題目列表(包括答案和解析)
干細胞是一類具有自我更新和分化潛能的細胞。它包括胚胎干細胞和成體干細胞。干細胞的發(fā)育受多種內在機制和微環(huán)境因素的影響。目前人類胚胎干細胞已可成功地在體外培養(yǎng)。最新研究發(fā)現,成體干細胞可以橫向分化為其他類型的細胞和組織,為干細胞的廣泛應用提供了基礎。
在胚胎的發(fā)生發(fā)育中,單個受精卵可以分裂發(fā)育為多細胞組織或器官。在成年動物中,正常的生理代謝或病理損傷也會引起組織或器官的修復再生。胚胎的分化形成和成年組織的再生是干細胞進一步分化的結果。胚胎干細胞是全能的,具有分化為幾乎全部組織和器官的能力。而成年組織或器官內的干細胞一般認為具有組織特異性,只能分化成特定的細胞或組織。
然而,這個觀點目前受到了挑戰(zhàn)。最新的研究表明,組織特異性干細胞同樣具有分化成其他細胞或組織的潛能,這為干細胞的應用開創(chuàng)了更廣泛的空間。按分化潛能的大小,干細胞基本上可分為三種類型:一類是全能性干細胞,它具有形成完整個體的分化潛能。如胚胎干細胞(簡稱ES細胞),它是從早期胚胎的內細胞團分離出來的一種高度末分化的細胞系,具有與早期胚胎細胞相似的形態(tài)特征和很強的分化能力,它可以無限增殖并分化成為全身200多種細胞類型,進一步形成機體的所有組織、器官。另一類是多能性干細胞,這種干細胞具有分化出多種細胞組織的潛能,但卻失去了發(fā)育成完整個體的能力,發(fā)育潛能受到一定的限制,骨髓多能造血干細胞是典型的例子,它可分化出至少十一種血細胞,但不能分化出造血系統以外的其它細胞。還有一類干細胞為單能干細胞(也稱專能、偏能干細胞),這類干細胞只能向一種類型或密切相關的兩種類型的細胞分化,如上皮組織基底層的干細胞、肌肉中的成肌細胞。
總之,凡需要不斷產生新的分化細胞以及分化細胞本身不能再分裂的細胞或組織,都要通過干細胞所產生的具有分化能力的細胞來維持機體細胞的數量,可以這樣說,生命體是通過干細胞的分裂來實現細胞的更新及保證持續(xù)生長。
隨著基因工程、胚胎工程、細胞工程等各種生物技術的快速發(fā)展,按照一定的目的,在體外人工分離、培養(yǎng)干細胞已成為可能,利用干細胞構建各種細胞、組織、器官作為移植器官的來源,這將成為干細胞應用的主要方向。請回答有關問題:
(1)從上面材料可以知道干細胞的重要特征是什么?
(2)干細胞要形成組織或器官必須進行什么生理過程?
(3)在器官移植時常要發(fā)生排拆反應,你認為采用什么方法可以解決這個問題?
(4)你認為在干細胞研究中可能出現的不利影響是什么?
