胚胎工程(4)

胚胎干细胞的研究及其应用

学习目标

一、知识与技能

1.说出胚胎干细胞的主要特点。

2.举例说出胚胎干细胞的移植在基础生物学研究、医疗、畜牧业等方面的广泛应用及其发展前景。

二、过程与方法

1.通过阅读胚胎干细胞的研究进展，说出胚胎干细胞的应用和发展前景。

三、情感、态度与价值观

1.关注胚胎干细胞的研究对人类社会发展所带来的影响。

课前导学

一．胚胎干细胞及其研究进展：

（一）干细胞：是动物（包括人）胚胎及其某些器官中具有_________________和__________ _____________的原始细胞，是重建、修复病损或衰老组织、器官功能的___________细胞。

（二）干细胞的分类

（三）常用干细胞

1.成体干细胞：

概念：存在于胎儿、儿童和成人组织中的___________干细胞统称为成体干细胞

功能：能产生新的__________，或者按照一定的程序分化形成新的_________细胞，从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。

举例：成体干细胞、造血干细胞

①造血干细胞是 的唯一来源，它存在于_______、________、_______中。 ②造血干细胞移植可以治疗___________系统的疾病，还可能治疗先天性遗传病以及多发性和转移性恶性肿瘤的有效方法之一。

2.胚胎干细胞

概念：是人胚胎发育早期的_________中未分化的细胞。

来源（补充）：_____________和原始性腺。

特点（补充）：①具有_________细胞的特性，在形态上表现为_________小，_______大，_______明显；在功能上具有发育的_________性，可分化为幼年动物体内__________。

②在体外培养的条件下，可以_________而不发生_________。③可进行__________保存，也可进行_______________。

二．胚胎干细胞的应用：

1.在理论方面：揭示人与动物的___________及影响其发育的因素。

2.在新药方面：胚胎干细胞为新药对各种细胞的药理和毒理试验提供了材料；可以揭示干扰胎儿发育和引起出生缺陷的药物的致病机理。

3.在医疗方面：为细胞或组织移植提供无______________________的材料，用于临床上的器官再生和移植,解决临床上的_________________的问题。

