人教選修3 胚胎工程 胚胎干細(xì)胞的移植教學(xué)案

人教選修3胚胎工程胚胎干細(xì)胞的移植教學(xué)案考點(diǎn)知識清單一、胚胎干細(xì)胞胚胎干細(xì)胞是一種高度未__________的細(xì)胞，它具有發(fā)育的__________和__________核型，能分化出成體動(dòng)物的所有________和________，包括生殖細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞表現(xiàn)為________小，泡狀________大。二、胚胎干細(xì)胞核移植的程序1．飼養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)體系的建立：培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞時(shí)，培養(yǎng)皿底部的一層細(xì)胞為________細(xì)胞，可以分泌一些能夠________細(xì)胞分化的物質(zhì)，這層細(xì)胞稱為飼養(yǎng)層。干細(xì)胞接種在飼養(yǎng)層上面。2．胚胎干細(xì)胞的獲得(1)將胚胎培養(yǎng)至內(nèi)細(xì)胞團(tuán)突出飼養(yǎng)層外，然后用________消化或機(jī)械剝離內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，再

把它用________消化成單個(gè)細(xì)胞，繼續(xù)培養(yǎng)。(2)小鼠的胚胎干細(xì)胞一般選自________、囊胚和________的囊胚，人和豬的胚胎干細(xì)胞

可以從________和________中獲得。(3)抑制胚胎干細(xì)胞的分化，一是不斷更換_____________，以傳代方式維持胚胎干細(xì)胞________和不分化；一是________，加入一定的抗凍劑，將胚胎干細(xì)胞放入液氮中長期保存。3．胚胎干細(xì)胞的核移植：胚胎干細(xì)胞核移植是指把胚胎干細(xì)胞________移植到去核的_________中，經(jīng)過_________、_________、_________后由代孕母親直接獲取克隆動(dòng)物的技術(shù)。三、胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用ES細(xì)胞可以用于治療人類的某些頑癥，還可培育出人造________；ES細(xì)胞也是研究體外________的理想材料。ES細(xì)胞還可用于研究哺乳動(dòng)物個(gè)體發(fā)生和________規(guī)律。要點(diǎn)核心解讀一、干細(xì)胞分類干細(xì)胞遍布于機(jī)體的全身，它們負(fù)責(zé)著機(jī)體的生長和發(fā)育，維持著機(jī)體的健康。干細(xì)胞不是一個(gè)簡單的細(xì)胞群體，它由具有不同發(fā)育階段、不同分化能力的細(xì)胞組成。按分化潛能的大小，干細(xì)胞可分為三種類型：全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞和專能干細(xì)胞。全能干細(xì)胞具有形成機(jī)體的任何組織或器官直至形成完整個(gè)體的潛能。受精卵便是一個(gè)最初始的全能干細(xì)胞，它可以分化出許多全能干細(xì)胞，如胚胎干細(xì)胞。提取這些細(xì)胞中的任意一個(gè)置于子宮內(nèi)，就可能發(fā)育出一個(gè)完整的個(gè)體。多能干細(xì)胞具有分化成多種組織的潛能，但不能發(fā)育成完整的個(gè)體，如骨髓造血干細(xì)胞可以分化出至少12種血細(xì)胞(如下圖)。專能干細(xì)胞只能分化成某一類型的細(xì)胞，如神經(jīng)干細(xì)胞只可分化為各類神經(jīng)細(xì)胞。二、干細(xì)胞工程干細(xì)胞工程是指在體外對細(xì)胞進(jìn)行操作，包括體外增殖、定向誘導(dǎo)、橫向分化、基因修飾和組織形成等，最終將干細(xì)胞培養(yǎng)成人們所需要的各種細(xì)胞、組織甚至器官。干細(xì)胞工程的科學(xué)價(jià)值在于其誘人的應(yīng)用前景，用細(xì)胞技術(shù)治療疾病將是未來醫(yī)學(xué)發(fā)展的方向。三、造血干細(xì)胞移植造血干細(xì)胞的基本特征是自我維持和自我更新，它們通過不對稱性的有絲分裂，在不斷產(chǎn)生大量祖細(xì)胞的同時(shí)，使自己不增殖也不分化，而造血祖細(xì)胞進(jìn)一步分化為成熟的血細(xì)胞，釋放進(jìn)入血液，從而維持各種血細(xì)胞數(shù)量的穩(wěn)定和循環(huán)系統(tǒng)的生理功能。由于造血干細(xì)胞是所有血細(xì)胞的始祖細(xì)胞，這就決定了造血干細(xì)胞具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。目前，臨床使用的造血干細(xì)胞主要來自骨髓、動(dòng)員后的外周血和臍帶血?，F(xiàn)在，造血干細(xì)胞移植已經(jīng)成為臨床治療血液系統(tǒng)疾病、遺傳性血液病、頑固性自身免疫性疾病、嚴(yán)重免疫缺陷疾病以及癌癥化學(xué)治療與放射性治療后免疫力低下等的有效手段。我國已經(jīng)掌握了臍血于細(xì)胞分離、純化、冷凍保存以及復(fù)蘇的整套技術(shù)，并在上海建立了我國第一個(gè)臍血庫。由造血干細(xì)胞到祖細(xì)胞再到外周血細(xì)胞的這種分化調(diào)節(jié)過程相當(dāng)復(fù)雜，依賴于多種因素的相互作用與平衡，并涉及細(xì)胞的增殖分化、發(fā)育成熟、遷移定居、衰老凋亡和癌變等生命科學(xué)中的許多基本問題，這也是基礎(chǔ)研究的主要熱點(diǎn)。四、胚胎干細(xì)胞移植胚胎干細(xì)胞移植的操作過程大致如下： 首先，將分離培養(yǎng)的胚胎干細(xì)胞進(jìn)行遺傳操作(如基因修飾等)，建立可供移植的胚胎干細(xì)胞庫。然后，根據(jù)不同的移植對象和要求，將胚胎干細(xì)胞定向誘導(dǎo)分化為各種功能性細(xì)胞(如神經(jīng)細(xì)胞等)，或定向誘導(dǎo)分化為相應(yīng)的干細(xì)胞(如神經(jīng)干細(xì)胞等)，最終移植輸入到患者的體內(nèi)(見下圖)。利用胚胎干細(xì)胞移植技術(shù)有可能為部分細(xì)胞壞死的病人進(jìn)行細(xì)胞移植，使病人恢復(fù)喪失的功能。例如：帕金森病人是因?yàn)榇竽X某個(gè)部位的結(jié)構(gòu)發(fā)生變性，使其相應(yīng)的功能喪失，平衡能力下降。身體顫抖。如果能用胚胎干細(xì)胞分化為特定的神經(jīng)元細(xì)胞來替代受損的腦細(xì)胞，就可以治愈帕金森病。將來，人們甚至可以利用胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)