Question

【题目】下图表示利用胚胎干细胞（ES细胞）所作的一系列研究，请据图分析回答：

（1）过程Ⅰ将胚胎干细胞置于γ射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上，并加入动物血清、抗生素等物质，维持细胞不分化的状态。在此过程中，饲养层提供干细胞增殖所需的___________，加入抗生素是为了_______________________，这对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。

（2）过程Ⅱ将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响的因素，这项研究利用了胚胎干细胞具有______________的特点。在哺乳动物早期发育过程中，囊胚的后一个阶段是_________。

（3）过程Ⅲ中目的基因导入胚胎干细胞最常用的方法是_____________，将获目的基因转入胚胎干细胞前需构建基因表达载体，其目的是____________________。

（4）过程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤中里面全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。实验时，必须用X射线照射去除胸腺的小鼠，获得免疫缺陷小鼠，其目的是_________________________________，该过程研究的意义在于解决___________问题。

Answer 1

【答案】营养物质 防止杂菌污染 发育的全能性 原肠胚 显微注射法 使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时，使目的基因能够发挥作用 去除胸腺，不能形成T细胞，不发生细胞免疫，使移植组织细胞不会被排斥 临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥等

【解析】

哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。ES细胞具有胚胎细胞的特性。在形态上，表现为体积小、细胞核大、核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外，在体外培养的条件下，ES细胞可以增殖而不发生分化。对它进行冷冻保存，也可进行遗传改造。

（1）过程Ⅰ将胚胎干细胞置于γ射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上，并加入动物血清、抗生素等物质，维持细胞不分化的状态。在此过程中，饲养层提供干细胞增殖所需的营养物质，加入抗生素是为了防止杂菌污染。
（2）ES细胞能培养成小鼠个体，说明胚胎干细胞具有发育的全能性。在哺乳动物胚胎发育过程为：受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚期→原肠胚→个体，可见，囊胚将进一步发育成原肠胚。
（3）将目的基因导入动物细胞常用显微注射法。构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时，使目的基因能够发挥作用。

（4）在器官移植时，发生的免疫反应属于细胞免疫，细胞免疫主要是T细胞起作用。因此去除胸腺，不能形成T细胞，不发生细胞免疫，使移植组织细胞不会被排斥，从而获得免疫缺陷小鼠。该过程研究的意义在于解决临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥等问题。