4.在育种方面：结合________________技术，还可以利用胚胎干细胞改良并创造新物种，培育出生长快、抗病能力强、高产的家畜品种等。

三、胚胎干细胞研究面临的挑战

1.胚胎干细胞的应用在法律、伦理、国家和社会安全等方面带来空前的冲击。

2.胚胎干细胞在防止细胞分化、培养条件优化、得到种子细胞、得到纯化的分化细胞等技术性问题上亟待解决。

质疑探究

1.在治疗性克隆的操作过程中，为什么要先获得胚胎干细胞，再诱导其分化？

2.利用脐带血治疗某些疾病，是否符合伦理道德？

反馈矫正

1.下列关于胚胎干细胞的说法中，正确的是 （ ）

A. 胚胎干细胞是在人胚胎发育早期的原肠胚中未分化的细胞

B. 胚胎干细胞具有全能性，属于全能干细胞

C．胚胎干细胞属于专能干细胞

D．胚胎干细胞最早发现于20世纪60年代

2.白血病是一种血液肿瘤，目前最有效的治疗方法是给患者进行骨髓移植，这是因为骨髓中含有 （ ）

A．造血干细胞 B．多能成体干细胞 C．骨髓基质细胞 D．胚胎干细胞

3.胚胎干细胞是指 （ ）

A.胚胎中的细胞 B.人胚胎发育早期的囊胚中未分化的细胞

C.不具有全能性的细胞 D.分化程度最高的细胞

4. 胚胎干细胞取自 （ ）

A.受精卵 B.骨髓细胞 C.早期胚胎 D.肌肉细胞

5.人工获得胚胎干细胞的方法是：将细胞核移植到去核的卵细胞中，经过一定的处理使其发育至某一时期，从而获得胚胎干细胞。“某一时期”最可能是 （ ）

A．受精卵 B．囊胚 C．八细胞胚 D．原肠胚

6.下列选项中，错误的是 （ ）

A.全能干细胞具有分化成所有组织和器官的能力

B.在适宜的条件下，干细胞能在体外长期生长

C.治疗性克隆的目的就是为克隆人作准备

D.胚胎干细胞可用于治疗人类疾病

7.利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，能实现此过程的最重要原因是 （ ）

A.细胞分裂 B.细胞特化 C.细胞分化 D.细胞增殖

8.按照细胞分化潜能有大到小排列顺序，正确的是 （ ）

A．全能干细胞→专能干细胞→多能干细胞

B. 多能干细胞→胚胎干细胞→专能干细胞

C. 胚胎干细胞→骨髓造血干细胞→肌肉中的成肌细胞

D. 胚胎干细胞→多能干细胞→造血干细胞

9.下列关于胚胎干细胞的应用中，最具争议的是 （ ）

A.利用干细胞治疗疾病 B.加速改良和生产优良动物品种

C.骨髓移植 D.人胚胎干细胞克隆

10.从理论上讲，任何涉及丧失正常细胞的疾病，都可以通过移植由胚胎干细胞分化而来的特异细胞或组织来治疗，下列说法不正确的是 （ ）

A．用神经细胞治疗帕金森综合征等 B．用胰岛细胞治疗糖尿病

C．用心肌细胞修复坏死的心肌等 D．用甲状腺细胞治疗侏儒症

11.（多选）胚胎干细胞研究面临的挑战有 （ ）

A.安全性问题 B.分化细胞的增殖问题

C.胚胎干细胞向不同组织细胞“定向分化”的条件问题

D.伦理、法律、宗教等问题

12．高等动物随着胚胎发育，仅有少数细胞依然具有分化成其他细胞类型和构建组织器官的能力，这类细胞称为干细胞，如造血干细胞。下图中最能完整显示正常机体内干细胞基本特征的是

( )

13.下图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分

化的示意图。请回答：

（1）胚胎干细胞是从动物胚胎发育至_________期的内细胞团或胎儿的_____中分离得到的一类细胞。

（2）图中分化程度最低的干细胞是______。

（3) 在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因___________的结果。

（4）某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治疗的目的，骨髓的治疗的实质是将上图的______________细胞移植到患者体内。

（5）若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上述红细胞、白细胞神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的___________，其原因是___________。

（6）若某药物可抑制肝肿瘤细胞NDA的复制，使用该药物可使肝肿瘤细胞停留在细胞周期的______________期。

14.根据下图，回答相关问题

（1）按胚胎干细胞的诱导过程排序：_______、_______、_______、________。

（2）在人胚胎发育中，细胞分化开始于

______________期的后期，编号为_____。

（3）图A中心的腔称为______________，

腔内侧的一群细胞称为______________，

其特点是具有________________能力，也称为______________________。

迁移创新

15.根据下述材料，回答下列问题：

细胞在分化过程中往往由于高度分化而完全失去再分裂的能力，最终衰老死亡。但机体在生长发育过程中保留了一部分未分化的原始细胞，一旦需要，这些原始细胞能够按照发育途径通过分裂而产生分化细胞，以保证局部组织损伤的修复。

（1）根据分裂潜能，干细胞可分为全能干细胞（可发育成完整个体）、多能干细胞（可发育成多种组织和器官）和专能干细胞（发育成专门的组织和器官），干细胞的分化顺序是 （ ）

A．全能→专能→多能 B．全能→多能→专能

C．多能→全能→专能 D．专能→全能→多能

（2）如果治疗性克隆研究获得成功，病人将可以轻易地获得与自己完全匹配的移植器官，不会产生_________反应。假设有一个人患有糖尿病、进行性老年痴呆、严重的心力衰竭或其他疾病，如果从他自己身上一定部位提取一些干细胞，通过技术，在体外培养发育成

_________________，并在体外诱导它们形成胰岛细胞、神经元、心肌细胞等，再将这些细胞移植至发病部位，则能够修复病人的组织或器官，从而使病人免受病魔的煎熬。

（3）在胚胎干细胞用于治疗性克隆过程中，要把胚胎干细胞放在一定的条件下通过__________和___________形成不同的组织和器官，然后才能进行移植。

胚胎干细胞的研究及其应用

课前导学

一、（一）自我复制、多向分化潜能、种子。

（二）一、两；上皮组织基底层的干细胞、成肌细胞。

发育成完整个体；造血干细胞。

200；胚胎干细胞。

（三）1.多能、干细胞、功能、体内各种血细胞、血液。

2.囊胚、早期胚胎、胚胎、体积、细胞核、核仁、全能、任何一种细胞和组织、增殖、分化、冷冻、遗传改造。

二、1.发育过程。

3.免疫原性、供体器官不足。

4.基因工程。

质疑讨论：

1.治疗性克隆的目的是获得组织或者器官。患者的体细胞已经高度分化，无法直接诱导分化成相应的组织或者器官。只有通过细胞核移植技术（克隆）获得据具有分化能力的胚胎干细胞，才能再诱导分化为所需要的组织和器官。（仅供参考）

2.废弃不用的。脐带血中含有造血干细胞，可用于造血干细胞移植，治疗多种疾病。 反馈矫正

1~5：BABCB

6~10:CCCDD

11:ABCD

12.D

13.（1）B、A、C、D。

（2）囊胚、A。

（3）囊胚腔、内细胞团、分裂分化、胚胎干细胞。

14.（1）囊胚、原始性腺。

（2）胚胎干细胞。

（3）选择性表达。

（4）造血干。

（5）红细胞、成熟的红细胞无细胞核。

（6）间。

迁移创新

15.（1）B。

（2）免疫排斥、许多干细胞。

（3）分裂、分化。