胃蛋白酶處理并進(jìn)行分瓶培養(yǎng)C.BMSC與誘導(dǎo)多能干細(xì)胞都是具有分裂能力的細(xì)胞,且具有一定的分化潛能D.推測(cè)丹酚酸B是通過促進(jìn)相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄來促進(jìn)BMSC分化為心肌細(xì)胞【答案】B【分析】動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)條件:(1)無菌、無毒的環(huán)境:①消毒、滅菌②添加一定量的抗生素③定期更換培養(yǎng)液,以清除代謝廢物。(2)營養(yǎng)物質(zhì):糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、微量元素等,還需加入血清、血漿等天然物質(zhì)。(3)溫度和pH:哺乳動(dòng)物多以36.5℃為宜,最適pH為7.2-7.4。(4)氣體環(huán)境:95%空氣(細(xì)胞代謝必需的)和5%的CO2(維持培養(yǎng)液的pH。)【詳解】A、動(dòng)物細(xì)胞工程中,應(yīng)注意無菌操作,在使用丹酚酸B和生理鹽水處理細(xì)胞前,需對(duì)兩種試劑進(jìn)行滅菌處理,A正確;B、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的pH為7.2-7.4,胃蛋白酶在此條件下會(huì)變性失活,故原代培養(yǎng)的BMSC出現(xiàn)接觸抑制時(shí),需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理并進(jìn)行分瓶培養(yǎng),B錯(cuò)誤;C、BMSC與誘導(dǎo)多能干細(xì)胞都是具有分裂能力的細(xì)胞,且具有一定的分化潛能,故能在某些誘導(dǎo)劑作用下可分化成心肌細(xì)胞,C正確;D、基因轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程,分析題意可知,用一定濃度的丹酚酸B處理一段時(shí)間后,與對(duì)照組相比,實(shí)驗(yàn)組中與分化為心肌細(xì)胞相關(guān)的關(guān)鍵基因的mRNA含量明顯增加,故據(jù)此推測(cè)丹酚酸B是通過促進(jìn)相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄來促進(jìn)BMSC分化為心肌細(xì)胞,D正確。故選B。9.我國研究人員創(chuàng)造出一種新型干細(xì)胞——異種雜合二倍體胚胎干細(xì)胞,具體研究過程如下圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A.異源二倍體ES中沒有同源染色體和等位基因B.圖中的單倍體ES應(yīng)取自原腸胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞C.ES細(xì)胞在功能上表現(xiàn)為具有發(fā)育的全能性D.將精子培育成單倍體囊胚2,需要用到核移植技術(shù)【答案】B【分析】題圖所示①為小鼠的卵細(xì)胞體外培養(yǎng)到囊胚時(shí)期,取內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞培養(yǎng)成孤雌單倍體ES細(xì)胞,②③將大鼠精子的核移植到去核卵母細(xì)胞中,體外培養(yǎng)到囊胚時(shí)期,取內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞培養(yǎng)成孤雄單倍體ES細(xì)胞,兩種ES細(xì)胞融合成異種雜合二倍體胚胎干細(xì)胞。由于大鼠和小鼠是不同物種,存在生殖隔離,因此自然情況下配子往往無法完成受精作用,人們?yōu)榱搜芯浚眉?xì)胞融合技術(shù)創(chuàng)造出了雜合細(xì)胞?!驹斀狻緼、由于大鼠和小鼠是不同物種,二者細(xì)胞中染色體形態(tài)、所含的基因都不相同,所以異源二倍體ES中沒有同源染色體和等位基因,A正確;B、由圖可知單倍體ES應(yīng)取自囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞,B錯(cuò)誤;C、囊胚的內(nèi)團(tuán)細(xì)胞在功能上表現(xiàn)為具有發(fā)育的全能性,C正確;D、由圖可知,②③先將精子核植到去核卵母細(xì)胞中,形成重組細(xì)胞,再體外培養(yǎng)到單倍體囊胚2,用到了核移植技術(shù),D正確。故選B。10.“細(xì)胞核重編程”技術(shù)可將人類成熟的體細(xì)胞重新誘導(dǎo)回干細(xì)胞狀態(tài),使其具備再分化形成多種類型細(xì)胞的能力。該技術(shù)可應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué),下圖為其操作流程模式圖,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.多功能干細(xì)胞與心肌細(xì)胞的基因組成不同,基因表達(dá)情況也不同B.多功能干細(xì)胞比神經(jīng)細(xì)胞更容易表達(dá)出全能性C.該技術(shù)可用于治療因胰島B細(xì)胞受損而引起的糖尿病D.