医学细胞生物学年最新最完整的第十二章细胞分化讲稿.ppt

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1、医学细胞生物学年最医学细胞生物学年最新最完整的课件第十新最完整的课件第十二章细胞分化二章细胞分化第一页，讲稿共一百五十二页哦第一节第一节 细胞分化的基本概念细胞分化的基本概念第二节第二节 细胞分化的潜能细胞分化的潜能第三节第三节 细胞分化与基因表达细胞分化与基因表达第四节第四节 影响细胞分化的因素影响细胞分化的因素第五节第五节 细胞分化与肿瘤细胞细胞分化与肿瘤细胞第二页，讲稿共一百五十二页哦 人人类类成成人人的的机机体体由由多多种种细细胞胞组组成成,虽虽虽虽然然然然所所所所构构构构成成成成的的的的形形形形态态态态结结结结构构构构、生生生生理理理理功功功功能能能能并并并并在在在在代代代代谢谢谢谢

2、上上上上有有有有别别别别的的的的不不不不同同同同组组组组织织织织器器器器官官官官和和和和系系系系统统统统,但它们都源于同一细胞但它们都源于同一细胞但它们都源于同一细胞但它们都源于同一细胞受精卵受精卵。从从受受精精卵卵发发育育成成生生物物个个体体是是通通过过细细胞胞分分裂裂和和细细胞分化来实现的。胞分化来实现的。第三页，讲稿共一百五十二页哦 细胞是在细胞增殖过程中进行分化，细胞是在细胞增殖过程中进行分化，细胞是在细胞增殖过程中进行分化，细胞是在细胞增殖过程中进行分化，细胞分细胞分裂裂是细胞分化的基础是细胞分化的基础是细胞分化的基础是细胞分化的基础,通过分裂增加细胞的数目。通过分裂增加细胞的数目。

3、通过分裂增加细胞的数目。通过分裂增加细胞的数目。例如，人从一个受精卵发育成为成年人细胞例如，人从一个受精卵发育成为成年人细胞例如，人从一个受精卵发育成为成年人细胞例如，人从一个受精卵发育成为成年人细胞数目可达数目可达数目可达数目可达2102102102101414个；通过细胞分化产生各种不个；通过细胞分化产生各种不个；通过细胞分化产生各种不个；通过细胞分化产生各种不同细胞类型，例如神经细胞、肌肉细胞、肝细同细胞类型，例如神经细胞、肌肉细胞、肝细同细胞类型，例如神经细胞、肌肉细胞、肝细同细胞类型，例如神经细胞、肌肉细胞、肝细胞、表皮细胞等。胞、表皮细胞等。胞、表皮细胞等。胞、表皮细胞等。第四页，

4、讲稿共一百五十二页哦 细细细细胞胞胞胞的的的的分分分分化化化化与与与与增增增增殖殖殖殖相相相相互互互互关关关关联联联联,又又又又有有有有不不不不同同同同之之之之处处处处,增增增增殖殖殖殖与与与与分分分分化化化化在在在在细细细细胞胞胞胞生生生生命命命命活活活活动动动动中中中中是是是是紧紧紧紧密密密密相相相相连连连连的的的的，细细细细胞胞胞胞一一一一方方方方面面面面发发发发生生生生分分分分化化化化,一一一一方方方方面面面面增增增增殖殖殖殖,但但但但不不不不断断断断增增增增殖殖殖殖的细胞并不一定都能得到或具有分化的潜能。的细胞并不一定都能得到或具有分化的潜能。的细胞并不一定都能得到或具有分化的潜能。

5、的细胞并不一定都能得到或具有分化的潜能。第五页，讲稿共一百五十二页哦 例例如如，有有些些细细胞胞增增殖殖低低下下,分分分分化化化化不不不不良良良良可可可可导导导导致致致致组组组组织织织织器器器器官官官官发发发发育育育育不不不不全全全全细细细细胞胞胞胞过过过过度度度度增增增增殖殖殖殖,分分分分化化化化不不不不全全全全可可可可导导导导致致致致恶恶恶恶性性性性肿瘤的发生。肿瘤的发生。肿瘤的发生。肿瘤的发生。细细细细胞胞胞胞若若若若不不不不能能能能进进进进行行行行正正正正常常常常分分分分化化化化,同同同同样样样样导导导导致致致致机机机机体体体体内内内内特特特特定定定定的组织器官的结构形成、功能和代谢异

