GDNF是一种神经营养因子,对损伤的神经细胞具有营养和保护作用.研究人员构建了含GDNF基因的表达载体(如图1所示),并导入到大鼠神经干细胞中,用于干细胞基因治疗的研究.请回答:
(1)构建含GDNF基因的表达载体时,需选择图1中的 限制酶进行酶切.
(2)经酶切后的载体和GDNF基因进行连接,连接产物经筛选得到的载体主要有3种:单个载体自连、GDNF基因与载体正向连接、GDNF基因与载体反向连接(如图1所示).为鉴定这3种连接方式,选择HpaⅠ酶和BamHⅠ酶对筛选得到的载体进行双酶切,并对酶切后的DNA片段进行电泳分析,结果如图2所示.图中第 泳道显示所鉴定的载体是正向连接的.
(3)将正向连接的表达载体导入神经干细胞后,为了检测GDNF基因是否成功表达,可用相应的 体与提取的蛋白质杂交.当细胞培养的神经干细胞达到一定密度时产生接触抑制,换瓶后进行 培养以得到更多数量的细胞,用于神经干细胞移植治疗实验.
(4)对于神经干细胞可以来源于胚胎干细胞的诱导分化,胚胎干细胞来源于 ,在培养时可以只分裂不分化,但是通过诱导可以分化成各种不同的组织细胞,胚胎干细胞的这个特性称为 .
(5)胚胎干细胞也可以来自于核移植的重组细胞,一般体细胞核移植要比胚胎细胞核移植难度大,原因是 ,而取自卵巢的卵母细胞需要培养到 期,才可进行核移植.
解:(1)质粒上有XhoⅠ识别位点,而且在启动子之后,所以选用XhoⅠ限制酶进行酶切.
(2)泳道①仅有一种条带,属于载体自连;泳道②有两种条带,且长度分别与质粒和GDNF基因长度相同,为正向连接;泳道③有两种条带,长度与BamHⅠ酶切后结果相同,为反向连接.
(3)检测基因是否表达采用抗原抗体杂交法.培养动物细胞采用动物细胞培养法,当细胞密度达到一定程度,需要进行分瓶,进行传代培养.
(4)对于神经干细胞可以来源于胚胎干细胞的诱导分化,胚胎干细胞来源于原始性腺和早期胚胎,在培养时可以只分裂不分化,但是通过诱导可以分化成各种不同的组织细胞,胚胎干细胞的这个特性称为发育的全能性.
(5)胚胎干细胞也可以来自于核移植的重组细胞,一般体细胞核移植要比胚胎细胞核移植难度大,原因是细胞分化程度大,细胞核不易实现全能性,而取自卵巢的卵母细胞需要培养到MⅡ中期期,才可进行核移植.
故答案为:
(1)XhoⅠ
(2)②
(3)抗体 传代
(4)原始性腺和早期胚胎 发育的全能性
(5)细胞分化程度大,细胞核不易实现全能性 MⅡ中期
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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