該項(xiàng)研究為臨床上解決器官移植的免疫排斥反應(yīng)帶來希望【答案】A【分析】細(xì)胞分化是指在個(gè)體發(fā)育中,由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài),結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。細(xì)胞分化使細(xì)胞的種類增多,功能趨于專門化。細(xì)胞分化過程遺傳物質(zhì)不變,只是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果?!驹斀狻緼、多功能干細(xì)胞與心肌細(xì)胞是由同一個(gè)受精卵發(fā)育而來的,基因組成相同,但由于發(fā)生了分化,基因的表達(dá)情況不同,A錯(cuò)誤;B、據(jù)圖可知,多功能干細(xì)胞的分化程度較低,故比神經(jīng)細(xì)胞更容易表達(dá)出全能性,B正確;C、據(jù)圖可知,多功能干細(xì)胞可被定向誘導(dǎo)為胰島細(xì)胞,故該技術(shù)可用于治療因胰島B細(xì)胞受損而引起的糖尿病,C正確;D、該技術(shù)可將人類成熟的體細(xì)胞重新誘導(dǎo)回干細(xì)胞狀態(tài),使其具備再分化形成多種類型細(xì)胞的能力,故該項(xiàng)研究為臨床上解決器官移植的免疫排斥反應(yīng)帶來希望,D正確。故選A。11.下面是小鼠孤雌生殖和孤雄生殖的示意圖。用化學(xué)方法激活小鼠成熟的卵母細(xì)胞得到phESC(孤雌單倍體干細(xì)胞),然后通過基因編輯技術(shù)使phESC中的3個(gè)基因沉默,phESC的細(xì)胞核狀態(tài)便可接近精子細(xì)胞核的狀態(tài),如圖1。用化學(xué)方法激活小鼠的精子得到ahESC(孤雄單倍體干細(xì)胞),然后對(duì)ahESC中的8個(gè)基因進(jìn)行編輯,ahESC的細(xì)胞核便具有卵細(xì)胞核的特點(diǎn),如圖2。下列說法錯(cuò)誤的是()A.a(chǎn)hESC與精子和去核卵母細(xì)胞融合后,得到的融合細(xì)胞的性染色體組成是XY、YYB.卵母細(xì)胞轉(zhuǎn)化為phESC的過程類似于植物組織培養(yǎng)中的脫分化過程C.只需要雌性小鼠便可獲得孤雌小鼠,而只依賴雄性小鼠不能得到孤雄小鼠D.用促性腺激素對(duì)雌性小鼠進(jìn)行超數(shù)排卵處理處理可得到大量卵母細(xì)胞【答案】A【分析】動(dòng)物細(xì)胞融合,是使兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的技術(shù),融合后形成的雜交細(xì)胞具有原來兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞的遺傳信息。在一定的激素和營養(yǎng)等條件的誘導(dǎo)下,外植體可脫分化形成愈傷組織。在脫分化過程中,植物細(xì)胞的分化程度逐漸降低,全能性逐漸升高。用促性腺激素對(duì)雌性小鼠進(jìn)行超數(shù)排卵處理,可得到大量卵母細(xì)胞?!驹斀狻緼、孤雄單倍體干細(xì)胞ahESC是由精子(含X染色體或含Y染色體)培育形成的,其與精子和去核卵母細(xì)胞融合時(shí),若ahESC(含X染色體或含Y染色體)與含X染色體的精子融合,則會(huì)形成XX或XY性染色體組成,若ahESC(含X染色體或含Y染色體)與含Y染色體的精子融合,則會(huì)形成XY或YY性染色體組成,綜上所述,ahESC與精子和去核卵母細(xì)胞融合后,得到的融合細(xì)胞的性染色體組成是XY、YY、XX,A錯(cuò)誤;B、卵母細(xì)胞轉(zhuǎn)化為phESC的過程中,細(xì)胞的分化程度降低,因此類似于植物組織培養(yǎng)中的脫分化過程,B正確;C、由圖可知,孤雌小鼠培育過程中不需要精子參與,但是孤雄小鼠培育過程中需要去核卵母細(xì)胞參與,因此只需要雌性小鼠便可獲得孤雌小鼠,而只依賴雄性小鼠不能得到孤雄小鼠,C正確;D、為了獲得較多卵母細(xì)胞,可以用促性腺激素對(duì)雌性小鼠進(jìn)行處理,使其超數(shù)排卵,D正確。故選A。12.南開大學(xué)藥物化學(xué)生物國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室課題組已經(jīng)成功建立了小鼠單倍體胚胎干細(xì)胞系。相比傳統(tǒng)的胚胎干細(xì)胞,其具有純合子的特色,即能夠從基因型直接顯示表型。如圖是單倍體胚胎干細(xì)胞系獲得過程,下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.單倍體胚胎干細(xì)胞系是探索隱性遺傳基因功能的絕佳工具細(xì)胞B.過程①中對(duì)獲取的精子需在ATP培養(yǎng)液中處理后才能用于受精C.過程②中獲得的“早期胚胎”中的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞具有全能性D.圖中單倍體的胚胎干細(xì)胞不存在同源染色體但可進(jìn)行有絲分裂【答案】B【分析】胚胎工程指對(duì)動(dòng)物早期胚胎或配子所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù),如體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。