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第二部分 非選擇題(共80分)
三、非選擇題:本題共8小題,共80分。
33.(12分)1999年4月23日晚9時,在廣州中山醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院出生一健康女嬰,她是我國首例第三代試管嬰兒,父母身體健康。嬰兒的母親7年前生下一男嬰,孩子一歲后發(fā)病。最后死于腦出血,5年后,她第二次懷孕6個月時,到醫(yī)院抽羊水及臍帶血診斷,發(fā)現(xiàn)胎兒是男孩,而且是血友病患者,遂引產(chǎn)。夫婦二人最后來到中山醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院做試管嬰兒。醫(yī)生培養(yǎng)了7個可做活體檢查的胚胎,并抽取每個胚胎1~2個細胞進行檢查后,選擇了兩個胚胎進行移植,最后一個移植成功。根據(jù)此資料回答下列問題:
(1)試管嬰
2、兒技術(shù)作為現(xiàn)代生物技術(shù)和母親正常懷孕、生產(chǎn)的過程相同之處是________________________,不同點在于_________________________________________
(2)血友病的遺傳方式為_________________________,如果用H(h)表示血友病基因或正?;?,則父、母親的基因分別是_________和____________。如果該夫婦再生一男孩,患血友病的概率是__________
(3)醫(yī)生抽取活體胚胎的1或2個細胞后,可通過觀察_______________,判斷早期胚胎的性別,你認為醫(yī)生應(yīng)選用_____性胚胎進行移植,原因是
3、_______________________________。應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù),現(xiàn)在人們已能夠選取最理想的胚胎,其基因型應(yīng)該是____________。自然狀態(tài)下,出現(xiàn)這樣胚胎的概率是__________________。該實例體現(xiàn)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于社會和人類生活的重要意義。
6.(8分)干細胞是一類具有自我更新和分化潛能的細胞。它包括胚胎干細胞和成體干細胞。干細胞的發(fā)育受多種內(nèi)在機制和微環(huán)境因素的影響。目前人類胚胎干細胞已可成功地在體外培養(yǎng)。最新研究發(fā)現(xiàn),成體干細胞可以橫向分化為其他類型的細胞和組織,為干細胞的廣泛應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。
在胚胎的發(fā)生發(fā)育中,單個受精卵可以分裂發(fā)育為多細
4、胞組織或器官。在成年動物中,正常的生理代謝或病理損傷也會引起組織或器官的修復(fù)再生。胚胎的分化形成和成年組織的再生是干細胞進一步分化的結(jié)果。胚胎干細胞是全能的,具有分化為幾乎全部組織和器官的能力。而成年組織或器官內(nèi)的干細胞一般認為具有組織特異性,只能分化成特定的細胞或組織。
然而,這個觀點目前受到了挑戰(zhàn)。最新的研究表明,組織特異性干細胞同樣具有分化成其他細胞或組織的潛能,這為干細胞的應(yīng)用開創(chuàng)了更廣泛的空間。按分化潛能的大小,干細胞基本上可分為三種類型:-類是全能性干細胞,它具有形成完整個體的分化潛能。如胚胎干細胞(簡稱ES細胞),它是從早期胚胎的內(nèi)細胞團分離出來的一種高度末分化的細胞系,具有與
5、早期胚胎細胞相似的形態(tài)特征和很強的分化能力,它可以無限增殖并分化成為全身200多種細胞類型,進一步形成機體的所有組織、器官。另一類是多能性干細胞,這種干細胞具有分化出多種細胞組織的潛能,但卻失去了發(fā)育成完整個體的能力,發(fā)育潛能受到一定的限制,骨髓多能造血干細胞是典型的例子,它可分化出至少十一種血細胞,但不能分化出造血系統(tǒng)以外的其它細胞。還有一類干細胞為單能干細胞(也稱專能、偏能干細胞),這類干細胞只能向一種類型或密切相關(guān)的兩種類型的細胞分化,如上皮組織基底層的干細胞、肌肉中的成肌細胞。
總之,凡需要不斷產(chǎn)生新的分化細胞以及分化細胞本身不能再分裂的細胞或組織,都要通過干細胞所產(chǎn)生的具有分化能力
6、的細胞來維持機體細胞的數(shù)量,可以這樣說,生命體是通過干細胞的分裂來實現(xiàn)細胞的更新及保證持續(xù)生長。
隨著基因工程、胚胎工程、細胞工程等各種生物技術(shù)的快速發(fā)展,按照一定的目的,在體外人工分離、培養(yǎng)干細胞已成為可能,利用干細胞構(gòu)建各種細胞、組織、器官作為移植器官的來源,這將成為干細胞應(yīng)用的主要方向。請回答有關(guān)問題:
(l)從上面材料可以知道干細胞的重要特征是什么?
