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，回答相應問題。

資料一 通過轉入特定基因可將體細胞誘導形成多能干細胞（iPS細胞），可以產生各種類型的體細胞。下圖是應用iPS細胞技術治療鐮刀型細胞貧血癥的技術流程，請回答：

（1）過程①是體外培養由患者身體分離的體細胞，需要在配制的______培養基中，加入一定量的血清、血漿等天然成分。除對上述培養液進行無菌處理，通常還要加入一定量的抗生素，其目的是_________________________。

（2）過程②中，科研人員首先要利用PCR技術，把所需的c-Myc（c-Myc屬于Myc家族的原癌基因）等四種目的基因擴增，然后將目的基因與逆轉錄病毒結合，以構建________，然后導入人體的體細胞，誘導形成iPS細胞，并在_______培養箱中依次進行_________培養、_________培養，獲得iPS細胞系。

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

資料二 人類疾病的轉基因動物模型常用于致病機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體水平上說明高血壓相關基因已成功表達，然后可用其建立高血壓轉基因動物模型。

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

Answer 1

【答案】合成 防止培養過程中的污染 基因表達載體 CO2 原代 傳代 分化誘導因子 檢測到相應蛋白質 出現高血壓 體外受精

【解析】

分析題圖：圖示是用iPS細胞技術治療鐮刀型細胞貧血癥的流程，其中①表示從鐮刀型細胞貧血癥患者中獲取體細胞；②表示將四種基因導入患者體細胞，使其成為iPS細胞；③表示將正常血紅蛋白基因導入iPS細胞，得到遺傳改造的iPS細胞；④細胞培養；⑤為移植治療過程。

(1)培養人體細胞的培養基各種成分及含量明確，屬于合成培養基；培養液需進行無菌處理，還要加入一定量的抗生素，防止培養過程中的污染。

（2）目的基因擴增后，將目的基因與逆轉錄病毒結合，以構建基因表達載體，再導入人體的體細胞，誘導形成iPS細胞，并在CO2培養箱中依次進行原代培養、傳代培養，獲得iPS細胞系。

（3）在加入分化誘導因子的培養液中培養，可使iPS細胞定向分化成造血干細胞。

（4）基因成功表達包括轉錄和翻譯兩個過程，故檢測到相應蛋白質在分子水平說明基因已表達；而只有個體出現高血壓的癥狀才能在個體水平說明相關基因已經表達。

（5）由圖可知，轉基因大鼠的培育過程中，所用到的主要胚胎工程技術有：體外受精，試胚胎（早期胚胎培養），移植到母體內培養（胚胎移植）。