經(jīng)過處理后獲得的胚胎,還需移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)產(chǎn)生后代,以滿足人類的各種需求?!驹斀狻緼、單倍體胚胎干細(xì)胞系具有純合子的特點(diǎn),即能夠從基因型直接顯示表型,是探索隱性遺傳基因功能的絕佳工具細(xì)胞,A正確;B、剛排出的精子,不能立即與卵子結(jié)合,而必須經(jīng)獲能處理,一般用肝素或Ca2+載體等處理,才能獲得受精能力,獲能不是在ATP培養(yǎng)中處理,B錯(cuò)誤;C、過程②是早期胚胎發(fā)育,分裂和分化,囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞具有全能性,C正確;D、所得的單倍體的胚胎干細(xì)胞不存在同源染色體,但可以進(jìn)行有絲分裂,D正確。故選B。二、多選題13.有研究表明“漸凍癥”是由于運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元合成了某種毒蛋白,阻礙了軸突內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的流動(dòng)。最新研究結(jié)果表明,利用誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)制作前驅(qū)細(xì)胞,移植給漸凍癥實(shí)驗(yàn)鼠,能延長其壽命。下列相關(guān)描述錯(cuò)誤的是(

)A.由iPS細(xì)胞分化形成的多種細(xì)胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生改變B.神經(jīng)沖動(dòng)在神經(jīng)元軸突上的傳導(dǎo)是雙向的C.運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元軸突營養(yǎng)物質(zhì)流動(dòng)受阻,影響K+、Na+離子轉(zhuǎn)運(yùn)D.植入神經(jīng)干細(xì)胞,恢復(fù)受損的運(yùn)動(dòng)功能,也許會(huì)在一定程度上使“漸凍癥”病情改善【答案】AB【分析】1、細(xì)胞分化的結(jié)果是形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能不同的細(xì)胞,使細(xì)胞的種類增多,其實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。2、iPS細(xì)胞的功能類似于胚胎干細(xì)胞?!驹斀狻緼、細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá),因此iPS細(xì)胞分化成的多種細(xì)胞中核DNA相同,A錯(cuò)誤;B、神經(jīng)元軸突上具有突觸結(jié)構(gòu),神經(jīng)沖動(dòng)在神經(jīng)元軸突上的傳導(dǎo)是單向的,B錯(cuò)誤;C、運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元軸突營養(yǎng)物質(zhì)流動(dòng)受阻,影響K+、Na+的跨膜運(yùn)輸,C正確;D、植入神經(jīng)干細(xì)胞,誘導(dǎo)分化成前驅(qū)細(xì)胞,恢復(fù)受損的運(yùn)動(dòng)功能,也許會(huì)在一定程度上使“漸凍癥”病情改善,D正確。故選AB。14.我國科研團(tuán)隊(duì)使用一種無轉(zhuǎn)基因、快速和可控的方法將人類多能干細(xì)胞(PSC)轉(zhuǎn)化成為8細(xì)胞階段全能性胚胎樣細(xì)胞(簡稱8CLC,相當(dāng)于受精卵發(fā)育3天狀態(tài)的全能干細(xì)胞)。下列相關(guān)敘述正確的是(

)A.8CLC的全能性高于PSC,體外培養(yǎng)時(shí)可能誘導(dǎo)分化為造血干細(xì)胞B.有絲分裂后期的8CLC中著絲粒分裂,細(xì)胞中含有92條染色體C.PSC轉(zhuǎn)化為8CLC的過程中發(fā)生了細(xì)胞內(nèi)多種基因的選擇性表達(dá)D.8CLC發(fā)育為人類胚胎的過程中細(xì)胞不斷分裂,但不會(huì)發(fā)生凋亡【答案】ABC【分析】有絲分裂過程:(1)間期:進(jìn)行DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成;(2)前期:核膜、核仁逐漸解體消失,出現(xiàn)紡錘體和染色體;(3)中期:染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰;(4)后期:著絲粒分裂,姐妹染色單體分開成為染色體,并均勻地移向兩極;(5)末期:核膜、核仁重建、紡錘體和染色體消失?!驹斀狻緼、8CLC相當(dāng)于受精卵發(fā)育3天狀態(tài)的全能干細(xì)胞,其全能性高于PSC(多能干細(xì)胞),在體外對(duì)全能干細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)時(shí),可能誘導(dǎo)分化出多種干細(xì)胞,包括造血干細(xì)胞,A正確;B、人類細(xì)胞含有46條染色體,在有絲分裂后期由于著絲粒分裂,染色體數(shù)目加倍會(huì)出現(xiàn)92條染色體,B正確;C、細(xì)胞分化(或脫分化)都是細(xì)胞內(nèi)基因選擇性表達(dá)的結(jié)果,即PSC轉(zhuǎn)化為8CLC的過程中發(fā)生了細(xì)胞內(nèi)多種基因的選擇性表達(dá),C正確;D、8CLC發(fā)育為人類胚胎的過程中細(xì)胞不斷分裂,同時(shí)也有細(xì)胞的凋亡,因?yàn)榧?xì)胞凋亡是細(xì)胞正常的生命現(xiàn)象,D錯(cuò)誤。