(2)干細胞要形成組織或器官必須進行什么生理過程?
(3)在器官移植時常要發(fā)生排拆反應(yīng),你認為采用什么方法可以解決這個問題?
(4)你認為在干細胞研究中可能出現(xiàn)的不利影響是什么?
1. 6. ⑴干細胞具有全能性,干細胞是沒
7、有分化的細胞,可以在一定條件下分化成各種組
織和器官 ⑵細胞的分裂和分化,細胞的生長 ⑶用患者自己的干細胞體外培養(yǎng),使其分化成特定的組織或器官,在移植到患者體內(nèi),避免排斥反應(yīng) ⑷可能被少數(shù)人用來克隆人,這是社會倫理道德不允許的,也是絕大多數(shù)科學(xué)家和各國政府反對的
人體干細胞
人類胚胎干細胞是人類胚胎發(fā)育早期——囊胚中未分化的細胞。囊胚外表是一層扁平細胞,可發(fā)育成胚胎的支持組織如胎盤等;中心的腔稱為囊胚腔,腔內(nèi)側(cè)有內(nèi)細胞群。內(nèi)細胞群在形成內(nèi)、中、外三個胚層時開始分化,內(nèi)胚層分化形成肝、肺和腸等,中胚層分化形成骨胳、血液和肌肉等,外胚層分化形成皮膚、眼睛和神經(jīng)系統(tǒng)等。由于內(nèi)細
8、胞群能發(fā)育成完整的個體,因而這些細胞被認為具有全能性。
成人身上也有干細胞,主要分布于骨髓、血液、大腦、胰腺等處,比如骨髓和血液中就有造血干細胞。但是,這些成年干細胞非常稀少,較難分離和純化。它們的作用基本上是確定的,例如骨髓中的造血干細胞在體內(nèi)環(huán)境下的使命就是分化成各種血液細胞。雖然近年來發(fā)現(xiàn)成年干細胞也具有一定的可塑性,例如在體外培養(yǎng)時,可通過改變條件讓骨髓干細胞分化成神經(jīng)細胞,但是目前還未發(fā)現(xiàn)成年干細胞能像胚胎干細胞那樣具有分化出所有類型細胞的能力。同時,成年干細胞在體外難以擴增,而胚胎干細胞可以在體外擴增達三四百代。因此生物學(xué)家們普遍認為胚胎干細胞的研究更有價值,美國生物學(xué)家戴利
9、說:“20世紀是藥物治療的時代,21世紀則是細胞治療的時代?!?