6、常。的组织器官的结构形成、功能和代谢异常。的组织器官的结构形成、功能和代谢异常。的组织器官的结构形成、功能和代谢异常。从从从从基基基基因因因因水水水水平平平平看看看看细细细细胞胞胞胞增增增增殖殖殖殖分分分分化化化化异异异异常常常常,实实实实际际际际上上上上是是是是细细细细胞增殖分化基因的调控异常。胞增殖分化基因的调控异常。胞增殖分化基因的调控异常。胞增殖分化基因的调控异常。第六页，讲稿共一百五十二页哦 细细细细胞胞胞胞分分分分化化化化有有有有时时时时间间间间上上上上的的的的分分分分化化化化和和和和空空空空间间间间上上上上的的的的分分分分化化化化。一一一一种种种种细细细细胞胞胞胞在在在在不不不不

7、同同同同的的的的发发发发育育育育阶阶阶阶段段段段有有有有不不不不同同同同的的的的形形形形态态态态和和和和功功功功能能能能改改改改变变变变,这是这是时间时间时间时间上的分化。上的分化。上的分化。上的分化。例如，骨髓内血细胞的发生过程。例如，骨髓内血细胞的发生过程。例如，骨髓内血细胞的发生过程。例如，骨髓内血细胞的发生过程。第七页，讲稿共一百五十二页哦 而而而而来来来来源源源源于于于于同同同同一一一一种种种种细细细细胞胞胞胞的的的的子子子子细细细细胞胞胞胞因因因因所所所所处处处处的的的的位位位位置置置置不不不不同同同同,其其其其形形形形态态态态和和和和功功功功能能能能也也也也不不不不一一一一样样样

8、样,这这是是空空空空间间间间上上上上的分化。的分化。的分化。的分化。例如，外胚层来源的细胞可发育成表皮例如，外胚层来源的细胞可发育成表皮细胞或神经细胞等。细胞或神经细胞等。第八页，讲稿共一百五十二页哦 细细细细胞胞胞胞分分分分化化化化是是是是选选选选择择择择性性性性转转转转录录录录的的的的结结结结果果果果。细细细细胞胞胞胞分分分分化化化化不不不不仅仅仅仅发发发发生生生生在在在在个个个个体体体体发发发发育育育育中中中中，在在在在人人人人体体体体中中中中由由由由多多多多能能能能造造造造血血血血干干干干细细细细胞胞胞胞分分分分化化化化为为为为不不不不同同同同血血血血细细细细胞胞胞胞的的的的细细细细胞

9、胞胞胞分分分分化化化化过过过过程程程程，在在在在每每每每个个个个人人人人的的的的一一一一生生生生中都在进行着。中都在进行着。中都在进行着。中都在进行着。第九页，讲稿共一百五十二页哦 所所以以细细胞胞分分化化的的研研究究，不不但但是是发发育育生生物物学学的的一一个个核核心心问问题题，同同时时也也是是细细胞胞生生物物学学和和医学实践的重要基础理论问题。医学实践的重要基础理论问题。第十页，讲稿共一百五十二页哦 第一节第一节 细胞分化的基本概念细胞分化的基本概念 一、细胞决定与细胞分化一、细胞决定与细胞分化 二、细胞分化的概念二、细胞分化的概念 三、细胞分化的特点三、细胞分化的特点 （一）稳定性（一）

10、稳定性 （二）可逆性（二）可逆性（二）可逆性（二）可逆性 （三）全能性（三）全能性（三）全能性（三）全能性 （四）分化细胞来自共同的母细胞（四）分化细胞来自共同的母细胞受精受精受精受精 卵，而后形成各层次的干细胞卵，而后形成各层次的干细胞卵，而后形成各层次的干细胞卵，而后形成各层次的干细胞 （五）时间和空间上的分化（五）时间和空间上的分化 （六）普遍性（六）普遍性（六）普遍性（六）普遍性第十一页，讲稿共一百五十二页哦 四、单细胞生物和多细胞生物的细胞分化四、单细胞生物和多细胞生物的细胞分化 （一）单细胞生物的细胞分化（一）单细胞生物的细胞分化（一）单细胞生物的细胞分化（一）单细胞生物的细胞分化

