《细胞分化》

细胞分化的关键在于特异性蛋白质的合 成，而特异性蛋白质合成的实质在于基 因选择性表达。
分化是以分裂为基础的。就一个个 体来说，各种细胞具有完全相同的遗 传信息。只是在不同细胞中遗传信息 的执行情况不同。 在红细胞中，与血红蛋白合成有关 的基因处于活动状态，与肌动蛋白合 成有关的基因处于关闭状态。 在肌细胞中，与肌动蛋白合成有关 的基因处于活动状态，而与血红蛋白 合成有关的基因处于关闭状态。
动物体细胞的细胞核为什么具有全能性？
动物细胞的全能性随着细胞分化程度的 提高而逐渐受到限制，细胞分化潜能变 窄，这是指整体细胞而言。可是细胞核 则不同，它含有保持本物种遗传性所需 要的全套基因，并且并没有因细胞分化 而失去基因，因此，高度分化的细胞核 仍然具有全能性。这可以从细胞核移植 实验以及其他的实验证据中得到证实。
二.细胞的全能性 1.概念: 是指已经分化的细胞,仍然具有发 育成完整个体的潜能。 2.举例：植物细胞具有全能性；已分化的动 物体细胞的细胞核具有全能性；动 物受精卵、早期胚胎细胞、干细胞 具有全能性。 分化程度呢？ 3.细胞全能性的比较
①同一生物：受精卵﹥生殖细胞﹥体细胞 增殖细胞﹥不增殖细胞 ②植物细胞﹥动物细胞
3.细胞分化的机理：不同细胞中遗传信息的
执行情况不同，是基因的“选择性”表达。
由以上分析得出 4.细胞分化的结果： 产生不同的组织和器官 细胞分化的其他实例：如根尖的分生 区细胞不断分裂、分化，形成成熟区 的输导组织细胞，薄壁组织细胞，根 毛细胞等；胚珠发育成种子，子房发 育成果实；受精卵发育成蝌蚪，再发 育成蛙；骨髓造血；皮肤再生等都包 涵着细胞的分化。（想象图形）
（3）专能干细胞：多能干细胞进一步分化成为专能 干细胞，专能干细胞只能分化成某一类型的细胞，如 神经干细胞专门分化成各类神经细胞。
红 细 胞 造 血 干 细 胞 白细胞
血 小 板
骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞
新华社北京9月4日电
篮球巨星姚明在中国人民大 学现场采集血样，加入中华骨髓 库捐献造血干细胞的志愿者行列， 并承诺，一旦配型成功，将为患 者捐献造血干细胞。与他一同行 动的还有中国大学生男子超级联 赛的运动员们。 在这个名为“大超——中华 骨髓库校园爱心之旅”启动仪式 上，姚明手执一颗红心模型，将 中华骨髓库的标志补充完整，象 征发扬“人道、博爱、奉献”的 红十字精神。
思考：
如果只有细胞增殖受精卵能否发育成 一个完整的个体？
细胞分化的意义是什么呢？
5.细胞分化的意义
叶脉 上表皮 叶肉
下表皮
②细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋于 专门化,有利于提高各种生理功能的效率。
6.细胞分化与分裂的区别和联系
上皮组织
受精卵
①
细胞群
②
肌肉组织
①是通过什么过程实 现的？②主要通过什 么实现？两者有何区 别和联系呢？我们试 着比较一下
第六章
细胞的生命历程
第2节 细胞的分化

在我们体内，红细胞的寿命为120 天左右，白细胞的寿命更短，只有5-7 天。这些血细胞都是失去了分裂能力 的细胞。 白血病患者的血液中出现了大量的 异常白细胞，而正常的血细胞又明显 减少。通过骨髓移植可以有效地治疗 白血病。
讨论：
1.为什么健康人的血细胞数量不会随着血 细胞的死亡而减少？
② 理论基础： 植物细胞的全能性 ③过程：
离体的细 脱分化 愈伤组织 再分化 胞组织器 （未分化） 官（外植 体） 胚状体 （已分化） 幼体 新植物体
④ 意义：
（2）干细胞的研究： ①概念 动物和人体内仍保留着少数具有 分裂和分化能力的细胞。 ②种类 可发育成完整
按分化潜能
• 全能干细胞 • 多能干细胞
含有植物激素、无机盐、 糖类等物质的培养液中
一个细胞分裂 形成的细胞团
胡萝卜的 根部
* 1958年斯图尔德 [美] 实验
思考 为什么已经分化的细胞具有全能性呢？ 如胡萝卜韧皮部细胞没有叶绿体，可培养 的植株具有叶绿体说明什么？
由于体细胞一般是通过有丝分裂繁殖而来的， 一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同 的染色体，也即带有该生物个体全套的遗传 信息。
4.细胞全能性的原因（物质基础） 分化的体细胞（或细胞核）具有物种个体 由有丝分裂 发育所需要的全套基因。
的意义理解
体内细胞为什么不表达全能性呢？ 5.表现全能性的条件： 离体状态，一定的营养物质，激素和其 他外界条件。
6.细胞全能性的应用：
（1）植物组织培养：
① 条件：脱离母体；给予适宜的营养（水、无 机盐、植物激素、糖类等物质）和外界条件。
健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。 2. 骨髓与血细胞的形成有什么关系？ 骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化不断产生 不同种类的血细胞。
分裂
组成人体细胞的种类有200多种
细胞分化
成人身体约有 1014个细胞。这些细胞 大约有200 多种不同类型。这么多种 类细胞均来自一个受精卵.
有丝分裂
个体,如胚胎干 细胞 可发育成多种 组织和器官,如 造血干细胞 可发育成专门 的组织和器官, 如神经干细胞
按发育状态
•胚胎干细胞 •成体干细胞
造 血 干 细 胞
• 专能干细胞
胚 胎 干 细 胞
或以如下3篇讲述
②种类：
按发育时期
分为胚胎干细胞和成体干细胞
按全能性大小
（1）全能干细胞：是从哺乳动物的早期胚胎中分离 出来的，可分化成人体的各种细胞，构成人体的各种 组织和器官，最终发育成一个完整的个体。 （2）多能干细胞：胚胎干细胞进一步分化，可以形 成各种组织干细胞，它具有形成一种器官的多种组织 的潜能，但不能发育成完整的个体。
细胞分化的过程
在胚胎发育的早期，细胞外观尚未出现明显变 化之前，细胞分化的前途就由遗传信息的执行 情况决定了，分化的细胞所呈现出的形态、结 构和生理功能的变化，首先源于细胞内化学物 质的变化，如结构蛋白和催化化学反应的酶， 以后依次渐变，不能逆转，因此，分化是一种 持久的、稳定的渐变过程。其遗传本质是基因 选择性表达的结果，并未发生遗传物质的改变。
神经组织
结缔组织
细胞分裂 不 同 点 相同点 联系 细胞数量 形态结构 功能
细胞分化
增加 相同
不变 差异
染色体和遗传信息都不变
先分裂，后分化，细胞分裂是分化的基 础，共同完成生物个体发育过程
植物细胞具有全能性
实验表明， 在离体时给 予细胞一定 条件，高度 分化的植物 细胞仍具有 发育成完整 植株的能力。
分 化
神经细胞
红细胞
肌肉细胞
上皮组织细胞
总结：同一植物体的这些细胞也都来自一群彼此
相似的早期胚细胞。
功能：光合作用
功能：保护功能
功能：贮藏营养物质
1.细胞分化的概念：
在个体发育中，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 上发生稳定性差异的过程。
如形成层向内分裂形成木质部， 向外分裂形成韧皮部。