题目列表(包括答案和解析)
干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。它包括胚胎干细胞和成体干细胞。干细胞的发育受多种内在机制和微环境因素的影响。目前人类胚胎干细胞已可成功地在体外培养。最新研究发现,成体干细胞可以横向分化为其他类型的细胞和组织,为干细胞的广泛应用提供了基础。
在胚胎的发生发育中,单个受精卵可以分裂发育为多细胞组织或器官。在成年动物中,正常的生理代谢或病理损伤也会引起组织或器官的修复再生。胚胎的分化形成和成年组织的再生是干细胞进一步分化的结果。胚胎干细胞是全能的,具有分化为几乎全部组织和器官的能力。而成年组织或器官内的干细胞一般认为具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织。
然而,这个观点目前受到了挑战。最新的研究表明,组织特异性干细胞同样具有分化成其他细胞或组织的潜能,这为干细胞的应用开创了更广泛的空间。按分化潜能的大小,干细胞基本上可分为三种类型:一类是全能性干细胞,它具有形成完整个体的分化潜能。如胚胎干细胞(简称ES细胞),它是从早期胚胎的内细胞团分离出来的一种高度末分化的细胞系,具有与早期胚胎细胞相似的形态特征和很强的分化能力,它可以无限增殖并分化成为全身200多种细胞类型,进一步形成机体的所有组织、器官。另一类是多能性干细胞,这种干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能,但却失去了发育成完整个体的能力,发育潜能受到一定的限制,骨髓多能造血干细胞是典型的例子,它可分化出至少十一种血细胞,但不能分化出造血系统以外的其它细胞。还有一类干细胞为单能干细胞(也称专能、偏能干细胞),这类干细胞只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化,如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞。
总之,凡需要不断产生新的分化细胞以及分化细胞本身不能再分裂的细胞或组织,都要通过干细胞所产生的具有分化能力的细胞来维持机体细胞的数量,可以这样说,生命体是通过干细胞的分裂来实现细胞的更新及保证持续生长。
随着基因工程、胚胎工程、细胞工程等各种生物技术的快速发展,按照一定的目的,在体外人工分离、培养干细胞已成为可能,利用干细胞构建各种细胞、组织、器官作为移植器官的来源,这将成为干细胞应用的主要方向。请回答有关问题:
(1)从上面材料可以知道干细胞的重要特征是什么?
(2)干细胞要形成组织或器官必须进行什么生理过程?
(3)在器官移植时常要发生排拆反应,你认为采用什么方法可以解决这个问题?
(4)你认为在干细胞研究中可能出现的不利影响是什么?
阅读下列材料:
英国媒体2007-3-24日报道说,科研人员已经创造出全球首只人羊嵌合体,有望给需要器官移植的患者带来福音。
英国《每日邮报》报道说,美国内华达大学教授伊斯梅尔·赞贾尼历经7年研究,最终利用向绵羊胚胎注射人体干细胞的技术,成功培育出一只含有15%人体细胞的绵羊。报道说,科研人员首先从人体骨髓中提取干细胞,然后将干细胞注入胎羊的腹膜中,这样人体细胞就会通过新陈代谢和循环系统进入胎羊体内各个器官。羊羔降世两个月后,就会长出含有人体细胞的肝、心脏、肺等器官。赞贾尼表示,这项技术的最终目的,就是要在绵羊身上培育出可向人体移植的器官。此前,赞贾尼已经成功培育出一个人体细胞占较大比例的羊肝。请回答下列问题:
(1)干细胞是动物和人体内保留的少数具有________能力的细胞。哺乳动物的胚胎干细胞在形态上表现为________等特点,在功能上具有发育的________性。
(2)人羊嵌合体中长出了含有人体细胞的肝、心脏、肺等器官,构成这些器官的人体细胞是由干细胞经________而来。
(3)动物细胞融合是指两个或多个动物细胞________的过程。人羊嵌合体与动物细胞融合是否相同?________。
(4)人羊嵌合体与克隆羊所采用的生物技术分别叫________工程和________工程。克隆羊不能用类似植物组织培养的方法进行,只能通过________技术手段来实现。我国已成功克隆了牛、羊等动物。克隆高产奶牛时,采集到的卵母细胞应在体外培养到________期,再用微型吸管吸出________,然后将培养好的高产奶牛的________注入到去核卵母细胞中,通过电刺激使两细胞融合,供体核进入受体卵母细胞,构建________。
(5)这项技术的最终目的,就是要在绵羊身上培育出可向人体移植的器官。有科学家更关注的是这项技术的安全性问题,认为这种技术可能把对动物无害而对人体有害的病毒引入人体,从而引发灾难性后果。你认为这种担忧的依据是:________________________________________________________________。
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