利用建立的诱导体系能够高效地诱导胚胎干细胞向胰岛β细胞的分化。据此回答有关该项研究工作的一些问题:
(1)实验用的胚胎干细胞取自小鼠的 ,取出的干细胞要进行______________,这个过程需要向培养液中加入诱导物。两周后,镜检发现培养的细胞呈胰岛样细胞的变化,这一过程称为_________________________________。随后,又进行了一系列实验,以检测该细胞是否具有胰岛β细胞的生理功能。
(2)胰岛素释放实验:控制培养液中___________的浓度,检测细胞分泌的胰岛素的量,下图所示实验结果,据此分析干细胞诱导成功。得到此结论的依据是________________。本实验还可通过_________技术制备抗胰岛素抗体以检测胰岛索的分泌量。
(3)体内移植实验:将该细胞移植到____________小鼠体内,测 含量,结果如下图所示。胰岛素移植实验是否支持胰岛素释放实验的结论?______________。在进行细胞移植时需用同一品系的小鼠,其目的是_________________________。
(4)胰岛β细胞是胰岛组织中分泌胰岛素的细胞,胰岛α细胞分泌________在这些激素的共同作用下,维持机体内血糖浓度___________________
(5)本研究的意义:______________________________________________________。
(1)中期胚胎(囊胚) 动物细胞培养 细胞分化
(2)葡萄糖 调节血糖浓度,在糖浓度高时,胰高素分泌多,在糖浓度低时,胰岛素分泌量减少 单克隆抗体
(3)胰岛细胞被破坏的(或:患有糖尿病的)小鼠血糖 支持 防止出现免疫排斥
(4)胰高血糖素 稳态(动态平衡)
(5)诱导胚胎干细胞向胰岛β细胞的分化,为糖尿病的细胞治疗提供了一条可能的新途径。
(或:进一步探索胰腺发育过程中的关键信号调节通路和诱导因子;或:通过体外对胚胎干细胞的特定诱导,获得大量可以用作体内移植的具有分泌胰岛素的功能细胞)。(意思对即得分)
体内受精和早期胚胎发育:
1、精子和卵子的发生:
项目 | 精子 | 卵子 |
场所 | 睾丸曲细精管 | 卵巢 |
时间 | 初情期开始 | 胎儿时期性别分化以后 |
过程 | (在卵细胞膜和透明带的间隙有两个集体是判断卵子受精的标志) | |
结果 | 4个精子 | 1个卵细胞;3个极体 |
MⅠ和MⅡ是否连续 | 是 | 否 |
2、受精作用
(1)受精作用的场所:输卵管。
(2)受精前的准备阶段
①精子获能:精子必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后,才能获得受精能力的生理现象。
②卵子的准备:在输卵管中发育达到减数第二次分裂的中期,才具备与精子受精的能力。
(3)受精阶段——四步曲
第一步:精子穿越放射冠和透明带。顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞之间的物质,透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障。
第二步:精子进入卵细胞腆。卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的第二道屏障。
第三步:原核形成。雄原核形成和雌原核形成。
第四步:合子形成。雌雄原核融合形成合子(受精卵)。
3、胚胎发育:
(1)过程:受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚。
①卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加;
②桑椹胚:32个细胞左右的胚胎(之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞);
③囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘;胚胎内部逐渐出现囊胚腔(注:囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎伸展出来,这一过程叫孵化);
④原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。(细胞分化在胚胎期达到最大限度)
(2)图示:
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