1999 年，《科学》 杂志将干细胞的研究推举为 21 世纪最重要的研究领域之一， 经过近 20 年的努力， 科学家从分子水平发现干细胞中 c-Myc（原癌基因）、 Klf4（抑癌基因）、 Sox2 和 Oct-3/4 等基因处于活跃表达状态， 其中Oct-3/4 的精确表达对于维持干细胞的正常自我更新是至关重要的。 科学家利用逆转录病毒， 将 Oct-3/4、 Sox2、 c-Mye和 KIf4 四个关键基因转入高度分化的体细胞内， 让其重新变成一个多能干细胞（iPS 细胞）。 转化过程如下图所示，请据图回答问题：
（1） 健康人体的高度分化细胞中 Oct-3/4 基因处于______状态。
（2） 依据上图所示的原理， 细胞凋亡是 c-Myc、 Kl4、 Fas 等基因控制下的细胞_____的过程。 体细胞癌变是______等基因异常后表达的结果。
（3） 经过诱导高度分化的体细胞重新变成多能干细胞（iPS 细胞）， 若在体外培养这一批多能干细胞， 需要利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段， 这样的过程称为细胞周期同步化。
①如果采用 DNA 合成阻断法实现细胞周期同步化， 则需要在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的 DNA 合成可逆抑制剂， 处于__________期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转， 最终细胞会停滞在细胞周期的__________期，以达到细胞周期同步化的目的。
②如果采用秋水仙素阻断法实现细胞周期同步化， 则需要在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素， 秋水仙素能够抑制________， 使细胞周期被阻断， 即可实现细胞周期同步化。
（4） 不同诱导因素使 iPS 细胞可以在体外分裂、 分化成多种组织细胞， 如图所示。 下列叙述错误的是（不定项选择）________
A． 各种组织细胞中的 DNA 和 RNA 与 iPS 细胞中的相同
B． iPS 细胞不断增殖分化， 所以比组织细胞更易衰老
C． iPS 细胞中的基因都不能表达时， 该细胞开始凋亡
D． 改变诱导因素能使 iPS 细胞分化形成更多类型的细胞
正确答案及解析
正确答案
（1）沉默（未表达）
（2）程序性死亡；c-Myc(原癌基因)、 Klf4(抑癌基因)
（3）分裂；间（或答 S）；纺锤体形成
（4）ABC
解析
【答案解析】
干细胞中 c-Myc（原癌基因）、 KIf4（抑癌基因）、 Sox2 和 Oct-3/4 等基因处于活跃表达状态， 高度分化的细胞 Sox2 和Oct-3/4 不表达。 c-Myc（原癌基因）、 KIf4（抑癌基因） 突变导致细胞癌变。 由图可知， 细胞凋亡应是 Fas 等一系列基因控制下的细胞的程序性死亡（编程性死亡） 过程。
【题目详解】
（1） Oct-3/4 的精确表达对于维持干细胞的正常自我更新是至关重要的， 而高度分化的细胞已经不再进行分裂， 所以此基因不表达， 处于沉默（关闭） 状态。
（2） 由图可知， 细胞凋亡是在 c-Myc、 KIf4、 Fas 等基因控制下的细胞的程序性死亡（编程性死亡） 过程。 癌变是原癌基因和抑癌基因发生突变后形成的， 即 c-Myc（原癌基因）、 KIf4（抑癌基因） 等基因异常后表达的结果。
（3） ①DNA 合成抑制剂可抑制间期 DNA 复制过程， 由于分裂期的细胞已经完成了 DNA 复制， 所以加入的 DNA 合成可逆抑制剂对处于分裂期的细胞没有影响， 由于 DNA 复制被阻断， 所以一段时间后所有细胞停留在细胞周期的间期。
②秋水仙素作用于有丝分裂的前期， 抑制纺锤体的形成， 使后期分开的姐妹染色体不能移向两极， 从而得到染色体数目加倍的细胞。
（4） A、 细胞分化的实质是基因选择性表达， 所以分化后形成的各种组织细胞中与 iPS 细胞中 DNA 相同， 但 RNA 不同， A 错误；
B、 iPS 细胞不断增殖分化， 说明分化程度低， 不易衰老， B 错误；
C、 细胞凋亡是受基因控制的程序性死亡， 细胞内也存在基因表达， C 错误；
D、 在 iPS 细胞的培养液中加入不同分化诱导因子， 就可以诱导 iPS 细胞向不同类型的组织细胞分化， 有利于提高细胞生理功能的效率， D 正确。
故选 ABC。
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1999 年，《科学》 杂志将干细胞的研究推举为 21 世纪最重要的研究领域之一， 经过近 20 年的努力， 科学家从分子水平发现干细胞中 c-Myc（原癌基因）、 Klf4（抑癌基因）、 Sox2 和 Oct-3/4 等基因处于活跃表达状态， 其中Oct-3/4 的精确表达对于维持干细胞的正常自我更新是至关重要的。 科学家利用逆转录病毒， 将 Oct-3/4、 Sox2、 c-Mye和 KIf4 四个关键基因转入高度分化的体细胞内， 让其重新变成一个多能干细胞（iPS 细胞）。 转化过程如下图所示，请据图回答问题：
（1） 健康人体的高度分化细胞中 Oct-3/4 基因处于______状态。
（2） 依据上图所示的原理， 细胞凋亡是 c-Myc、 Kl4、 Fas 等基因控制下的细胞_____的过程。 体细胞癌变是______等基因异常后表达的结果。
（3） 经过诱导高度分化的体细胞重新变成多能干细胞（iPS 细胞）， 若在体外培养这一批多能干细胞， 需要利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段， 这样的过程称为细胞周期同步化。
①如果采用 DNA 合成阻断法实现细胞周期同步化， 则需要在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的 DNA 合成可逆抑制剂， 处于__________期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转， 最终细胞会停滞在细胞周期的__________期，以达到细胞周期同步化的目的。
②如果采用秋水仙素阻断法实现细胞周期同步化， 则需要在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素， 秋水仙素能够抑制________， 使细胞周期被阻断， 即可实现细胞周期同步化。
（4） 不同诱导因素使 iPS 细胞可以在体外分裂、 分化成多种组织细胞， 如图所示。 下列叙述错误的是（不定项选择）________
A． 各种组织细胞中的 DNA 和 RNA 与 iPS 细胞中的相同
B． iPS 细胞不断增殖分化， 所以比组织细胞更易衰老
C． iPS 细胞中的基因都不能表达时， 该细胞开始凋亡
D． 改变诱导因素能使 iPS 细胞分化形成更多类型的细胞
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