46.iPS细胞是利用基因载体将Oct4.Sox2.Klf4 和c-Myc四个基因组合后转入分化的体细胞中制造成的类似胚胎干细胞的一种细胞.科学家研究发现人体皮肤细胞可以改造成iPS细胞.下图是iPS细胞的诞生过程.将改造后的iPS细胞植入小鼠身体上.植入的细胞长成了“肿瘤 .“肿瘤 中出现了神经.骨骼.肌肉等多种类型的细胞.请据图回答下列问题: (1)胚胎干细胞又称ES细胞.是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞.如果胚胎发育到了囊胚期.这时的 细胞就是ES细胞. (2)胚胎干细胞在功能上具有发育的 . (3)图中逆转录病毒的作用是 .过程③利用了逆转录病毒的 特性. (4)图中的iPS细胞是由婴儿的 细胞改造成的. [猜题理由]本题考查胚胎工程.基因工程等知识.试题的背景材料是近期发生在生物学上的重大事件.但考查的知识都是在课内.这充分体现了考纲中对学生关注对科学.技术和社会发展有重大影响和意义的重要事件的要求.同时也检验了考生从课外材料中获取相关的生物学信息.并能运用这些信息.结合所学知识解决相关的生物学问题的能力. 【查看更多】

 

题目列表(包括答案和解析)

iPS细胞是利用病毒将四个基因(Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc)导入动物体细胞使其转化为类似胚胎干细胞的一种细胞。在 iPS细胞培育过程中

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A.运用了基因工程、动物细胞培养等现代生物技术

B.病毒的作用只是通过侵染将基因导入体细胞

C.使用的工具酶主要有DNA 聚合酶和DNA连接酶

D.仅有Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc能够转录、翻译

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《时代》杂志评出的2007年十大科学发现中指出,美国及日本两个研究团队的报告中证实皮肤细胞经过“基因直接重组”后可以转化成为具有胚胎干细胞特性的细胞。请回答下面有关胚胎工程的若干问题。

(1)在胚胎发育中,根据胚胎形态的变化,可将早期发育的胚胎分为     、    、     三个阶段。

(2)胚胎工程中的胚胎移植实际上是生产胚胎的       和孕育胚胎的       共同繁殖后代的过程。胚胎移植能否成功,与供受体的生理状况有关:              ,为胚胎的收集提供了可能;            ,为胚胎在受体内的存活提供了可能;而且供体胚胎可与受体子宫建立正常的                ,但移入受体的胚胎的遗传特性不受任何影响。

(3)哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,是由          分离出来的一类细胞。美日科学家的研究过程是利用病毒分别将四个基因送入皮肤细胞,促使普通的皮肤细胞产生变化,最后成为带有          性质的细胞,称为诱导式多能性干细胞(iPS)。在基因工程中,这四个基因称为           ,所利用的病毒称为            。 与借助胚胎提取胚胎干细胞比较,这样获得的干细胞的研究,其最大突破就是在不破坏胚胎的前提下提取可以复制成器官或组织的细胞,不仅避开了长期以来有关生物技术的           方面的争议,也使其来源更加广泛而方便。

 

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2012年诺贝尔生理学或医学奖授予两位在细胞核重编程领域有重大贡献的科学家。科学家把c—Myc等4个关键基因通过逆转录病毒载体转入小鼠的成纤维细胞,使其变成诱导多能干细胞——iPS细胞,这意味着未成熟的细胞能够发展成所有类型的细胞。

(1)基因工程中经常使用的工具酶是_____________,常用的载体除了动植物病毒外还有_____________和_____________。

(2)若想增强载体病毒颗粒的感染性,可利用_____________技术改造病毒外壳蛋白,直接对_____________进行操作。

(3)应用_____________技术得到重组细胞,激活重组细胞发育成早期胚胎,使用从_____________中获得的胚胎干细胞,在培养中根据需要加入相应的小分子物质以促进其_____________得到各种组织器官,用于治疗某些疾病,这种技术称为_____________。

(4)iPS细胞的获得不使用胚胎细胞或卵细胞,也不诱导发育成个体,因此不会像生殖性克隆一样引发_____________问题。

 (5)iPS细胞在体外已成功地被诱导分化为神经元细胞、神经胶质细胞、心血管细胞和原始生殖细胞等,究其本质原因是基因_________________________的结果。

 

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《时代》杂志评出的2007年十大科学发现中指出,美国及日本两个研究团队的报告中证实皮肤细胞经过“基因直接重组”后可以转化成为具有胚胎干细胞特性的细胞。请回答下面有关胚胎工程的若干问题。

(1)在胚胎发育中,根据胚胎形态的变化,可将早期发育的胚胎分为     、    、     三个阶段。

(2)胚胎工程中的胚胎移植实际上是生产胚胎的       和孕育胚胎的       共同繁殖后代的过程。胚胎移植能否成功,与供受体的生理状况有关:              ,为胚胎的收集提供了可能;            ,为胚胎在受体内的存活提供了可能;而且供体胚胎可与受体子宫建立正常的              ,但移入受体的胚胎的遗传特性不受任何影响。

(3)哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,是由          分离出来的一类细胞。美日科学家的研究过程是利用病毒分别将四个基因送入皮肤细胞,促使普通的皮肤细胞产生变化,最后成为带有

          性质的细胞,称为诱导式多能性干细胞(iPS)。在基因工程中,这四个基因称为           ,所利用的病毒称为            。 与借助胚胎提取胚胎干细胞比较,这样获得的干细胞的研究,其最大突破就是在不破坏胚胎的前提下提取可以复制成器官或组织的细胞,不仅避开了长期以来有关生物技术的          

方面的争议,也使其来源更加广泛而方便。

 

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(6分)干细胞中c–Myc(原癌基因)、KIf4(抑癌基因)、Sox2和Oct-3/4等基因处于活跃表达状态,Oct-3/4的精确表达对于维持干细胞的正常自我更新是至关重要的。科学家利用逆转录病毒,将Oct-3/4、Sox2、c-Myc和Klf4四个关键基因转入高度分化的体细胞内,让其重新变成一个多功能iPS细胞(如图所示)。请分析回答:

(1)Oct-3/4基因在高度分化的细胞中处于        状态。依据上图所示的原理,体细胞癌变是__                     __等基因异常表达的结果;细胞凋亡是在图中                  等基因控制下的细胞_                       __过程。

(2)研究人员利用小鼠体细胞诱导形成的iPS细胞,进一步诱导又获得了心肌细胞、血管平滑肌细胞等多种组织细胞,iPS细胞的这种变化过程称作               。

(3)科研人员研究了甘氨酸对癌细胞代谢和分裂的影响,实验结果如下表所示。叙述不正确   

     培养方式及检          

测结果

细胞类型

在含甘氨酸的细胞培养液中培养一段时间后,检测培养液中甘氨酸的含量

从含有甘氨酸的细胞培养液转移到不含甘氨酸的细胞培养液中,培养一段时间后,观察细胞的分裂速度

慢速分裂的癌细胞

增加

不变

快速分裂的癌细胞

减少

减缓

A.甘氨酸进出两种癌细胞都需载体蛋白协助

B.慢速分裂的癌细胞内蛋白质合成不需甘氨酸

C.缺乏甘氨酸可延长快速分裂癌细胞的细胞周期

D.癌细胞膜与正常细胞相比糖蛋白减少

 

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同步练习册答案