Question

【题目】生物工程在人类遗传病的研究和治疗有较大的突破。阅读下列资料，回答相应问题。

资料一 通过转入特定基因可将体细胞诱导形成多能干细胞（iPS细胞），可以产生各种类型的体细胞。下图是应用iPS细胞技术治疗镰刀型细胞贫血症的技术流程，请回答：

（1）过程①是体外培养由患者身体分离的体细胞，需要在配制的______培养基中，加入一定量的血清、血浆等天然成分。除对上述培养液进行无菌处理，通常还要加入一定量的抗生素，其目的是_________________________。

（2）过程②中，科研人员首先要利用PCR技术，把所需的c-Myc（c-Myc属于Myc家族的原癌基因）等四种目的基因扩增，然后将目的基因与逆转录病毒结合，以构建________，然后导入人体的体细胞，诱导形成iPS细胞，并在_______培养箱中依次进行_________培养、_________培养，获得iPS细胞系。

（3）科研人员在iPS细胞中，用健康的基因取代了镰刀型细胞贫血症的致病基因，并在加入______________的培养液中培养，使其定向分化成造血干细胞，移植入患者体内，使患者能够产生正常的红细胞。

资料二 人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示。

（4）子代大鼠如果________和_________，即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达，然后可用其建立高血压转基因动物模型。

（5）在上述转基因大鼠的培育过程中，所用到的主要胚胎工程技术是______、早期胚胎培养和胚胎移植。

Answer 1

【答案】合成 防止培养过程中的污染 基因表达载体 CO2 原代 传代 分化诱导因子 检测到相应蛋白质 出现高血压 体外受精

【解析】

分析题图：图示是用iPS细胞技术治疗镰刀型细胞贫血症的流程，其中①表示从镰刀型细胞贫血症患者中获取体细胞；②表示将四种基因导入患者体细胞，使其成为iPS细胞；③表示将正常血红蛋白基因导入iPS细胞，得到遗传改造的iPS细胞；④细胞培养；⑤为移植治疗过程。

(1)培养人体细胞的培养基各种成分及含量明确，属于合成培养基；培养液需进行无菌处理，还要加入一定量的抗生素，防止培养过程中的污染。

（2）目的基因扩增后，将目的基因与逆转录病毒结合，以构建基因表达载体，再导入人体的体细胞，诱导形成iPS细胞，并在CO2培养箱中依次进行原代培养、传代培养，获得iPS细胞系。

（3）在加入分化诱导因子的培养液中培养，可使iPS细胞定向分化成造血干细胞。

（4）基因成功表达包括转录和翻译两个过程，故检测到相应蛋白质在分子水平说明基因已表达；而只有个体出现高血压的症状才能在个体水平说明相关基因已经表达。

（5）由图可知，转基因大鼠的培育过程中，所用到的主要胚胎工程技术有：体外受精，试胚胎（早期胚胎培养），移植到母体内培养（胚胎移植）。