11、 （二）多细胞生物的细胞分化（二）多细胞生物的细胞分化第十二页，讲稿共一百五十二页哦一、细胞决定与细胞分化一、细胞决定与细胞分化 一一一一般般般般情情情情况况况况下下下下，细细细细胞胞胞胞在在在在发发发发生生生生可可可可识识识识别别别别的的的的形形形形态态态态变变变变化化化化之之之之前前前前，就就就就已已已已受受受受到到到到约约约约束束束束而而而而向向向向着着着着特特特特定定定定的的的的方方方方向向向向分分分分化化化化，这这这这时时时时细细细细胞胞胞胞内内内内部部部部已已已已发发发发生生生生了了了了变变变变化化化化，确确确确定定定定了了了了未未未未来来来来发发发发育育育育命命命命运运运运，即即

12、即即所所所所谓谓谓谓细细细细胞胞胞胞决决决决定定定定（cell determinationcell determinationcell determinationcell determination）。）。第十三页，讲稿共一百五十二页哦 细细胞胞在在这这种种被被称称为为决决定定的的状状态态下下，分分化化的的方方向向一一般般不不再再改改变变，沿沿着着特特定定类类型型分分化化的的能能力力已已稳稳定定下下来来。在在动动物物组组织织中中,细细胞胞分分化化的的一一个个普普遍遍原原则则是是：一一个个细细胞胞一一旦旦转转化化为为一一个个稳稳定定的的类类型型后后,就就就就不不不不能能能能逆逆逆逆转转转转到到到

13、到未未未未分分分分化化化化状状状状态态态态。这这这这种种种种逆逆逆逆转转转转是是是是相相相相对对对对的的的的，不可能在自然情况下发生去分化。不可能在自然情况下发生去分化。不可能在自然情况下发生去分化。不可能在自然情况下发生去分化。第十四页，讲稿共一百五十二页哦 反反反反之之之之，在在在在一一一一定定定定条条条条件件件件下下下下发发发发生生生生逆逆逆逆转转转转去去去去分分分分化化化化现现现现象象象象。例例例例如如如如，一一一一个个个个离离离离体体体体培培培培养养养养的的的的皮皮皮皮肤肤肤肤上上上上皮皮皮皮细细细细胞胞胞胞，保保保保持持持持为为为为上上上上皮皮皮皮细细细细胞而不转变为其他类型的细胞

14、。胞而不转变为其他类型的细胞。胞而不转变为其他类型的细胞。胞而不转变为其他类型的细胞。细细胞胞分分化化是是一一种种持持久久性性的的变变化化，发发生生在在生生物物体体的的整整个个生生命命进进程程之之中中，但但在在胚胚胎胎时时期期达达到到最最大大限度，成为最重要的过程之一。限度，成为最重要的过程之一。第十五页，讲稿共一百五十二页哦 多多多多细细细细胞胞胞胞动动动动物物物物个个个个体体体体在在在在发发发发育育育育过过过过程程程程中中中中，受受受受精精精精卵卵卵卵产产产产生生生生的的的的同同同同源源源源细细细细胞胞胞胞，在在在在形形态态、功功能能和和蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质合合合合成成成成等等等等三三

15、三三个个个个方面均出现很大的差异。方面均出现很大的差异。方面均出现很大的差异。方面均出现很大的差异。这这这这是是是是由由由由于于于于当当当当细细细细胞胞胞胞分分分分化化化化时时时时，某某某某一一一一类类类类型型型型细细细细胞胞胞胞仅仅仅仅有有有有某某某某些些些些基基基基因因因因被被被被激激激激活活活活，结结结结果果果果导导导导致致致致各各各各类类类类细细细细胞胞胞胞合合合合成成成成其其其其特特特特有有有有的的的的蛋蛋蛋蛋白质，以执行其不同的功能。白质，以执行其不同的功能。白质，以执行其不同的功能。白质，以执行其不同的功能。第十六页，讲稿共一百五十二页哦 近近近近年年年年来来来来，虽虽虽虽然然然

