(8分)卡羅林斯卡醫(yī)學院2012年10月8日宣布,將2012年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予約翰·格登和山中伸彌,以表彰他們在“體細胞重編程技術”領域做出的革命性貢獻。請回答下列問題:

(1)約翰·格登于1962年通過實驗把蝌蚪已分化體細胞的細胞核移植進入卵母細胞質(zhì)中,并成功培育出“克隆青蛙”。由于動物細胞的全能性會隨著動物細胞        程度的提高而逐漸受到限制,分化潛能逐漸變?nèi),直到今天也還不能用類似              (植物細胞工程的技術手段)的方法獲得完整的動物個體。因此,約翰·格登培育“克隆青蛙”,實際是通過              (動物細胞工程的技術手段)來實現(xiàn)的。

(2)山中伸彌于2006年把4個關鍵基因通過逆轉錄病毒轉入小鼠的成纖維細胞,使其變成多功能干細胞。在該技術中,逆轉錄病毒是這4個關鍵基因進入成纖維細胞的            (基因工程工具),它能夠攜帶外源基因進入受體細胞,并整合到其染色體           上。

(3)所謂“體細胞重編程技術”即將成年體細胞重新誘導回早期干細胞狀態(tài),即獲得iPS細胞。iPS細胞與胚胎干細胞一樣,具有發(fā)育的             ,即可以分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細胞。

(4)目前獲得iPS細胞的方法除上述兩種之外,常見的還有以下兩種:一是誘導成年體細胞與胚胎干細胞

          產(chǎn)生四倍體細胞;二是應用                  技術(動物細胞工程的技術手段)將生殖細胞置于特定條件下進行培養(yǎng)。

 

【答案】

(8分,每空1分)(1)分化     植物組織培養(yǎng)     (動物體細胞)核移植     (2)載體     DNA

(3)全能性     (4)融合     動物細胞培養(yǎng)

【解析】

試題分析:(1)細胞分化程度越高,全能性越低。由于動物體細胞全能性受限制,因而直到今天也還不能用類似植物組織培養(yǎng)的方法獲得完整的動物個體。通過克隆技術獲得的動物實際上是通過核移植實現(xiàn)的。(2)外源基因進入受體細胞得通過構建基因表達的載體來實現(xiàn)。構建基因表達的載體除了目的基因外還需要載體、工具酶。通過基因表達載體的協(xié)助,最終可使外援基因整合到受體細胞的染色體DNA上。(3)iPS細胞具有發(fā)育的全能性。(4)成年體細胞與胚胎干細胞融合可產(chǎn)生四倍體細胞。應用動物細胞培養(yǎng)技術(動物細胞工程的技術手段)將生殖細胞置于特定條件下進行培養(yǎng)。

考點:本題考查動物細胞過程知識,意在考查結合實例分析、應用所學知識的能力。

 

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中生物 來源:湖南省長郡中學2010屆高三上學期第三次月考生物試題 題型:071

  2009年度諾貝爾生理學或醫(yī)學獎于2009年10月5日在瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學院揭曉,美國三們科學家伊麗莎白·布蘭克波恩(ElizabethH.Blackburn)、卡羅爾·格雷德(CarolW.Greider)和杰克·紹斯塔克(JackW.Szostak)因發(fā)現(xiàn)端粒和端粒酶保護染色體的機制而共同獲得該獎項。

什么是端粒和端粒酶呢?端粒是真核生物染色體線性DNA分子末端的結構。形態(tài)學上,染色體DNA末端膨大成粒狀,像兩頂帽子那樣蓋在染色體兩端,因而得名。在某些情況下,染色體可以斷裂,這時,染色體斷端之間會發(fā)生融合,或者斷端被酶降解。但正常染色體不會整體地互相融合,也不會在末端出現(xiàn)遺傳信息的丟失(被降解之類)。可見端粒在維持染色體和DNA復制的完整性有重要作用。