故選ABC。15.漸凍癥(ALS)是一種慢性運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元疾病,患者運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元損傷之后,可導(dǎo)致包括延髓支配的部分肌肉、四肢、軀干、胸部、腹部的肌肉逐漸無力和萎縮,已知健康的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞可以保護(hù)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元。近期,科學(xué)家研究開發(fā)了一種聯(lián)合干細(xì)胞治療和基因治療的新療法,用神經(jīng)干細(xì)胞來合成一種保護(hù)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的蛋白質(zhì)一膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(GDNF),促進(jìn)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的存活。以下相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.新療法是利用神經(jīng)干細(xì)胞分化出新的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元替代死亡的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元B.神經(jīng)干細(xì)胞在患者體內(nèi)可分化出神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞保護(hù)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元C.肌肉細(xì)胞合成GDNF屬于基因的選擇性表達(dá)D.推測(cè)神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞具有支持、保護(hù)、營養(yǎng)和修復(fù)神經(jīng)元的功能【答案】AC【分析】由于神經(jīng)遞質(zhì)只存在于突觸小體的突觸小泡中,只能由突觸前膜釋放作用于突觸后膜,使下一個(gè)神經(jīng)元產(chǎn)生興奮或抑制,因此興奮在神經(jīng)元之間的傳遞只能是單向的.在神經(jīng)纖維上,靜息狀態(tài)下的膜電位是外正內(nèi)負(fù),受到刺激產(chǎn)生興奮以后,膜電位轉(zhuǎn)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正,產(chǎn)生興奮?!驹斀狻緼、科學(xué)家開發(fā)的新療法是利用神經(jīng)干細(xì)胞產(chǎn)生的GDNF,促進(jìn)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的存活,并起保護(hù)等作用,而非直接分化出新的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元,A錯(cuò)誤;B、神經(jīng)干細(xì)胞可分化成多種神經(jīng)細(xì)胞,故可分化出星形膠質(zhì)細(xì)胞,B正確;C、神經(jīng)干細(xì)胞合成GDNF屬于基因的選擇性表達(dá),肌肉細(xì)胞雖有控制合成GDNF的基因,但無法表達(dá),C錯(cuò)誤;D、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞具有支持、保護(hù)、修復(fù)和營養(yǎng)神經(jīng)元的功能,D正確。故選AC。16.中國科學(xué)院使用單倍體胚胎干細(xì)胞和基因編輯技術(shù)創(chuàng)造出了一種特殊的“染色體融合”小鼠,他們利用3種不同染色體的整合方案人為編輯染色體,將實(shí)驗(yàn)小鼠標(biāo)準(zhǔn)的40條染色體改造為38條。圖中展示的是該操作的流程,其中1過程是進(jìn)行染色體整合,2過程是將一個(gè)細(xì)胞注入另一個(gè)細(xì)胞。下列相關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是(