16、然已已已已从从从从细细细细胞胞胞胞和和和和分分分分子子子子水水水水平平平平上上上上来来来来研研研研究究究究发发发发育育育育生生生生物物物物学学学学，但但但但从从从从一一一一个个个个简简简简单单单单的的的的受受受受精精精精卵卵卵卵如如如如何何何何转转转转变变变变成成成成具具具具有有有有高高高高度度度度复杂性和结构性的胚胎，并未完全搞清楚。复杂性和结构性的胚胎，并未完全搞清楚。复杂性和结构性的胚胎，并未完全搞清楚。复杂性和结构性的胚胎，并未完全搞清楚。因因此此，阐阐明明细细胞胞的的分分化化机机制制对对了了解解个个体体发发育育、基基因因的的表表达达与与调调控控以以及及癌癌的的发发生生与与防防治治都都

17、具具有有重要意义。重要意义。第十七页，讲稿共一百五十二页哦 研研研研究究究究细细细细胞胞胞胞决决决决定定定定和和和和分分分分化化化化的的的的常常常常用用用用实实实实验验验验方方方方法法法法是是是是通通通通过过过过手手手手术术术术或或或或药药药药物物物物实实实实验验验验来来干干扰扰动动物物的的发发育育，从从所所导导致致的的异异常常结结果果来来推推断断和和验验证证正正常常的的作作用用机机制制及及发发育育过程，是阐明发育机制的主要途径。过程，是阐明发育机制的主要途径。第十八页，讲稿共一百五十二页哦 细细细细胞胞胞胞移移移移植植植植是是是是常常常常用用用用的的的的一一一一种种种种实实实实验验验验手手手

18、手段段段段，通通通通过过过过细细细细胞胞胞胞移移移移植植植植可可可可以以以以研研研研究究究究各各各各胚胚胚胚层层层层分分分分化化化化和和和和决决决决定定定定的的的的时时时时间间间间，研研研研究环境对细胞分化与决定的影响等。究环境对细胞分化与决定的影响等。究环境对细胞分化与决定的影响等。究环境对细胞分化与决定的影响等。第十九页，讲稿共一百五十二页哦 细胞决定和分化的关系：细胞决定和分化的关系：在在胚胚胎胎细细胞胞分分化化上上，决决定定先先于于分分化化，而而分分化化则则是是决决定定稳稳定定发发展展的的结结果果；决决定定是是细细胞胞预预先先做做出出了了发发育育的的选选择择，而而分分化化是是细细胞胞在

19、在形形形形态态态态、结结结结构、功能构、功能构、功能构、功能方面的稳定差异。方面的稳定差异。第二十页，讲稿共一百五十二页哦 决决决决定定定定和和和和分分分分化化化化两两两两者者者者都都都都是是是是生生生生命命命命运运运运行行行行过过过过程程程程，都都都都经经经经历历历历起起起起始始始始、发发发发展展展展、稳稳稳稳定定定定的的的的阶阶阶阶段段段段，是是是是细细细细胞胞胞胞发发发发育育育育的的的的综综综综合合合合反反反反应。应。应。应。在在在在发发发发育育育育遗遗遗遗传传传传学学学学上上上上，亲亲亲亲代代代代细细细细胞胞胞胞内内内内的的的的基基基基因因因因编编编编码码码码程程程程序序序序和和和和环

20、环环环境境境境指指指指令令令令限限限限定定定定了了了了胚胚胚胚胎胎胎胎细细细细胞胞胞胞决决决决定定定定和和和和分分分分化化化化进进进进程。程。程。程。第二十一页，讲稿共一百五十二页哦二、细胞分化的概念二、细胞分化的概念 细细细细胞胞胞胞分分分分化化化化(cell(cell(cell(cell differentiation)differentiation)differentiation)differentiation)是是是是指指指指在在在在个个个个体体体体发发发发育育育育过过过过程程程程中中中中细细细细胞胞胞胞之之之之间间间间产产产产生生生生形形形形态态态态结结结结构构构构、生生生生理理理理

