第14章 细胞分化与基因表达调控
细胞生物学第十三章 第十四章 习题
细胞生物学第十三章第十四章习题细胞生物学第十三章第十四章习题第十三章细胞衰老与凋亡本章要点：本章着重于阐释细胞生命的基本现象新陈代谢与丧生。
建议掌控细胞衰老的基本特征及基本原理，重点掌控细胞细胞分裂的生物学意义，细胞细胞分裂的研究进展，细胞细胞分裂的形态和生化特征、分子机制及检测方法。
一、名词解释1、细胞衰老2、hayflick界限3、球状体4、端粒5、细胞死亡6、细胞细胞分裂7、细胞分裂小体8、dnaladders9、细胞坏死10、caspase家族11、bcl-212、p53二、填空题1、体外培养的细胞的增殖能力与的年龄有关，也反映了细胞在体内的状况；细胞衰老的决定因素存有于内；同意了细胞衰老的抒发而不是细胞质。
2、衰老细胞的膜的减弱、能力降低；线粒体的数目，嵴呈状；核的体积、核膜、染色质。
3、端粒就是由直观的含有和的dna片段的序列共同组成；随着每次细胞分裂，端粒可以。
4、端粒酶以自身的一段为模板，通过出一段端粒片段连接在染色体的端粒末端，从而保持了细胞的生长；人类正常组织的体细胞端粒酶活性。
5、ros主要有三种类型即：、和。
6、2002年的生理学或医学诺贝尔奖授与了两位英国科学家和一位美国科学家，以表扬他们为研究器官发育和程序性细胞死亡过程中的所做出的重大贡献。
7、细胞细胞分裂的出现过程，在形态学上可以分成三个阶段，即为、和。
8、hiv步入人体后，引发cd4+t细胞数目的关键机制就是。
9、细胞凋亡最主要的生化特征是由于内源性的活化，被随机地在核小体的部位打断，结果产生含有不同数量的的片段，进行电泳时，产生了特征性的，其大小为的整倍数。
三、选择题1、以下不属于细胞衰老结构变化的就是（）。
a、细胞核随着分裂次数的增加而增大b、内质网呈弥散状c、线粒体的数目随其对立次数的减少而增加d、线粒体体积随其对立次数的减少而增大2、球状体属（）a、初级溶酶体b、次级溶酶体c、残体d、都不对3、端粒存在于（）。
基因表达与细胞分化的关系
基因表达与细胞分化的关系人体内的每一个细胞都拥有相同的基因序列，但是不同组织和器官的细胞会表现出各自性质和功能的差异。
这些不同性状的出现是靠细胞分化来实现的。
细胞分化是指由一种类型的细胞，分化为另一种或多种细胞类型的过程。
在不同的组织和器官中，细胞的分化程度不同。
例如，心脏细胞和骨骼肌细胞是高度分化的细胞，而干细胞则属于未分化的状态。
细胞分化是由基因表达调控的。
基因表达是指细胞中特定基因转录成RNA，进而翻译成蛋白质的过程。
这些蛋白质控制细胞在发育和成熟过程中的各种细胞功能。
因此，基因表达调控是实现细胞分化的重要机制之一。
在基因表达调控过程中，各种转录因子、RNA剪切因子、DNA甲基化等因素对特定基因的转录起到重要作用。
具体而言，转录因子是细胞内的一类蛋白质，能够结合到它识别的DNA序列，进而招募其他蛋白质形成复合体，以调控基因的转录。
转录因子的数量和类型是决定细胞分化和命运的重要因素之一。
例如，在胚胎发育的早期阶段，转录因子Sox2、Oct4、Nanog等被表达，能够在细胞多能性上发挥作用。
在细胞进入分化状态之后，这些转录因子会被抑制，而其他的细胞特异性转录因子会被启动，使得细胞表达该特定细胞类型所需的特异基因。
另外，在细胞分化过程中，RNA剪切是一个关键的调控机制。
RNA剪切是指一种转录后调控深度的机制，能够控制一段特定的转录物形成多少种不同类型的RNA。
RNA剪切因子可以选择性地将RNA剪切成多种不同的变体，进而定义细胞功能。
在肌肉细胞发育的过程中，TroponinT基因的RNA存在不同的剪切变体，使得不同肌肉细胞表现出不同的功能特性。
此外，基因组DNA的甲基化也是基因表达和细胞分化的重要机制之一。
DNA 甲基化指添加在DNA碱基C上甲基化改变DNA某些碱基的化学性质。
其作用是调节某些基因的表达状态。
甲基化通常是在基因区或邻近非编码区发生。
