2012 年诺贝尔生理学或医学奖授予约翰·伯特兰·戈登和山中伸弥，以表彰他们在“体细胞重编...

2012年诺贝尔生理学或医学奖被授予英国科学家约翰·格登和日本医学教授山中伸弥，以表彰他们在“细胞核重编程技术”领域做出的革命性贡献。下图为该技术的操作流程模式图：

根据推断，以下说法正确的是

A.干细胞的叶绿体、线粒体、细胞核均具有双层膜结构

B.干细胞分化形成的表皮细胞中染色体数目发生了变化

C.干细胞分化形成各种类型的细胞体现了细胞的全能性

D.干细胞可用于治疗因胰岛B细胞受损而引起的糖尿病

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2012 年诺贝尔生理学或医学奖授予约翰·伯特兰·戈登和山中伸弥，以表彰他们在“体细胞重编程技术”领域做出的革命性贡献。请回答下列问题：

（1）1962 年约翰·伯特兰·戈登通过实验把蝌蚪肠上皮细胞的细胞核移植进入去核的卵细胞中，成功培育出“克隆青蛙”。此实验说明已分化的动物体细胞的_____具有全能性。

（2）所谓“体细胞重编程技术”是将高度分化的体细胞重新诱导回早期干细胞状态，即获得诱导多能干（iPS）细胞。山中伸弥于 2006 年把 4 个关键基因通过逆转录病毒转入小鼠的成纤维细胞，使其转变成 iPS 细胞。在该技术中，逆转录病毒是这 4 个关键基因的_____，在其协助下 4 个基因进入成纤维细胞，并整合到其染色体 DNA 上。

（3）培养 iPS 细胞时，培养液需要特别加入的天然成分是_____，同时 iPS 细胞需置于_____恒温培养箱中培养。

（4）iPS 细胞可诱导分化成各种细胞类型以应用于临床研究。现用胰高血糖素基因片段做探针，对 iPS 细胞分化成的甲、乙、丙细胞进行检测，结果如下表：

注：“+”表示能检测到，“-”表示不能检测到

得到此检测结果采用的是_________技术；结果表明 iPS 细胞通过_____定向分化为乙细胞，乙 细胞最可能是_____细胞。

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2012年10月诺贝尔生理学或医学奖被英国科学家约翰·格登和日本医学教授山中伸弥夺得，他们在细胞核重新编程研究领域做出了杰出贡献。目前，山中伸弥和其研究小组已把多种组织(包括肝、胃和大脑)的细胞，转变成了诱导多功能干细胞，并让诱导多功能干细胞分化成了皮肤、肌肉、软骨、神经细胞以及可以同步搏动的心脏细胞。下列相关叙述不正确的是

A．成熟细胞被重新编程的过程中细胞的分化程度逐渐降低

B．诱导多功能干细胞能分化成神经细胞，体现了诱导多功能干细胞的全能性

C．诱导多功能干细胞与成熟细胞相比，细胞核内DNA的含量不变

D．诱导多功能干细胞分化的过程不仅与基因有关，也与细胞的生活环境有关

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2012年10月8日，瑞典卡罗琳斯卡医学院宣布，将2012年度诺贝尔生理学或医学奖授予 英国科学家约翰•格登和日本科学家山中伸弥，以表彰他们“发现成熟细胞可以被重新编程为多功能的干细胞”，使人类对细胞和器官发育的认识发生了革命性的变化。通过转入特定基因，可将体细胞诱导形成多能干细胞(iPS细胞）。iPS细胞与胚胎干细胞相似，可以产生各种类型的体细胞。下图是应用iPS细胞技术治疗镰刀型细胞贫血症的技术流程。 请回答：

（1）过程①是在体外分离患者的体细胞，需要用_______处理，才能分散成单个细胞;在培养患者体细胞时，通常要在细胞培养液中添加一定量的_______，以防培养过程遭受细菌的污染。

（2）过程②是利用病毒，将4个目的基因（Oct4、Sox2、Klf4和c - Myc)导入患者体细胞，使其转化成iPS细胞。在这一过程中，迅速扩增4个目的基因的常用技术是_______。然后将4个目的基因与逆转录病毒结合,再将其导入患者的体细胞。在这一过程中,逆转录病毒所起的作用是______________。

（3）与过程③的遗传学原理相同的过程是过程_______

（4）过程④的本质是_______。

（5）过程⑤用于移植治疗的造血干细胞的遗传物质与患者的遗传物质相比,其特点是: ______；用于移植治疗时,是否会发生免疫排斥反应？_____________________

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2012年诺贝尔生理学或医学奖授予了在细胞核重编程研究含领域做出杰出贡献的英国和日本的两位生物学家。所谓“细胞核重编程”即将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态，它们就有再分化形成多种类型细胞的可能，可应用于临床医学。下列有关叙述错误的是 （　　 ）

A．细胞核重编程与细胞内基因的选择性表达密切相关

B．该项研究为临床上解决器官移植的排斥反应带来希望

C．“动物细胞的分化是一个不可逆的过程”将可能被改写

D．他们的实验验证了动物细胞的全能性

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2002年诺贝尔生理学或医学奖分别授予了英国科学家悉尼·布雷内、美国科学家罗伯特·霍维茨和英国科学家约翰·苏尔斯顿，以表彰他们发现了器官发育和“程序性细胞死亡”过程中的基因规则。在健康的机体中，细胞的生生死死总是处于一个良性的动态平衡中，如果这种平衡被破坏，人就会患病。如果该死亡的细胞没有死亡，就可能导致细胞恶性增长，形成癌症。如果不该死亡的细胞过多地死亡，比如受艾滋病病毒的攻击，不该死亡的淋巴细胞大批死亡，就会破坏人体的免疫能力，导致艾滋病发作。

