1、62345一、细胞的分化（一、细胞的分化（cell differentiation）1.定义定义：在个体发育中，由一个或一种细胞增在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在殖产生的后代，在形态形态、结构结构和和生理功生理功能能上发生上发生稳定性差异稳定性差异的过程。的过程。7细胞分化（细胞分化（cell differentiation）*分化后的各种细胞遗传物质是否改变了？分化后的各种细胞遗传物质是否改变了？由同一受精卵分裂而来，整套核遗传物质相同由同一受精卵分裂而来，整套核遗传物质相同*发生稳定性差异的原因是？发生稳定性差异的原因是？结构蛋白质、酶等化学物出现不同结构蛋白质、酶等化学物
2、出现不同 基因的选择性表达基因的选择性表达8基础基础 细胞分裂细胞分裂关键关键 特异性蛋白质的合成特异性蛋白质的合成 实质实质 基因选择性表达基因选择性表达 细胞分化细胞分化 基基 因因管家基因管家基因 组织特异性基因组织特异性基因 所有细胞都要表达，产物对维持细胞所有细胞都要表达，产物对维持细胞的生命活动所必须。的生命活动所必须。如：呼吸酶基因如：呼吸酶基因。也称奢侈基因，不同细胞类型进行特也称奢侈基因，不同细胞类型进行特异性表达的基因异性表达的基因。如：胰岛素基因、如：胰岛素基因、角质蛋白基因。角质蛋白基因。有丝分裂是主要方式有丝分裂是主要方式*细胞分裂与分化有什么区别？细胞分裂与分化有什
3、么区别？数目增加数目增加 种类增加种类增加*细胞分化在什么时候发生？细胞分化在什么时候发生？整个生命进程中，胚胎时达最大限度整个生命进程中，胚胎时达最大限度细胞分化（细胞分化（cell differentiation）2.细胞分化的特点细胞分化的特点v持久性持久性：发生在生物体的整个生命过程发生在生物体的整个生命过程，胚胎时期胚胎时期达到最大限度达到最大限度v渐变的过程渐变的过程v不可逆性不可逆性v普遍性普遍性v遗传物质未发生变化遗传物质未发生变化细胞数量增多细胞数量增多细胞形态、结构和生理功能发细胞形态、结构和生理功能发生稳定性差异，生稳定性差异，细胞种类增多细胞种类增多从受精卵开始从受精卵
4、开始发生在整个生命过程中发生在整个生命过程中细胞分裂是细胞分化的基础，两者往往是相伴相随的，细胞分裂是细胞分化的基础，两者往往是相伴相随的，分化程分化程度大，分裂能力则逐渐下降度大，分裂能力则逐渐下降细胞分裂与细胞分化的区别和联系细胞分裂与细胞分化的区别和联系保持了亲子代间遗传性状的稳定性保持了亲子代间遗传性状的稳定性保证了生物体的正常发育保证了生物体的正常发育3.细胞分化的生理意义细胞分化的生理意义1.1.细胞功能细胞功能专门化专门化，有利于提高各种生，有利于提高各种生理功能的效率。理功能的效率。2.2.生物体生物体组织组织、器官器官、系统形态建成系统形态建成的的基础，是基础，是个体发育个体
5、发育的基础。的基础。13细胞的全能性细胞的全能性1958年斯图尔德年斯图尔德 Steward 美美 的植物实验的植物实验已经高度分化的细胞，能不能再分化成其他细胞？已经高度分化的细胞，能不能再分化成其他细胞？14动物细胞的细胞核具有全能性动物细胞的细胞核具有全能性二、细胞的全能性二、细胞的全能性(totipotency)细胞的全能性细胞的全能性(totipotency)，是指已经分化，是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。组织培养组织培养植物组织培养植物组织培养营养物质：营养物质：水水 无机盐无机盐 葡萄糖葡萄糖 氨基酸氨基酸 脂质脂质 核苷酸
6、核苷酸 维生素维生素植物激素：植物激素：细胞分裂素细胞分裂素 生长素生长素环境条件：环境条件：适宜温度、适宜温度、pHpH、O O2 2等等动物组织培养动物组织培养1617细胞的全能性细胞的全能性(totipotency)高度分化的植物细胞具有全能性高度分化的植物细胞具有全能性 脱分化脱分化 愈伤组织愈伤组织 再分化再分化动物细胞的细胞核具有全能性动物细胞的细胞核具有全能性干细胞干细胞 动物和人体内仍然保留少数具有分裂和分化能力的细胞动物和人体内仍然保留少数具有分裂和分化能力的细胞 特点特点无限制自我更新能力无限制自我更新能力 可分化成特定组织的细胞可分化成特定组织的细胞 细胞分化和细胞全能性
7、的比较细胞分化和细胞全能性的比较细胞内基因选择性表达细胞内基因选择性表达含有本物种全套遗传物质含有本物种全套遗传物质持久性：细胞分化贯穿于生物持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎期达体整个生命进程中，在胚胎期达到最大限度到最大限度稳定性和不可逆性：一般来说，稳定性和不可逆性：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡状态，直到死亡普遍性：生物界中普遍存在，是普遍性：生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础生物个体发育的基础高度分化的植物体细胞具有高度分化的植物体细胞具有全能性，植物细胞在离体的情全能性，植物细胞在离体的情况下，在一定的营养物
8、质、激况下，在一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条件下，素和其他适宜的外界条件下，才能表现出全能性才能表现出全能性动物已分化的体细胞全能性动物已分化的体细胞全能性受限制，但细胞核仍具有全能受限制，但细胞核仍具有全能性。例如，动物克隆技术性。例如，动物克隆技术形成形态、结构、功能不同的细胞形成形态、结构、功能不同的细胞形成新的个体形成新的个体细胞分化程度有高低之分，如体细胞分化程度有高低之分，如体细胞细胞生殖细胞生殖细胞受精卵受精卵细胞全能性有大小之分细胞全能性有大小之分,如受如受精卵精卵生殖细胞生殖细胞体细胞体细胞两者的遗传物质都不发生变化两者的遗传物质都不发生变化细胞的分化程度越高，具有的全能性越小细胞的分化程度越高，具有的全能性越小