21、功功功功能能能能和和和和生生生生物物物物化化化化学学学学特特特特性性性性稳稳稳稳定定定定差差差差异异异异的的的的过过过过程程程程。因因因因此此此此，常常常常将将将将细细细细胞胞胞胞的的的的形形形形态态态态结结结结构构构构、生生生生理理理理功功功功能能能能和和和和生生生生化化化化特特特特征征征征作作作作为为为为识识识识别别别别细细细细胞胞胞胞分分分分化的三项指标。化的三项指标。化的三项指标。化的三项指标。第二十二页，讲稿共一百五十二页哦 凡凡凡凡在在在在形形形形态态态态、结结结结构构构构、功功功功能能能能上上上上有有有有了了了了稳稳稳稳定定定定差差差差异异异异的的的的细细细细胞胞胞胞称称称称为为

22、为为分分分分化化化化细细细细胞胞胞胞(noble noble cells)cells)。受受受受精精精精卵卵卵卵是是是是它它它它们们们们共共共共同同同同的的的的母母母母细细细细胞胞胞胞，分分分分化化化化细细细细胞胞胞胞保保保保持持持持了了了了全全全全部部部部基基基基因因因因组组组组，分分分分化化化化程程程程度度度度决决决决定定定定其其其其可可可可逆逆逆逆程程程程度度度度，分分分分化化化化细细细细胞胞胞胞彼彼彼彼此此此此之之之之间间间间形形形形态态态态、结结结结构、功能的不同是由于其拥有不同的蛋白质。构、功能的不同是由于其拥有不同的蛋白质。构、功能的不同是由于其拥有不同的蛋白质。构、功能的不同是

23、由于其拥有不同的蛋白质。第二十三页，讲稿共一百五十二页哦 个个体体发发育育是是通通过过细细胞胞分分裂裂、细细胞胞分分化化和和细细胞胞死死亡亡三三种种生生命命活活动动实实现现的的。细细胞胞分分化化产产生生的的原原因因是是由由于于基基因因选选择择性性表表达达，即即基基因因的的差差异异导导致致了了形形态态、功功能能各各异异的的细细胞胞。因因此此，细细胞胞分分化化是是细细胞胞命命运运决决定定过过程程中中，基基因因组组基基因因循循序序差差次次（选择性选择性选择性选择性）表达的结果。）表达的结果。第二十四页，讲稿共一百五十二页哦 例例如如，红红细细胞胞呈呈两两面面凹凹的的圆圆饼饼状状，含含有有血血红红蛋蛋

24、白白，具具有有携携带带氧氧气气和和二二氧氧化化碳碳的的功功能能；肌肌细细胞胞呈呈柱柱形形和和梭梭形形，合合成成肌肌动动蛋蛋白白和和肌肌球球蛋白，具有收缩功能。蛋白，具有收缩功能。细细细细胞胞胞胞分分分分化化化化过过过过程程程程基基基基本本本本上上上上是是是是不不不不可可可可逆逆逆逆的的的的，因因因因此此此此个个个个体发育也是不可逆的。体发育也是不可逆的。体发育也是不可逆的。体发育也是不可逆的。第二十五页，讲稿共一百五十二页哦三、细胞分化的特点三、细胞分化的特点 （一）稳定性（一）稳定性 稳稳稳稳定定定定性性性性是是是是细细细细胞胞胞胞分分分分化化化化的的的的一一一一个个个个最最最最显显显显著著

25、著著的的的的特特特特点点点点。在在在在高高高高等等等等生生生生物物物物中中中中，一一一一旦旦旦旦分分分分化化化化启启启启动动动动，诱诱诱诱导导导导分分分分化化化化的的的的因因因因子子子子即即即即使使使使不不不不存存存存在在在在时时时时，分分分分化化化化仍仍仍仍可可可可继继继继续续续续进进进进行行行行，而而而而且且且且分分分分化化化化状状状状态态态态将将将将是是是是十十十十分稳定的，并能通过许多细胞世代。分稳定的，并能通过许多细胞世代。分稳定的，并能通过许多细胞世代。分稳定的，并能通过许多细胞世代。第二十六页，讲稿共一百五十二页哦 例例如如，神神经经细细胞胞在在机机体体的的整整个个生生命命过过程

