《3.2胚胎干细胞的研究及其应用.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3.2胚胎干细胞的研究及其应用.ppt（22页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、胚胎干细胞的研究及其应用胚胎干细胞的研究及其应用 基因选择性表达的结果细胞分化的原因：细胞分化的原因：（基因（基因没有没有改变）改变）骨髓干细胞分化示意图骨髓干细胞分化示意图粒细胞粒细胞骨髓造血干细胞骨髓造血干细胞髓系干细胞髓系干细胞淋巴干细胞淋巴干细胞红细胞红细胞血小板血小板淋巴细胞淋巴细胞单核细胞单核细胞细胞分化受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑葚胚桑葚胚囊胚（囊胚（内含内含囊胚腔）囊胚腔）原肠胚原肠胚胚层分化形成胎儿形成胚层分化形成胎儿形成：在：在透明带内透明带内进行进行有丝分裂有丝分裂，细胞数量不断，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。：
2、由具有全能性细胞构成，细胞数在：由具有全能性细胞构成，细胞数在3232个左右，排列紧密，个左右，排列紧密，形似桑葚形似桑葚内细胞团内细胞团：发育成胎儿各组织：发育成胎儿各组织滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘：最初发育在输卵管进行有丝分裂：最初发育在输卵管进行有丝分裂外胚层外胚层中胚层中胚层内胚层内胚层哺乳动物哺乳动物胚胎发育的基本过程胚胎发育的基本过程一、什么是干细胞？一、什么是干细胞？干细胞是动物（包括人）胚胎及某些干细胞是动物（包括人）胚胎及某些器官中具有器官中具有自我复制自我复制和和多向分化潜能多向分化潜能的原的原始细胞，是重建、修复病损或衰老组织器始细胞，是重建
3、、修复病损或衰老组织器官的种子细胞。官的种子细胞。全能干细胞全能干细胞多能干细胞多能干细胞专能干细胞专能干细胞胚胎干细胞胚胎干细胞成体干细胞成体干细胞1：干细胞的分类：干细胞的分类分分化化潜潜能能发发育育状状态态全能干细胞全能干细胞：具有分化全身具有分化全身200200多种细胞的，多种细胞的，进一步形成组织，器官。如进一步形成组织，器官。如胚胎干细胞胚胎干细胞（ESES细胞细胞）多能干细胞多能干细胞：具有分化出多种细胞组织的具有分化出多种细胞组织的潜能。如潜能。如神经干细胞神经干细胞。专能干细胞专能干细胞：只能向一种或两种密切相关只能向一种或两种密切相关的细胞类型分化。如的细胞类型分化。如肌肉
4、中肌肉中的成肌细胞的成肌细胞。成体干细胞 存在于存在于胎儿，儿童胎儿，儿童和和成人组织成人组织中的中的多能多能干细胞干细胞统称统称成体干细胞成体干细胞,具有具有修复修复和和再生再生的能的能力。力。成体干细胞在其中起着关键的作用。在成体干细胞在其中起着关键的作用。在特定条件下，成体干细胞或者产生新的干细特定条件下，成体干细胞或者产生新的干细胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能细胞，从而使组织和器官保持生长和衰退的细胞，从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。动态平衡。造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源，造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源，它主要存在于
5、它主要存在于骨髓、外周血、脐带血骨髓、外周血、脐带血中。中。造血干细胞的移植是治疗血液系统疾病、造血干细胞的移植是治疗血液系统疾病、先天性遗传疾病以及多发性转移性肿瘤疾先天性遗传疾病以及多发性转移性肿瘤疾病的最有效方法。病的最有效方法。与骨髓移植和脐血干细胞移植相比，脐血与骨髓移植和脐血干细胞移植相比，脐血干细胞移植的长处在于无来源的限制，对干细胞移植的长处在于无来源的限制，对配型要求不高，不易受病毒或肿瘤的污染。配型要求不高，不易受病毒或肿瘤的污染。造血干细胞造血干细胞1.1.移植前处理超大剂量的放疗、化疗尽量消移植前处理超大剂量的放疗、化疗尽量消灭肿瘤细胞，同时抑制患者的免疫系统，灭肿瘤细
