15 专题三 层级Ⅲ 强化真应用•落脚实践解决问题（Word教参）-【新高考方案】2024年高考生物二轮复习专题增分方略（新教材 江苏专用）

价值引领 活动目标 (1)健康问题是人类关注的焦点，也是高考命题的热点。通过了解“iPS细胞”制备过程中存在的问题，关注人体健康。 (2)通过了解我国科学家在“iPS细胞”研究中的进展，增强民族自豪感，激励创新精神。 (1)通过了解“iPS细胞”的制备过程，理解细胞分化的实质。 (2)通过“iPS细胞”相关问题的探究，培养知识迁移、发散思维和解答实际情境问题的能力。 活动项目(一)　初识“iPS细胞”，理解细胞分化的实质 情境素材　转分化是指一种类型的分化细胞转变成其他类型的分化细胞的现象。在体内，分化是不可逆的，但是科学家找到了在体外逆转分化的方法——诱导多能干细胞(iPSC)。诱导多能干细胞最初是利用病毒载体将四个关键基因(Oct­3/4、Sox2、Klf4 和c­Myc)导入体细胞中使体细胞恢复分裂能力而产生的细胞。 诱导多能干细胞技术是一种新兴的治疗方法。因为诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可来源于病人自身的体细胞，因此iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。目前，已经在皮肤、心脏、眼睛、骨骼肌、神经组织、胰腺和血液等方面建立起了干细胞治疗的模型，通过特殊的移植技术将诱导多能干细胞移植到体内，代替那些正常或非正常死亡的细胞，从而恢复机体功能。下图为iPS细胞的获得及用其培育不同种细胞的示意图(c­Myc、Klf4、Sox2和Oct­3/4等基因与细胞的脱分化有关) [问题探究] 1．从基因表达角度分析，细胞分化和转分化的过程中发生了基因的选择性表达。若某动物体内因缺乏Cu2＋而使胰岛外分泌细胞转化为肝细胞，则该过程是一种转分化现象。 2．教材所学的体外逆转分化还包括植物组织培养过程中的脱分化、克隆动物形成过程中核移植形成重组细胞的过程。(举出2个例子) 3．利用成纤维细胞获得iPS细胞的过程中，转入c­Myc、Klf4、Sox2和Oct­3/4等的作用是诱导已分化细胞转变为未分化细胞。 4．将四个关键基因导入成纤维细胞之前，可通过PCR技术将其大量扩增，然后再与病毒结合，病毒所起的作用是作为目的基因的载体。 5．科学家普遍认为，iPS细胞在医学上的应用前景优于胚胎干细胞。请你结合所学知识，写出其优越性的两点体现：iPS细胞可从成体细胞直接诱导而成，避免破坏胚胎所引起的伦理问题；同时iPS细胞可来源于病人自身的体细胞，移植回病人体内后可避免免疫排斥。 活动项目(二)　重识“iPS细胞”研究的最新成果，感悟细胞的生命历程 情境素材　我国科学家通过两个关键因子，诱导DNA去甲基化，将人类多能性干细胞转化为8细胞阶段全能性胚胎样细胞(简称8CL细胞)。相比于诱导多能干细胞(iPS细胞)，这些细胞不仅能分化成胎盘组织，还有潜力发育成更成熟的器官。该研究成果让我们相信自体移植离我们不再遥远。 从胚胎干细胞(ES细胞)到诱导多能干细胞(iPS细胞)，再到8细胞阶段全能性胚胎样细胞(8CL细胞)，细胞的技术突破，都为早期胚胎发育的基础研究提供了一种新的体外研究系统，有助于我们了解早期胚胎发育和疾病发生之间的关系，以及研究和治疗出生缺陷和各种发育疾病，也使个体化器官再生最终有可能成为现实。 [问题探究] 1．ES细胞和8CL细胞都具有全能性。 2．下列可以应用iPS细胞实现的有BC (多选)。 A．利用iPS细胞研究完整的哺乳动物胚胎发育过程 B．利用iPS细胞分化获得神经元，用于治疗阿尔茨海默病 C．利用iPS细胞诱导形成疾病模型细胞，对药物的安全性和有效性进行检测 D．诱导人的 iPS细胞形成囊胚并植入子宫，使其进一步发育成新个体 3．与异体器官移植相比，自体器官移植的优势是可避免免疫排斥。 4．相较于ES细胞和 iPS细胞，我国科学家研究获得的8CL细胞的优势是8CL细胞的全能性更高；8CL细胞来源更多，可以规避伦理问题。 5．研究人员欲采用“异源囊胚补全法”将人源iPS细胞培育出的肾元祖细胞导入囊胚，然后移植到代孕仔猪体内，培育出100%人源iPS细胞来源的肾单位并实际应用于移植医疗(如图所示)。下列说法正确的是__AB__(多选)。 A．培育人源肾元祖细胞需向iPS细胞培养液中加入定向诱导分化剂 B．过程②需要将荧光蛋白标记的人源肾元祖细胞植入囊胚的内细胞团 C．过程③操作之前需对代孕仔猪进行超数排卵和同期发情处理 D．该技术培育的人源肾脏不必考虑肾移植个体之间的遗传差异 活动项目(三)　再识“iPS细胞”，关注科技与人体健康 情境素材　诱导多能干细胞(iPS细胞)最初是利用处理后的RNA病毒作为载体，将4种调控细胞周期的相关基因导入体外培养的小鼠成纤维细胞，使已分化的细胞重编程回归到胚胎细胞状态。但是，这种技术需通过病毒介导，且转入的基因可能使iPS细胞癌变。由于该方法具有一定的危险性，科学家又对此进行了改