Question

2006年山中伸弥等科学家把4个与胚胎发育相关的特异性基因导入成年小鼠细胞，使其变成胚胎干细胞样细胞，他们把这些细胞命名为诱导多潜能干细胞（iPS细胞）．某科研小组将某一胚胎的ES细胞和小鼠成纤维细胞诱导形成的iPS细胞分别移入遗传背景相同的小鼠体内，结果如图所示．

（1）图一中的ES细胞来源于囊胚中的

 

（填数字）；图二中成纤维细胞转变为iPS细胞，类似于植物组织培养中的

 

过程，成纤维细胞一般选择传代培养10代以内的细胞，其原因是

 

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（2）与图一相比，图二中将导入特异性外源基因的细胞种植于饲养层细胞上获得iPS细胞团，从伦理学角度分析，其优势是

 

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（3）克隆培养iPS细胞时，需要加入一定量的

 

，以防止杂菌污染．早期研究发现在 iPS 细胞诱导培养的过程中会出现大量不具备干细胞功能的细胞，若用维生素 C 处理，能显著提高iPS细胞的诱导成功率，其原因是

 

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（4）研究人员将iPS细胞团注射入缺乏T细胞的小鼠体内，细胞团能继续生长．由此可推测图二中iPS细胞团逐渐退化的原因是

 

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Answer 1

考点：胚胎干细胞的研究与应用,动物细胞与组织培养过程

专题：

分析：胚胎干细胞
1、胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或原始性腺（即囊胚期的内细胞团）．
2、特点：具有胚胎细胞的特性，体积较小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物任何一种组织细胞．另一方面，在体外培养条件下，ES细胞可不断增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可以进行某些遗传改造．
3、胚胎干细胞的主要用途是：
①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律；
②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料．ES细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中，能够维持不分化的状态．在培养液中加入分化诱导因子，如牛黄酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时，就可以诱导ES细胞向分化，这为揭示细胞分化和细胞凋亡机理提供了有效的手段；
③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；
④培育各种组织器官，用于器官移植，解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题．

解答： 解：（1）图一中的ES细胞来源于囊胚中的③内细胞团；图二中成纤维细胞转变为iPS细胞，类似于植物组织培养中的脱分化过程，成纤维细胞一般选择传代培养10代以内的细胞，其原因是保持正常的二倍体核型．
（2）与图一相比，图二中将导入特异性外源基因的细胞种植于饲养层细胞上获得iPS细胞团，从伦理学角度分析，其优势是无需破坏胚胎．
（3）克隆培养iPS细胞时，需要加入一定量的抗生素，以防止杂菌污染．早期研究发现在iPS细胞诱导培养的过程中会出现大量不具备干细胞功能的细胞，若用维生素C处理，能显著提高iPS细胞的诱导成功率，其原因是维生素C可诱导其基因重编程．
（4）研究人员将iPS细胞团注射入缺乏T细胞的小鼠体内，细胞团能继续生长．由此可推测图二中iPS细胞团逐渐退化的原因是小鼠丁（受体）发生免疫排斥反应．
故答案为：
（1）③脱分化  保持正常的二倍体核型  
（2）无需破坏胚胎  （其它表述合理也给分）
（3）抗生素    维生素 C可诱导其基因重编程
（4）小鼠丁（受体）发生免疫排斥反应

点评：本题考查了胚胎工程的相关知识，要求考生能够识记胚胎干细胞的来源和特点；识记胚胎分割时应将内细胞团均等分割；识记胚胎移植的生理学基础等方面的知识．