在某些转录因子基因和PcG静态的开/闭卷色质状态中，DNA丝印技术的分析表明，DNA 甲基化对基因表达调控方面起着非常方便成分的作用。
基因表达的调控与细胞分化
基因表达的调控与细胞分化细胞分化是生物学中一个非常重要的概念，它指的是一个多能干细胞通过表达和抑制一定的基因，最终会分化成各种类型的细胞，例如肌肉细胞、神经细胞等等。
而基因表达的调控则是细胞分化过程中最为核心的一个环节，它决定了细胞究竟能表达哪些基因、在何种程度上表达，从而影响了细胞分化的方向和终点。
在这篇文章中，我们将深入探讨基因表达的调控与细胞分化之间的关系。
一、基因表达的调控基因表达的调控是指细胞针对不同的环境和生理状态，通过一系列的分子机制来决定哪些基因需要表达、在何种程度上表达，以达到适应性调节的目的。
基因表达调控分为转录水平和翻译后水平的调控，其中转录水平调控最为重要，它主要包括以下几种机制：1. DNA甲基化和组蛋白修饰DNA甲基化和组蛋白修饰是指DNA和组蛋白上的化学结构被一些特定分子修饰，从而影响基因的表达状态。
通常情况下，DNA较高程度的甲基化和组蛋白较强烈的乙酰化都会导致某些基因被沉默或者表达量下降，而反之则会提高其表达。
这种调控机制主要作用于静态染色质结构，对于细胞分化过程中的动态转录调控则作用较为有限。
2. 转录因子转录因子是一类特殊的蛋白质，它能够结合到特定的DNA序列上，调节基因的转录活动。
在细胞分化过程中，不同类型的细胞具有不同的转录因子组合模式，这种模式能够反映出不同细胞类型的基因表达特征。
例如，在肌肉细胞中，MyoD和Myogenin 这两种转录因子的高表达水平能够直接激活肌肉细胞特异基因的转录活性，促进肌肉细胞专门功能的发育。
3. miRNAmiRNA是一类短链非编码RNA分子，它能够在细胞内结合到特定的靶基因mRNA上，从而抑制其转录和翻译活性。
在细胞分化过程中，miRNA能够通过靶向不同的基因，协调细胞转录调控网络的复杂度，以达到维持细胞特定功能的目的。
二、细胞分化细胞分化是指在一个多能干细胞内，经过一系列的基因表达调控过程，最终分化成某一特定类型的成熟细胞。
细胞分化与基因表达调控
1.在大多数动物中，卵子形成发生在，并且有一个期。
在该时期，卵原细胞通过增加细胞数量。
2.同一受精卵产生在形态、结构和功能方面不同细胞的过程叫做。
3.体细胞和生殖细胞在一定条件下可以脱分化，重新形成完整的个体，这种能力被称为细胞的。
植物胡萝卜组织培养的成功、英国科学家克隆的成功，从实验上证明了植物和动物的体细胞都具有。
4.转决定与细胞突变的区别在于：转决定改变的是。
5.双向凝胶电泳显示所有真核细胞中约有5000种左右的mRNA，其中约有种左右是特异性的。
6.成熟的红细胞是一种失去了分化能力的。
7.肝为发育中的卵母细胞提供营养起关键作用。
肝为卵母细胞提供了大量的，这是一种连接有蛋白和蛋白的大分子复合物。
8.细胞决定是细胞分化中，细胞由过程。
9.无帽信息的修饰指对卵母细胞中的。
10.植物的体细胞具有分化出生殖细胞的能力，但是，在动物个体发育中，生殖细胞与体细胞分别为。
11.有两种机制保证了只有一个精子与卵细胞融合：一种机制是，这是由第一个精子与卵细胞融合引起的，这样可快速阻止其他精子与卵细胞的融合，这一反应称为。
12.精细胞的细胞核进入卵细胞质后，包装紧密的染色质开始。
精子的细胞核膜形成小的囊泡，并立即与精子细胞核脱离，形成没有核被膜的精子染色质，很快形成新的核被膜，此时称为。
13.母体信息的化学本质是已经合成的。
14.真核生物mRNA的5’端帽子结构的作用是与识别。
15.从细胞水平上说，基因表达的调节起两种作用：①；②。
16.动物的雄配子称作精子，是在中通过精于发生过程产生的。
在哺乳动物中，精子发生与支持细胞的发生密切相关，支持细胞为发育中的精子提供和。
实际上，精子发育的各个阶段都是发生在。
精子发生开始于雄性原始生殖细胞—的有丝分裂。
1.结构和功能都相同的细胞转变成结构和功能不同的细胞的过程称之为细胞分化。
