高考生物热点：iPS细胞
ips细胞形态特征
ips细胞形态特征IPS细胞（Induced Pluripotent Stem cell）是通过人工诱导的方式将成年体细胞再次变回干细胞的一种细胞类型。
它们在外观上和正常的胚胎干细胞非常相似，具有细胞分化潜能，能够分化成各种不同类型的细胞。
IPS细胞的形态特征如下：1. 形态类似于胚胎干细胞。
IPS细胞是多个细胞在培养环境中特定条件下形成克隆的一类细胞。
它们的细胞形态和胚胎干细胞类似，都是圆形或椭圆形的细胞，呈珠子状在培养皿中自行贴附并生长。
2. 细胞内含有大量的碱性磷酸酶。
IPS细胞的碱性磷酸酶活性明显高于成年细胞，但低于正常的胚胎干细胞。
碱性磷酸酶可以协助细胞在培养环境中存活和分化，是标志性的细胞分化指标。
3. 存活时间比较短。
因为IPS细胞的质量和细胞分化能力有限，所以它们的存活时间较短。
在培养环境中，IPS细胞可能会失去其干细胞特性，无法形成多种外胚层细胞，内胚层细胞和胚突层细胞。
这意味着在使用IPS细胞进行治疗过程中，需要使用高质量的稳定IPS细胞。
4. 细胞内包含有染色体畸变。
IPS细胞的产生是通过细胞核重编程的方式进行的，染色体质量可能会在过程中发生变化。
该现象被称为“染色体畸变”，它可能导致疾病的复发和其他细胞无法治疗的问题。
因此，IPS细胞的质量必须进行精心的评估和筛选，以确保其长期的稳定性和治疗效果。
总之，IPS细胞是治疗疾病的一种有前途的细胞来源，具有多能性和令人兴奋的潜在治疗效果。
虽然IPS细胞与正常分化的成年细胞和干细胞之间存在微小的差别，在质量和稳定性方面也存在挑战，但在健康保健和医疗技术方面，我们仍然需要在其研究和发展方面进行探索，并努力寻求途径来提高IPS细胞质量和稳定性以更好的服务社会。
高考生物《与名师对话》一轮复习课时作业44
课时作业(四十四)温馨提示对应课时作业87页(时间：30分钟满分：100分)一、选择题1．(2010·广州3月)科学家将人体皮肤细胞改造成了多能干细胞——“iPS细胞”，人类“iPS细胞”可以形成神经元等人体多种组织细胞。
以下有关“iPS细胞”的说法，正确的是()A．iPS细胞分化为神经细胞的过程体现了细胞的全能性B．iPS细胞有细胞周期，它分化形成的神经细胞一般不具有细胞周期C．iPS细胞可分化形成多种组织细胞，说明“iPS细胞”在分裂时很容易发生突变D．iPS细胞分化成人体多种组织细胞，是因为它具有不同于其他细胞的特定基因解析：“iPS细胞”是一种多能干细胞，而多能干细胞既能分裂又能进行细胞分化。
细胞的全能性应该体现在由该细胞形成新个体的过程中。
高度分化的细胞如神经细胞等是不能再进行细胞分裂的，不能进行分裂的细胞是不具有细胞周期的。
细胞分化是基因选择性表达的结果，而多细胞生物的各个体细胞由于源自一个受精卵，具有相同的遗传信息。
答案：B2．(2010·南京二模)下列说法错误的是()A．植物组织培养基中生长素和细胞分裂素的不同配比会影响组织分化B．动物细胞培养液中添加的抗生素需进行种类和数量的选择，以抑制细菌生长C．胚胎干细胞培养中需通入氧气和二氧化碳，二氧化碳的主要作用是维持培养液的pH D．早期胚胎的培养液与动物细胞培养的培养液成分不同之处是不含动物血清解析：早期胚胎的培养液与动物细胞培养的培养液都合有动物血清。
答案：D3．科学家运用胚胎移植技术培育试管牛时，首先用激素促进良种母牛多排卵，然后进行体外受精和培育，最后把胚胎送入母牛子宫内，孕育成小牛产生。
下列分析错误的是() A．供体与受体在胚胎移植前后的生理环境须保持一致B．胚胎移植前可采用胚胎分割技术实现快速繁殖良种牛C．运用胚胎移植技术培育的试管牛属于动物克隆范畴D．须配制不同成分的培养液以培养不同发育时期的胚胎解析：克隆动物运用了核移植技术。
ips细胞 高中生物试题
ips细胞高中生物试题
IPS细胞全称为诱导性多能干细胞，是一种通过人工操作将体细胞重编程为多能干细胞的技术。
IPS细胞具有与胚胎干细胞类似的分化能力，可以被诱导分化为各种组织细胞，甚至可以发育为个体。
以下是一个关于IPS细胞的高中生物试题：
1. IPS细胞可用于治疗人类的某些顽固性疾病，其原因是( )
A. IPS细胞分化程度低，全能性高
B. IPS细胞的分化能力与胚胎干细胞相同
C. IPS细胞的分化能力与神经干细胞相同
D. IPS细胞分化程度高，某些分化能力仍较强
正确答案是：A. IPS细胞分化程度低，全能性高。
IPS细胞的分化程度低，其分化潜能近似于胚胎干细胞。
全能性相对高，其体细胞的核可用该受体去重编程一个核移植克隆胚或囊胚内细胞群。
可用于治疗人类的某些顽固性疾病，故选A。
2. 在动物模型上培养IPS细胞，先要在无菌、$95\%$空气（细胞代谢必需的）条件下培养，一般每天换液1～2次，当细胞融合成片时，可以放入-$80$ ℃低温冰箱中保存。
再次使用时用胰酶处理成单个细胞，接种于新的培养液中培养。
以上过程体现动物细胞培养技术的优点是( )
①便于观察、便于重复实验②能获得大量细胞③便于无菌条件控制④便于筛选培育的细胞类型
A. ①②
B. ②③
C. ③④
D. ①④
正确答案是：B. ②③。
题干信息可知该动物模型上的IPS细胞在无菌、$95\%$空气（细胞代谢必需的）条件下培养，该条件下的培养既保证细胞的代谢必需的氧气，又保证了无菌条件，动物细胞培养技术能获得大量细胞，②③正确；①④在题干信息中没有体现，排除。
故选B。
ips干细胞技术原理
IPS干细胞技术原理一、引言I P S（诱导型多能干细胞）干细胞技术是近年来生物科学领域的一项重大突破。
该技术被广泛应用于再生医学、疾病模型建立以及药物筛选等领域。
本文将介绍I PS干细胞技术的原理，以及其在科学研究和医疗实践中的应用。
二、什么是I P S干细胞技术I P S干细胞技术是一种通过基因转化，将成体细胞重新变回能够分化成多种细胞类型的多能干细胞的方法。
该技术的先驱者是日本科学家山中伸彦（S hi ny aY am an a ka），他于2006年首次成功地将小鼠成纤维细胞转化为多能干细胞，开创了I PS干细胞技术的新纪元。
三、I P S干细胞技术的原理I P S干细胞技术的原理是通过基因转导，将有特定基因表达的细胞重新编程成类似于胚胎干细胞的状态。
这种细胞状态具有潜在的分化能力，可以进一步分化为各种不同类型的细胞。
在实验中，通常使用的是外源转录因子来重编程成体细胞，包括O ct4、S o x2、K lf4和c-My c等。
这些转录因子能够调控基因的表达，将细胞的基因表达模式重新调整，使其回到早期胚胎发育阶段的状态。
