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《发育生物学》干细胞 复习题


第十九章 干细胞:一般认为干细胞是来自胚胎、 胎儿或者成体细胞在, 一定的条件下能够产生表现型和基因型与自己 完全相同的子细胞,也能产生组成集体组织, ,器官的已特化细胞还能分化成为祖细胞。 干细胞分类:根据来源不同分为成体干细胞和胚胎干细胞 1 成体干细胞也称组织干细胞指存在于已经分化组织中的未分化细胞,这类细胞能够自我更新,并可特化 形成响应组织的细胞。 成年动物的许多组织和

器官具有修复和再生能力, 其中的成体干细胞起着关键作用。 目前已经在多种成体组织中发现了干细胞,如:造血干细胞,骨髓间充质干细胞,肝脏干细胞,肌肉卫星细 胞,皮肤表皮干细胞,肠上皮干细胞,视网膜干细胞,胰腺干细胞等。 2 胚胎干细胞是指由胚胎体内细胞团或原始生殖细胞分离出的细胞,也可利用体细胞和转移技术来获得。 ES 细胞的全能性主要体现在: (1)形成畸胎瘤,将 ES 细胞注入同源动物皮下可形成畸胎瘤,包括三个胚层细胞 (2)形成类胚体,培养 ES 细胞在非粘附底物中悬浮生长或控制增殖细胞数目能够使之生成类胚体,它是 一个与畸胎瘤相似的多种系混杂的集合体,具有三个胚层组织 (3)直系分化,通过控制 ES 细胞生长环境或遗传操纵特定基因表达,ES 细胞可直接分化成某特定种系 细胞,例如:将神经决定基因 neuroD2 和 neuroD3 转入 ES 细胞可使之分化为神经细胞 (4)形成嵌合体,将 ES 细胞注入到同种动物的囊胚腔中后,可以形成嵌合体,ES 细胞可以参与嵌合体 各个器官包括生殖腺的发育,这是检验一个细胞系是否为 ES 细胞的标准。 ES 细胞的应用前景 (1)ES 细胞在动物克隆及人类治疗性克隆中的应用(2)在转基因动物中的应用(3)制备嵌合体动物 ES 研究面临的难题 (1)体外培养 ES 细胞应当是即能快速无限增殖又呈未分化状态,如平衡这一对矛盾必须筛选适宜的培养 条件, 目前在 ES 细胞研究中存在着建系成功率也不高等问题, 只在小鼠中建立了稳定的 ES 细胞系, 家畜、 人细胞系建立的最佳条件仍无定论 (3) ES 细胞真正用于器官克隆与移植仍需要技术上的突破, 因为器官的形成是一个非常复杂的三维过程, 很多器官是两个不同胚层的组织相互作用而形成的。即使是发育完整的来自自然机体的器官,要离体培养 并维持其正常的生理功能目前还无法做到,器官的体外保存和维持仍是一个难题。 (4) 最大的障碍来自于伦理学问题, 特别是 ES 细胞应用受到伦理、 法律、宗教以及社会因素的强烈反对, 有些国家甚至明令禁止进行人类 ES 细胞研究。无论从基础研究角度来讲还是从临床应用来看,人类 ES 细 胞带给人类的益处远远大于在伦理方面可能造成的负面影响,但随着观念的改变,人们会逐渐认识到 ES 细胞对临床医学及生物学理论研究的重要作用。 不同种的 ES 细胞形态学特征有什么不同 (1)人体 ES 细胞呈扁平状群落,而且细胞界限清楚(2)小鼠 ES 细胞或 EG 细胞虽然成团,但是呈悬浮 状态,细胞界限也很清楚(3)猪 ES 细胞具有特征性细胞骨架蛋白表达的上皮细胞表型 第二十章 有机体发育利用的环境条件:水, 氧气, 光照, 温度, 哺乳动物发育过程中与食物, 氧气, 离子密切相关 (1g 重力场和 0.85%的生理盐水, 利用重力场决定卵子的极性, 利用海水中的钠离子替换氢离子来激活卵细胞) 第二十一章 von baer 于 1828 年提出了著名的“生物发生律” 。其中重点是:较高一级动物的胚胎并不重现相关的较低一 级动物的成体形式,但是较高一级动物的胚胎发育存在着相关的较低一级动物胚胎相似的阶段。 关联发育:是指胚胎一部分的变化能诱导另一部分的变化。软骨诱导肌肉形成,而肌肉又诱导神经元形成, 这样一来如果一个结构变化,随之将诱导另一个结构跟着变化。从无颔类到有颔鱼类,从有颔鱼类到两栖 类以及从爬行类到哺乳类,骨骼排列的显著变化都与颔结构,颔肌肉,牙齿沉淀和形状以及头拱顶和耳变 化协调一致。 发育的制约因素:不同发育模块之间都能彼此相互作用,发育模块之间的相互作用不但限制了它们可能产 生的表型,而且使他们更容易朝某一方向而不是其他方向发生变化。这些对表型发育的限制总起来称为发 育制约(1)物理制约因素(2)形态发生制约因素(3)系统发生制约因子。