2.细菌中，编码核糖体RNA、转运RNA和rRNA的基因是被不同的RNA聚合酶转录的。
3.在核质相互关系中，细胞质决定着细胞的类型，细胞核中的基因决定着细胞的基因型。
普通遗传学第十四章 基因表达的调控
第二节 真核生物的基因调控
一、 DNA水平的调控 二、染色质水平调控 三、转录水平的调控 四、翻译水平的调控
一 DNA水平的调控
1、基因丢失 2、基因扩增 3、基因重排 4、DNA甲基化
一、DNA水平的调控 1、基因丢失
某些原生动物，如线虫、昆虫和甲克类动 物在个体发育过程中，许多体细胞经常丢掉 整个或者部分染色体，只有将要分化形成生 殖细胞的细胞中保留全部染色体。
3、基因重排
基因重排：DNA分子核苷酸序列的重新排 列。重排不仅可以形成新的基因，还可以调 节基因表达。基因组中的DNA序列重排并 不是一种普遍方式，但它是一些基因调控的 重要机制。
① 酵母交配型转换 →a 这种交配型转换的基础是遗传物质的重排。 控制交配型的MAT(mating-type)基因位于酵母菌 第3染色体上，MATa和MAT互为等位基因。
第一节 原核生物的基因调控 一、转录水平的调控 二、翻译水平的调控
二、翻译水平的调控
1、反馈调控机制
如果某种蛋白质过量积累，将与其自身的 mRNA结合，阻止进一步翻译。这种结合位点 通常包括mRNA 5’端非翻译区，也包括启动子 区域的 Shine-Dalgarno (SD) (AGGAGGU) 序 列。
（二）组蛋白质修饰和非组蛋的作用
组蛋白可被修饰，修饰可改变其与DNA的接 合能力。若被组蛋白覆盖的基因要表达，那么 组蛋白必须被修饰，使其和DNA的结合由紧 变松，这样DNA链才能和RNA聚合酶或调节 蛋白相互作用。因此组蛋白的作用本质上是真 核基因调节的负控制因子，即它们是基因表达 的抑制物。 非组蛋白打开特异基因的分子，具有组织特异 性，在基因表达的调节、细胞分化的控制以及 生物的发育中起着很重要的作用。
免疫球蛋白的多样性
细胞分化机制及其调控
细胞分化机制及其调控从单个受精卵到多细胞生物体，其中的每个细胞都经历了一系列的细胞分化过程，最终分化出成千上万不同类型的细胞。
这些细胞既可以协同工作，完成人体各种机能，又能保持自身的特性，成为人体具有复杂性和高级性的重要组成部分。
而这些复杂的细胞类型和结构是如何形成的呢？这就需要了解细胞分化机制及其调控。
一、细胞分化的基本概念细胞分化是指一类同源细胞在发育过程中，通过特定的分化途径，最终形成功能和形态差异相当大的细胞类型的过程。
在细胞分化的过程中，细胞内的功能因子会被激活或失活，基因的表达模式也会发生改变，从而导致细胞结构、物质代谢、信号传导等方面发生器质变。
根据细胞分化的程度，可以分为未分化状态（干细胞）、部分分化状态和完全分化状态。
二、细胞分化的类型细胞分化的类型主要有两种，即细胞命运限制性分化和细胞可逆分化。
前者是指一类同源细胞在发育过程中，最终形成特定功能和形态差异极大的细胞类型。
比如，胚胎细胞的分化途径就是一种典型的细胞命运限制性分化。
后者则是指已经分化的细胞，如果受到特定的诱导因素，可以通过逆向的分化途径回到较原始的细胞状态，并重新分化为其他类型细胞。
比如，成纤维细胞被重新诱导分化成造血干细胞的实验就证明了这种特性。
三、细胞分化的机制细胞分化的机制是一系列复杂的过程，包括细胞外信号诱导、细胞内信号转导、基因表达调控等方面。
其中，细胞外信号诱导是细胞分化最重要的触发因素之一。
胚胎发育和组织再生等过程中，细胞通过信号通路来感知周围环境的变化，并根据外部信号调整自身功能的表达，以适应新环境。
细胞内信号转导则是将受到的外部信号转化为胞内信号，以激活或抑制合适的细胞功能因子。
基因表达调控是细胞分化最核心的机制，包括上游启动子的转录因子激活、下游靶基因的启动子调控和RNA翻译后修饰等环节。
不同类型的细胞在这些环节上选择不同的组合，形成各种不同的细胞类型。
四、细胞分化的调控当细胞命运定向时，其分化途径就主要受到基因表达和转录调控的影响。
