2010年10月11日,美国政府批准首例胚胎干细胞(ES细胞)人体临床试验。请回答下列与胚胎干细胞有关的问题:
(1)运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞,培养过程如下:早期胚胎→内细胞团→胚胎干细胞。在培养过程中,必须用________处理内细胞团,使之分散成单个细胞。胚胎干细胞的结构特点是________________________。在培养动物细胞时,培养液中加抗生素的目的是_________________________________________________。
(2)体外培养胚胎干细胞时,通常要加入________________等天然成分,除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及充足氧气的环境中,还需要保证细胞生活所需适宜的________________和________________;早期胚胎发育在________________阶段以前的细胞是全能性细胞。
(3)胚胎干细胞可作为培育转基因动物的受体细胞,被移入胚囊后,胚胎将发育成只有部分细胞具有目的基因的“嵌合体”,这种“嵌合体”的后代可能会丢失目的基因,原因是________________________________________________________________________。
(4)早期胚胎中的胚胎干细胞,不仅可以被应用于哺乳动物胚胎性别鉴定,还可被应用于_____________________________________________________________________等领域。
(5)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有________________。你支持“应立法保护利用胚胎干细胞进行治疗性克隆”吗?请陈述理由:________________________________________________________________________。
(1)胰蛋白酶 细胞体积小、细胞核大、核仁明显 防止细菌污染 (2)血清 温度 pH 桑椹胚 (3)“嵌合体”的细胞有的含目的基因,有的不含(如生殖细胞中可能不含)
(4)治疗某些顽症、培育出人造组织器官进行移植、研究细胞分化 (5)全能性 支持,通过人体胚胎干细胞进行克隆人体组织器官,可用来治疗人类很多顽症(或反对,通常要损毁早期胚胎才可能获得胚胎干细胞,胚胎是生命的开始,以一个生命的代价去挽救另一个生命,是违背伦理道德的)
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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