  真核生物雙螺旋DNA雙鏈復制時,會有一小段DNA引物連接在復制的起始部位,在合成酶的作用下,在引物后依次連接上A、T、C、G(脫氧核苷),形成新的DNA鏈。復制完成后,最早出現(xiàn)的起始端引物會被降解,留下的空隙沒法填補,這樣細胞染色體DNA將面臨復制一次就縮短一些的問題。這種縮短的情況在某些低等生物的特殊生活條件下可以觀察到,但卻是特例。事實上,染色體雖經(jīng)多次復制,卻不會越來越短。早期的研究者們曾假定有一種過渡性的環(huán)狀結構來幫助染色體末端復制的完成,但后來卻一直未能證實這種環(huán)狀結構的存在。

  20世紀80年代中期,科學家們發(fā)現(xiàn)了端粒酶。當DNA復制終止時,端粒酶的作用下,通過端粒的依賴模板的復制,可以補償由去除引物引起的末端縮短,因此在端粒的保持過程中,端粒酶至關重要。

  隨著細胞分裂次數(shù)的增加,端粒的長度是在逐漸縮短的,當端粒變得不能再短時,細胞不再分裂,而會死亡。并且發(fā)現(xiàn),體細胞端粒長度大大短于生殖細胞,胚胎細胞的端粒也長于成年細胞。科學家發(fā)現(xiàn),至少可以認為在細胞水平的老化,和端粒酶的活性下降有關。

——摘自2009年10月13日《科技日報》

根據(jù)上述材料,回答下列問題:

(1)端粒和端粒酶的基本組成單位分別是________。

(2)端粒酶對染色體的的作用是____________________。

(3)人體衰老的原因是____________________________。

(4)“從位置上看,端粒就是染色體的著絲點”,這句話對嗎?為什么?

__________________________。

(5)請結合端粒酶的作用,從基因的角度設想一項治療癌癥的措施。

__________________________

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科目:高中生物 來源: 題型:閱讀理解

科學家為了探究影響細胞衰老的因素,進行了如下實驗。

一、實驗Ⅰ:分別在相同的條件下,體外培養(yǎng)胎兒、中年人和老年人的肺成纖維細胞,結果如下表:

細胞來源

胎兒

中年人

老年人

增殖代數(shù)

50

20

2~4

 

實驗Ⅱ:分別將鼠、雞、人和龜?shù)捏w細胞在體外培養(yǎng),結果如下圖:

實驗Ⅲ:將年輕人體細胞去核后與老年人細胞核融合;將老年人體細胞去核后與年輕人的細胞核融合,分別在體外培養(yǎng),結果前者不分裂,后者旺盛分裂。

(1)每個實驗可以得出的結論是:

實驗Ⅰ:                               

實驗Ⅱ:                                ;

實驗Ⅲ:                               

二、2009年10月5日,瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學院宣布,將2009年諾貝爾生理學或醫(yī)學

獎授予美國科學家伊麗莎白·布萊克本、卡羅爾·格雷德和杰克·紹斯塔克,以表彰其發(fā)

現(xiàn)“端粒酶是如何保護染色體的”。細胞衰老可能與端粒截短有關,每條染色體的兩

端都有一段特殊序列的DNA即端粒。人體細胞分裂的次數(shù)與特異性染色體端粒的長

短有關。隨著每一次分裂,端粒的長度都要縮短一些,一旦達到“關鍵長度”,細

胞增殖就結束。然而,人的骨髓細胞和癌細胞,在端粒酶的作用下,會伸長已縮短

的染色體末端。因此,這些染色體就能快速地進行細胞分裂而不會達到“關鍵長

度”,細胞就持續(xù)增殖。細胞衰老可能是在端粒DNA序列“截短”后,端粒內(nèi)側正

常基因的DNA序列受到損傷,結果使細胞活動漸趨異常。

(2)請指出端粒酶、端粒長度和細胞分裂次數(shù)的關系:    。

(3)請結合端粒的有關知識,指出癌細胞無限增殖的可能途徑:         。

(4)請利用上述材料描述兩種延緩細胞衰老的方法:              

                     。

 

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