四、I P S干细胞技术的优势1.避免伦理争议：与胚胎干细胞不同，I P S干细胞技术使用的是成体细胞，避免了对胚胎的损害和伦理上的争议。
2.个体特异性：利用患者自身的细胞进行转化，生成的I PS细胞具有与患者本身完全相匹配的基因组，有效避免了免疫排斥的问题。
3.模拟疾病过程：通过将患者体内的细胞转化为IP S细胞，可以模拟出患者体内疾病的发生和发展过程，为疾病的研究提供了重要工具。
五、I P S干细胞技术的应用领域5.1再生医学I P S干细胞技术在再生医学领域具有巨大潜力。
通过将患者的细胞转化为IP S干细胞，可以获得与患者本身相匹配的组织和器官细胞。
这些细胞可以用于组织工程和器官移植，为缺失或受损的组织提供替代。
5.2疾病模型建立利用IP S干细胞技术可以将患者的细胞转化为特定细胞类型，如神经元、心肌细胞等，从而建立疾病模型。
生命科学中的iPS细胞技术
生命科学中的iPS细胞技术人类对于身体的理解和探索一直都是科学的一大重点，科学家们不断地通过不同的方法来探索生命的奥秘。
随着生命科学的不断发展，新的技术不断涌现。
而iPS细胞技术则是生命科学领域最重要的技术之一。
iPS细胞全称是诱导性多能干细胞，是一种新型的干细胞。
它是人类成年细胞重新编程而来的，通过某些特殊因素的作用，将细胞重新转化为具有多能性的细胞。
iPS细胞可作为一种新的来源，用于研究和治疗各种疾病。
iPS细胞技术的起源可以追溯到2006年，当时研究人员发现一些特殊的基因可以重新编程成干细胞，并获得了多个生物学奖项。
经过多年的研究，iPS细胞的应用逐渐扩大，已经成为生物科技领域的重要进展之一。
作为一种新的干细胞，iPS细胞有着广泛的用途。
在生命科学领域，它可以用于研究各种疾病的病理生理机制，以及评估药物的安全性和有效性。
在临床实践中，iPS细胞技术可以用于治疗各种疾病，如心脏病、癌症、神经退行性疾病等。
在疾病治疗方面，iPS细胞技术的应用有着广泛的前景。
疾病治疗方面的研究表明，iPS细胞可以通过向患者的身体内注入重新编程的细胞来治疗一些疾病。
例如，患有心脏病的患者可以通过iPS细胞技术产生自己的心血管细胞，这些细胞可以用于替代患有心脏病的组织，从而修复受损的组织。
除此之外，iPS细胞技术还可以用于治疗神经退行性疾病，如帕金森症和脊髓灰质炎。
通过iPS细胞技术，研究人员可以重新编程成脑细胞，这些细胞可以用于修复受损的神经组织，缓解疾病的症状。
虽然iPS细胞技术的应用前景很大，但是目前它仍然存在一些限制。
例如，iPS细胞的品质对于研究和治疗具有至关重要的作用。
目前，研究人员还无法完全精准地判断新的iPS细胞的质量，这也会对其应用造成一些影响。
此外，iPS细胞技术的成本也是一项限制因素。
目前，iPS细胞的制定和培养过程较为复杂且耗费时间较长，这也增加了制定的成本。
因此，在广泛应用iPS细胞技术之前，这些问题需要得到解决。
iPS细胞简述
iPS细胞基本概念诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells, iPS cells）最初是日本人山中申弥（Shinya Yamanaka）于2006年利用病毒载体将四个转录因子（Oct4, Sox2, Klf4 和c-Myc）的组合转入分化的体细胞中，使其重编程而得到的类似胚胎干细胞的一种细胞类型[1]。
随后世界各地不同科学家陆续发现其他方法同样也可以制造这种细胞。
细胞可分为全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞，诱导多能干细胞即通过向体细胞中导入诱导基因，使体细胞重编程获得具有胚胎干细胞样特性的多能干细胞，也称为去分化。
发展趋势自2008年开始，小鼠和人的ips细胞研究取得了极大的发展，并在体细胞的选择、转录因子的组合和数量、病毒载体、筛选条件和小分子化合物等方面进行了完善，还逐步向疾病的治疗方面深入，镰刀形红细胞贫血症治疗的研究，从理论和实践上为人类单基因遗传病的治疗奠定基础。
此外，猴、大鼠和猪ips细胞的建立在人类疾病研究上具有重大应用价值，既可构建人类疾病的动物模型，又能进行细胞移植实验，为将来的实验细胞替代治疗奠定基础。
2009年3月，Nagy小组和Kaji小组采用转座子法取代病毒载体的基因投递的方法，高效率制备了基因组无病毒整合的鼠iPS细胞，获得iPS细胞后，他们又成功将先前导入的转录因子基因从iPS细胞中移除。
随着越来越多研究模型的建立，越来越多的体细胞被成功诱导为多能干细胞，以及无病毒整合技术的发现和有害基因的成功敲除，使得诱导多能干细胞向更加系统，更加安全，更加高效的方向发展。
伴随着ips细胞被诱导分化成为多巴胺神经元、能分泌胰岛素的细胞、心脏实质细胞、视网膜的前驱细胞和神经前体细胞等的成功，越来越多的体细胞得意诱导分化成功，为患帕金森综合症、糖尿病、心血管疾病和视网膜病变等疾病的患者提供了治愈的可能。
面临问题第一，诱导体细胞重编程的分子机制至今仍不清楚。
生物工程知识：细胞重编程——人类细胞再生的前沿技术
生物工程知识：细胞重编程——人类细胞再生的前沿技术细胞重编程是指通过在体外对人类细胞的基因进行改造，使这些细胞重新回到胚胎干细胞的状态，从而实现再生，也被称为iPS技术（induced pluripotent stem cell，诱导多能干细胞技术）。
iPS技术的诞生源于对干细胞的研究。
干细胞是一类特殊的细胞，它们拥有相当多的特征，如自我复制、分化和自我更新能力。
干细胞能够分化成多种细胞，有望成为治疗不同疾病所需要的种种细胞。
然而，从人体内获取干细胞并不容易，因此科学家开始探索如何将非干细胞转化成干细胞的方法。
2006年，著名的日本细胞学家山中伸弥（Shinya Yamanaka）利用质粒质谱技术和代码重编程的思想，将人普通成体细胞重编程为胚胎干细胞样细胞，而获得最早的iPS细胞，这项技术也被誉为生命科学的里程碑。
细胞重编程技术为人类的再生医学打开了无限可能，不仅能避免胚胎干细胞研究引发的伦理问题，还可以避免种种致命的安全隐患。
此外，此技术使用的细胞可以来源自患者自身身体不同部分的细胞，比如皮肤和其他组织细胞，这意味着细胞在治疗中几乎是无限制使用的。
细胞重编程技术正在被广泛应用于临床治疗疾病。
通过将全身病人的细胞重编程成干细胞，使它们分化出所需的细胞，并将它们重新注入病人体内，医生可以治疗众多分化障碍和器官疾病。
这种治疗方式可行性已经在实践中得到证明，最受欢迎的使用是治疗心脏和神经损伤，这些损伤是因生理/外伤等因素导致的细胞缺失。
