Question

【生物--選修3：現代生物科技專題】
2012年諾貝爾醫學和生理學獎授予英國科學家約翰?戈登和日本科學家山中伸彌．約翰?戈登在20世紀60年代做過一個劃時代的實驗：把美洲爪蟾的小腸上皮細胞核注入去核的卵細胞，結果發現一部分卵依然可以發育成蝌蚪，其中的一部分蝌蚪可以繼續發育成為成熟的爪蟾．山中伸彌等科學家將四個關鍵基因轉入小鼠的成纖維細胞，使其變成多功能干細胞（iPS），這些干細胞可再轉化成老鼠體內任何種類的細胞．回答下列問題：
（1）約翰?戈登之后，科學界利用該技術進行更多細胞核轉移實驗，復制出多種哺乳類動物．在哺乳動物的核轉移實驗中，一般通過

 

（物理方法）將受體細胞激活，使其進行細胞分裂和發育，當胚胎發育到

 

階段時，將胚胎移入受體（代孕）動物體內．
（2）從卵巢中吸取的卵母細胞，一般要培養到

 

階段才能用于實驗．
（3）利用體細胞進行核移植技術的難度明顯高于胚胎細胞核移植的原因是

 

．
（4）在山中伸彌的實驗中，利用了逆轉錄病毒，該病毒的作用是

 

．
（5）一般情況下，體外擴增目的基因常用的方法是

 

．在動物細胞培養過程中，當貼壁細胞分裂生長到細胞表面相互接觸時，細胞會停止分裂增值，這種現象稱為細胞的

 

．要使貼壁的細胞從瓶壁上分離下來，需要用

 

處理．
（6）iPS細胞能分化成任何種類細胞的實質是

 

．

Answer 1

考點：胚胎移植,PCR技術的基本操作和應用,動物細胞與組織培養過程

專題：

分析：本題主要考查胚胎移植的知識．
胚胎移植的基本程序主要包括：①對供、受體的選擇和處理．選擇遺傳特性和生產性能優秀的供體，有健康的體質和正常繁殖能力的受體，供體和受體是同一物種．并用激素進行同期發情處理，用促性腺激素對供體母牛做超數排卵處理．②配種或人工授精．③對胚胎的收集、檢查、培養或保存．配種或輸精后第7天，用特制的沖卵裝置，把供體母牛子宮內的胚胎沖洗出來（也叫沖卵）．對胚胎進行質量檢查，此時的胚胎應發育到桑椹或胚囊胚階段．直接向受體移植或放入-196℃的液氮中保存．④對胚胎進行移植．⑤移植后的檢查．對受體母牛進行是否妊娠的檢查．

解答： 解：（1）在哺乳動物的核轉移實驗中，一般通過電脈沖（或電刺激）（物理方法）將受體細胞激活，使其進行細胞分裂和發育，當胚胎發育到桑葚胚或囊胚階段時，將胚胎移入受體（代孕）動物體內．
（2）從卵巢中吸取的卵母細胞，一般要培養到MⅡ中期（減數分裂第二次分裂中期）才具備受精的能力． 
（3）利用體細胞進行核移植技術的難度明顯高于胚胎細胞核移植的原因是動物細胞分化程度高，不容易恢復全能性．
（4）在山中伸彌的實驗中，利用了逆轉錄病毒，該病毒的作用是目的基因的載體．
（5）體外擴增目的基因一般常用的方法是PCR技術（多聚酶鏈式反應）．在動物細胞培養過程中，當貼壁細胞分裂生長到細胞表面相互接觸時，細胞會停止分裂增殖，這種現象稱為細胞的接觸抑制．要使貼壁的細胞從瓶壁上分離下來，需要用胰蛋白酶處理，分散成單個細胞． 
（6）細胞分化的實質是基因的選擇性表達．
故答案為：
（1）電脈沖（或電刺激）        桑葚胚或囊胚
（2）MⅡ中期（減數分裂第二次分裂中期）   
（3）動物細胞分化程度高，不容易恢復全能性
（4）目的基因的載體
（5）PCR技術（多聚酶鏈式反應）       接觸抑制       胰蛋白酶 
（6）基因的選擇性表達

點評：本題主要考查學生對相關知識的記憶和理解能力．胰蛋白酶只有在動物細胞培養中才會用，是因為動物細胞在分裂過程中會貼壁生長和接觸性抑制，用胰蛋白酶處理后細胞間質后，細胞分散開才能分裝到更多培養瓶中，而胚胎分割不用．