)A.1過程中發(fā)生的變異為染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)量變異B.2過程利用的方法是顯微注射,隨機(jī)將3種不同染色體整合細(xì)胞進(jìn)行融合C.4是內(nèi)細(xì)胞團(tuán),將來發(fā)育為胎膜和胎盤D.在進(jìn)行5前需要對(duì)受體小鼠進(jìn)行免疫檢測(cè),防止小鼠對(duì)移植胚胎的排斥【答案】BCD【分析】該實(shí)驗(yàn)的流程是首先對(duì)單倍體干細(xì)胞中染色體(20條)進(jìn)行融合,變成19條染色體,經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)后得到大量相同細(xì)胞,然后通過顯微注射將一個(gè)細(xì)胞注入相同的另一個(gè)細(xì)胞,使染色體數(shù)量加倍變?yōu)?8條,最終培養(yǎng)成為一個(gè)小鼠個(gè)體?!驹斀狻緼、1過程中發(fā)生了染色體數(shù)量的變異,從20條變?yōu)?9條,且在融合的過程中,進(jìn)行染色體整合,存在染色體結(jié)構(gòu)的變異,A正確;B、2過程的目的是使染色體數(shù)量加倍,使用方法是顯微注射,需要對(duì)兩個(gè)相同的單倍體細(xì)胞進(jìn)行融合操作,B錯(cuò)誤;C、4是滋養(yǎng)層細(xì)胞,C錯(cuò)誤;D、小鼠子宮對(duì)外來的胚胎一般沒有免疫排斥,所以不需要進(jìn)行免疫檢測(cè),D錯(cuò)誤。故選BCD。三、綜合題17.如圖是科學(xué)家通過誘導(dǎo)黑鼠體細(xì)胞去分化獲得誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞(iPS細(xì)胞),繼而利用iPS細(xì)胞培育出與黑鼠遺傳特性相同的克隆鼠的流程。回答下列有關(guān)問題:(1)圖中黑鼠體細(xì)胞在誘導(dǎo)因子的作用下轉(zhuǎn)化為iPS細(xì)胞的過程與植物組織培養(yǎng)中的________過程類似。該過程結(jié)束后,細(xì)胞的全能性_________(填“提高”或“降低”)。(2)從黑鼠體內(nèi)獲得體細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),必須保證環(huán)境是__________的,培養(yǎng)液需定期更換,原因是_________。將它們置于含有_________的混合氣體的CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)(3)將重組囊胚移入白鼠子宮內(nèi)的技術(shù)為_________,克隆鼠X的體色為_________??茖W(xué)家又利用圖中的三只鼠(黑鼠作為體細(xì)胞供體)通過核移植技術(shù)得到克隆鼠Y,克隆鼠X和克隆鼠Y的性狀不完全相同,若不考慮環(huán)境因素的影響,造成該現(xiàn)象的原因可能是________?!敬鸢浮?1)脫分化提高(2)無菌、無毒細(xì)胞代謝物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害95%空氣+5%CO2(3)胚胎移植黑鼠核移植技術(shù)需要卵細(xì)胞,卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基因?qū)π誀钣幸欢ㄓ绊憽痉治觥?、哺乳動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞簡稱ES或EK細(xì)胞,來源于早期胚胎或從原始性腺中分離出來。2、胚胎干細(xì)胞的特點(diǎn):具有胚胎細(xì)胞的特性,在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小,細(xì)胞核大,核仁明顯;在功能上,具有發(fā)育的全能性,可分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。另外,在體外培養(yǎng)的條件下,可以增殖而不發(fā)生分化,可進(jìn)行冷凍保存,也可進(jìn)行遺傳改造。【詳解】(1)黑鼠體細(xì)胞在誘導(dǎo)因子的作用下轉(zhuǎn)化為iPS細(xì)胞的過程與植物組織培養(yǎng)中的脫分化過程類似,是組織細(xì)胞恢復(fù)分裂能力的過程。iPS細(xì)胞與小鼠內(nèi)細(xì)胞團(tuán)一樣,具有全能性,該過程結(jié)束后,細(xì)胞的全能性提高。(2)細(xì)胞培養(yǎng)過程中首先要保證被培養(yǎng)的細(xì)胞處于無菌、無毒的環(huán)境中,培養(yǎng)液中除了營養(yǎng)物質(zhì)外還要添加一定量的血清、血漿等天然成分;培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)液需定期更換,防止細(xì)胞代謝物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害,細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),將其置于含有95%空氣加5%CO2的混合氣體的培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。(3)將重組囊胚移入白鼠子宮內(nèi)的技術(shù)為胚胎移植,克隆屬于無性繁殖,iPS細(xì)胞來自黑鼠,克隆鼠X的體色為黑色,上述技術(shù)流程中提供胚胎的灰鼠和代孕白鼠都是雌鼠,可以是雄鼠的是體細(xì)胞供體黑鼠和克隆鼠X,其顏色都是黑色。