Question

【題目】2018年！月25日，中科院神經(jīng)科學(xué)研究所研究團(tuán)隊(duì)利用類似克隆羊“多莉”的體細(xì)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(xì)胞》的封面，該成果標(biāo)志著中國率先開啟了以體細(xì)胞克隆猴作為實(shí)驗(yàn)動物模型的新時代。下圖是體細(xì)胞克隆猴的技術(shù)流程圖，請據(jù)圖回答問題。

（1）圖中選擇獼猴胚胎期而非成年期的成纖維細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，其原因是_________。剛放入培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞沉降到瓶底部后首先會出現(xiàn)___________現(xiàn)象。每一次傳代培養(yǎng)時，常利用_________酶消化處理，制成細(xì)胞懸液后轉(zhuǎn)入到新的培養(yǎng)瓶中。

（2）圖示過程涉及的主要技術(shù)有_________（答出三點(diǎn)即可）。以體細(xì)胞克隆猴作為實(shí)驗(yàn)動物模型的顯著優(yōu)勢之一是同-批克隆猴群的遺傳背景相同，圖中克隆猴的遺傳物質(zhì)主要來自_______。

（3）圖中步驟①是克隆猴的技術(shù)難點(diǎn)之一，需要將卵母細(xì)胞培養(yǎng)到_________后進(jìn)行去核操作，而后用_________方法激活受體細(xì)胞，使其完成分裂和發(fā)育。

（4）體細(xì)胞克隆猴的另外一個技術(shù)難點(diǎn)是猴的體細(xì)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Kdm4dmRNA翻譯產(chǎn)生的酶的作用是_____。

Answer 1

【答案】胚胎成纖維細(xì)胞增殖能力更強(qiáng)，更易于培養(yǎng) 細(xì)胞貼壁 胰蛋白 動物細(xì)胞核移植技術(shù)（或體細(xì)胞核移植技術(shù)）、早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)（或動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)）、胚胎移植技術(shù) 成纖維細(xì)胞的細(xì)胞核 減數(shù)第二次分裂中期（MⅡ中期） 物理或化學(xué) 催化組蛋白的去甲基化

【解析】

1.動物細(xì)胞培養(yǎng)過程

取動物胚胎或幼齡動物器官、組織。將材料剪碎，并用胰蛋白酶（或用膠原蛋白酶）處理（消化），形成分散的單個細(xì)胞，將處理后的細(xì)胞移入培養(yǎng)基中配成一定濃度的細(xì)胞懸浮液。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。當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到互相接觸時，細(xì)胞就會停止分裂增殖，出現(xiàn)接觸抑制。此時需要將出現(xiàn)接觸抑制的細(xì)胞重新使用胰蛋白酶處理。再配成一定濃度的細(xì)胞懸浮液。

2.胚胎移植是指將雌性動物的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)，這是胚胎工程的最后一道工序，胚胎分割時，應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚，對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。

（1）由于胚胎成纖維細(xì)胞增殖能力更強(qiáng)，更易于培養(yǎng)，因此在進(jìn)行核移植時，通常選擇胚胎期的成纖維細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)。動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中常出現(xiàn)貼壁生長和接觸抑制的特點(diǎn)，因此剛放入培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞沉降到瓶底部后首先會出現(xiàn)細(xì)胞貼壁現(xiàn)象。進(jìn)行傳代培養(yǎng)時，常利用胰蛋白酶消化處理，制成細(xì)胞懸液后轉(zhuǎn)入到新的培養(yǎng)瓶中。

（2）圖示過程涉及的主要技術(shù)有動物細(xì)胞核移植技術(shù)、早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)（或動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)）、胚胎移植技術(shù)。圖中克隆猴是成纖維細(xì)胞的細(xì)胞核移入卵母細(xì)胞，獲得重組細(xì)胞，經(jīng)過細(xì)胞培養(yǎng)獲得早期胚胎，然后經(jīng)過胚胎移植獲得的，因此其遺傳物質(zhì)主要來自成纖維細(xì)胞的細(xì)胞核。

（3）圖中步驟①體細(xì)胞核移植是克隆猴的技術(shù)難點(diǎn)之一，其具體操作為，首先需要將卵母細(xì)胞培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期（MⅡ中期）后進(jìn)行去核操作，而后用物理或化學(xué)方法激活受體細(xì)胞，使其完成分裂和發(fā)育。

（4）由于胚胎發(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)，為了使胚胎順利發(fā)育，需要對組蛋白進(jìn)行去甲基化操作，因此可推知圖中Kdm4dmRNA翻譯產(chǎn)生的酶的作用是催化組蛋白去甲基化的。