这3位获奖者的成果为其他科学家研究“程序性细胞死亡”提供了重要基础，后来科学家又在这一领域取得了一系列新成绩。科学家们发现，控制“程序性细胞死亡”的基因有两类，一类是抑制细胞死亡的，另一类是启动或促进细胞死亡的。两类基因相互作用控制细胞正常死亡。

请根据上述材料回答下列问题：

(1)人都是由受精卵经过____________和____________发育而成的。受精卵分裂逐步形成大量的功能不同的细胞，发育成大脑、躯干、四肢等。在发育过程中，细胞不但要恰当地诞生，而且也要恰当地死亡。人在胚胎阶段是有尾巴的，正因为组成尾巴的细胞恰当地死亡，才使我们在出生后没有尾巴。

(2)细胞分裂具有周期性，测定某种细胞的细胞周期持续时间长短时，通常需要考虑温度因素。这是因为______________________________________________。

(3)有人称恶性肿瘤为细胞周期病，其根据是“程序性死亡”基因发生改变，可能是____________(填“促进”、“抑制”)细胞死亡的基因失控，使癌细胞____________。

(4)治疗恶性肿瘤的途径之一，是用药物抑制___________的合成，从而将癌细胞的细胞周期阻断在分裂间期。如果药物抑制纺锤体的形成，则癌细胞的细胞周期将阻断在____________期。

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2018年诺贝尔生理学或医学奖授予美国免疫学家詹姆斯，艾利森（James Allison）和日本免疫学家本庶佑（TasukuHonjo），以表彰他们在癌症免疫治疗领域做出的突出贡献。恶性肿瘤患者体内T细胞功能往往是被抑制的，这两位科学家发现，T细胞表面 的CTLA-4蛋白和PD-1分子会对肿瘤细胞“手下留情”。以下相关说法正确的是（　　 ）

A.CTLA-4基因和PD-1基因属于原癌基因

B.恶性肿瘤细胞能刺激T细胞产生免疫球蛋白

C.对癌变细胞的清除体现了免疫系统的防卫功能

D.注射对抗CTLA-4蛋白和PD-1分子的抗体，激活T细胞，可有效治疗恶性肿瘤

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2012年诺贝尔生理学或医学奖授予两位在细胞核重编程领域有重大贡献的科学家。科学家把c–Myc等4个关键基因通过逆转录病毒载体转入小鼠的成纤维细胞，使其变成诱导多能干细胞——iPS细胞，这意味着未成熟的细胞能够发展成所有类型的细胞。

（1）基因工程中经常用的载体除了动植物病毒外还有________和_____　　 _。

（2）若想增强载体病毒颗粒的感染性，可利用__________技术改造病毒外壳蛋白，直接对__________进行操作。

（3）应用__________技术得到重组细胞，激活重组细胞发育成早期胚胎。使用从__________中获得的胚胎干细胞，在培养中根据需要加入　　　　　　　　　 以诱导其分化得到各种组织器官，用于治疗某些疾病，这种技术称为____________________。

（4）iPS细胞的获得不使用胚胎细胞或卵细胞，也不诱导发育成个体，因此不会像生殖性克隆一样引发__________问题。

（5）iPS细胞在体外已成功地被诱导分化为神经元细胞、神经胶质细胞、心血管细胞和原始生殖细胞等，究其本质原因是基因____________________的结果。

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2012年诺贝尔生理学或医学奖授予两位在细胞核重编程领域有重大贡献的科学家。科学家把c­Myc等4个关键基因通过逆转录病毒载体转入小鼠的成纤维细胞，使其变成诱导多能干细胞——iPS细胞，这意味着未成熟的细胞能够发展成所有类型的细胞。

（1）基因工程中经常使用的工具酶是_____________。

（2）若想增强载体病毒颗粒的感染性，可利用________技术改造病毒外壳蛋白，直接对________进行操作。

（3）应用__________技术得到重组细胞，激活重组细胞发育成早期胚胎，使用从__________中获得的胚胎干细胞，在培养中根据需要加入相应的小分子物质以促进其__________得到各种组织器官

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（8分）2012年诺贝尔医学和生理学奖授予英国科学家约翰·戈登和日本科学家山中伸弥。约翰·戈登在20世纪60年代做过一个划时代的实验：把美洲爪蟾的小肠上皮细胞核注入去核的卵细胞，结果发现一部分卵依然可以发育成蝌蚪，其中的一部分蝌蚪可以继续发育成为成熟的爪蟾。山中伸弥等科学家将四个关键基因转入小鼠的成纤维细胞，使其变成多功能干细胞（iPS），这些干细胞可再转化成老鼠体内任何种类的细胞。回答下列问题：

（1）约翰·戈登之后，科学界利用该技术进行更多细胞核转移实验，复制出多种哺乳类动物。在哺乳动物的核转移实验中，一般通过　　　　　　　　 （物理方法）将受体细胞激活，使其进行细胞分裂和发育，当胚胎发育到　　　　　　　　 阶段时，将胚胎移入受体（代孕）动物体内。

（2）从卵巢中吸取的卵母细胞，一般要培养到　　　　　　　　　　 阶段才能用于实验。

（3）利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植的原因是　　　　　　　　 。

（4）在山中伸弥的实验中，利用了逆转录病毒，该病毒的作用是　　　　　　　　　　　　 。

（5）一般情况下，体外扩增目的基因常用的方法是　　　　　　　　　　　　 。在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增值，这种现象称为细胞的　　　　　　　　 。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用　　　　　　 处理。

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