6、胞，同时抑制患者的免疫系统，使供体者的造血干细胞可以顺利植入。使供体者的造血干细胞可以顺利植入。2.2.采集供体者的造血干细胞（骨髓、外周血、采集供体者的造血干细胞（骨髓、外周血、脐带血），并与受体进行配型；脐带血），并与受体进行配型；3.3.将造血干细胞输入到受体者体内，造血干将造血干细胞输入到受体者体内，造血干细胞会自动定居到脊髓。细胞会自动定居到脊髓。造血干细胞的移植造血干细胞的移植三三.胚胎干细胞胚胎干细胞1.1.来源来源:简称简称ESES或或EKEK细胞细胞,是由早期胚胎或原始性腺是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞中分离出来的一类细胞.2.2.特点特点:1)1)形态形态:体积
7、小体积小.细胞核大细胞核大,核仁明显核仁明显.2)2)功能功能:具有发育的全能性具有发育的全能性.可分化为成年动物体内可分化为成年动物体内任何一种组织细胞任何一种组织细胞.体外培养可增殖不分化体外培养可增殖不分化.3 3）在体外培养的条件下，）在体外培养的条件下，ESES细胞可以增殖而不发细胞可以增殖而不发生分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗生分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。传改造。胚胎干细胞的用途 ESES细细胞胞是是一一种种高高度度未未分分化化细细胞胞。它它具具有有发发育育的的全全能能性性，能能分分化化出出成成体体动动物物的的所所有组织和器官。有组织和器官。如如提提取
8、取皮皮肤肤干干细细胞胞，诱诱导导培培养养成成人人的的皮皮肤，用于烧伤病人的皮肤移植。肤，用于烧伤病人的皮肤移植。胚胎干细胞的应用胚胎干细胞的应用1、促进对胚胎发育细节的基础研究，从而、促进对胚胎发育细节的基础研究，从而揭示人与动物的发育机制及影响其发育因素。揭示人与动物的发育机制及影响其发育因素。2、在研究新药对各种细胞的药理和毒理实、在研究新药对各种细胞的药理和毒理实验中，在细胞水平的研究提供材料验中，在细胞水平的研究提供材料3、使人们更加深入地了解人的发育，将给、使人们更加深入地了解人的发育，将给人类带来全新的医疗手段人类带来全新的医疗手段4、结合基因工程改良并制选动物新品种。、结合基因工
9、程改良并制选动物新品种。胚胎干细胞的研究有待解决的难题胚胎干细胞的研究有待解决的难题1、胚胎干细胞无论是体内还是体外都具、胚胎干细胞无论是体内还是体外都具有自我分化的潜能有自我分化的潜能2、分化细胞的增值是一个瓶颈问题，如、分化细胞的增值是一个瓶颈问题，如何得到纯化分化细胞也有很多的工作要做。何得到纯化分化细胞也有很多的工作要做。3、胚胎干细胞向不同组织细胞定向分化、胚胎干细胞向不同组织细胞定向分化的条件还不清楚，从而限制了胚胎干细胞的条件还不清楚，从而限制了胚胎干细胞的临床应用的临床应用4、创造一种万能供者细胞的可行性不清、创造一种万能供者细胞的可行性不清楚。楚。1、人体细胞中分化程度最低的
10、是：（、人体细胞中分化程度最低的是：（）A、胚胎干细胞、胚胎干细胞 B、造血干细胞、造血干细胞 C、胰腺细胞、胰腺细胞 D、肌肉细胞、肌肉细胞 2、胚胎干细胞是全能干细胞，可定向诱、胚胎干细胞是全能干细胞，可定向诱导分化为各种细胞、组织、器官甚至于个导分化为各种细胞、组织、器官甚至于个体。胚胎干细胞研究的目的不包括：（体。胚胎干细胞研究的目的不包括：（）A、为烧伤病人植皮、为烧伤病人植皮 B、为肾病患者进行肾移植、为肾病患者进行肾移植 C、为不孕者培育婴儿、为不孕者培育婴儿 D、研究细胞分化机制、研究细胞分化机制AC3 3、下列对、下列对“人类胚胎干细胞人类胚胎干细胞”这一概念的理解正确这一概
11、念的理解正确的是：（的是：（）A A、人类胚胎干细胞是人类胚胎发育早期囊胚外表的、人类胚胎干细胞是人类胚胎发育早期囊胚外表的扁平细胞和囊胚腔内侧的内细胞团扁平细胞和囊胚腔内侧的内细胞团B B、人类胚胎干细胞就是人类胚胎发育早期囊胚内侧、人类胚胎干细胞就是人类胚胎发育早期囊胚内侧的内细胞团的内细胞团C C、人类胚胎干细胞是人类囊胚中可发育成胎盘、肝、人类胚胎干细胞是人类囊胚中可发育成胎盘、肝、肺、骨骼、皮肤等的全能性细胞肺、骨骼、皮肤等的全能性细胞D D、人类胚胎干细胞不仅指人类囊胚中未分化的细胞、人类胚胎干细胞不仅指人类囊胚中未分化的细胞、也指成人身上的成年干细胞也指成人身上的成年干细胞4 4