随着技术的进步，细胞重编程就像一座新的桥梁，加速了再生医学领域的发展。
但是，这项技术仍处于不断发展和完善的阶段，它依然存在着一些限制和挑战。
例如，细胞重编程有一定的安全隐患，因为这种技术常常使用病毒输送基因，并且很难保证细胞重编程期间产生的iPS细胞不会突变。
因此，有必要进行深入的研究，以确保治疗安全。
细胞重编程技术的另一个潜在限制是高昂的成本。
当前，iPS细胞的制备仍需要较高的技术水平和昂贵的药品，这可能使治疗的成本成为制约因素。
研究人员用iPS细胞培养出肺泡
研究人员用iPS细胞培养出肺泡日本Japan研究人员用iPS细胞培养出肺泡日本研究人员最新利用人类诱导多能干细胞（iPS细胞）培养出肺泡，这将有助于肺病新药研发或肺病的再生医疗应用。
京都大学一个研究小组向人类iPS细胞添加特殊的蛋白质和低分子化合物等，成功培养出了肺部气体交换的主要部位――肺泡。
肺泡属于肺的功能单位，负责向血液输送氧气并接收二氧化碳。
iPS细胞是利用皮肤细胞等体细胞，经诱导因子处理后转化而成的细胞，其功能和胚胎干细胞类似，能分化成各种组织和器官。
澳大利亚Australia转基因香蕉可对抗致命真菌一项在澳大利亚开展的田间试验表明，转基因香蕉树能抵抗引发巴拿马病的致命真菌。
巴拿马病摧毁了亚洲、非洲和澳大利亚的香蕉作物，并且是美洲蕉农的主要威胁。
来自澳大利亚昆士兰科技大学的生物技术专家James Dale和同事利用一种不受TR4影响的野生香蕉克隆出名为RGA2的抗病基因。
随后，他们将其插入“卡文迪什”，并且创建了6个拥有不同数量RGA2拷贝的品系。
研究人员还利用Ced9创建了“卡文迪什”品系。
Ced9是一种抗线虫基因，能耐抵抗多种杀死植物的真菌。
美国America新改造望远镜可捕捉快速变化的天象美国加利福尼亚州的天文学家已将一台在他们中的大多数出生前便已建造的望远镜转变成新设备，以服务于天文学领域发展最快的最新分支之一：发现天空中每天都会变化的物体。
有了如此广域的视野，ZTF能观测每晚从帕洛马可见的整个北方天空。
通过这样做，研究人员能发现和此前的夜晚图像相比有所变化的任何事情，从而辨别出正在快速变化的天象，包括超新星、变星和双星、遥远星系的活跃内核、可能威胁地球的小行星以及同样能释放引力波的合并中子星发出的闪光。
德国GermanyT细胞带有抑制致癌基因“开关”能阻止自身疯狂生长为肿瘤细胞慕尼黑工业大学临床化学研究所所长及转化癌症研究中心教授于尔根鲁兰德领导的研究小组，在T细胞非霍奇金淋巴瘤的小鼠模型中发现了一种叫PD-1的蛋白，其会被细胞的致癌基因激活，并抑制这些基因的作用，及早关闭有缺陷的T细胞，防止它们进一步疯狂生长，从而起到了“保护开关”的作用。
ips细胞的原理和应用
IPS细胞的原理和应用1. 引言人工诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，简称IPS细胞）是指通过基因工程等手段，从成年体细胞重新编程成具有多能性的干细胞。
IPS细胞的发现和应用引发了生物医学领域的革命，具有广阔的研究和临床应用前景。
2. IPS细胞的原理IPS细胞的生成原理主要是通过基因重编程技术改变细胞的表观遗传状态，使其回到类似胚胎干细胞的多能性状态。
以下是IPS细胞生成的主要方法：•通过转录因子重编程–利用转录因子Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc等重编程因子，通过转染或基因转导等技术将其导入体细胞，使得体细胞发生表观遗传学转变，最终获得IPS细胞。
–使用这种方法生成IPS细胞时，需要注意重编程因子的选择、浓度和持续时间等参数。
•利用化合物诱导和基因修饰–通过特定的小分子化合物，在不改变基因组的情况下，直接改变细胞的表观遗传状态，诱导细胞转变成多能性干细胞。
例如，通过使用DNA甲基转移酶抑制剂和组蛋白去乙酰酶抑制剂等化合物，可以实现干细胞的转化。
•利用细胞核转移技术–通过将成熟细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞中，再激活细胞，使其发育成胚胎，并从胚胎中获得多能性干细胞。
3. IPS细胞的应用IPS细胞具有广泛的研究和应用潜力，以下列举了一些主要的研究方向和应用领域：•疾病模型研究–使用患者自身的IPS细胞，可以生成患者特定的多能性干细胞系，从而在体外重建疾病模型。
这样的模型可以用于研究疾病发生的机制、筛选药物、评估治疗效果等。
•药物筛选和毒性测试–使用IPS细胞可以生成各种细胞系，包括心肌细胞、神经细胞、肝细胞等，这些细胞可以用于药物的筛选和毒性测试。
通过在IPS细胞衍生的细胞中测试药物的效果和毒性，可以提高药物研发效率，减少动物实验的使用。
•组织再生医学–IPS细胞具有分化潜能，可以通过体外诱导分化成各种细胞类型，如心肌细胞、神经细胞等。
这些细胞可以用于组织再生医学，例如治疗心肌梗死、神经系统疾病等。
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四、iPS 细胞的应用
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（1）iPS 细胞之所以迅速成为研究的焦点, 是因为它与 ES 细胞共 有的发育多潜能性, 以及在细胞替代治疗上潜在的应用前景(图 3(A)). 成功建立 iPS 细胞后, 应用 iPS 细胞来治疗疾病是人们的 最终目标. Hanna等人率先在小鼠中用iPS细胞治疗了镰刀形红细胞 贫血症(sickle cell anemia). 他们利用人源化的镰刀形红细胞贫 血症小鼠模型(小鼠的 α 和 β-珠蛋白分别被人的α, Aγ和βS (sickle)-珠蛋白所替代), 首先, 将患病小鼠尾尖成纤维细胞重编 程为 iPS 细胞, 然后通过同源重组的方法用人野生型 βA-珠蛋白基 因替代了 βS-珠蛋白基因, 接着把遗传修饰后的 iPS 细胞定向分化 为造血祖细胞(hematopoietic progenitors, HPs), 并将纯化 后的 HPs 移植入 hβS/hβS雄性小鼠中. 对比未移植HPs的对照 组小鼠, 移植iPS细胞分化而来的HPs有效地抑制了镰刀形红细胞贫 血症症状, 例如, 多染性细胞(polychromasia)降低, 红细胞大 小不等现象(anisocytosis)和红细胞变形(poikolocytosis)减少, 以及红细胞数目增加.
