Question

【題目】胚胎干細胞（ES細胞）具有持續分裂和分化成各種組織細胞的能力。科學家利用已分化的細胞培養出的誘導性多功能干細胞（IPS），也具備胚胎干細胞的特點，誘導產生IPS細胞前兩個階段為：①分離和培養宿主細胞；②將相關轉錄因子基因導入宿主細胞（如圖所示）。請回答下列問題：

（1）培養宿主細胞應在含有_____________的恒溫培養箱中進行，所用的培養基需加入的天然成分為_____________，為及時清除代謝產物需_____________。

（2）要獲得大量的轉錄因子基因可用_____________方法；據圖可知，將基因導入宿主細胞所用的載體為_____________。

（3）IPS細胞或ES細胞在醫學上的應用是_____________，其優點為_____________。

（4）ES細胞往往取自囊胚的內細胞團或早期性腺細胞，目前ES細胞應用存在部分爭議，相比IPS細胞，請說出你認為的爭議點是_____________。

Answer 1

【答案】5%CO2和95%的空氣 血漿、血清 定期更換培養液 PCR擴增 病毒 培育人造組織器官，解決臨床供體器官不足問題 不會產生免疫排斥 ES細胞來源于早期的胚胎，而早期胚胎本質上已算是一個生命個體，因此存在倫理爭議

【解析】

動物細胞培養的條件：
（1）無菌、無毒的環境：①消毒、滅菌；②添加一定量的抗生素；③定期更換培養液，以清除代謝廢物。
（2）營養物質：糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等，還需加入血清、血漿等天然物質。
（3）溫度和PH：
（4）氣體環境：95%空氣（細胞代謝必需的）和5%的CO2（維持培養液的PH）。

（1）由上述分析內容可知，培養動物細胞應在含有5%CO2和95%的空氣的恒溫培養箱中進行，其中5%的CO2的作用是維持培養液的PH，所用的培養基需加入的天然成分為血漿、血清，為及時清除代謝產物需定期更換培養液。

（2）PCR技術是一種體外擴增DNA片段的技術，其原理是DNA雙鏈復制，故可通過PCR技術擴增轉錄因子基因；據圖可知，將基因導入宿主細胞所用的載體為病毒。

（3）胚胎干細胞簡稱ES或EK細胞，是由早期胚胎或原始性腺分離出來的一類細胞，IPS與ES細胞一樣，可通過定向誘導分化培育出人造組織器官，解決目前臨床上存在的供體器官不足和器官移植后的免疫排斥問題。其優點是不會產生免疫排斥反應。

（4）ES細胞來源于早期的胚胎，而早期胚胎本質上已算是一個生命個體，因此對ES細胞的應用存在倫理爭議。