细胞生物学(第五版)-第14章 细胞分化与干细胞
三、成体干细胞
生物成体中，多数细胞都是具有一定寿命，生物体需要产生足够的各种不同 类型的细胞，以维持机体的代谢平衡。这一工作主要由存在于各种组织和器 官中的成体干细胞完成，其基本功能是分化产生某些类型的终末分化细胞。
成体干细胞的特征
祖细胞可以快速分裂，形成各 种分化细胞。与干细胞不同， 祖细胞只有有限的分裂次数。
第二节 干细胞
一、干细胞的概念和分类
干细胞是机体中能进行自我更新（产生与自身相同的子代细胞）和多向分化 潜能（分化形成不同细胞类型）的一类细胞。因此，它们在细胞分化和个体 发育中起着关键和决定性的作用。
动物克隆技术的基本理论问题是体细胞 的重编程问题，即已分化的染色质如何 通过重新“编程”回到初始未分化的细胞 状态，然后才有可能沿正常的发育程序 分化成各种类型的细胞
近年来，通过对胚胎干细胞， 包括人胚胎干细胞在内的细 胞定向分化的研究显示：细 胞分化与3个胚层发生这一复 杂的过程，不仅依赖于各种 信号分子的组合和浓度，也 与细胞相互间的位置密切相 关，细胞所处的位置即细胞 的微环境对细胞状态的维持 及分化的命运起到关键作用。
细胞分化与3个胚层发生的分子机制的示意：基因丢失，基因扩增，基因重排，DNA甲 基化 基因重排：基因与基因间的位置或顺序发生重新排列组合。如B 淋巴细胞分化为浆细胞的过程中，它的DNA经过断裂重排的变化, 这有利于其利用有限的免疫球蛋白基因表达大量的抗体。 总之伴随染色质变化及基因重排，细胞分化也出现变化。
（三）细胞记忆与决定
信号分子的有效作用时间是短暂的，然而细胞可以将这种短暂的作用储存起 来并形成长时间的记忆，逐渐向特定方向分化。 果蝇幼虫的成虫盘（imaginal disc)是一些未分化的细胞群,在幼虫变态过程中， 不同的成虫盘发育为成虫不同的器官。
基因表达调控与细胞分化的关系
基因表达调控与细胞分化的关系细胞分化是指相同的配子在体内获得不同的形态和功能，并形成不同类型的细胞。
细胞分化是有序的过程，涉及到许多细胞内部和外部因素的调控，其中包括基因表达调控。
基因表达调控是指一系列分子机制，它们协同作用，以使得基因在合适的时候，以适当的速率和剂量进行转录和翻译，从而实现细胞的正常生理和生化功能。
本文将深入探讨基因表达调控与细胞分化的关系。
根据文献和实验数据，基因表达调控在细胞分化过程中发挥了非常重要的作用。
在多细胞生物的发育过程中，细胞始终处于不断分化状态。
这种分化是由细胞内的基因表达调控所控制的。
一般来说，基因表达的调控存在两种形式：转录水平调控和转录后调控。
转录水平调控表示在转录过程中控制基因表达，例如起始子和其他调节因子的调控因子。
在转录后调控中，基因转录的mRNA后期转化成自身（通过剪接）或其他非编码RNA（flncRNA）可以调节基因表达。
这两种调控机制都可以影响细胞分化。
例如，Noggin调控了基因转录水平，从而影响胚胎早期细胞分化过程，并维持干细胞状态。
而miRNA水平的调控可以促进心肌和神经系统的细胞分化。
基因表达调控方式的差异常常使得不同的细胞类型表现出与其他细胞类型不同的功能。
细胞分化是由信号传导途径调控的，可以改变细胞内部基因表达的特异性，从而导致细胞功能的变化。
例如，细胞内的分泌因子在细胞间传递，并调节基因表达。
这些分泌物的作用之一是调节转录因子，从而影响生长发育和胚胎形态学特征的变化。
基因表达调控的过程可以分为发育前期和后期。
发育前期细胞为干细胞，具有未特化的状态，可以分化成任何类型的细胞。
干细胞发育过程中，需要特定的调节基因表达、信号传递和不同化标记的调控来进行细胞分化，诱导细胞转变为特定类型的功能细胞。
发育后期，则主要由成熟细胞调控，包括细胞凋亡和细胞增殖等过程。
在细胞分化过程中，重要的基因调控因素包括转录因子、表观遗传学和小分子信号物质。
转录因子可以促进或阻碍基因的表达，因此在不同的细胞类型中表达水平变化很大。