閱讀材料,回答問題。
材料一:花粉管通道法是指將毒素蛋白基因利用植物受精后花粉萌發(fā)形成的花粉管通道導入胚囊,轉化尚不具備細胞壁的卵細胞、合子或早期胚胎細胞,借助天然的種胚系統,形成含有目的基因的種胚。
(1)毒素蛋白基因最初發(fā)現于_____體內。獲得毒素蛋白基因的方法有_______。利用花粉管通道法將毒素蛋白基因導入棉花細胞,此過程是基因工程操作“四步曲”的____環(huán)節(jié)。
(2)檢測目的基因是否表達的最簡便方法是_______________。
材料二:下圖表示在三個密閉裝置中培養(yǎng)某種細菌的實驗,在控制條件下培養(yǎng)一段時間后,分析培養(yǎng)液中淀粉酶的活性。
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(3)所培養(yǎng)細菌的同化作用類型是______________。
(4)在該細菌酶合成的調節(jié)中,淀粉酶屬_________酶,合成此酶需要的特殊的細胞內、外條件分別是______________和______________。
(5)經過誘變處理,在無淀粉條件下培養(yǎng)該菌,也從培養(yǎng)液中檢測出了高活性淀粉酶,將誘變后得到的菌懸液適當稀釋后,轉接于同時含有葡萄糖和淀粉作碳源的固體培養(yǎng)基上培養(yǎng),得到若干菌落后用碘液作顯色處理,看到如下圖所示情況。這說明__________菌落是突變菌,此變異應該發(fā)生在控制淀粉酶合成的基因結構的_____________(填“編碼區(qū)”或“非編碼區(qū)”)。
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一對健康夫婦生下一男孩,一歲時因腦出血死亡,兩年后女方懷孕6個月時,經羊水及臍帶血診斷為男孩且患血友病,遂引產。于是夫婦倆到廣州中山醫(yī)大附屬醫(yī)院做試管嬰兒。醫(yī)生培養(yǎng)了7個活體胚胎,抽取每個胚胎1~2個細胞檢查后,選2個胚胎移植,最后一個移植成功,生出了一健康女嬰,她是我國第三例試管嬰兒。
請回答:
(1)試管嬰兒技術作為現代生物技術和母親正常懷孕生產的過程的相同點是________,不同點在于________。
(2)為促使良種動物一次產多枚卵子,可以采用注射激素的方法。據報道,這種技術已經被濫用于人類生育中,從而出現許多人工“多胞胎”,這種技術帶來的危害之一是________。
(3)為提高胚胎移植成功率,一般應對受體用________處理,使其生理狀況適于接受外來胚胎。
(4)用文字和箭頭組合的形式寫出早期胚胎發(fā)育的過程:
受精卵→________。
(5)當一個精子進入卵細胞后會激發(fā)卵子發(fā)生反應,如透明帶反應和________作用等,其意義是________。
(6)我國禁止生殖性克隆,但不反對治療性克隆的研究,而美國國會反對治療性克隆。請你談談反對克隆人的理由:________(兩點)。
請閱讀下面的有關科技報道,并回答問題:
科學家培養(yǎng)了出“器官種子”
2001年7月,中山大學附屬第二醫(yī)院黃紹良教授領導的實驗小組,利用試管嬰兒父母捐贈的受精卵,開始了的胚胎干細胞系。
黃紹良教授和助手何志旭博士把受精卵放在培養(yǎng)液中,7天后,受精卵發(fā)育成囊胚,共得到囊胚透明帶,用一個很細的器械插進囊胚,共得到5個內細胞團,分散接種在小鼠胚胎做成的纖維細胞飼養(yǎng)層上,飼養(yǎng)層的表面看起來像麻袋一樣凹凸不平。在飼養(yǎng)層上養(yǎng)5天后,有3個內細胞團存活,它們開始克隆性生長,克隆細胞團像蘑菇一樣,呈橢圓形。何博士不斷地取出克隆細胞,再放在新的飼養(yǎng)層上,一代一代地接著往下培養(yǎng)。他們將3個細胞系分別命名為CHE1、CHE2、CHE3。截至目前,CHE3已傳了近40代,CHE1傳了近36代,CHE2傳了32代,細胞克隆性增長很活躍,并連續(xù)傳代7個月。