目前,胚胎干細胞研究的一個重點是用來產(chǎn)生神經(jīng)細胞,以修復(fù)受損傷的神經(jīng)系統(tǒng)。美國霍普金斯大學(xué)一個實驗室用病毒感染老鼠的脊髓神經(jīng),使之癱瘓,然后從人的胚胎組織分離出來干細胞,在體外培養(yǎng)一段時間后,再注射到癱瘓老鼠的脊髓中。三個月后經(jīng)過治療的老鼠能蹣跚走路,而未經(jīng)治療的老鼠依然故我。解剖結(jié)果顯示,這些來自人類胚胎的干細胞已經(jīng)布滿了老鼠的脊髓,并具有成熟的神經(jīng)細胞的特征。
胚胎干細胞另一個研究重點是用于產(chǎn)生能分泌胰島素的胰腺組織,再將這些胰腺組織移植到體內(nèi),以根治糖尿病。去年西班牙的研究者就將胰島素基因轉(zhuǎn)入小鼠的干細胞中,使之
10、具有分泌胰島素的能力,再將這些干細胞植入患糖尿病的小鼠胰腺中,結(jié)果小鼠的糖尿病癥狀消失了。
胚胎干細胞還有多種可能的用途。不過,醫(yī)學(xué)界的美夢還需要一段時間才能變成現(xiàn)實。胚胎干細胞分化的組織是否會在人體內(nèi)無限度地增殖,甚至形成腫瘤,科學(xué)家必須小心提防,以免未得其利,先受其害。而分離干細胞必須“殺死”胚胎,這是否屬于謀殺,也正在成為媒體和飯桌上爭吵不休的話題。
7.下列對“人類胚胎干細胞”這一概念的理解,符合文意的一項是
A.人類胚胎干細胞即人類胚胎發(fā)育早期囊胚外表的扁平細胞和囊胚腔內(nèi)側(cè)的內(nèi)細胞群。
B.人類胚胎干細胞就是人類胚胎發(fā)育早期囊胚腔內(nèi)側(cè)的內(nèi)細胞群。
C.人類胚胎干細胞是人
11、類囊胚中可發(fā)育成胎盤、肝、肺、骨胳、皮膚等的全能性細胞。
D.人類胚胎干細胞不僅指人類囊胚中未分化的細胞,也指成人身上的成年干細胞。
8.文中生物學(xué)家認為“胚胎干細胞的研究更有價值”,下列不屬于生物學(xué)家判斷依據(jù)的一項是
A.成年干細胞主要分布于骨髓、血液、大腦、胰腺等處。
B.成年干細胞非常稀少,較難分離和純化。
C.成年干細胞并不具有分化出所有類型細胞的能力。
D.成年干細胞在體外難以擴增到三四百代。
9.下列理解不符合原文意思的一項是
A.造血干細胞和骨髓干細胞都屬于成人身上的成年干細胞。
B.成年干細胞在體內(nèi)的分化方向是確定的,在體外培養(yǎng)時其分化方向則是不確定的。
C
12、.所謂“細胞治療的時代”,主要是指利用胚胎干細胞治療疾病的時代。
D.利用胚胎干細胞產(chǎn)生能分泌胰島素的胰腺組織以治療糖尿病,已取得初步研究成果。
10.根據(jù)本文提供的信息,下列推斷不正確的一項是
A.已經(jīng)證實,把胰島素基因轉(zhuǎn)入人類胚胎干細胞可以產(chǎn)生能分泌胰島素的胰腺組織。
B.從人的胚胎組織分離出來的干細胞可以培養(yǎng)成為其他動物的多種組織細胞。
C.胚胎干細胞具有無限度增殖的危險,所以目前還沒有條件在人體上進行移植。
D.胚胎干細胞研究在醫(yī)學(xué)上有令人鼓舞的前景,但在社會倫理上卻遇到了很大麻煩。
7、 應(yīng)選B。
A人類胚胎干細胞在“囊胚中”而非“囊胚外表”。C人類胚胎干細胞是細胞群
13、,而非細胞。D成人身上有干細胞,但不是胚胎干細胞。
8、 應(yīng)選A。
成年干細胞分布在什么地方并無科研價值。
9、 應(yīng)選B。
在體外培養(yǎng)時,因為改變條件,其分化方向改變,并非“不確定”。
10、應(yīng)選A。
并未做人類實驗,更未“證實”。
答案:
一、選擇題:
1.B 2.D 3.C 4.D 5.A 6.B 7.C 8.A 9.A 10.B 11.A 12.D 13.D 14.C 15.C 16.D 17.A 18.D 19.C 20.B 21.D 22.D 23.B 24.D 25.A 26.C
27.ABC 28.ABD 29.ABC 30.ABC 31.ACD 32.BD
二、非選擇題:
33.(1)通過有性生殖產(chǎn)生 在母體子宮內(nèi)發(fā)育形成胎兒,受精作用在體外,并在體外發(fā)育成早期胚胎進行胚胎移植(2分) (2)伴X隱性遺傳 XHY XHXh 1/2 (3)染色體組成 女 男性胎兒從母親獲得h基因,患病可能為50% XBXB 1/4
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