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23Biblioteka 表皮细胞在过量维生素A的作用下可以转分 化为粘液细胞
海星具有极强的再生能力，把 海星撕成几块抛入海中，每一 碎块会很快重新长 出失去的部分
一些甲壳类动物可以再生 失去的肢体
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二、 影响细胞分化的因素
（一）细胞的全能性
细胞的全能性(totipotency)：是指细胞经分
裂和分化后仍具有产生完整有机体的潜能或特性。
28
29
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（二）影响细胞分化的因素
胎儿的发育
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影响细胞分化的因素
1. 胞外信号分子对细胞分化的影响, 如眼的发生 2. 细胞记忆与决定
果蝇成虫盘(imaginal disc)
3. 受精卵细胞质的不均一性对细胞分化的影响
4. 细胞间的相互作用与位置效应
5. 环境对性别决定的影响 6. 染色质变化与基因重排对细胞分化的影响
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扩散性：
染色体非 整倍性
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体外培养的恶性转化细胞的特征
◆恶性转化细胞同癌细胞一样具有无限增殖的潜能
◆在体外培养时贴壁性下降 ◆失去接触抑制
◆培养时对血清依赖性降低
◆当将恶性转化细胞注入易感动物体内，往往会形 成肿瘤
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体外培 养的恶 性转化 细胞
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二、癌症产生是基因突变积累和自然选择的结果
分化启动机制： 靠一种关键性调节蛋白通过对其他调节蛋白的级联启动。
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N种调控蛋白 理论上可以启 动产生2n 种细胞类型
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19
触角腿(Antenna-leg)果蝇
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双胸(Bithorax)复合基因座
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4 、单细胞有机体的细胞分化
如：酵母单倍体细胞可分化形成a和α两种交配型，它们之间 可以相互转换
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植物细胞具有全能性，在适宜的条件下可培育成正常植株 26
动物细胞的全能性
如蛙红细胞核移植后发 育成蝌蚪 Dolly羊的诞生说明高度 分化的哺乳动物体细胞核 也具有发育全能性
干细胞(Stem cell)与细 胞发育潜能
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干细胞具有以下几个特点:①干细胞本 身不是终末分化细胞(即干细胞不是处于 分化途径的终端); ②干细胞能无限地分 裂;③干细胞分裂产生的子细胞只能在两 种途径中选择其一 : 或保持亲代特征 , 仍 作为干细胞,或不可逆地向终末分化。
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果蝇的体 细胞决定
