Question

【題目】2018年1月25日，中科院神經(jīng)科學(xué)研究所團隊利用類似克隆羊多莉的體細胞克隆技術(shù)克隆的獼猴“中中”和“華華”，登上了全球頂尖學(xué)術(shù)期刊《細胞》的封面，該成果標(biāo)志著中國率先開啟了以體細胞克隆猴作為實驗動物模型的新時代。下圖是體細胞克隆猴的技術(shù)流程圖，請據(jù)圖回答下列問題：

（1）圖中使用的一般都是體外培養(yǎng)10代以內(nèi)的成纖維細胞，其原因是_______________，剛放入培養(yǎng)瓶中的細胞沉降到瓶底部后首先會出現(xiàn)______________現(xiàn)象。

（2）圖中步驟①是克隆猴技術(shù)難點之一，需要將卵母細胞培養(yǎng)到_______________（時期）進行去核操作，步驟①中使用了特殊的顯微鏡對卵母細胞內(nèi)的紡錘體以及透明帶結(jié)構(gòu)進行非侵入性觀察和分析，去核事實上是去除卵母細胞的紡錘體和________________結(jié)構(gòu)。目前最常用的去核方法是____________________。

（3）過程②是通過電刺激使成纖維細胞與卵母細胞發(fā)生_______________，同時還需通過物理或化學(xué)方法，激活受體細胞，目的是____________________________________。

（4）理論上通過上述方法可獲得無限個克隆獼猴，這是因為當(dāng)培養(yǎng)的成纖維細胞達到一定密度后，可以進行________________以得到更多數(shù)量的細胞。

（5）體細胞克隆猴的另外一個難點是猴的體細胞克隆胚胎發(fā)育差，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)胚胎發(fā)育障礙與克隆胚胎基因組上大量組蛋白的甲基化密切相關(guān)。由此推測，圖中KDM4d mRNA翻譯產(chǎn)生的酶的作用是________________________。

Answer 1

【答案】10代以內(nèi)的細胞能保持正常的二倍體核型 細胞貼壁 MⅡ中期 染色體 顯微操作去核法 融合 使其完成細胞細胞分裂和發(fā)育進程 傳代培養(yǎng) 催化組蛋白的去甲基化

【解析】

1、圖示為體細胞克隆猴的技術(shù)流程圖，利用去核卵母細胞和胚胎成纖維細胞的核組成重組細胞，經(jīng)過激活，注入KDM4d mRNA，移植到代孕母后體內(nèi)，最終獲得體細胞克隆的獼猴。2、胚胎工程指對動物早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作和處理技術(shù)，如體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細胞及早期胚胎培養(yǎng)等技術(shù)。經(jīng)過處理后獲得的胚胎，還需移植到雌性動物體內(nèi)產(chǎn)生后代，以滿足人類的各種需求。3、胚胎工程的理論基礎(chǔ)：哺乳動物的體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育規(guī)律。

（1）由于10代以內(nèi)的細胞能保持正常的二倍體核型，所以圖中使用的一般都是體外培養(yǎng)10代以內(nèi)的成纖維細胞；剛放入培養(yǎng)瓶中的細胞沉降到瓶底部后，首先會出現(xiàn)細胞貼壁現(xiàn)象，才能生長增殖。

（2）圖中獲取的卵母細胞培養(yǎng)到減Ⅱ中期后進行去核操作；步驟①中使用了特殊的顯微鏡對卵母細胞內(nèi)的紡錘體以及透明帶結(jié)構(gòu)進行非侵入性觀察和分析，去核事實上是去除卵母細胞的紡錘體和染色體結(jié)構(gòu)；目前最常用的去核方法是顯微操作去核法。

（3）過程②是通過電刺激使成纖維細胞與卵母細胞發(fā)生融合，為了使其完成細胞細胞分裂和發(fā)育進程，同時還需通過物理或化學(xué)方法，激活受體細胞。

（4）理論上通過上述方法可獲得無限個克隆獼猴，這是因為當(dāng)培養(yǎng)的成纖維細胞達到一定密度后，可以重新用胰蛋白酶處理后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)，即進行傳代培養(yǎng)以得到更多數(shù)量的細胞。

（5）體細胞克隆猴的另外一個難點是猴的體細胞克隆胚胎發(fā)育差，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)胚胎發(fā)育障礙與克隆胚胎基因組上大量組蛋白的甲基化密切相關(guān)。由此推測，圖中KDM4d mRNA翻譯產(chǎn)生的酶的作用是催化組蛋白的去甲基化。