Question

10．美国、英国的两位科学家因为在胚胎干细胞研究方面的“基因靶向”技术成就获得2007年度诺贝尔生理学或医学奖．通过“基因靶向”技术可以对小鼠染色体组进行特异性的修饰，包括简单的“基因敲除”、点突变的引入、染色体组大片段的删除和重排以及外源基因的定位整合等．如图是“基因靶向”技术的主要步骤，请据图回答下列问题：
（1）胚胎干（ES）细胞具有胚胎细胞的特性，在功能上具有发育的全能性．
（2）在胚胎移植过程中，供、受体动物选择好后，要用激素进行同期发情处理的原因是使供、受体的生理状态相同，以保证移植的胚胎能够继续正常发育．
（3）要检测上述小鼠染色体的DNA上是否插入了靶基因可采用DNA分子杂交 技术．
（4）上述步骤所涉及的动物细胞培养过程中，进行传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质．
（5）与动物细胞培养不同，植物组织培养最终能形成完整的植株，可应用于快速繁殖．广东省是我国甘蔗主产区之一，请简述甘蔗大规模快速繁殖技术的过程．选取离体的甘蔗器官、组织、细胞（外植体），通过诱导脱分化产生愈伤组织，然后通过调整植物激素比例，再使其分化形成芽和根，获得大量试管苗（或通过诱导大量形成胚状体，制成人工种子，适宜条件下萌发长成幼苗）．

Answer 1

分析 1、胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性，体积较小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物任何一种组织细胞．
2、用胰蛋白酶而不用胃蛋白酶的原因：胃蛋白酶作用的适宜PH约为2，当PH大于6时，就失去活性，胰蛋白酶作用的PH为7.2-8.4．多数动物细胞培养的适宜PH为7.2-7.4．
3、植物组织培养依据的原理为植物体细胞的全能性，即已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能；培养过程的顺序是离体植物器官、组织或细胞（外植体）脱分化形成愈伤组织，再分化形成根、芽等器官进而形成新的植物体．
作物脱毒材料：分生区（如茎尖）细胞；植物脱毒方法：进行组织培养；结果：形成脱毒苗．

解答 解：（1）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，可分化为成年动物任何一种组织细胞．
（2）在胚胎移植过程中，供、受体动物选择好后，要用激素进行同期发情处理的原因是使供、受体的生理状态相同，以保证移植的胚胎能够继续正常发育．
（3）要检测上述小鼠染色体的DNA上是否插入了靶基因可采用DNA分子杂交技术．
（4）动物细胞培养过程中用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质．
（5）植物组织培养可应用于快速繁殖．则甘蔗大规模快速繁殖技术的过程：选取甘蔗外植体，通过诱导脱分化产生愈伤组织，然后通过调整植物激素比例，再分化形成芽和根，获得大量试管苗（或通过诱导大量形成胚状体，制成人工种子，适宜条件下萌发长成幼苗）；可采用茎尖（分生组织）组织培养的方法获得脱毒香蕉苗．
故答案为：
（1）发育的全能性
（2）使供、受体的生理状态相同
（3）DNA分子杂交
（4）胰蛋白酶   蛋白质
（5）选取离体的甘蔗器官、组织、细胞（外植体），通过诱导脱分化产生愈伤组织，然后通过调整植物激素比例，再使其分化形成芽和根，获得大量试管苗（或通过诱导大量形成胚状体，制成人工种子，适宜条件下萌发长成幼苗）

点评 本题考查胚胎干细胞、基因治疗、动物细胞培养和植物组织培养等相关知识，意在考查学生的识记和理解能力，难度较大．