若要利用圖中的三只鼠(黑鼠作為體細(xì)胞供體)通過核移植技術(shù)得到克隆鼠Y,不考慮環(huán)境因素的影響,克隆鼠X和克隆鼠Y的性狀不是完全相同,因?yàn)榭寺∈骕的細(xì)胞質(zhì)基因來源于黑鼠的卵細(xì)胞,克隆鼠Y的細(xì)胞質(zhì)基因來源于灰鼠的卵細(xì)胞,卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基因?qū)π誀钣幸欢ㄓ绊憽?8.科學(xué)家通過誘導(dǎo)黑鼠體細(xì)胞去分化獲得誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(iPS),繼而利用iPS細(xì)胞培養(yǎng)出克隆鼠,流程如下圖所示。請(qǐng)回答:(1)進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),用_____________法對(duì)從黑鼠體內(nèi)獲得的成塊組織進(jìn)行處理,分散成單個(gè)細(xì)胞;與成塊組織相比,分散成單個(gè)細(xì)胞后容易培養(yǎng),原因是_______________。(答出1點(diǎn)即可)(2)對(duì)黑鼠體細(xì)胞進(jìn)行的初次培養(yǎng)稱為____________,細(xì)胞貼壁生長到一定階段會(huì)發(fā)生接觸抑制,接觸抑制是指______________。(3)圖中重組囊胚通過___________技術(shù)移入白鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育,克隆鼠的遺傳特性與黑鼠相同,理由是________________。(4)對(duì)iPS細(xì)胞進(jìn)行定向誘導(dǎo)分化后可用于疾病的治療等。若誘導(dǎo)iPS細(xì)胞定向分化為生殖細(xì)胞的技術(shù)發(fā)展成熟,該技術(shù)可能的應(yīng)用有_________________。(至少答出2點(diǎn))【答案】(1)胰蛋白酶(或膠原蛋白酶或機(jī)械)細(xì)胞所需的營養(yǎng)容易供應(yīng),其代謝廢物容易排出;在細(xì)胞水平操作的技術(shù)容易實(shí)現(xiàn)。(2)原代培養(yǎng)當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時(shí),細(xì)胞通常會(huì)出現(xiàn)停止分裂增殖的現(xiàn)象(3)胚胎移植克隆鼠是由黑鼠體細(xì)胞去分化獲得的誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(iPS)發(fā)育而來,其遺傳物質(zhì)與黑鼠相同(4)用于治療不孕癥;獲得足夠量的生殖細(xì)胞來進(jìn)行瀕危物種的克隆研究;獲得生殖細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操作,再經(jīng)過受精、胚胎發(fā)育等過程來獲得轉(zhuǎn)基因動(dòng)物?!痉治觥繐?jù)圖分析,從黑鼠體內(nèi)獲得體細(xì)胞后,脫分化形成多能干細(xì)胞;從灰鼠體內(nèi)提取出2-細(xì)胞胚胎,經(jīng)過特殊處理形成囊胚,將多能干細(xì)胞移植到囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán),形成重組胚胎,移植到白鼠子宮,形成克隆鼠?!驹斀狻浚?)用胰蛋白酶(或膠原蛋白酶或機(jī)械)處理從黑鼠體內(nèi)獲得的成塊組織進(jìn)行處理,分散成單個(gè)細(xì)胞,然后進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)。由于分散的細(xì)胞所需的營養(yǎng)容易供應(yīng),其代謝廢物容易排出;在細(xì)胞水平操作的技術(shù)容易實(shí)現(xiàn),所以分散成單個(gè)細(xì)胞后容易培養(yǎng)。(2)從黑鼠體內(nèi)獲得體細(xì)胞后,對(duì)其進(jìn)行的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng),培養(yǎng)的細(xì)胞在貼壁成長至充滿培養(yǎng)皿底時(shí)停止分裂,這種現(xiàn)象稱為接觸抑制。(3)重組囊胚通過胚胎移植技術(shù)移入白鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育產(chǎn)出克隆黑鼠,該技術(shù)屬于生殖性克隆。由于克隆鼠是由黑鼠體細(xì)胞去分化獲得的誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(iPS)發(fā)育而來,所以其遺傳物質(zhì)與黑鼠相同。(4)若誘導(dǎo)iPS細(xì)胞定向分化為生殖細(xì)胞的技術(shù)發(fā)展成熟,該技術(shù)用于治療不孕癥;獲得足夠量的生殖細(xì)胞來進(jìn)行瀕危物種的克隆研究;獲得生殖細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操作,再經(jīng)過受精、胚胎發(fā)育等過程來獲得轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。19.綠色熒光蛋白在紫外線的照射下能發(fā)出綠色熒光,最初是在一種海蜇中被發(fā)現(xiàn)的。轉(zhuǎn)綠色熒光基因(Gfp)的幼鼠在紫外光下能發(fā)出綠色熒光。