26、程中中始始终终保保持持着着稳稳定定分分化化状状态态，而而不不再再进进行行分分裂裂；黑黑色色素素细细胞胞在在在在体体体体外外外外培培培培养养养养3030多多多多代代代代后后后后仍仍仍仍能能能能合合合合成成成成黑黑黑黑色色色色素素素素；离离离离体体体体培培培培养养养养的的的的上上上上皮皮皮皮细细细细胞胞胞胞，始始始始终终终终保保保保持持持持为为为为上上上上皮皮皮皮细细细细胞胞胞胞而而而而不不不不会会会会变成其他类型的细胞。变成其他类型的细胞。变成其他类型的细胞。变成其他类型的细胞。第二十七页，讲稿共一百五十二页哦 （二）可逆性（二）可逆性 细细胞胞分分化化是是一一个个相相对对稳稳定定和和持持久久的

27、的过过程程，不不会会自自发发的的逆逆转转，但但在在一一定定的的条条件件下下，高高度度分分化化的的细细胞胞可可以以重重新新分分裂裂而而回回到到胚胚胎胎性性细细胞胞状状态态，这这种种现现象象叫叫做做去去去去分分分分化化化化（dedifferentiationdedifferentiationdedifferentiationdedifferentiation）或或称称脱脱分分化，也称细胞分化的可逆性。化，也称细胞分化的可逆性。第二十八页，讲稿共一百五十二页哦 例例例例如如如如，正正正正常常常常分分分分化化化化的的的的细细细细胞胞胞胞在在在在射射射射线线线线、药药药药物物物物、毒毒毒毒物物物物等等等

28、等因因因因素素素素的的的的作作作作用用用用下下下下可可可可转转转转化化化化为为为为癌癌癌癌细细细细胞胞胞胞；人人的的皮皮肤肤基基底底层层细细胞胞在在离离体体培培养养时时，在在缺缺乏乏维维生生素素A A A A的的的的条条条条件件件件下下下下转转转转化化化化为为为为角角角角细细细细胞胞胞胞，在在富富含含维维生生素素A A A A的的条条件件下下则则分分化化为为分分泌粘液的粘膜上皮细胞或具有纤毛的上皮细胞。泌粘液的粘膜上皮细胞或具有纤毛的上皮细胞。第二十九页，讲稿共一百五十二页哦 无无无无论论论论动动动动物物物物还还还还是是是是植植植植物物物物，细细细细胞胞胞胞分分分分化化化化的的的的稳稳稳稳定定

29、定定性性性性是是是是普普普普遍遍遍遍的的的的，而而而而可可可可逆逆逆逆是是是是有有有有条条条条件件件件的的的的：分分分分化化化化的的的的逆逆逆逆转转转转只只只只发发发发生生生生于于于于具具具具有有有有增增增增殖殖殖殖能能能能力力力力的的的的组组组组织织织织中中中中；细细细细胞胞胞胞必必必必须须须须处处处处于于于于有有有有利利利利于于于于分分分分化化化化逆逆逆逆转转转转的的的的环环环环境境境境中中中中；分分分分化化化化能能能能力力力力的的的的逆逆逆逆转转转转必必必必须须须须具具具具有有有有相相相相应应应应的的的的遗遗遗遗传传传传物物物物质基础。质基础。质基础。质基础。第三十页，讲稿共一百五十二页

30、哦 （三）全能性（三）全能性 细细细细胞胞胞胞的的的的全全全全能能能能性性性性是是是是指指指指在在在在一一一一定定定定条条条条件件件件下下下下，细细细细胞胞胞胞表表表表达达达达其其其其全全全全部部部部遗遗遗遗传传传传信信信信息息息息，并并并并进进进进而而而而发发发发育育育育成成成成完完完完整整整整的的的的、能能能能够够够够充充充充分分分分分分分分化成为机体的能力。化成为机体的能力。化成为机体的能力。化成为机体的能力。第三十一页，讲稿共一百五十二页哦 WilmutWilmut等等等等的的的的克克克克隆隆隆隆羊羊羊羊实实实实验验验验，确确确确证证证证了了了了动动动动物物物物胚胚胚胚胎胎胎胎的的的的