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二、 Shinya Yamanaka的重编程研究工作
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Yamanaka的工作热情来自于他的信念，他坚信如果小鼠细胞能够 被重编程，那么人体细胞也一定能够被重编程。而细胞重编程技术对 于研究人体疾病和人体细胞的分化过程具有极其重要的意义。美国威 斯康辛州立大学（University of Wisconsin）的James Thomson说，Yamanaka的方法也是他们当时想到的方法。 Thomson早在1998年就发表了第一篇有关人体胚胎干细胞的文章， 不过，他说他的目标并非要诱导细胞获得全能分化能力，而是想弄清 楚重编程过程的机制，从而帮助其他科学家获得重编程细胞。他招收 Junying Yu到他们实验室从事博士后研究，试图解决这个问题。 Thomson 说：“我们都认为这是一个非常重要的科学问题，因为 要解决它至少需要20年的时间。”2007年，Thomson和 Yamanaka分别发表了论文，他们都用商业化的人体成纤维细胞获 得了iPS细胞。随后不久，美国波士顿儿童医院（Children’s Hospital Boston）的George Daley也发表了类似的文章，不 过他使用的是新鲜的人体成纤维细胞。
ips细胞应用前景
ips细胞应用前景IPS细胞（induced pluripotent stem cells）是一种通过人工重编程技术，将成体细胞重新编程为具有多能性的干细胞的细胞。
它具有与胚胎干细胞相似的特性，能够自我更新并分化为各种细胞类型，如神经细胞、肌肉细胞和心脏细胞。
这使得IPS细胞具有广泛的应用前景。
首先，IPS细胞可以用于疾病模型的建立。
研究人员可以收集患者的成体细胞，如皮肤细胞，通过重编程将其转化为IPS细胞，再分化为受影响的组织细胞。
这使得研究人员可以准确地研究患者的疾病进程，并开发新的治疗方法。
例如，IPS细胞可以用于模拟遗传性疾病的发展过程，如帕金森病和囊性纤维化，以及用于评估药物的疗效。
其次，IPS细胞还可以用于组织工程和再生医学。
研究人员可以通过将IPS细胞分化为特定类型的细胞，并将其植入患有组织损伤或器官衰竭的患者体内，实现组织修复和再生。
例如，IPS细胞可以分化为心脏细胞，并用于心脏病患者的治疗。
此外，IPS细胞还可以用于制造肌肉组织、神经组织和器官等。
这为缺乏供体器官的患者提供了新的治疗选择。
另外，IPS细胞还可用于药物筛选和发现新药。
传统的药物研发过程需要大量的动物试验和临床试验，耗时耗力且费用高昂。
利用IPS细胞，研究人员可以在实验室中生成特定类型的人体细胞，并用于测试药物的效果和毒性。
这可以大大加快药物研发的过程，减少动物试验和临床试验的相关风险。
此外，IPS细胞还可以用于疾病诊断和个体化医疗。
根据患者的IPS细胞，可以进行基因测序和分析，以确定患者可能存在的疾病风险和治疗反应。
这可以帮助医生制定针对患者个体差异的治疗方案，并提高治疗效果。
总的来说，IPS细胞具有广泛的应用前景。
它可以用于疾病模型的建立、组织工程和再生医学、药物筛选和发现新药，以及疾病诊断和个体化医疗。
随着技术的进一步发展和应用的不断扩大，IPS细胞有望为人类的健康和医疗领域带来革命性的变革。
iPS细胞又名诱导多功能干细胞....
iPS细胞⼜名诱导多功能⼲细胞，是将Oct-4等基因转⼊已分化的体细胞中获得的类似胚胎⼲细胞的⼀种细胞．体外研究发现，随着组织细胞的分化，Oct-4的表达降低或消失．科学家已成功获得⽤⿏的iPS细胞分化成的⼼肌细胞、⾎管平滑肌细胞及造⾎⼲细胞；还利⽤⼈体⽪肤⼲细胞诱导的iPS细胞成功分化出了不同类型的视⽹膜细胞，这意味着将来视⽹膜受损的患者可以利⽤⾃⾝⽪肤⼲细胞进⾏修复．中国科学家周琪等⼈甚⾄利⽤iPS细胞，在适当的培养条件下，直接克隆出实验⿏“⼩⼩”．请回答：（1）要将Oct-4基因导⼊已分化的体细胞，可⽤作为载体．（2）iPS 细胞具有全能性的根本原因是．iPS 细胞能分化出各种组织细胞是的结果．（3）利⽤患者的iPS细胞对其⾃⾝受损器官进⾏修复，与传统器官移植相⽐可提⾼成功率的原因是．（4）与实验⿏“⼩⼩”的胚胎⼲细胞相⽐，其⼼肌细胞中Oct-4的表达量．考点：⼲细胞的概念及种类,⼈体免疫系统在维持稳态中的作⽤专题：分析：iPS细胞⼜名诱导多功能⼲细胞，是将Oct-4等基因转⼊已分化的体细胞中获得的类似胚胎⼲细胞的⼀种细胞．该细胞具有全能性，能分化成多种组织细胞，因此利⽤患者的iPS细胞可对其⾃⾝受损器官进⾏修复，且不会发⽣免疫排斥反应．解答：解：（1）将⽬的基因（Oct-4）基因导⼊已分化的体细胞，可⽤动物病毒作为载体，借助病毒感染细胞的能⼒．（2）细胞具有全能性原因是细胞具有本物种的全套遗传信息．细胞分化的实质是基因的选择性表达．（3）利⽤患者的iPS细胞对其⾃⾝受损器官进⾏修复，属于⾃体移植，不会发⽣免疫排斥反应．（4）与实验⿏“⼩⼩”的胚胎⼲细胞相⽐，其⼼肌细胞已经⾼度分化，其中Oct-4的表达量下降．故答案：（1）动物病毒（2）具有本物种的全套遗传信息基因选择性表达（3）避免免疫排斥（排异反应）（4）下降（或：少）点评：本题考查细胞分化、细胞全能性及胚胎⼲细胞的应⽤，意在考查考⽣的识记能⼒和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识⽹络结构的能⼒；能运⽤所学知识，解决⽣物学问题的能⼒．。
ips干细胞名词解释
ips干细胞名词解释
干细胞是生物体内具有自我复制和分化能力的一类细胞。
其中，
iPS干细胞是一种被人工重编程的成体细胞。
iPS代表着"诱导性多能干
细胞"（induced pluripotent stem cells），也称为人工多能干细胞。
iPS干细胞的发现是一项重大的科学突破，它可以通过对成熟细胞
进行基因改造，重新激活其原始发育能力，使其具备类似于胚胎干细
胞的多能性。
与传统的胚胎干细胞相比，iPS干细胞的使用具有伦理道
德上的优势，因为它们不需要通过胚胎提取，而是来源于成年人的体
细胞。
iPS干细胞在生物医学研究和临床应用领域具有重要意义。
研究人
员可以使用iPS干细胞来研究疾病发展机制、药物筛选和个体化医疗。
通过将患者的体细胞转化为iPS干细胞并进一步分化为特定类型的细胞，可以为患者提供个性化的治疗。