怎么確定這三組克隆系就是具有分化成任何類型組織的能力的胚胎干細胞呢?研究者對這些胚胎克隆細胞進行了功能鑒定。用注射器分別將三組克隆細胞注射進有免疫缺陷的小老鼠的皮下,10天后,老鼠注射部位的皮膚開始隆起,長出黃豆大小的包塊,包塊軟軟的,越長越大。又過了32天,切開包塊發(fā)現,里面是一個畸胎瘤,約有一般的土豆大。里面全是人的軟骨、神經管、橫紋肌和骨骼等,它們毫無規(guī)則地生長在一起。
(1)題中提到的“試管嬰兒”屬于 生殖。
(2)3個細胞系CHE1、CHE2、CHE3的遺傳特性 (相同或不同),理由是
(3)題中提到在對胚胎克隆細胞進行功能鑒定時利用有免疫缺陷的小老鼠作為實驗對象,你認為如何才能獲得這種老鼠? 采用免疫缺陷老鼠而不用正常老鼠做該實驗目的是 。
(4)題目中的“器官種子”是指 。
(5)利用人胚胎干細胞構建人的皮膚等組織、器官的技術屬于 工程。
(6)胚胎干細胞誘導產生的胰島組織細胞與原胚胎干細胞相比,細胞核中DNA和細胞中的RNA種類( )
| A.二者均相同 | B.DNA相同,RNA不同 |
| C.DNA不同,RNA相同 | D.二者均不同 |
請閱讀下面的有關科技報道,并回答問題:
科學家培養(yǎng)了出“器官種子”
2001年7月,中山大學附屬第二醫(yī)院黃紹良教授領導的實驗小組,利用試管嬰兒父母捐贈的受精卵,開始了的胚胎干細胞系。
黃紹良教授和助手何志旭博士把受精卵放在培養(yǎng)液中,7天后,受精卵發(fā)育成囊胚,共得到囊胚透明帶,用一個很細的器械插進囊胚,共得到5個內細胞團,分散接種在小鼠胚胎做成的纖維細胞飼養(yǎng)層上,飼養(yǎng)層的表面看起來像麻袋一樣凹凸不平。在飼養(yǎng)層上養(yǎng)5天后,有3個內細胞團存活,它們開始克隆性生長,克隆細胞團像蘑菇一樣,呈橢圓形。何博士不斷地取出克隆細胞,再放在新的飼養(yǎng)層上,一代一代地接著往下培養(yǎng)。他們將3個細胞系分別命名為CHE1、CHE2、CHE3。截至目前,CHE3已傳了近40代,CHE1傳了近36代,CHE2傳了32代,細胞克隆性增長很活躍,并連續(xù)傳代7個月。
怎么確定這三組克隆系就是具有分化成任何類型組織的能力的胚胎干細胞呢?研究者對這些胚胎克隆細胞進行了功能鑒定。用注射器分別將三組克隆細胞注射進有免疫缺陷的小老鼠的皮下,10天后,老鼠注射部位的皮膚開始隆起,長出黃豆大小的包塊,包塊軟軟的,越長越大。又過了32天,切開包塊發(fā)現,里面是一個畸胎瘤,約有一般的土豆大。里面全是人的軟骨、神經管、橫紋肌和骨骼等,它們毫無規(guī)則地生長在一起。
(1)題中提到的“試管嬰兒”屬于 生殖。
(2)3個細胞系CHE1、CHE2、CHE3的遺傳特性 (相同或不同),理由是
(3)題中提到在對胚胎克隆細胞進行功能鑒定時利用有免疫缺陷的小老鼠作為實驗對象,你認為如何才能獲得這種老鼠? 采用免疫缺陷老鼠而不用正常老鼠做該實驗目的是 。
(4)題目中的“器官種子”是指 。
(5)利用人胚胎干細胞構建人的皮膚等組織、器官的技術屬于 工程。
(6)胚胎干細胞誘導產生的胰島組織細胞與原胚胎干細胞相比,細胞核中DNA和細胞中的RNA種類( 。
A.二者均相同 B.DNA相同,RNA不同
C.DNA不同,RNA相同 D.二者均不同
(7)科學家在早期胚胎中發(fā)現了干細胞,它能在體外形成不同的組織或器官。這些干細胞能在一定條件下通過 和 形成不同的組織或器官。除了胚胎外,在臍血、骨髓、腦組織等也發(fā)現了干細胞,通過進一步的研究,有希望用于患者的組織修復或器官移植。但在進行器官移植時,如果患者細胞表面的蛋白質類物質與移植器官的不相同,則會引起排斥反應。所以最好選用 (患者本人、父母、子女、配偶)的干細胞培育的器官。
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