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3. 受精卵细胞质的不均一性对细胞分化的 影响
母体效应( maternal-effect)
卵母细胞中贮存的mRNA和蛋白质的 分布是不均匀的 ,各种mRNA在细胞中都 有定位分布,并随卵裂进入不同的子细 胞中。
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卵细胞中的母体信息
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4. 细胞间的相互作用与位置效应 ������ 位置效应position effect：改变细胞所处的位置可导 致细胞分化方向的改变 ������ 位置效应是由位置信息产生的，即在胚胎发育过程 中，特定位置的细胞接受周围细胞分泌的信号，朝着 某种分化方向发育
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• 尿液萃取物对末期癌症具疗效
运用人尿中的萃取物CDA2，用来治疗九种末期癌症，结果有一成其肿瘤面 积可缩小一半以上。
“细胞毒性T淋巴细胞疗法”
首先是从体内循环血液或癌细胞组织中提取细胞毒性T淋巴细胞，然后在试 管中利用转基因技术培植出含有一种能分辨恶性癌细胞分子的淋巴细胞， 使用这种新型细胞毒性T淋巴细胞可以提高酶体分泌能力，致使癌细胞膜 脱落坏死。 利用细胞疗法治疗肿瘤已成为治疗癌症的方法之一。迄今为止，这种疗法主 要是从血液中提取免疫细胞。但“德国海德堡癌症研究中心”的科学家 经试验发现，利用从骨髓中提取的免疫细胞进行细胞疗法，效果更加明 显。
癌症主要是体细胞突变产生的遗传病，涉及到 两大类与细胞增殖相关的基因的突变。
●促进细胞增殖相关基因突变：原癌基因 (protooncogene)突变形成癌基因(oncogene) ●抑制细胞增殖相关基因突变：肿瘤抑制基因 (tumor-suppressor gene)，抑癌基因 ●细胞癌变是基因突变累积和自然选择的结果， 所以患者多为年长者。 ●原癌基因与肿瘤抑制基因产物协调作用，避免 细胞癌变
4
细 胞 分 化
5
6
分化细胞的特点
分化细胞具有以下四个特点： 个体中所有不同种类的细胞的遗传背景完全 一样。 分化细胞彼此之间在形态、结构、功能方面 的不同是由于其拥有不同的蛋白质所致。 细胞分化中最显著的特点是分化状态的稳定 性。 虽然细胞分化是一种相对稳定和持久的过程, 但是在一定的条件下, 细胞分化又是可逆的。
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• 1. 胞外信号分子对细胞分化的影响
在胚胎发育过程中，一部分细胞 会影响周围细胞向一定方向分化， 称为胚胎诱导； 远距离细胞间的相互作用对细胞 分化的影响主要通过激素来调节
如：早期的视泡诱导与之接触的 外胚层发育成晶状体，然后在视 泡和晶状体的共同诱导下外面的 表皮细胞形成角膜
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2. 细胞记忆与决定
●与多细胞有机体细胞分化的不同之处： 前者多为适应不同的生活环境，而后者则通 过细胞分化构建执行不同功能的组织与器官。 ●多细胞有机体在其分化程序与调节机制 方面显得更为复杂。
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5 、转分化与再生
●一种类型分化的细胞转变成另一种类型的分化细胞现象称转 分化（transdifferentiation）。 ●转分化经历去分化（dedifferentiation）和再分化的过程。 ●生物界普遍存在再生现象（regeneration），再生是指生物 体缺失部分后重建过程，广义的再生可包括分子水平、细胞水 平、组织与器官水平及整体水平的再生。 ●不同的细胞有机体，其再生能力有明显的差异。