例如，iPS干细胞可以用于修复损伤组织、治疗神经退行性疾病和研究癌症等。
然而，iPS干细胞的研究和应用仍面临一些挑战。
目前，由于技术
限制，制备iPS干细胞的过程仍复杂且耗时。
此外，iPS干细胞的稳定
性和安全性问题也需进一步研究和解决。
随着科学技术的不断进步，
人们对iPS干细胞的认识和应用前景也将不断扩大。
iPS干细胞代表了一项突破性的科学发现，具有巨大的潜力用于研
究和治疗领域。
它们的引入将有助于推动医学进步，为人类健康问题
提供更好的解决方案。
IPS细胞
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织等是亟待阐明的问题．
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胚胎干细胞(embryonic stem cells，ES cells)
是来源于哺乳动物囊胚内细胞团(inner cell mass,
ICM)的多潜能干细胞，具有无限自我更新和多向
分化能力．ES 细胞在疾病模型建立与机理研究、 细胞治疗、药物发现与评价等方面极具应用价 值． 返回
reprogrammed IPSCs)、筛选标准不严紧和IPS
细胞携带供体．细胞的表观遗传记忆和IPS 细胞 分化不定向都导致细胞异质性，异质性是导致 IPS细胞成瘤的潜在因素 d．IPS 细胞体外定向分化细胞的功能与行为研 究尚少，尤其在细胞治疗上，目的细胞是否会在 治疗靶位或迁移到非靶位点成瘤，或异位形成组
一、IPS细胞定义
诱导多潜能性干细胞（又称多潜能干细胞， induced pluripotent stem cells, IPS cells）是由 一些多能遗传基因导入皮肤等受体细胞中通 过基因重新编排方法，“诱导”普通细胞回 到最原始的胚胎发育状态，能够像胚胎干细 胞一样进行分化。
IPS细胞与胚胎干细胞（ES）形态相似、核 型、端粒酶活性、体外分化潜能均相同，同 时也能够表达相同的表面标志分子。
e．建立高效、安全、实用制备人 IPS细胞的方法， 即在阐明体细胞重编程为 IPS细胞机制的基础上建 立无遗传修饰的IPS细胞制备策略与方法(如仅利用 一些小分子物质即将人的细胞重编程为 IPS细胞) f．在前一项研究的基础上，探索一条简便制备 “个体特异的”或“疾病特异的”治疗型人 IPS细 胞的技术路线和方法
DNA甲基化：DNA的CG两个核苷酸的胞嘧
啶被选择性地添加甲基，形成5－甲基胞嘧啶，
常见于基因的5‘-CG-3’序列。DNA的甲基化可
科普：什么是人工诱导性多能干细胞（简称“iPS细胞”）
科普：什么是人工诱导性多能干细胞（简称“iPS细胞”）什么是iPS细胞？iPS细胞是2006年诞生的新的多功能干细胞，被期待为实现再生医疗发挥重要作用。
但是，iPS细胞究竟是怎么产生的呢？iPS细胞的什么是划时代的呢？并且，什么时候，被预测怎样对医疗有用呢？在本节中，对这些疑问进行简单易懂的说明。
iPS细胞是什么样的细胞？在人的皮肤等体细胞中，导入极少数的因子，通过培养，会变成与各种组织和脏器细胞分化的能力几乎无限增殖的多能性干细胞。
这种细胞被称为“人工多功能干细胞”。
英语中写作“induced pluripotent stem cell”，所以取头文字称为“iPS细胞”。
命名世界上第一个成功制作IPS细胞的京都大学山中伸弥教授。
体细胞变成多功能性干细胞，用专业用语称为“再编程序”。
山中教授的研究小组发现的少数因素引起重新编程序的技术，再现性高，而且比较容易，可以说是干细胞研究的突破。
PS细胞被认为是如何活用的？iPS细胞可以用于再生医疗、查明疾病的原因，开发新药物等。
所谓再生医疗，是以恢复因疾病、受伤等而失去的机能为目的的治疗法。
利用IPS细胞的多分化能力制造出各种各样的细胞，例如糖尿病的话，有调整血糖值能力的细胞，如果神经受到像被切断一样的外伤的话，为了连接丢失的网络而移植神经细胞等情况可以考虑。
可以期待应用于从iPS细胞分化诱导细胞的细胞移植治疗。
另一方面，从难治性疾病患者的体细胞中制作IPS细胞，将其分化成神经、心肌、肝脏、胰脏等患部的细胞，研究其患部的状态和机能会如何变化，并期待研究查明疾病原因的研究。
例如，脑内神经细胞发生变化而引起的疾病，很难从外部进入，而且，从不断变化的细胞中，很难推测出正常状态是怎样的。
通过使用iPS细胞，这样的研究有飞跃性地进行的可能性。
另外，如果利用那个细胞的话，可以进行对人体无法进行的药物的有效性和副作用进行评价的检查和毒性测试，预计新药物的开发会有很大的进展。
ips外泌体生发原理
ips外泌体生发原理
外泌体生发原理是指通过采用IPS细胞（诱导多能干细胞）产生的外泌体来促进毛发生长的机制。
IPS细胞是从成熟的体细胞中重新编程而来的多能干细胞，具有与胚胎干细胞相似的特性，可以分化为各种类型的细胞。
外泌体是一种由细胞分泌的小液泡，内含有各种生物活性物质，如蛋白质、核酸、脂质等。
这些物质可以通过外泌体与目标细胞进行相互作用，调控细胞功能和信号传递。
在外泌体生发原理中，首先通过将IPS细胞诱导分化为成纺细胞。
成纺细胞是头皮中产生毛囊的细胞类型，具有生成新的毛发的潜力。
然后，这些成纺细胞会产生外泌体，并释放到头皮的毛囊周围。
外泌体内含有多种生长因子、细胞因子和其他调节因子，可以刺激毛囊的活性，促进毛发生长和再生。
外泌体中的生长因子如表皮生长因子、胶原蛋白和角蛋白组成等，能够促进毛囊的细胞增殖和分化。
细胞因子如干细胞因子、血管生成因子等，可以增强毛发的血液供应和营养供应。
这些因子的综合作用能够刺激毛囊进入生长期，从而促进头发的生长、增密和修复。
外泌体生发原理具有一定的临床应用前景。
它可以应用于解决头发稀疏、脱发等毛发问题，为那些希望改善头发健康和外貌而不想接受传统手术的人提供一种非侵入性的选择。
此外，外泌体生发原理还有潜力用于治疗一些毛发相关的疾病，如斑秃等。
然而，目前外泌体生发原理仍处于研究和发展阶段，还需要进一步的临床研究和验证，以确保其安全性和疗效。
此外，个体差异、治疗效果持久性等问题也需要进一步研究和解决。
ips细胞简介