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),綠色熒光蛋白可以幫助了解細(xì)胞工作的機(jī)制,通過尋找熒光便可知道基因何時(shí)以及為什么“開啟”,這項(xiàng)成就被稱為“21世紀(jì)的顯微鏡”。下圖表示轉(zhuǎn)基因綠色熒光小鼠的培育過程,圖中Neo基因編碼的產(chǎn)物能分解G418,G418是一類對(duì)原核細(xì)胞和真核細(xì)胞都有毒性的抗生素。回答下列有關(guān)問題:(1)將綠色熒光蛋白基因與目的基因連接組成的融合基因轉(zhuǎn)入細(xì)胞內(nèi),表達(dá)出的蛋白質(zhì)就會(huì)帶有經(jīng)色熒光,觀察綠色熒光就可以追蹤目的基因編碼的蛋白質(zhì),直觀地揭示微觀世界的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。這項(xiàng)技術(shù)中需要_______等工具酶。(2)從______中可以提取胚胎干細(xì)胞;步驟②和⑤都需要用_______法,分別實(shí)現(xiàn)將基因表達(dá)載體導(dǎo)入胚胎干細(xì)胞、將轉(zhuǎn)基因細(xì)胞導(dǎo)入囊胚。(3)步驟⑤應(yīng)把轉(zhuǎn)基因胚胎干細(xì)胞導(dǎo)入囊胚的_______,讓轉(zhuǎn)基因干細(xì)胞與這些細(xì)胞一起發(fā)育成胎兒;若幼鼠_________,則說明Gfp基因在幼鼠體內(nèi)成功表達(dá)。(4)據(jù)圖分析,Neo基因在轉(zhuǎn)基因綠色熒光小鼠的培育過程中發(fā)揮作用的機(jī)理是_________?!敬鸢浮?1)限制酶和DNA連接酶(2)早期胚胎顯微注射(3)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)在紫外光下能發(fā)出綠色熒光(4)將Neo基因作為標(biāo)記基因,用加有G418的選擇培養(yǎng)液篩選出的轉(zhuǎn)基因胚胎干細(xì)胞一般是能存活且含有目的基因的細(xì)胞【分析】1、基因工程是指按照人們的愿望,進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì),通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因技術(shù),賦予生物以新的遺傳特性,創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品?;蚬こ淌窃贒NA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的,又叫做DNA重組技術(shù)?;蚬こ痰幕静僮鞒绦颍旱谝徊剑耗康幕虻墨@?。坏诙剑夯虮磉_(dá)載體的構(gòu)建;第三步:將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞;第四步:目的基因的檢測(cè)和表達(dá)。2、胚胎工程是指對(duì)動(dòng)物早期胚胎或配子所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù),如體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。經(jīng)過處理后獲得的胚胎,還需移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代,以滿足人類的各種需求?!驹斀狻浚?)過程①是基因表達(dá)載體的構(gòu)建,該過程所使用的工具酶有限制酶、DNA連接酶,其中限制酶使目的基因和運(yùn)載體產(chǎn)生相同黏性末端,DNA連接酶將目的基因和運(yùn)載體進(jìn)行連接。(2)從早期胚胎中可以提取胚胎干細(xì)胞。過程②是將目的基因?qū)肱咛ジ杉?xì)胞(動(dòng)物細(xì)胞),常用的方法是顯微注射法;過程⑤則是通過顯微注射將導(dǎo)入了目的基因的細(xì)胞注入囊胚中。這兩個(gè)過程都用到了顯微注射法。(3)囊胚期的細(xì)胞開始分化,其中個(gè)體較大的細(xì)胞叫內(nèi)細(xì)胞團(tuán),該細(xì)胞將來發(fā)育成胎兒的各種組織,因此步驟⑤應(yīng)該將細(xì)胞注射入囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)位置,該處細(xì)胞將發(fā)育成各種組織,進(jìn)而發(fā)育為胎兒。通過步驟⑥為胚胎移植,移植的胚胎能在代孕母鼠體內(nèi)存活的生理基礎(chǔ)是受體子宮對(duì)外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),且供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系,受體子宮為胚胎發(fā)育提供了所需的環(huán)境。從轉(zhuǎn)基因小鼠體內(nèi)提取蛋白質(zhì),可利用抗原和抗體特異性結(jié)合的原理,用抗原-抗體雜交法可以檢測(cè)目的基因是否表達(dá)成功,若幼鼠體內(nèi)產(chǎn)生綠色熒光蛋白,說明相關(guān)基因表達(dá)成功。