某国外科研小组把人的诱导多能干细胞注入猪的早期胚胎中,成功培育出人猪嵌合体胚胎,并在猪体内发育了 3 ~ 4 周后才终止妊娠。下列有关叙述错误的是( )
A .实验过程需利用体外受精、胚胎移植等胚胎工程的相关技术
B .诱导多能干细胞可以由成体的成纤维细胞、 B 细胞转化而来
C .若成功培育出 “ 人猪嵌合体 ” 将会面临巨大的伦理道德挑战
D .该研究为在动物体内培育出可供移植的人类器官提供了可能
A
【分析】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。 ES 细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中,能够维持不分化的状态。在培养液中加入分化诱导因子,如牛黄酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时,就可以诱导 ES 细胞向分化,这为揭示细胞分化和细胞凋亡机理提供了有效的手段; ③ 可以用于治疗人类的某些顽疾,如帕金森综合征、糖尿病、老年痴呆症、肝衰竭、新衰竭、成骨不良; ④ 培育各种组织器官,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。
【详解】 A 、本研究主要涉及早期胚胎培养、胚胎移植等现代生物技术,没有体外受精技术, A 错误;
B 、诱导多能干细胞原理是细胞的增殖,所以可以利用成体的成纤维细胞、 B 细胞诱导多能干细胞, B 正确;
C 、在伦理层面,人猪嵌合体会面临巨大的挑战, C 正确;
D 、人猪嵌合胚胎研究为解决移植器官来源不足和免疫排斥问题带来光明前景, D 正确。
故选 A 。
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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