10化生第十四章

1、第十四章第十四章 细胞分化细胞分化内容：内容：第十四章第十四章 细胞分化细胞分化脂肪细胞脂肪细胞肠上皮细胞肠上皮细胞横纹肌横纹肌具有骨细胞具有骨细胞的骨组织的骨组织具有成纤维细胞的具有成纤维细胞的疏松结缔组织疏松结缔组织对细胞分化的认识： 细胞决定细胞决定（determination）指）指细胞从分细胞从分化方向确定开始到出现特异形态特征之化方向确定开始到出现特异形态特征之前的前的这一这一时期。时期。细胞细胞决定决定先于分化，是先于分化，是稳定和可遗传的。稳定和可遗传的。果蝇果蝇幼虫幼虫成虫成虫盘的盘的定位定位及分及分化成化成的成的成虫器虫器官官14.2 细胞分化的分子基础：细胞分化的分子基础

2、：2.细胞分化的分子基础细胞分化的分子基础 现在公认的理论：现在公认的理论： 细胞分化的细胞分化的的结果的结果。基因基因选择性地表达专一性蛋白质而导致细胞形选择性地表达专一性蛋白质而导致细胞形态、结构与功能的差异。态、结构与功能的差异。表表 14-2 分子杂交技术检测基因及其表达分子杂交技术检测基因及其表达卵清蛋白卵清蛋白基因基因b-珠蛋白珠蛋白基因基因胰岛素基胰岛素基因因实验方法实验方法细胞总细胞总dna细胞总细胞总rna输卵管细胞输卵管细胞 成红细胞成红细胞 胰岛细胞胰岛细胞输卵管细胞输卵管细胞 成红细胞成红细胞 胰岛细胞胰岛细胞+-+-+-+-southern 杂交杂交northern

3、杂交杂交基基因因的的组组合合调调控控作作用用2n25=3223=8果蝇眼器官发育的组合调控：果蝇眼器官发育的组合调控： 细胞的全能性细胞的全能性是指细胞经分裂和是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整个体的分化后，仍具有产生完整个体的潜能或特性潜能或特性14.3 细胞的全能性细胞的全能性（totipotency）高度分化的植物细胞仍具全能性高度分化的植物细胞仍具全能性.植物的枝、叶、植物的枝、叶、根都有可能长成一株完整的植株。根都有可能长成一株完整的植株。 19581958年胡罗卜根韧皮部细胞组织培养出完整的植株。年胡罗卜根韧皮部细胞组织培养出完整的植株。 成熟动物细胞不具备全能性，但成熟动物细

4、胞不具备全能性，但细胞核保细胞核保持分化的全能性。持分化的全能性。大量的核移殖实验证实，大量的核移殖实验证实，分化细胞的核仍保留完整的基因组分化细胞的核仍保留完整的基因组dna。 童第周童第周1978年成功地将黑斑蛙成熟的细胞年成功地将黑斑蛙成熟的细胞 核移入去核的受精卵细胞内，培育出了蝌蚪；核移入去核的受精卵细胞内，培育出了蝌蚪； 60年代的爪蟾和年代的爪蟾和80年代小鼠的核移殖；年代小鼠的核移殖； 1997年多利羊的诞生。年多利羊的诞生。分化细胞的细胞核保持全能性分化细胞的细胞核保持全能性(stem cell) ：根据干细胞的发育潜能分为：根据干细胞的发育潜能分为：多能干细胞多能干细胞来源

5、于来源于；单能干细；单能干细胞来源于多能干细胞。胞来源于多能干细胞。干细胞能分化为多种类型的细胞干细胞能分化为多种类型的细胞muscle cell 14.4 14.4 细胞间的相互作用对细胞分化的影细胞间的相互作用对细胞分化的影响响1、胚胎诱导（、胚胎诱导（embryonic induction). . 在胚胎发育过程中，一部分细胞影响相邻在胚胎发育过程中，一部分细胞影响相邻细胞向一定方向分化的作用称为胚胎诱导。通细胞向一定方向分化的作用称为胚胎诱导。通过细胞旁分泌产生信号分子的作用是胚胎诱导过细胞旁分泌产生信号分子的作用是胚胎诱导的重要原因之一。的重要原因之一。（眼的发生眼的发生） 分化抑制

6、分化抑制分化抑制分化抑制-分化完成的细胞可分化完成的细胞可以产生某种化学物质，而抑制附近的细以产生某种化学物质，而抑制附近的细胞进行同样方向的分化。胞进行同样方向的分化。2 2、细胞数量效应、细胞数量效应 例如：小鼠胚胎胰腺原基体外组织例如：小鼠胚胎胰腺原基体外组织培养可发育成有功能的胰腺组织，如培养可发育成有功能的胰腺组织，如将原基切成将原基切成8块分别培养，则不能形成块分别培养，则不能形成胰腺组织。胰腺组织。 细胞分化不是单个细胞或少数几个细细胞分化不是单个细胞或少数几个细胞的孤立变化，而必需有一定的细胞数胞的孤立变化，而必需有一定的细胞数量做基础。量做基础。12.5 小麦成熟胚脱分化与再

7、分化：小麦成熟胚脱分化与再分化： 生物体的整体或器官受外力作用生物体的整体或器官受外力作用发生创伤而部分丢失，在剩余部分发生创伤而部分丢失，在剩余部分的基础上又生长出与丢失部分在形的基础上又生长出与丢失部分在形态和功能生相同的结构，这一修复态和功能生相同的结构，这一修复过程称为过程称为再生再生。再生与去分化再生与去分化 再生是细胞去分化与再分化，再生是细胞去分化与再分化，细胞迁移和细胞增殖的组合，细胞迁移和细胞增殖的组合，不是单纯的细胞增殖过程。不是单纯的细胞增殖过程。蝾螈前肢切除，伤口处表蝾螈前肢切除，伤口处表皮细胞变形运动，形成单皮细胞变形运动，形成单细胞层封闭伤口细胞层封闭伤口顶帽下方细胞迅速去分化，顶帽下方细胞迅速去分化，形成一团无差异的去分化形成一团无差异的去分化细胞细胞溶酶体活性增强，清除受溶酶体活性增强，清除受伤组织伤组织胚芽细胞加快分裂生长胚芽细胞加快分裂生长胚芽细胞分裂和生长减慢胚芽细胞分裂和生长减慢再生完成再生完成形成顶帽形成顶帽与顶帽构成胚芽与顶帽构成胚芽再生开始再生开始细胞再分化细胞再分化长成新前肢长成新前肢有尾脊椎动物蝾螈肢体再生过程胚胎干细胞