第三讲细胞的分化

1、在个体发育中在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代，在由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生形态、结构和生理功能上发生_的过程。的过程。细胞的分化细胞的分化 稳定性差异稳定性差异 2.时间：时间： 发生于整个生命进程，胚胎期达到最大限度。发生于整个生命进程，胚胎期达到最大限度。 3.结果结果: 形成形态、结构、功能不同的细胞形成形态、结构、功能不同的细胞.(形成不同的组织和器官）形成不同的组织和器官） 4.特点特点: 持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度；胚胎时期达到最大限度；稳定性和稳定性

2、和不可逆性不可逆性：一般来说，分化了的细胞将一直：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡；保持分化后的状态，直到死亡；普遍性：生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础普遍性：生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础5.实质实质: 基因基因的选择性表达的选择性表达 1.概念：概念：6.意义意义: (1)细胞分化是生物个体发育的基础细胞分化是生物个体发育的基础. (2)细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于有利于提高各种生理功能的效率提高各种生理功能的效率. 提醒提醒细胞分化是不可逆的，这是指在生物体内；有的题目细胞分化是不可逆的，这是

3、指在生物体内；有的题目却说是可逆的，这是指在离体条件下。却说是可逆的，这是指在离体条件下。(7)标志：标志：分子水平：合成某种细胞特有分子水平：合成某种细胞特有的的蛋白质蛋白质(如唾液淀粉酶如唾液淀粉酶、胰岛、胰岛素等素等)。细胞水平：形成不同种类的细胞细胞水平：形成不同种类的细胞(尤其是尤其是细胞器细胞器种类和数量有种类和数量有较大差异较大差异) 注意：注意：(1)管家基因：所有细胞都需要表达的基因，与细胞分化无关，管家基因：所有细胞都需要表达的基因，与细胞分化无关，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、其产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等。水

4、解酶基因等。(2)奢侈基因：只在特定细胞中选择性表达的基因，控制细胞分奢侈基因：只在特定细胞中选择性表达的基因，控制细胞分化，如胰岛素基因、血红蛋白基因等。化，如胰岛素基因、血红蛋白基因等。(3)细胞分化实质细胞分化实质基因的选择性表达基因的选择性表达奢侈基因表达的结奢侈基因表达的结果果合成特定的蛋白质合成特定的蛋白质(细胞分化分子水平的标志细胞分化分子水平的标志如血如血红蛋白合成意味着造血干细胞分化成红细胞红蛋白合成意味着造血干细胞分化成红细胞)。(8)细胞分化的机制细胞分化的机制不同细胞中基因不同细胞中基因“执行情况执行情况”不同，即基因不同，即基因“选择性表达选择性表达”，如胰岛细胞中胰

5、岛素基因表达，抗体基因关闭，而浆细胞则与如胰岛细胞中胰岛素基因表达，抗体基因关闭，而浆细胞则与之相反。之相反。由于基因的选择性表达，导致含遗传信息相同的细胞中由于基因的选择性表达，导致含遗传信息相同的细胞中mRNA和蛋白质和蛋白质“各不相同各不相同”，从而导致出现细胞形态、结构，从而导致出现细胞形态、结构或生理功能的或生理功能的“与众不同与众不同”(即分化即分化)。二二.分化程度与分化能力二者反正关系分化程度与分化能力二者反正关系. 1.分化程度越高的细胞分化程度越高的细胞,分化能力越低分化能力越低,如神经细胞如神经细胞. 2.分化程度越低的细胞分化程度越低的细胞,分化能力越高分化能力越高,如

6、胚胎干细胞如胚胎干细胞. 三三. .细胞的全能性细胞的全能性细胞具有全能性细胞具有全能性 . 细胞核具有全能性细胞核具有全能性. 已经分化的细胞已经分化的细胞,仍然具有发育成仍然具有发育成完整个体完整个体的潜能的潜能 (2)基础基础: 细胞内含有该物种的所有遗传信息细胞内含有该物种的所有遗传信息. (3)类型类型: 植物细胞植物细胞: 动物细胞动物细胞: 应用应用:植物组织培养植物组织培养 应用应用:细胞核移植细胞核移植产生克隆后代产生克隆后代. (1)概念概念: (4)细胞全能性有大小之分细胞全能性有大小之分: 植物细胞植物细胞动物细胞动物细胞 受精卵受精卵生殖细胞生殖细胞体细胞体细胞(5)

7、细胞全能性表达的细胞全能性表达的4个条件个条件(1)离体离体(必要条件必要条件)。(2)一定的营养物质一定的营养物质(无机盐、维生素、氨基酸等无机盐、维生素、氨基酸等)。(3)激素，尤其是生长素与细胞分裂素对植物细胞全能性表激素，尤其是生长素与细胞分裂素对植物细胞全能性表达至关重要。达至关重要。(4)适宜的条件适宜的条件(适宜的温度、适宜的温度、pH等等)。干细胞是一类具有干细胞是一类具有自我更新和分化自我更新和分化发育潜能的原始细胞。发育潜能的原始细胞。机体内的各种细胞、组织和器官都是由干细胞分化发育机体内的各种细胞、组织和器官都是由干细胞分化发育而来的。而来的。 四四. 干细胞干细胞 概念

8、概念: 干细胞的应用干细胞的应用医学上，干细胞的研究为器官移植提供了新的思路，为癌症、医学上，干细胞的研究为器官移植提供了新的思路，为癌症、癫痫、糖尿病等疾病的根治带来了希望。癫痫、糖尿病等疾病的根治带来了希望。5下图表示干细胞的三个发育途径。据图回答下列问题：下图表示干细胞的三个发育途径。据图回答下列问题：(1)由由A细胞形成的细胞形成的B细胞仍然保持着其特有的细胞仍然保持着其特有的_能能力，力，A细胞到细胞到C细胞的过程是由细胞的过程是由_控制的。控制的。(2)若若D细胞是胰腺细胞，则结构所起的作用是细胞是胰腺细胞，则结构所起的作用是_(3)A细胞分化成细胞分化成D细胞的根本原因是细胞的根本原因是_分裂和分化分裂和分化基因基因对来自内质网的蛋白质进行加工、转运、分类和包装对来自内质网的蛋白质进行加工、转运、分类和包装基因的选择性表达基因的选择性表达(4)若若D细胞是正在衰老的细胞，该细胞中结构发生的变化细胞是正在衰老的细胞，该细胞中结构发生的变化是是_(5)由由A细胞到形成多个卵细胞的过程，必须经过细胞的细胞到形成多个卵细胞的过程，必须经过细胞的_分裂。分裂。细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深细胞核体积