一、ips细胞的制备制备iPS细胞的几个关键步骤和环节目前，iPS 细胞制备流程及其鉴定如图1 所示，简言之：a．分离和培养宿主细胞；b．通过病毒(逆转录病毒、慢病毒或腺病毒) 介导的方式将外源基因导入宿主细胞；c．将病毒感染后的细胞种植于饲养层细胞上，并于ES 细胞专用培养体系中培养，同时在培养液中根据需要加入相应的小分子物质( 如Wnt3a、5-AZA、BIX-01294、VPA、TSA、BayK8644、PD0325901或CHIR99021 等)以促进重编程；d．数天后，出现ES 克隆样的克隆；e．在细胞形态、基因表达谱、表观遗传学、畸胎瘤形成和体外分化等方面对这些克隆进行鉴定．二、ips细胞的进一步研究不同因子组合将小鼠的不同类型细胞诱导为iPS细胞结论a．不同诱导水平的重编程因子均可将体细胞诱导为iPS 细胞；b．转录因子转基因活性的持续时间与重编程效率有直接相关性；c．许多不同组织来源的体细胞均可被重编程；d．不同类型体细胞重编程为iPS 细胞所需转录因子诱导水平是不同的总之，任何一种(小鼠和人的)体细胞在理论上均可被这些转录因子重编程为iPS 细胞（不同因子组合将人的不同类型细胞诱导为ips细胞联合运用遗传的和化学的方法将小鼠和人的体细胞重编程为iPS细胞）三、基因导入方式（ips细胞最主要的一步就是如何将外源基因导入宿主细胞）目前，通过逆转录病毒、慢病毒、腺病毒和转座子介导的方式均可将转录因子对应的基因导入体细胞，进而将其重编程为iPS 细胞．新近，Hochedlinger 小组和Yamanaka 小组均通过腺病毒介导的转基因方式将转录因子的基因导入体细胞，进而瞬时表达这些基因即可获得无病毒载体整合的iPS细胞．这两个小组的研究结果表明，将体细胞重编程为iPS 细胞只需转录因子基因在体细胞内瞬时表达即可达到目的，而无需病毒载体整合进宿主细胞基因组中，但是该方法将体细胞诱导为iPS细胞的效率较逆转录病毒和慢病毒的低许多非整合方式实现体细胞重编程为iPS 细胞的理论基础是：在通过逆转录病毒介导的方式将转录因子基因导入体细胞而获得的iPS 细胞上检测发现，转录因子转基因表达水平非常低或外源转基因完全沉默，而内源性转录因子基因被激活而维持很高表达水平，这时iPS 细胞多潜能性靠内源性转录因子表达来维持，至此，外源转录因子转基因已完成自己的使命而不表达．最初，每一个逆转录病毒载体或慢病毒载体仅携带一个转录因子基因，采取如下策略生产病毒和感染细胞．逆转录病毒的生产有两种方案：一是“直接混合”的方案，即用含4 种或更多因子质粒的混合物转染包装细胞，进而获得携带4 种或更多因子基因的病毒混合物，接着用病毒混合物感染细胞；二是采用“先分后混”的方案，即先生产携带每一种因子基因的病毒，然后将收集的病毒上清等比例混合后感染目标细胞．慢病毒生产只能采取鼠或人的体细胞因子组合(遗传方法)四、无遗传修饰的ips细胞iPS细胞的未来是发展安全、高效、有临床应用价值的治疗型干细胞，从安全角度看，目前的研究正在逐步接近．迄今，通过逆转录病毒慢病毒和腺病毒介导的方式均可将转录因子基因导入体细胞而获得iPS 细胞．逆转录病毒和慢病毒介导的转基因方式使病毒载体整合进宿主基因组，实现转基因稳定表达，但这两种转基因方式容易激活致癌基因，获得的iPS 细胞可能是有毒害副作用的．Hochedlinger 小组和Yamanaka 小组先后通过腺病毒将转录因子基因导入体细胞，瞬时表达这些转录因子而获得了无毒害副作用的或无病毒载体整合的iPS 细胞，因为这种基因导入方式一般不会使病毒载体整合进宿主基因组中，有望成为临床应用的比较安全的方法．当然，腺病毒载体也有可能整合进基因组中，尽管这种可能性很小．以病毒作为载体导入外源基因会使细胞发生遗传修饰，带有潜在的危险性，同时该方法操作起来比较麻烦且不实用．上述建立iPS 细胞的方法均涉及到基因的过量表达(或变化)，那么这些通过遗传修饰的细胞如何恢复基因的常量表达，此外，饲养层细胞、小片段载体污染、体外培养细胞的同质性、表观遗传改变和基因组稳定性等都需要加以考虑．腺病毒介导的转基因方式虽然实现用某些因子的短暂性表达代替基因的永久性整合而获得virus-free adeno-iPS 细胞，但是该方法仍然不是获得安全、高效、有临床应用价值的治疗型iPS 细胞的最佳方法．最理想、最实用的方法是用小分子化合物代替外源基因导入实现体细胞重编程而获得iPS 细胞，这一想法在不久的将来有望变为现实．五、现状同时，研究者已成功地将iPS 细胞在体外定向诱导分化为神经前体细胞、功能性的成熟神经细胞，如运动神经元和多巴胺能神经元、星形胶质细胞、造血前体细胞、造血细胞、胰腺细胞和肝细胞、分泌胰岛素的β细胞、心肌细胞、平滑肌细胞、血管内皮细胞、胰腺细胞和耳蜗毛细胞等．由iPS 细胞体外定向诱导分化出的细胞(包括前体细胞)在治疗相应疾病方面均展示出一定疗效．将由iPS 细胞在体外诱导分化来的神经前体细胞宫内移植进13.5 天胎鼠脑中后，其可在体内进一步分化为胶质细胞和各类神经元(包括谷氨酰胺能神经元、GABA 能神经元和儿茶酚胺能神经元)，这些神经细胞功能性地整合进宿主脑中，并展现出成熟神经元的活性．同时，将由小鼠iPS 细胞在体外诱导分化来的多巴胺能神经元移植进帕金森病大鼠模型脑内，一段时间后可有效缓解大鼠疾病症状和改善其行为．此外，iPS 细胞来源的造血前体细胞、内皮前体细胞和成熟内皮细胞及耳蜗毛细胞分别成功用于治疗镰状红细胞贫血、血友病A和治疗神经感觉性听力障碍六、前景展望iPS 细胞研究成果在干细胞和发育生物学研究领域中无疑具有里程碑意义，其在短时间内取得了一系列突破，可以预见，有朝一日，iPS 细胞必将应用于临床，解决人类面临的各种疾患等，但在获得安全、高效、实用、有临床应用价值的治疗型七、遇到的困难iPS细胞之前，还面临许多问题、急待突破的瓶颈和需要深入研究的领域：a．解析诱导体细胞重编程为iPS 细胞的分子机制，b．研究iPS 细胞生物学特性和行为(如自我复制、增殖和分化等)调控的机制及iPS 细胞体外定向诱导分化机制，c．提高iPS 细胞制备效率，d．充分评价iPS 细胞临床应用的安全性，e．建立高效、安全、实用制备人iPS细胞的方法，即在阐明体细胞重编程为iPS 细胞机制的基础上建立无遗传修饰的iPS 细胞制备策略与方法(如仅利用一些小分子物质即将人的细胞重编程为iPS 细胞)，f．在前一项研究的基础上，探索一条简便制备“个体特异的”或“疾病特异的”治疗型人iPS 细胞的技术路线和方法，等等．。
IPS细胞
ips细胞 - 应用
• iPS细胞的出现，在干细胞研究领域、表观遗传学 研究领域以及生物医学研究领域都引起了强烈的 反响，这不仅是因为它在基础研究方面的重要性， 更是因为它为人们带来的光明的应用前景。 • 在基础研究方面，它的出现，已经让人们对多能 性的调控机制有了突破性的新认识细胞重编程是 一个复杂的过程，除了受细胞内因子调控外，还 受到细胞外信号通路的调控。对于Oct4、Sox2和 Nanog等维持于细胞自我新能力的转录因子的研 究正在逐渐地展开；利用iPS细胞作为实验模型， 只操纵几个因子的表达，这更会大大加速对多能 性调控机理的深入研究。
