线虫

2016年江苏高考试题：下列关于细胞的分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，正确的是

 A．线虫发育过程中细胞数量减少，是细胞衰老死亡的结果

 B．恶性肿瘤细胞有无限增殖的特性，所以不易被化疗药物杀死

 C．人的造血干细胞是全能干细胞，可以分化为多种细胞

 D．体外培养时，儿童的成纤维细胞传代次数多于成人的成纤维细胞

【答案】D

网络上流行的A答案解析认为，线虫发育过程中细胞数量减少，是细胞分化的结果，其实不然。这说明，一方面对教材不熟悉（浙科版教材第118页），叙述了通过凋亡来调整细胞的数目；另一方面，对2002年的诺贝尔奖内容不够熟悉，是通过线虫模型动物的研究获得细胞凋亡的机理。

一、线虫简介

线虫动物门是动物界中最大的门之一，寄生于动植物，或自由生活于土壤、淡水和海水环境中，绝大多数营自生生活，营寄生生活中，只有极少部分寄生于人体并导致疾病。

研究得最多的线虫特指秀丽隐杆线虫是一种很小的蠕虫，是线形动物中极少数的自由生活种类，隐杆线虫是蛔虫及其他寄生线虫的幼虫，寄生在土壤层中，以微小的生命体为食，人接触到它们寄生的土壤，就会得各种综合病。

二、诺贝尔奖内容解读

2002年诺贝尔生理学或医学奖授予悉尼·布雷内，罗伯特·霍维茨，约翰·苏尔斯顿三人。他们获奖的原因是在20世纪60年代初期正确选择线虫作为模式生物，发现器官发育和“程序性细胞死亡”过程中的基因规则。

早在20世纪60年代初期，科学家就开始探索“程序性细胞死亡”的奥秘。要揭开这一奥秘，需要选择一个合适的研究对象，像细菌这样的单细胞生物太简单，而像哺乳动物这样由大量细胞组成的生物又太复杂，科学家最终选择了线虫。线虫长仅1毫米，细胞数量不多，功能也不复杂，而且它身体透明，便于用显微镜观测。

布雷内早在20世纪60年代初期就正确地选择线虫作为研究对象。这一选择使得基因分析能够和细胞的分裂、分化，以及器官的发育联系起来，并且能够通过显微镜追踪这一系列过程。

霍维茨发现了线虫中控制细胞死亡的关键基因并描绘出了这些基因的特征。他揭示了这些基因怎样在细胞死亡过程中相互作用，并且证实了相应的基因也存在于人体中。

苏尔斯顿则描述了线虫组织在发展过程中细胞分裂和分化的具体情况。他还确认了在细胞死亡过程中发挥控制作用的基因的最初变化情况。

科学家用秀丽线虫作为模式生物的优越性：通体透明，体细胞数目恒定，特定细胞位置固定等，这使得它成为研究个体发生的良好材料。

幼虫含有556个体细胞和2个原始生殖细胞，成虫则根据性别不同，具有不同的细胞数。最常见的雌雄同体成虫成熟后，含有959个体细胞和2000个生殖细胞，而较少见的雄性成虫，则只有1031个体细胞和1000个生殖细胞。此外，线虫的生命周期很短，它从出生到性成熟的全过程只有3天半，这就使得不间断的观察并追踪每个细胞的演变成为可能。只要把线虫浸泡到含有核酸的溶液中，就可以用这种最简单的方式实现基因导入。线虫还可以被冻在冰箱里储存，复苏之后继续研究。

通过20年的努力，到90年代中期，人们已经建立了完整的线虫从受精卵到所有成体细胞的谱系图。

三、研究成果应用

这3位获奖者的成果为其他科学家研究“程序性细胞死亡”提供了重要基础，后来科学家又在这一领域取得了一系列新成绩。

科学家们发现，控制“程序性细胞死亡”的基因有两类，一类是抑制细胞死亡的，另一类是启动或促进细胞死亡的。两类基因相互作用控制细胞正常死亡。如果能发现所有的调控基因，分析其功能，研究出能发挥或抑制这些基因功能的药物，那么就可加速癌细胞自杀，达到治疗癌症的目的，提高免疫细胞的生命力，达到抵御艾滋病的目的。