第第2节节 细胞的分化细胞的分化第第6章章 细胞的生命历程细胞的生命历程 成年人细胞总数约成年人细胞总数约 1014个，个，细胞种类细胞种类有有200多种；多种；所有细胞均来自一个所有细胞均来自一个受精卵受精卵。人人的的生生长长和和发发育育细细胞胞分分化化细细胞胞分分裂裂天竺葵天竺葵根冠根冠分生区分生区伸长区伸长区成熟区成熟区(根毛区根毛区)根尖根尖筛管筛管导管导管表表皮皮叶肉细胞叶肉细胞胚胚受精卵受精卵胚乳胚乳种皮种皮种子种子受精极核受精极核一、细胞分化及其意义一、细胞分化及其意义1.1.概念概念3.3.特征特征2.2.结果结果4.4.机理机理 在个体发育中，在个体发育中，由一个或一种细胞由一个或一种细胞增殖增殖产生的后代，在产生的后代，在形态形态、结构结构和和生理功能生理功能上发上发生生稳定性差异稳定性差异的过程。的过程。分化的根本原因：分化的根本原因：基因的选择性表达基因的选择性表达 产生形态、结构、功能不同的细胞。产生形态、结构、功能不同的细胞。产生形态、结构、功能不同的细胞。产生形态、结构、功能不同的细胞。持久性持久性持久性持久性稳定性和不可逆性稳定性和不可逆性稳定性和不可逆性稳定性和不可逆性 发生在整个生命进程中，但胚胎时期达发生在整个生命进程中，但胚胎时期达发生在整个生命进程中，但胚胎时期达发生在整个生命进程中，但胚胎时期达到最大限度。到最大限度。到最大限度。到最大限度。 一旦细胞沿一定方向分化，便一旦细胞沿一定方向分化，便一旦细胞沿一定方向分化，便一旦细胞沿一定方向分化，便不再回复到原来的状态。不再回复到原来的状态。不再回复到原来的状态。不再回复到原来的状态。* 细胞分化会导致细胞遗传物质的改变吗？细胞分化会导致细胞遗传物质的改变吗？* * 同一个体，分化后的各种细胞的遗传信息完全相同一个体，分化后的各种细胞的遗传信息完全相同，为什么其形态、结构、功能却有很大差异？同，为什么其形态、结构、功能却有很大差异？红细胞红细胞肌细胞肌细胞血红蛋白基因血红蛋白基因肌动蛋白基因肌动蛋白基因表达表达不表达不表达不表达不表达表达表达管家基因：管家基因：奢侈基因：奢侈基因：在所有细胞都表达在所有细胞都表达在特定组织细胞中表达在特定组织细胞中表达把下列基因进行归类：把下列基因进行归类： 呼吸酶基因、呼吸酶基因、ATP水解酶基因、载体蛋白基因、水解酶基因、载体蛋白基因、血红蛋白基因、分泌蛋白基因。血红蛋白基因、分泌蛋白基因。5.5.意义：意义： 是生物个体发育的基础；是生物个体发育的基础； 使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。有利于提高各种生理功能的效率。 已经发生高度分化的细胞，还能像早期已经发生高度分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其他细胞吗？胚胎细胞那样，再分化成其他细胞吗？植植物物组组织织培培养养植物细胞的全能性：植物细胞的全能性： 分化的植物分化的植物细胞具有发育细胞具有发育成完整个体的成完整个体的潜在能力。潜在能力。离体的植物器官、组织或细胞离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织愈伤组织胚状体胚状体植物体植物体外植体外植体脱分化脱分化再分化再分化植物组织培养的过程植物组织培养的过程: : 由高度分化的植物器官、组织由高度分化的植物器官、组织或细胞或细胞恢复分裂能力恢复分裂能力的过程，又的过程，又称称去分化去分化。 愈伤组织在培养过程中愈伤组织在培养过程中重新分重新分化化形成根或芽等器官的过程。形成根或芽等器官的过程。香香叶叶天天竺竺葵葵克隆羊克隆羊“多莉多莉”于于1996年在英国出生。年在英国出生。2003年年02月月14日死于肺炎。日死于肺炎。 多莉长得一点都不像她多莉长得一点都不像她的生母。为什么呢？的生母。为什么呢？母绵羊母绵羊甲甲 乳腺细胞乳腺细胞（体细胞）（体细胞） 母绵羊母绵羊乙乙未受精的未受精的卵细胞卵细胞 母绵羊母绵羊丙丙“多莉多莉” 组合细胞发育成胚胎组合细胞发育成胚胎去核卵细胞去核卵细胞提取细胞核提取细胞核 分化动物细胞的细胞核分化动物细胞的细胞核具有发育成完整个体的具有发育成完整个体的潜在能力。潜在能力。动物细胞核的全能性：动物细胞核的全能性：二、细胞的全能性二、细胞的全能性已经已经分化分化的细胞的细胞, ,仍然具有发育成仍然具有发育成完整完整个体的个体的潜能潜能。2.2.应用应用1.1.概念概念植物细胞的全能性：植物细胞的全能性：动物细胞核的全能性：动物细胞核的全能性：3.3.物质基础物质基础 生物体每个细胞都含有该物种所特有的全套遗传生物体每个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体必需的全部基因。物质，都有发育成为完整个体必需的全部基因。植物组织培养植物组织培养克隆动物克隆动物4.4.全能性表现的必要条件：全能性表现的必要条件：（1）脱离母体）脱离母体（2）给予适宜的营养和环境条件）给予适宜的营养和环境条件5.5.细胞全能性大小细胞全能性大小植物细胞植物细胞动物细胞动物细胞受精卵受精卵早期胚胎细胞早期胚胎细胞体细胞体细胞生殖细胞生殖细胞体细胞体细胞造血干细胞造血干细胞红细胞红细胞白细胞白细胞血小板血小板动物和人体内保留的少数具有分裂和分化动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞。能力的细胞。干细胞干细胞概念概念: :在体外培养出组织和器官，并最终通过组在体外培养出组织和器官，并最终通过组织和器官移植实现对临床疾病的治疗。织和器官移植实现对临床疾病的治疗。干细胞移植治疗白血病。干细胞移植治疗白血病。 用途用途: :种类种类全能干细胞：如胚胎干细胞全能干细胞：如胚胎干细胞多能干细胞：如造血干细胞多能干细胞：如造血干细胞专能干细胞：如肝脏干细胞，肠上皮干细胞专能干细胞：如肝脏干细胞，肠上皮干细胞细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化不不同同点点细胞细胞变化变化发生发生时间时间在个体在个体发育中发育中的意义的意义相相同同点点联联系系比较细胞分裂和细胞分化比较细胞分裂和细胞分化数量增多数量增多形态不变形态不变 数量不变；数量不变；细胞形态、结构、功能细胞形态、结构、功能发生稳定性差异变化。发生稳定性差异变化。从受精卵开始，有些细胞保从受精卵开始，有些细胞保持持终生终生分裂能力，有些细胞分裂能力，有些细胞发育到一定时期发育到一定时期停止分裂。停止分裂。 发生在整个生命进程中，发生在整个生命进程中，胚胎时期胚胎时期达到最大限度。达到最大限度。 保持亲代和子代保持亲代和子代之间遗传的稳定性之间遗传的稳定性 没有细胞分化，生物没有细胞分化，生物体不能进行正常发育体不能进行正常发育 具备相同的遗传信息具备相同的遗传信息是生物个体发育过程中不可缺少的环节是生物个体发育过程中不可缺少的环节