Question

【题目】胚胎干细胞的分离、培养体系的研究是当前生命科学的热门课题之一。下图表示分离小鼠胚胎干细胞的简要过程，请回答下列问题。

（1）从妊娠35天的雌鼠输卵管中冲出胚胎的实验操作，叫做_________。此时期，之所以能冲出胚胎，是因为早期胚胎是_________。

（2）上图所示的胚胎是_________，分离的胚胎干细胞来源于结构_________（填“①”或“②”）。分离胚胎干细胞群后应用_________处理，以分散细胞。

（3）图中加入的细胞A是_________，加入的药剂B是_________。

（4）胚胎干细胞应用广泛，因为其具有_________，即能分化成成体动物的各种组织细胞。

Answer 1

【答案】冲卵 游离的 囊胚 ② 胰蛋白酶（胶原蛋白酶） 饲养层细胞 牛磺酸（丁酰环腺苷酸） 发育的全能性

【解析】

1、干细胞分为全能干细胞（如胚胎干细胞）、多能干细胞（如造血干细胞）和专能干细胞。其中全能干细胞的全能性最高，可被诱导分化为多种细胞和组织；其次是多能干细胞，如造血干细胞可以分化形成各种细胞；最后是专能干细胞。细胞具有全能性，原因是细胞中含有该生物全套的遗传物质。

2、胚胎干细胞的主要用途是：（1）可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律；（2）是在体外条件下研究细胞分化的理想材料。ES细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中，能够维持不分化的状态。在培养液中加入分化诱导因子，如牛黄酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时，就可以诱导ES细胞向分化，这为揭示细胞分化和细胞凋亡机理提供了有效的手段；（3）可以用于治疗人类的某些顽疾，如帕金森综合症、糖尿病、老年痴呆症、肝衰竭、新衰竭、成骨不良；④培育各种组织器官，用于器官移植，解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。

3、胚胎发育过程：

（1）卵裂期：细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加；（2）桑椹胚：32个细胞左右的胚胎；（3）囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔；（4）原肠胚：内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。

（1）冲卵是指将供体雌性输卵管或者子宫内的胚胎冲出来；冲卵的生理基础是早期胚胎形成后，处于游离状态，未与母体子宫建立组织上的联系。

（2）图中所示胚胎为囊胚，此时细胞开始分化形成①滋养层细胞和②内细胞团细胞。其中个体较大的细胞叫内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔。内细胞团（②）和原始性腺中含有胚胎干细胞。动物细胞培养过程中，常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶消化组织细胞间的蛋白质，使动物细胞分散开来，以得到单个细胞进行培养。

（3）胚胎干细胞具有发育的全能性，可被诱导分化为多种细胞和组织。一般在培养胚胎干细胞时可以采用胚胎成纤维细胞作为饲养层细胞来实现ES细胞分化。在培养液中加入分化诱导因子，如牛黄酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时，就可以诱导ES细胞向分化。所以图中加入的细胞A是饲养层细胞，药剂B是牛黄酸或丁酰环腺苷酸等。

（4）胚胎干细胞的特点：在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物的各种组织。另外，在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可进行遗传改造。