������ 果蝇的成虫盘(imaginal disc)是一些初级分化的细 胞群，不同的成虫盘发育为成虫的不同器官；这种 细胞记忆作用的时间是长期的 ������ 细胞的决定(determination):指细胞在发生可识别的 形态变化之前，就已受到约束而向特定的方向分化， 确定了未来的发育命运 “决定早于分化”
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5.环境对性别决定的影响 蜥蜴类的A. agama: 在较低温度下全部发育成雌性，而 温 度提高全部发育成雄性 龟类的T. graetta: 相反
6. 染色质变化与基因重排对细胞分化的影响 ������ 染色质变化：卵裂过程中的染色体丢失现象 ������ B淋巴细胞的DNA通过断裂丢失和重排，利用有 限的免疫球蛋白基因，表达出数十亿种抗体 总体讲，细胞分化的基础是建立在细胞内部， 而环境因素只是条件
11
◆调节基因产物用于调节组织特异性基因 的表达, 起激活或者起阻遏作用 • 细胞分化的实质是组织特异性基因在时 间和空间上的差异表达（differential expression）
12
鸡胚胎中四肢的分化
鸡胚胎发育中Tbx4基因表达（蓝色）诱导前肢产生， Tbx5基因表达（红色）诱导后肢产生
13
细胞分化是个体行使正常功能的保证。 • 本质：细胞的基因组相同，但表达谱不同；使细胞 能行使不同的功能（分工）； • 核心：基因是如何有序表达的？（调控）。
3
14.1 细胞分化
在个体发育中, 细胞的后代在形态、结构 和功能上发生差异的过程称为细胞分化 (differentiation) ，其本质是基因选择性 表达的结果，即基因表达调控的结果。 细胞分化的关键在于组织特异性基因在时 间、空间上的选择性表达，导致特异性蛋白 质的合成
健康细胞上的telomerase基因一般都处于关闭状态，而 80%以上的癌细胞上的这种基因都处于开启状态以保 证癌细胞的生存，因此通过调整这种基因的开关状态， 科学家可以欺骗癌细胞杀死自己的同类。
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癌干细胞——在肿瘤中的一小部分具有无限增值能力，
并形成肿瘤能力的细胞，也称肿瘤干细胞。 癌干细胞在癌组织中所占的比例很少，具有 形成能力是癌干细胞的本质特征。目前已经在乳 腺癌，脑瘤等实体瘤以及血液系统肿瘤中发现了 癌干细胞。 鉴定癌干细胞的方法通常是首先通过分子标志 将肿瘤细胞悬液用流式细胞仪分选为若干亚群， 然后将不同的细胞亚群移值到裸鼠的体内观察其 成瘤性，癌干细胞就存在于具有成瘤性的细胞亚 群中。
49
抑癌基因的功能 丧失性突变----阴 性突变
50
P53基因突变将导致细胞癌变或凋亡
51
三、致癌因素
●多种理化因子致癌 ● DNA肿瘤病毒与RNA肿瘤病毒致癌
52
53
四、癌症能治疗吗？
●传统思路是手术、放疗、化疗 ●癌症治疗新方案
◆免疫治疗(Immunotherapy) ◆基因治疗(Gene therapy) ◆抑制癌症促进蛋白的活性 ◆抑制肿瘤血管形成
9
分子杂交技术检测基因及其表达
细胞总 DNA 输卵管细胞 卵清蛋白基因
β -珠蛋白基因
细胞总 RNA 胰岛细胞 + + + 输卵管细胞 + 成红细胞 + Northern 杂交 胰岛细胞 +
成红细胞 + + +
+ + +
胰岛素基因 实验方法
Southern 杂交
结果表明：三种细胞中都含有卵清蛋白基因、β珠蛋白基 因和胰岛素基因；但卵清蛋白基因仅在输卵管细胞中表达， β珠蛋白基因只在成红细胞表达，胰岛素基因只在胰岛细胞 表达 10
第十四章
细胞分化与基 因表达调控
1
细胞的重大生命活动：
细胞生长 细胞代谢 细胞增殖 细胞分化 细胞通讯 细胞衰老 细胞死亡 细胞类型形成 组织器官形成 个体发育 基因表达调控
2
细胞分化与机体的正常功能：
永生细胞 （癌症）
去分化
细胞分化
增殖
细胞类型1 细胞类型2 细胞类型3 ……