31、生生生生长长长长、分分分分化化化化和和和和发发发发育育育育过过过过程程程程并并并并不不不不对对对对基基基基因因因因组组组组（除除除除了了了了免免免免疫疫疫疫球球球球蛋蛋蛋蛋白白白白和和和和T-T-T-T-细细胞胞受受体体基基因因）造造成成不不可可逆逆的的修修饰饰，在在发发育育过过程程中中已已分分化化的的体体细细胞胞核核中中仍仍具具有有与与受受精精卵卵相相同同的的核核等等价价性性或或基基因因组组连连续续性性。即即已已分分化化了了的的体体细细胞胞在在适适当当的的条条件件下下可可以以重重新编程，发育成新的个体。新编程，发育成新的个体。第三十二页，讲稿共一百五十二页哦 （四四）分分化化细细胞胞来来自自

32、共共同同的的母母细细胞胞受精卵，而后形成各层次的干细胞受精卵，而后形成各层次的干细胞 这这这这一一一一点点点点同同同同细细细细胞胞胞胞分分分分裂裂裂裂相相相相似似似似，但但但但细细细细胞胞胞胞分分分分化化化化形形形形成成成成的的的的子子子子细细细细胞胞胞胞在在在在形形形形态态态态、结结结结构构构构上上上上发发发发生生生生差差差差异异异异，这这这这是是是是由由由由于于于于基基基基因因因因的的的的选选选选择性表达造成细胞的分化。择性表达造成细胞的分化。择性表达造成细胞的分化。择性表达造成细胞的分化。第三十三页，讲稿共一百五十二页哦 （五）时间和空间上的分化（五）时间和空间上的分化 一一一一个个个个

33、细细细细胞胞胞胞在在在在不不不不同同同同的的的的发发发发育育育育的的的的阶阶阶阶段段段段中中中中可可可可以以以以有有有有不不不不同同同同的的的的形形形形态态态态和和和和功功功功能能能能，这这这这是是是是时时时时间间间间上上上上的的的的分分分分化化化化。同同同同源源源源细细细细胞胞胞胞一一一一旦旦旦旦分分分分化化化化，由由由由于于于于各各各各种种种种细细细细胞胞胞胞所所所所处处处处的的的的空空空空间间间间位位位位置置置置不不不不同同同同，其其其其环环环环境境境境也也也也不不不不一一一一样样样样，出出出出现现现现形形形形态态态态上上上上的的的的差差差差异异异异和和和和机机机机能能能能上上上上的的的

34、的分工，产生不同的细胞类型称为分工，产生不同的细胞类型称为分工，产生不同的细胞类型称为分工，产生不同的细胞类型称为空间上的分化。空间上的分化。空间上的分化。空间上的分化。第三十四页，讲稿共一百五十二页哦 时间和空间上分化的特点：时间和空间上分化的特点：单单单单细细细细胞胞胞胞生生生生物物物物只只只只有有有有时时时时间间间间上上上上的的的的分分分分化化化化，而而而而多多细细胞胞生物生物既有时间上的分化又有空间上的分化。既有时间上的分化又有空间上的分化。第三十五页，讲稿共一百五十二页哦 （六）普遍性（六）普遍性 细细细细胞胞胞胞分分分分化化化化是是是是一一一一种种种种普普普普遍遍遍遍存存存存在在在

35、在的的的的生生生生命命命命现现现现象象象象，在在在在整整整整个个个个个体发育中均有细胞分化活动。个体发育中均有细胞分化活动。个体发育中均有细胞分化活动。个体发育中均有细胞分化活动。第三十六页，讲稿共一百五十二页哦四、单细胞生物和多细胞生物的细胞分化四、单细胞生物和多细胞生物的细胞分化 （一）单细胞生物的细胞分化（一）单细胞生物的细胞分化 细细细细胞胞胞胞分分分分化化化化在在在在同同同同一一一一细细细细胞胞胞胞表表表表现现现现出出出出时时时时间间间间上上上上的的的的分分分分化化化化，如如如如噬噬噬噬菌菌菌菌体体体体的的溶溶菌菌型型和和溶溶原原型型，原原核核生生物物和和原原生生生生物物的的细细胞胞