中国
• 2009年，中国科学家于2008年11月利用iPS细胞 培育出小鼠—“小小”。 • 中国科学院动物研究所周琪研究员和上海交通大 学医学院曾凡一研究员领导的研究组合作完成的 工作表明，利用iPS细胞能够得到成活的具有繁殖 能力的小鼠，从面在世界上第一次证明了iPS细胞 与胚胎干细胞具有相似的多能性。科学家表示， 这一研究成果表明iPS干细胞或许同胚胎干细胞一 样可以作为治疗各种疾病的潜在来源。
• 在实际应用方面，iPS细胞的获得方法相对简单和 稳定，不需要使用卵细胞或者胚胎。这在技术上 和伦理上都比其他方法更有优势，iPS细胞的建立 进一步拉近了干细胞和临床疾病治疗的距离，iPS 细胞在细胞替代性治疗以及发病机理的研究、新 药筛选方面具有巨大的潜在价值。 • 此外，iPS细胞在神经系统疾病、心血管疾病等方 面的作用也日益呈现，iPS细胞在体外已成功地被 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。在临床疾病治疗中具有巨大 应用介值。[1]
Байду номын сангаас
ips细胞 - 科学丑闻
• 2012年10月就iPS细胞（诱导多能干细胞） 制作心肌细胞移植给重症心脏病患者的研 究成果属于虚构一事，东京大学医院的特 任研究员森口尚史自己承认了造假的事实。 [3]
IPS细胞
子区域。
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为报告基因 原理是Fbx25对于多能性的维持和胚胎
的发育来说是不可缺少的基因
五、IPS细胞的鉴定 表面标志分子鉴定 IPS细胞能够表达多能干细胞特异的表 面标志分子，如：ssea-1（阶段特异性胚胎 抗原1），ssea-3等。这些物质在已分化体细 胞表面不表达，从而鉴定。
表观遗传状态鉴定 IPS细胞与ES细胞具有相似的DNA甲基化模
构建IPS细胞示意图
IPS细胞形成的分子机制
四、IPS细胞的筛选方法
a.形态学筛选 不对供体细胞做任何额外遗传修
饰的情况下，仅依靠形态学筛选的标准对细胞进行
筛选也能够分离出IPS细胞。
b.药物筛选 利用基因重组技术建立了具有药物
抗性基因的体细胞，并用特定药物进行筛选。
c.选用对多能性更为关键的基因（如Fbx25）作
六、IPS细胞的应用前景
用于器官移植 建立疾病模型，了解发病机理
治疗某些遗传病
如：患有镰刀型贫血症
的小鼠皮肤成纤维细胞建立了IPSc，并将其移植
到小鼠体内，小鼠的症状得以缓解。
七、面临的问题
a．解析诱导体细胞重编程为 IPS 细胞的分 子机制 b．研究 IPS 细胞生物学特性和行为 (如自我 复制、增殖和分化等)调控的机制及 IPS 细 胞体外定向诱导分化机制 c．提高IPS细胞制备效率 d．充分评价IPS 细胞临床应用的安全性
织等是亟待阐明的问题．
返回
胚胎干细胞(embryonic stem cells，ES cells)
是来源于哺乳动物囊胚内细胞团(inner cell mass,
ICM)的多潜能干细胞，具有无限自我更新和多向
分化能力．ES 细胞在疾病模型建立与机理研究、 细胞治疗、药物发现与评价等方面极具应用价 值． 返回
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2010年高考生物热点：iPS细胞
山东刘峰
一、时事资料
材料一：国际权威科学杂志《自然》（Nature）7月23日在线发表中国科学院动物研究所研究员周琪领导的研究组和上海交通大学医学院教授曾凡一领导的研究组共同完成的一项研究成果，我国科学家首次利用iPS细胞（诱导性多能干细胞），通过四倍体囊胚注射得到存活并具有繁殖能力的小鼠，从而在世界上第一次证明了iPS细胞的全能性。
iPS细胞全称为诱导性多能干细胞，是由体细胞诱导而成的干细胞，具有和胚胎干细胞类似的发育多潜能性。
2006年7月，日本科学家首次宣布发现了将小鼠皮肤细胞转化为多能干细胞的方法；2007年11月，美国和日本科学家将人类细胞诱导为iPS细胞，被《科学》（Science）杂志评为2008年世界十大科技进展之首。
iPS细胞在生物和医学领域具有广阔的应用前景，有望成为实施再生医学和细胞治疗的重要细胞来源。
iPS的研究突飞猛进，但是iPS细胞是否真正拥有与胚胎干细胞一样的全能性？是否能够真正与胚胎干细胞媲美呢？四倍体囊胚注射方法是目前国际上验证细胞是否具有全能性的“黄金标准”。
这一方法是将胚胎干细胞注射进四倍体的小鼠早期胚胎，这种胚胎没有进一步发育能力，仅提供营养环境的胚胎，然后再移植入代孕母鼠体内，胚胎干细胞可以发育成正常的小鼠。
但此前的研究发现，iPS细胞不能像胚胎干细胞一样通过四倍体囊胚注射发育成活体小鼠，iPS细胞注射后形成的小鼠胎儿在怀孕早期至晚期全部死亡，这些结果表明iPS细胞尚不具有全能性。
周琪等制备了37株iPS细胞，利用其中6株iPS细胞系注射了1500多个四倍体胚胎，最终3株iPS细胞系获得了共计27个活体小鼠，经多种分子生物学技术鉴定，证实该小鼠确实从iPS细胞发育而成，有些小鼠现已发育成熟并繁殖了后代。
这是世界上第一次获得完全由iPS细胞制备的活体小鼠，有力地证明了iPS细胞具有真正的全能性。
这项工作为进一步研究iPS技术在干细胞、发育生物学和再生医学领域的应用提供了技术平台，将iPS细胞研究推进到了一个新的高度，成为中国科学家在这一国际热点研究领域所作出的一项重要贡献。
材料二：iPS细胞全称为诱导性多能干细胞，是由体细胞诱导而成的干细胞，具有和胚胎干细胞类似的发育多潜能性。
2006年7月，日本科学家首次宣布发现了将小鼠皮肤细胞转化为多能干细胞的方法；2007年11月，美国和日本科学家将人类细胞诱导为iPS细胞，被《科学》（Science）杂志评为2008年世界十大科技进展之首。
iPS细胞在生物和医学领域具有广阔的应用前景，有望成为实施再生医学和细胞治疗的重要细胞来源。
材料三：日本研究人员利用质粒代替病毒载体运送基因，成功用实验鼠皮肤细胞培育出诱导多功能干细胞（iPS细胞）。
科学家说，这项研究成果将有助于这种“万能细胞”技术的普及。
日本京都大学和科学技术振兴机构10日发布联合新闻公报说，以前培育iPS细胞
