Question

【題目】如圖所示，科學家將C-Myc（原癌基因）、KIf4（抑癌基因）等四種關鍵基因利用病毒轉入高度分化的小鼠成纖維細胞中，誘導其在一定條件下轉變成iPS細胞，iPS細胞在適當的誘導條件下，可以定向分化成各種類型的細胞，如內分泌細胞、血細胞、心肌細胞和血管平滑肌細胞等。

（1）據題意可知，iPS細胞的分化程度與____________干細胞最接近。

（2）為了獲得大量的這四種關鍵基因，可通過____________技術進行迅速擴增，題目中所運用的病毒相當于基因工程操作工具中的____________，該病毒與誘導細胞融合時使用的病毒除種類可能不同外，還存在一個明顯的區別是____________________________________。

（3）圖中①過程類似于植物組織培養中的____________過程，②過程的實質是________________________。

（4）該過程的實現，需要利用動物細胞的培養技術，從小鼠體內取出相關組織后剪碎，用____________處理使其分散成單個細胞，不用胃蛋白酶的原因是________________________。

Answer 1

【答案】胚胎（全能） PCR 運載體 此處病毒不需要滅活，細胞融合時必須用滅活的病毒 脫分化 基因的選擇性表達 胰蛋白酶或膠原蛋白酶 多數動物細胞生存適合的pH值為7．2～7．4，此條件下不適合胃蛋白酶發揮作用

【解析】

本題綜合性的考察了基因工程和胚胎工程。PCR技術應用DNA雙鏈復制的原理，可以大量制備目的基因。植物組織培養過程需要經過脫分化形成愈傷組織，再分化形成胚狀體或叢芽。分化的實質是基因的選擇性表達。分散單個細胞的方法主要是使用胰蛋白酶和膠原蛋白酶進行處理。

（1）由題干可得，iPS細胞的分化程度與全能干細胞胚胎干細胞最接近；

（2）PCR技術具有快速擴增目的基因的作用，為了獲得大量的這四種關鍵基因，可通過PCR技術進行迅速擴增；題目中基因利用病毒轉入高度分化的小鼠成纖維細胞中，所運用的病毒相當于基因工程操作工具中的運載體；該病毒與誘導細胞融合時使用的病毒除種類可能不同外，還存在一個明顯的區別是此處病毒不需要滅活，細胞融合必須用滅活的病毒；

（3）圖中①過程使細胞分化程度降低，類似于植物組織培養中脫分化形成愈傷組織的過程；②過程類似于再分化過程，分化的實質是基因的選擇性表達；

（4）該過程的實現，需要利用動物細胞的培養技術，從小鼠體內取出相關組織后剪碎，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理使其分散成單個細胞；不用胃蛋白酶的原因是多數動物細胞生存適合的pH值為7．2～7．4，此條件下不適合胃蛋白酶發揮作用。