(4)Neo基因是質(zhì)粒中的標(biāo)記基因,是一種抗生素抗性基因,能通過基因編碼產(chǎn)物分解G418這種抗生素,因而可以用含有G418的培養(yǎng)基培養(yǎng)受體細(xì)胞,從而對(duì)受體細(xì)胞中是否含有目的基因進(jìn)行鑒定,從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來。20.2006年,科學(xué)家利用病毒載體將四個(gè)轉(zhuǎn)錄因子(Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc)的組合轉(zhuǎn)入分化的體細(xì)胞中,使其重編程而得到的類似胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞類型,稱為誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)。2007年11月,由中國科學(xué)家俞君英領(lǐng)銜的Thompson實(shí)驗(yàn)室報(bào)道,利用iPS技術(shù)同樣可以誘導(dǎo)人皮膚纖維母細(xì)胞成為幾乎與胚胎干細(xì)胞完全一樣的多能干細(xì)胞。從ES細(xì)胞到iPS細(xì)胞,為早期胚胎發(fā)育的基礎(chǔ)研究提供了一種新的體外研究系統(tǒng),有助于我們了解早期胚胎發(fā)育和疾病發(fā)生之間的關(guān)系,以及研究和治療出生缺陷和各種發(fā)育疾病,也使個(gè)體化器官再生最終有可能成為現(xiàn)實(shí)。下圖1表示的是我國科學(xué)家獲得iPS細(xì)胞,再將iPS細(xì)胞轉(zhuǎn)入小鼠乙體內(nèi)培養(yǎng)的過程,圖2表示研究人員利用小鼠(2N=40)獲取單倍體胚胎干細(xì)胞的一種方法。請(qǐng)回答下列問題:(1)圖1過程中,小鼠的成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)閕PS細(xì)胞,類似于植物組織培養(yǎng)中的______過程。(2)研究人員發(fā)現(xiàn),將iPS細(xì)胞團(tuán)注射到缺乏T細(xì)胞的小鼠體內(nèi),細(xì)胞團(tuán)能繼續(xù)生長。由此可推測(cè)圖1中iPS細(xì)胞團(tuán)逐漸退化的原因可能是小鼠乙發(fā)生______反應(yīng),使得iPS細(xì)胞團(tuán)失去生命力。(3)圖2中,研究人員給小鼠丙注射了促性腺激素,目的是使其______,再利用SrCl2溶液處理、激活卵母細(xì)胞,并體外培養(yǎng)至_______(填圖2中的序號(hào)及名稱),再篩選出________。(4)研究發(fā)現(xiàn),單倍體胚胎干細(xì)胞有發(fā)育全能性,其分化過程從分子水平上看是_______的結(jié)果。該技術(shù)培育的單倍體動(dòng)物可成為研究_______(填“顯性基因”或“隱性基因”)功能的理想細(xì)胞模型。為提高胚胎的利用率,可以采用_______技術(shù),選用發(fā)育良好、形態(tài)正常的_______階段的胚胎進(jìn)行操作,在操作時(shí)應(yīng)注意______,以保證胚胎的成活率。胚胎工程最后一道工序的實(shí)質(zhì)是________。(5)結(jié)合文中信息,下列可以應(yīng)用iPS細(xì)胞實(shí)現(xiàn)的有。A.利用iPS細(xì)胞研究完整的哺乳動(dòng)物胚胎體外發(fā)育過程B.利用iPS細(xì)胞分化獲得神經(jīng)元,用于治療阿爾茨海默病C.誘導(dǎo)人的iPS細(xì)胞形成原腸胚并植入子宮,使其進(jìn)一步發(fā)育成新個(gè)體D.利用iPS細(xì)胞誘導(dǎo)形成疾病模型細(xì)胞,對(duì)藥物的安全性和有效性進(jìn)行檢測(cè)【答案】(1)脫分化(2)免疫排斥(3)超數(shù)排卵④囊胚期單倍體胚胎干細(xì)胞(4)基因選擇性表達(dá)隱性基因胚胎分割桑葚胚或囊胚將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移(5)BD【分析】進(jìn)行胚胎分割時(shí),應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚,對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育?!驹斀狻浚?)脫分化是指離體培養(yǎng)條件下,使一個(gè)已分化的細(xì)胞回復(fù)到原來未分化狀態(tài)或分生組織狀態(tài)或者胚性細(xì)胞狀態(tài)的過程,題圖1過程中,成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)閕PS細(xì)胞,即從高度分化的細(xì)胞形成分化程度低的細(xì)胞,過程類似于植物組織培養(yǎng)中的脫分化過程。(2)T細(xì)胞是細(xì)胞免疫中主要發(fā)揮免疫作用的細(xì)胞,將iPS細(xì)胞團(tuán)注射入缺乏T細(xì)胞的小鼠體內(nèi),不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),細(xì)胞團(tuán)能繼續(xù)生長,由此可推測(cè)題圖1中iPS細(xì)胞團(tuán)逐漸退

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