时，需要依靠逆转录酶病毒或慢病毒将Oct3／4、Sox2、Klf4和c－Myc这4个基因导入体细胞，而使用病毒载体有可能引发肿瘤形成。
此外，每次实验前都要制作新的病毒载体，对操作过程和实验室的管理要求很严格，这都阻碍着iPS细胞技术的普及。
京都大学山中伸弥教授的研究小组在实验中使用了两个质粒，一个质粒运载“c－Myc”基因，另一个质粒运载Oct3／4、Klf4和Sox2基因，然后把两个质粒同时导入实验鼠胚胎成纤维细胞，成功培育出了iPS细胞。
二、知识链接——胚胎干细胞
1.哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或原始性腺。
2.具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
另外，在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可进行遗传改造。
3.胚胎干细胞的主要用途是：
①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律；
②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料，在培养液中加入分化诱导因子，如牛黄酸等化学物质时，就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化，这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段；
③可以用于治疗人类的某些顽疾，如帕金森综合症、少年糖尿病等；
④利用可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性，移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能；
⑤随着组织工程技术的发展，通过ES细胞体外诱导分化，定向培育出人造组织器官，用于器官移植，解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。
三、考点分析
该部分内容主要涉及的知识点有胚胎干细胞、胚胎工程以及生物的胚胎发育等内容。
2009年辽宁宁夏卷考查了胚胎干细胞。
干细胞是人体内可以转化为各种器官和组织的细胞，具有极高的生物医学价值。
以往的干细胞研究主要使用从胚胎中提取的胚胎干细胞，容易引发伦理争议。
iPS细胞是由体细胞诱导形成，可以避免伦理争议问题，各国都在致力于此项研究，成为近几年的热点问题。
预测2010年高考中可能又有所涉及。
四、模拟训练
1. 干细胞是一种尚未充分分化的未成熟的细胞，它具有再生各种细胞、器官的潜能，医学家们正尝试利用干细胞治疗一些顽疾，用骨髓移植法有效治疗白血病便是成功的例证。
下列说法中不正确的是（）A．利用干细胞治疗某些顽疾，是因为干细胞具有再生各种组织、器官的潜能
B．骨髓分为红骨髓和黄骨髓，其中，只有红骨髓具有造血功能
C．用骨髓移植法治疗白血病的优点之一是不发生排斥（异）反应
D．异体骨髓移植成功后，康复者的血型有可能发生改变
2.关于胚胎干细胞的特点的描述正确的是 ( )
A．体积小，细胞核大，核仁明显 B．体积大，细胞核大，核仁明显
C．体积小，细胞核小，核仁小 D．体积大，细胞核小，核仁明显
3. 科学家将人体皮肤细胞改造成了多能干细胞——“iPS细胞”，人类“iPS细胞”可以形
成神经元等人体多种组织细胞。
以下有关说法正确的是
A.iPS 细胞分化为神经细胞的过程体现了细胞的全能性
B.iPS 细胞有细胞周期，它分化形成的神经细胞一般不具细胞周期
C.iPS 细胞可分化形成多种组织细胞，说明“iPS细胞”在分裂时很容易发生突变
D.iPS 细胞可分化成人体多种组织细胞，是因为它具有不同于其他细胞的特定基因
4.下图
（1）由A细胞形成的B细胞仍然保持着其特有的能力，A细胞到C细胞的过程是由控制的。
（2）若D细胞是胰腺细胞，则结构⑦所起的作用是。
（3）A细胞分化成D细胞的根本原因是。
（4）若D细胞是正在衰老的细胞，该细胞中结构⑧发生的变化是。
（5）由A细胞到形成多个卵细胞的过程，则必须经过细胞的分裂。
5.图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。
请回答：
（1）胚胎干细胞是从动物胚胎发育至_________期的内细胞团或胎儿的_____中分离得到的一类细胞。
（2）图中分化程度最低的干细胞是______。
在体外培养条件下，培养液中加入___因子，可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。
（3) 在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因___________的结果。
（4）某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治疗的目的，骨髓的治疗的实质是将上图的______________细胞移植到患者体内。
（5）若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上述红细胞、白细胞神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的___________，其原因是___________。
（6）若某药物可抑制肝肿瘤细胞NDA的复制，使用该药物可使肝肿瘤细胞停留在细胞周期的______________期。
（7）在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段，用__________细胞与骨髓细胞融合，经多交筛选最终得到能分泌__________________的杂交瘤细胞。
参考答案
1.C
2.A
3.B
4. （1）分裂和分化基因（2）对来自内质网的蛋白质进行加工、转运、分类和包装（答出其中两个即可） (3)基因的选择性表达（4）细胞核体积增大、核膜内折、染色质固缩、染色加深（只答出其中两项即可）（5）有丝分裂和减数
5.（1）囊胚原始性腺细胞
（2）胚胎干细胞分化诱导
（3) 选择性表达
（4) 造血干
（5）红细胞细胞中无细胞核
（6）间
（7）B淋巴特异性抗体。