题目内容
【题目】逆转录病毒载体是一种表达型质粒,研究者利用其上的“逆转录病毒序列”,将4个关键基因整合到小鼠的成纤维细胞的染色体上,获得与胚胎干细胞(ES 细胞)具有相似的发育能力的细胞
诱导多能干细胞(iPS细胞)。
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(1)逆转录病毒载体的化学本质是__________________。
(2)目的基因能够在受体细胞内表达,并且可以遗传给下一代,是因为基因表达载体上含有________。
(3)iPS细胞在_________细胞上培养,可维持其自我更新能力并抑制其分化。
(4)iPS细胞和ES细胞分化能力相似,都具有_________性。但与ES细胞不同,iPS细胞的获得不需使用_________,而使用人的体细胞即可,因此不会引发_________问题。
(5)iPS细胞临床应用价值巨大,但2017年1月,日本科学家宣布因安全性问题,暂停提供临床治疗的iPS细胞。请从载体角度分析,产生安全性问题的原因是___________________________。
【答案】 DNA 复制原点、启动子和终止子 饲养层 发育全能 早期胚胎或原始性腺 伦理 逆转录病毒是致癌因子
【解析】试题分析:以题意“逆转录病毒载体是一种表达型质粒”和“iPS细胞获得的过程”为切入点,围绕基因工程操作的基本程序、ES细胞的来源和特点等相关知识,对各问题情境进行分析作答。
(1)由题意“逆转录病毒载体是一种表达型质粒”可知:逆转录病毒载体的化学本质是DNA。 (2) 目的基因在受体细胞内表达的过程包括转录和翻译,遗传给下一代与DNA复制密切相关。基因表达载体的组成包括目的基因、复制原点、启动子、终止子、标记基因等,其中复制原点是DNA复制的起点,启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位并驱动基因转录出mRNA,终止子具有终止转录的作用,标记基因的作用是供重组DNA的鉴定和选择。综上分析,目的基因能够在受体细胞内表达,并且可以遗传给下一代,是因为基因表达载体上含有复制原点、启动子和终止子。
(3) iPS细胞在饲养层细胞上培养,可维持其自我更新能力并抑制其分化。
(4) iPS细胞和ES细胞分化能力相似,都具有发育全能性。ES细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞,而iPS细胞是将4个关键基因整合到小鼠成纤维细胞的染色体上并经过诱导形成,可见,iPS细胞的获得不需使用早期胚胎或原始性腺,而使用人的体细胞即可,因此不会引发伦理问题。
(5) iPS细胞的获得,使用了逆转录病毒载体,而逆转录病毒是致癌因子,因此,iPS细胞在临床上应用,可能产生安全性问题。