12、、下列关于胚胎干细胞的应用中最具争议的是、下列关于胚胎干细胞的应用中最具争议的是A A、利用干细胞治疗疾病、利用干细胞治疗疾病 B B、加速改良和生产优良动物品种、加速改良和生产优良动物品种 C C、骨髓移植、骨髓移植 D D、人胚胎干细胞克隆、人胚胎干细胞克隆BD5 5、胚胎干细胞是从哺乳动物或人的早期胚胎中分离出、胚胎干细胞是从哺乳动物或人的早期胚胎中分离出来的一类细胞，具有发育的全能性，它可进一步分化来的一类细胞，具有发育的全能性，它可进一步分化发育成各种不同的组织细胞，。下图所示为干细胞的发育成各种不同的组织细胞，。下图所示为干细胞的培养过程，请问图中哪一段的细胞是全能干细胞：培养过程
13、，请问图中哪一段的细胞是全能干细胞：（）人体人体 体细胞体细胞 细胞核细胞核 去核卵细胞去核卵细胞 各种血细胞各种血细胞 血液组织干细胞血液组织干细胞 内细胞群内细胞群 囊胚囊胚 神经细胞等神经细胞等 神经组织干细胞等神经组织干细胞等 A A、囊胚、囊胚 B B、内细胞群、内细胞群 C C、血液组织干细胞、血液组织干细胞 D D、各种血细胞、各种血细胞B6.胚胎干细胞是从人体或哺乳动物的早期胚胚胎干细胞是从人体或哺乳动物的早期胚胎中分离出来的胎中分离出来的 一类细胞，其作用如图所示，一类细胞，其作用如图所示，ad表示不同的细胞，表示不同的细胞，表示有关的过程。表示有关的过程。请据图回答：请据图
14、回答：（1）各种组织和细胞的形成需要经过细胞的）各种组织和细胞的形成需要经过细胞的 。（2）自然条件下，造血干细胞不能分化形成皮肤、）自然条件下，造血干细胞不能分化形成皮肤、神经等其他的组织和细胞的原因是：细胞中基因神经等其他的组织和细胞的原因是：细胞中基因 的结果。成熟的红细胞失去全能性的原因是的结果。成熟的红细胞失去全能性的原因是 。（3）a、b、c、d分别表示分别表示 ，其形成是，其形成是经过了经过了 的刺激。的刺激。（4）有些人对花粉过敏，其原因是：在花粉的刺）有些人对花粉过敏，其原因是：在花粉的刺激下，浆细胞分泌激下，浆细胞分泌_的吸附在皮肤某些细胞的的吸附在皮肤某些细胞的表面；当相
15、同的过敏原再次进入机体时，就会与之表面；当相同的过敏原再次进入机体时，就会与之结合，并释放出组织胺引起毛细血管结合，并释放出组织胺引起毛细血管 ，使皮肤出现红肿现象。，使皮肤出现红肿现象。分裂和分化分裂和分化无细胞核无细胞核效应效应B细胞细胞 记忆记忆B细胞细胞 效应效应T细胞细胞 记忆记忆T细胞细胞抗原抗原抗体抗体扩张，管壁通透性增加扩张，管壁通透性增加7.约翰约翰伯恩教授领导的研究小组伯恩教授领导的研究小组2008年年4月月1日日宣布，他们已从人的皮肤细胞中提取出细胞核，宣布，他们已从人的皮肤细胞中提取出细胞核，然后将其植入几乎被完全剔除了遗传信息的牛卵然后将其植入几乎被完全剔除了遗传信息
16、的牛卵细胞或兔卵细胞中，从而培育出半人半兽混合胚细胞或兔卵细胞中，从而培育出半人半兽混合胚胎。该胚胎发育到第三天时已含有胎。该胚胎发育到第三天时已含有32个细胞，研个细胞，研究人员希望它能继续生长到六天，再从胚胎中取究人员希望它能继续生长到六天，再从胚胎中取出干细胞供医学研究使用。出干细胞供医学研究使用。（1）有人担心此项研究会培育出）有人担心此项研究会培育出“牛头人身牛头人身”式的怪物，而生物学家认为不可能，支持生物学式的怪物，而生物学家认为不可能，支持生物学家的理由是家的理由是_ _。（2）混合胚胎的基因组成有）混合胚胎的基因组成有99以上都是人类以上都是人类的，只有不到的，只有不到1是牛
17、的，这是牛的，这1的牛基因的牛基因位于位于_ _。（3）通过对母牛注射）通过对母牛注射_ _激素，可获激素，可获得更多的牛卵母细胞。哺乳动物的胚胎干细胞简得更多的牛卵母细胞。哺乳动物的胚胎干细胞简称称ES或或EK细胞，是由细胞，是由_ _分分离出来的一类细胞。早期胚胎的培养液成分较复离出来的一类细胞。早期胚胎的培养液成分较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等素、激素、氨基酸、核苷酸等 遗传物质主要由人提供遗传物质主要由人提供细胞质中细胞质中促性腺促性腺早期动物胚胎或原始性腺中早期动物胚胎或原始性腺中营养成分，以及营养成分，以及 等物质。等物质。（4）如果想同时得到多头基因型相同的）如果想同时得到多头基因型相同的“重组重组动物动物”，可通过，可通过_ _技术得以实现。技术得以实现。但应选择发育到桑葚胚或囊胚时期的早期胚胎进但应选择发育到桑葚胚或囊胚时期的早期胚胎进行操作，在对囊胚期胚胎进行分割时，要注意将行操作，在对囊胚期胚胎进行分割时，要注意将_ _分割，否则会影响分割后胚胎的分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。恢复和进一步发育。动物血清动物血清胚胎分割胚胎分割内细胞团均匀内细胞团均匀