Question

6．科學(xué)家在人體皮膚細(xì)胞中移植了胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）中能高度表達(dá)并決定其“發(fā)育全能性”的多個(gè)基因，使其成為“萬能細(xì)胞”．現(xiàn)將上述細(xì)胞植入小鼠身體內(nèi)，植入的細(xì)胞便長(zhǎng)成了“腫瘤”．請(qǐng)回答下列問題：
（1）體外培養(yǎng)“萬能細(xì)胞”需要配制營養(yǎng)液，通常要在合成培養(yǎng)基中添加動(dòng)物血清（血漿）等一些天然成分．當(dāng)細(xì)胞分裂產(chǎn)生的細(xì)胞相互接觸時(shí)就停止分裂，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制．研究發(fā)現(xiàn)，此類細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)不能獲得動(dòng)物器官，這是因?yàn)榇祟惣?xì)胞在體外培養(yǎng)條件下可以增殖而不發(fā)生分化．
（2）小鼠的腫瘤中出現(xiàn)了多種能力的組織和器官，類似于“器官移植”．為“保住腫瘤”，需要用到去除胸腺（器官）并經(jīng)射線照射的小鼠，因?yàn)樵擃愋∈蟛荒苄纬蒚細(xì)胞，不發(fā)生細(xì)胞免疫，不會(huì)對(duì)移植的組織發(fā)生免疫排斥．該過程研究的意義在于解決臨床上供體器官不足和器官移植后發(fā)生免疫排斥等問題．
（3）基因工程中常采用ES細(xì)胞作為受體細(xì)胞，因?yàn)镋S細(xì)胞在加入分化誘導(dǎo)因子后可培養(yǎng)成人體的各種組織器官．

Answer 1

分析 1、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所需營養(yǎng)物質(zhì)與體內(nèi)基本相同，例如需要有糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無機(jī)鹽、微量元素等，還需加入血清、血漿等天然成分．培養(yǎng)基類型：合成培養(yǎng)基（將細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)按其種類和所需數(shù)量嚴(yán)格配制而成的培養(yǎng)基）
2、①細(xì)胞貼壁：懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細(xì)胞貼壁．
產(chǎn)生原因：培養(yǎng)貼附性細(xì)胞時(shí)，細(xì)胞要能夠貼附于底物上才能生長(zhǎng)增殖．
培養(yǎng)要求：培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿內(nèi)表面光滑、無毒，易于貼附．
②細(xì)胞的接觸抑制：當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制．
3、胚胎干細(xì)胞的主要用途是：
①可用于研究哺乳動(dòng)物個(gè)體發(fā)生和發(fā)育．
②是在體外條件下研究細(xì)胞分化的理想材料，在培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子，如牛黃酸等化學(xué)物質(zhì)時(shí)，就可以誘導(dǎo)ES細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化，這為揭示細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡的機(jī)理提供了有效的手段；
③可以用于治療人類的某些頑疾，如帕金森綜合癥、少年糖尿病等；
④利用可以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞的特性，移植ES細(xì)胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能；
⑤隨著組織工程技術(shù)的發(fā)展，通過ES細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化，定向培育出人造組織器官，用于器官移植，解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題．

解答 解：（1）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要選擇適合的培養(yǎng)基，在合成培養(yǎng)基中仍需加入動(dòng)物血清等，以滿足動(dòng)物細(xì)胞的需要，培養(yǎng)基上的細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到細(xì)胞表面相互接觸時(shí)就停止分裂，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制．由于此類細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下只可以增殖而不發(fā)生分化，所以此類細(xì)胞在體外培養(yǎng)時(shí)不能獲得動(dòng)物器官．
（2）由于“萬能細(xì)胞”在植入的小鼠身體上長(zhǎng)成了“腫瘤”，而“腫瘤”中出現(xiàn)了多種人類組織和器官，這些組織和器官對(duì)小鼠來說屬于“異物”，可引發(fā)小鼠的免疫排斥反應(yīng)；若要在小鼠體內(nèi)獲得這些組織和器官，需要降低小鼠的特異性免疫反應(yīng)，故可以去除胸腺并經(jīng)射線照射，獲得免疫缺陷小鼠．用這種技術(shù)獲得的人體組織和器官，一方面解決了供體器官來源不足的問題，另一方面也避免了器官移植后的免疫排斥問題．
（3）胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）可以從早期胚胎或原始性腺中分離出來，其在功能上具有發(fā)育的全能性，所以加入分化誘導(dǎo)因子后可以發(fā)育成各種組織器官．
故答案為：
（1）動(dòng)物血清（血漿）   接觸抑制   此類細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下可以增殖而不發(fā)生分化
（2）胸腺  不能形成T細(xì)胞，不發(fā)生細(xì)胞免疫，不會(huì)對(duì)移植的組織發(fā)生免疫排斥    供體器官不足和器官移植后發(fā)生免疫排斥
（3）受體      各種組織器官

點(diǎn)評(píng) 本題考查動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和胚胎干細(xì)胞的研究進(jìn)展和應(yīng)用，要求考生識(shí)記干細(xì)胞的特點(diǎn)、應(yīng)用等知識(shí)，能理論聯(lián)系實(shí)際，運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確判斷生活中的生物學(xué)問題，屬于考綱識(shí)記和理解層次的考查．