Question

【題目】生物工程在人類遺傳病的研究和治療有較大的突破。閱讀下列資料，回答相應(yīng)問(wèn)題。

資料一 通過(guò)轉(zhuǎn)入特定基因可將體細(xì)胞誘導(dǎo)形成多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞），可以產(chǎn)生各種類型的體細(xì)胞。下圖是應(yīng)用iPS細(xì)胞技術(shù)治療鐮刀型細(xì)胞貧血癥的技術(shù)流程，請(qǐng)回答：

（1）過(guò)程①是體外培養(yǎng)由患者身體分離的體細(xì)胞，需要在配制的______培養(yǎng)基中，加入一定量的血清、血漿等天然成分。除對(duì)上述培養(yǎng)液進(jìn)行無(wú)菌處理，通常還要加入一定量的抗生素，其目的是_________________________。

（2）過(guò)程②中，科研人員首先要利用PCR技術(shù)，把所需的c-Myc（c-Myc屬于Myc家族的原癌基因）等四種目的基因擴(kuò)增，然后將目的基因與逆轉(zhuǎn)錄病毒結(jié)合，以構(gòu)建________，然后導(dǎo)入人體的體細(xì)胞，誘導(dǎo)形成iPS細(xì)胞，并在_______培養(yǎng)箱中依次進(jìn)行_________培養(yǎng)、_________培養(yǎng)，獲得iPS細(xì)胞系。

（3）科研人員在iPS細(xì)胞中，用健康的基因取代了鐮刀型細(xì)胞貧血癥的致病基因，并在加入______________的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，使其定向分化成造血干細(xì)胞，移植入患者體內(nèi)，使患者能夠產(chǎn)生正常的紅細(xì)胞。

資料二 人類疾病的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型常用于致病機(jī)理的探討及治療藥物的篩選。利用正常大鼠制備遺傳性高血壓轉(zhuǎn)基因模型大鼠的流程如圖所示。

（4）子代大鼠如果________和_________，即可分別在分子水平和個(gè)體水平上說(shuō)明高血壓相關(guān)基因已成功表達(dá)，然后可用其建立高血壓轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型。

（5）在上述轉(zhuǎn)基因大鼠的培育過(guò)程中，所用到的主要胚胎工程技術(shù)是______、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。

Answer 1

【答案】合成 防止培養(yǎng)過(guò)程中的污染 基因表達(dá)載體 CO2 原代 傳代 分化誘導(dǎo)因子 檢測(cè)到相應(yīng)蛋白質(zhì) 出現(xiàn)高血壓 體外受精

【解析】

分析題圖：圖示是用iPS細(xì)胞技術(shù)治療鐮刀型細(xì)胞貧血癥的流程，其中①表示從鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者中獲取體細(xì)胞；②表示將四種基因?qū)�入患者體細(xì)胞，使其成為iPS細(xì)胞；③表示將正常血紅蛋白基因?qū)��?/span>iPS細(xì)胞，得到遺傳改造的iPS細(xì)胞；④細(xì)胞培養(yǎng)；⑤為移植治療過(guò)程。

(1)培養(yǎng)人體細(xì)胞的培養(yǎng)基各種成分及含量明確，屬于合成培養(yǎng)基；培養(yǎng)液需進(jìn)行無(wú)菌處理，還要加入一定量的抗生素，防止培養(yǎng)過(guò)程中的污染。

（2）目的基因擴(kuò)增后，將目的基因與逆轉(zhuǎn)錄病毒結(jié)合，以構(gòu)建基因表達(dá)載體，再導(dǎo)入人體的體細(xì)胞，誘導(dǎo)形成iPS細(xì)胞，并在CO2培養(yǎng)箱中依次進(jìn)行原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)，獲得iPS細(xì)胞系。

（3）在加入分化誘導(dǎo)因子的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，可使iPS細(xì)胞定向分化成造血干細(xì)胞。

（4）基因成功表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過(guò)程，故檢測(cè)到相應(yīng)蛋白質(zhì)在分子水平說(shuō)明基因已表達(dá)；而只有個(gè)體出現(xiàn)高血壓的癥狀才能在個(gè)體水平說(shuō)明相關(guān)基因已經(jīng)表達(dá)。

（5）由圖可知，轉(zhuǎn)基因大鼠的培育過(guò)程中，所用到的主要胚胎工程技術(shù)有：體外受精，試胚胎（早期胚胎培養(yǎng)），移植到母體內(nèi)培養(yǎng)（胚胎移植）。