《化生第十四章》PPT课件

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1、第十四章细胞分化细胞分化的概念及其相关术语细胞分化的分子基础影响细胞分化的因素内容：第十四章细胞分化脂肪细胞肠上皮细胞横纹肌具有骨细胞的骨组织具有成纤维细胞的疏松结缔组织14.1细胞分化的概念细胞分化是个体发育中，由一种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能形成稳定性差异，产生不同的细胞类群的过程(celldifferentiation)。细胞分化的主要特征是细胞出现不同的形态结构和合成组织特异性蛋白质，演变成特定表型的细胞类型。对细胞分化的认识：细胞分化表现为细胞间产生稳定的差异分化方向的确定往

2、往早于形态差异的出现细胞决定（determination）指细胞从分化方向确定开始到出现特异形态特征之前的这一时期。细胞决定先于分化，是稳定和可遗传的。细胞生理状态随分化水平提高而变化果蝇幼虫成虫盘的定位及分化成的成虫器官14.2细胞分化的分子基础：1.概念管家基因（housekeepinggene）：指所有细胞中均要表达的一类基因，是维持细胞生存所必须的基因。奢侈基因(luxurygene，又称组织特异性基因):在不同类型细胞中进行选择表达的基因。19世纪的胚胎学家们主张：细胞分化是由于遗传物质丢失引起的

3、。A.Weismann（1892）提出了种质学说（germplasmtheory）：这一理论的实质是：由基因的逐渐丢失而导致细胞分化，丢失的基因不同而决定了细胞走上不同的发育道路。2.细胞分化的分子基础现在公认的理论：细胞分化的分子实质是组织特异性基因在时间与空间上的差异表达的结果。基因选择性地表达专一性蛋白质而导致细胞形态、结构与功能的差异。表14-2分子杂交技术检测基因及其表达卵清蛋白基因B-珠蛋白基因胰岛素基因实验方法细胞总DNA细胞总RNA输卵管细胞成红细胞胰岛细胞输卵管细胞成红细胞胰岛细胞++++

4、+++++--+-+-+--Southern杂交Northern杂交基因表达的组合调控：每种类型的细胞分化是由多种调控蛋白共同调控完成的。组合调控引发组织特异性基因的表达：基因的组合调控作用2n25=3223=8果蝇眼器官发育的组合调控：果蝇ey基因转入到早期发育中将发育成腿的细胞中，结果在腿上形成眼睛。细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整个体的潜能或特性。14.3细胞的全能性（totipotency）植物的枝、叶、根都有可能长成一株完整的植株。细胞培养的结果也证明单个分化的植物细胞也可以培养

5、成一个完整的植株植物的枝、叶、根都有可能长成一株完整的植株。细胞培养的结果也证明单个分化的植物细胞也可以培养成一个完整的植株植物的枝、叶、根都有可能长成一株完整的植株。细胞培养的结果也证明单个分化的植物细胞也可以培养成一个完整的植株植物的枝、叶、根都有可能长成一株完整的植株。细胞培养的结果也证明单个分化的植物细胞也可以培养成一个完整的植株高度分化的植物细胞仍具全能性.植物的枝、叶、根都有可能长成一株完整的植株。）。1958年胡罗卜根韧皮部细胞组织培养出完整的植株。受精卵能够分化出各种细胞、组织，形成一个完整

6、的个体，所以受精卵是具有分化潜能全能性的细胞。成熟动物细胞显然不具备全能性。其原因并非在细胞核而在细胞质，如大量的核移殖实验证实，分化细胞的核仍保留完整的基因组DNA。我国发育生物学家童第周1978年成功地将黑斑蛙成熟的细胞核移入去核的受精卵细胞内，培育出了蝌蚪。60年代的爪蟾和80年代小鼠的核移殖，90年代末多利羊的诞生都证明了分化细胞具有完整的DNA。成熟动物细胞不具备全能性，但细胞核保持分化的全能性。大量的核移殖实验证实，分化细胞的核仍保留完整的基因组DNA。童第周1978年成功地将黑斑蛙成熟的细胞核

7、移入去核的受精卵细胞内，培育出了蝌蚪；60年代的爪蟾和80年代小鼠的核移殖；1997年多利羊的诞生。分化细胞的细胞核保持全能性随着胚胎的发育，高等动物细胞丧失了发育成个体的能力，仅具有分化成有限细胞类型和构建组织的潜能。多（潜）能性（pluripotency）干细胞(stemcell)是一类具有自我更新和多种分化潜能的细胞。胚胎干细胞(embryonicstemcell，ES)：是从胚胎发育到囊胚期中分离的内细胞团细胞。胚胎干细胞的发育等级较高，具有分化出各种细胞类型的潜能，可在体外分化抑制培养克隆。成体干

8、细胞(somaticstemcell)：一类存在于各种组织中，能自我维持增殖的未分化的细胞，在一定条件下，这些细胞便可按发育途径,经过分化产生多种功能的细胞群。成体干细胞的发育等级较低，是多能或单能干细胞。干细胞的类型：根据干细胞所处的发育阶段分为：干细胞的类型：全能干细胞(totipotentstemcell,TSC)：具有分化机体内任何一种类型的细胞，并能形成一个复杂的组织器官的潜能。如胚胎干细胞。多能干细胞