1 细胞分化:由单个全能的受精卵产生各种类型细胞的发育过程。 2 胚胎诱导:发育过程中,一个区域的组织与另一个区域的组织相互作用,引起后一种组织分化方向上变 化的过程。 3 图式形成:胚胎细胞形成不同组织、器官,构成有序空间结构的过程。 4 再生:分为变形再生和新建再生两种。变形再生:身体保留部分重新组织,以产生丧失部分的结构。新 建再生:由创伤表面产生新的组织,并逐渐恢复失去的部分。 5 变态:在多种动物中,胚胎发育经历一个幼虫期,幼虫具有与成体非常不同的特点,在发育中形态和构 造经历了明显的阶段性变化,其中一些器官退化消失,有些得到改造,有些新生出来,从而结束幼虫期, 建成成体的结构。这种现象统称为变态。 6 发育:生命现象的发展、生物有机体的自我构建和自我组织;发育生物学:运用现代生物学技术研究生 物发育机制的学科。主要研究个体发育,研究生物体从精子和卵子发生、受精、胚胎发育、生长到衰老、 死亡规律,即生物个体发育中生命现象发展的机制。 7 信号传导:是细胞间通讯的主要形式,即由信号细 胞产生信号分子,诱导靶细胞发生某种反应;靶细胞通常通过特异性受体识别细胞外信号分子,并把细胞 外信号转变为细胞内信号,引起细胞反应的这一过程称为信号传导。 8 皮质反应:精卵融合的瞬间,卵子改变质膜和透明带的特性,阻止多精受精,确保胚胎正常发育。 9 形态发生:不同表型细胞构成组织、建立结构的过程。 10 受精 (fertilization):两性(生殖)细胞融合并创造出具备源自双亲遗传潜能的新个体的过程。 11 精子向化性:卵细胞在完成第二次减数分裂后,可以分泌具有物种特异性的向化因子,构成卵周特有的 环境,这种微环境不仅可以控制精子类型,而且可以引导精子、使其适时完成受精。 12 顶体反应:精子与卵子结合过程中,精子表面顶体膜发生变化,顶体的水解酶释放,精子质膜与卵质膜 结合,精子入卵。 13 卵激活(activation) : 成熟的卵母细胞处于休眠状态,表现为代谢降低、蛋白质和核酸的合成大幅度下 降,其中,DNA 的合成完全停止,经精子刺激,成熟卵从休眠状态进入活动状态,成为激活卵。 14 卵裂期:是指受精卵开始有丝分裂并产生由较小的细胞构成的囊胚(blastula)的过程。 15 胚胎干细胞: 保持了分化为胚胎本体的潜能的、可在体外增殖的胚胎细胞。 16 精子获能(capacitation) : 精子在若干生殖道获能因子作用下,精子膜发生一系列变化(吸附于精子膜表 面精液蛋白的去除,膜表面蛋白的重组等) ,进而产生生化和运动方式的改变。 17 受精促进肽:是由前列腺分泌到精液中的三肽,可以实现精子的获能反应和提高受精/穿透能力。抑制 精子顶体的丢失,使精子维持较高的受精能力。 1. 细胞分化:从单个全能的受精卵产生各种类型细胞的发育过程叫细胞分化。 2. 胞质隔离:卵裂时,受精卵内特定的细胞质分离到特定的分裂球中,裂球中所含有的 特定胞质决定它发育成哪一类细胞,细胞命运的决定与临近的细胞无关。 3. 镶嵌型发育:以细胞自主特化(细胞发育方向取决于细胞内特定的细胞质)为特点的 胚胎发育模式。 4. 胚胎诱导: 在有机体的发育过程中,一个区域的组织与另一个区域的组织相互作用, 引起后一种组织分化方向上的变化的过程称为胚胎诱导。 5. 组织者:能够诱导外胚层形成神经系统,并能和其他组织形成次级胚胎的胚孔背唇称 为组织者。 6. 顶外胚层嵴(AER):在鸟类和哺乳类中胚层诱导肢芽顶端前、后边缘的外胚层细胞伸 长,形成一个增厚的特殊结构,称为顶外胚层嵴。 7. 胚胎干细胞(ES) :从早期囊胚细胞分离并在体外培 养和建系的细胞。 8. 原肠作用:是胚胎细胞通过剧烈的、高速有序的运动,使囊胚细胞的重新组合,形成 由外胚层、中胚层和内胚层三个胚层构成的胚胎结构的过程。 9. 胞质定域:形态发生决定子在卵细胞质中呈一定形式分布,受精时发生运动,被分隔 到一定区域,并在卵裂时分配到特定的裂球中,决定裂球的发育命运。这一现象称为胞质定域。


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