36、多多型型性性等等。出出现现不不同同类类型型的的细细胞胞，有有的的是是发发育育的的需要，有的则是生存条件所决定。需要，有的则是生存条件所决定。第三十七页，讲稿共一百五十二页哦 如如如如黏黏菌菌（Dictyostelium Dictyostelium Dictyostelium Dictyostelium discoideumdiscoideumdiscoideumdiscoideum）是是是是一一一一种种种种短短短短杆杆杆杆状状状状单单单单细细细细胞胞胞胞生生生生物物物物，虽虽虽虽然然然然属属属属于于于于植植植植物物物物，但但但但其其其其变形体具有动物特征。变形体具有动物特征。变形体具有动物特征

37、。变形体具有动物特征。黏黏菌菌能能在在固固体体培培养养基基上上形形成成分分散散的的菌菌落落，在在正正常常营营养养条条件件下下，这这种种生生物物以以单单细细胞胞阿阿米米巴变形体巴变形体(myxamoebae)(myxamoebae)(myxamoebae)(myxamoebae)的形式生存。的形式生存。第三十八页，讲稿共一百五十二页哦 在在在在缺缺缺缺乏乏乏乏营营营营养养养养时时时时阿阿阿阿米米米米巴巴巴巴变变变变形形形形体体体体向向向向周周周周围围围围环环环环境境境境中中中中释释释释放放放放cAMP cAMP cAMP cAMP，cAMP cAMP cAMP cAMP 起起起起到到到到化化化化

38、学学学学吸吸吸吸引引引引剂剂剂剂的的的的作作作作用用用用，引引引引起起起起许许许许多多多多阿阿阿阿米米米米巴巴巴巴变变变变形形形形体体体体迁迁迁迁移移移移，聚聚聚聚合合合合成成成成一一一一个个个个能能能能运运运运动动动动的的的的，由由由由数数数数百百百百万万万万细细细细胞胞胞胞组组成成的的幼幼幼幼虫虫虫虫(slug)(slug)，然然然然后后后后再再再再分分分分化化化化成成成成由由由由头头头头和和和和柄柄柄柄组组组组成成成成的的的的子子实实体体，子子子子实实实实体体体体分分分分化化化化产产产产生生生生大大大大量量量量的的的的孢孢孢孢子子子子，孢孢子子分分散散到到含含有有营营养养的的环环境境中中

39、又又可可产产生生新新一一代代阿米巴样变形体阿米巴样变形体阿米巴样变形体阿米巴样变形体。第三十九页，讲稿共一百五十二页哦黏菌生活过程中的细胞分化第四十页，讲稿共一百五十二页哦 （二）多细胞生物的细胞分化（二）多细胞生物的细胞分化 多多多多细细细细胞胞胞胞生生生生物物物物的的的的细细细细胞胞胞胞不不不不但但但但有有有有时时时时间间间间、空空空空间间间间上上上上的的的的分分分分化化化化，表表表表现现现现在在在在一一一一个个个个生生生生物物物物体体体体的的的的前前前前端端端端和和和和后后后后端端端端、内内内内部部部部和和和和外外外外部部部部、背背背背面和腹面等部位，可以有不同的细胞。面和腹面等部位，可

40、以有不同的细胞。面和腹面等部位，可以有不同的细胞。面和腹面等部位，可以有不同的细胞。第四十一页，讲稿共一百五十二页哦 多多多多细细细细胞胞胞胞生生生生物物物物体体体体的的的的发发发发育育育育是是是是从从从从受受受受精精精精卵卵卵卵开开开开始始始始，雌雌雌雌性性性性个个个个体体体体产产产产生生生生的的的的卵卵卵卵细细细细胞胞胞胞，其其其其中中中中含含含含很很很很多多多多细细细细胞胞胞胞质质质质，雄雄雄雄性性性性个个个个体体体体产产产产生生生生的的的的精精精精子子子子则则则则主主主主要要要要提提提提供供供供细细细细胞胞胞胞核核核核（雄雄雄雄原原原原核核核核），雄雄雄雄原原原原核核核核很很很很快快快

41、快和和和和卵卵卵卵细细细细胞胞胞胞内内内内膨膨膨膨大大大大的的的的雌雌雌雌原原原原核核核核融融融融合合合合，经过受精，然后进行分裂，细胞数量不断增加。经过受精，然后进行分裂，细胞数量不断增加。经过受精，然后进行分裂，细胞数量不断增加。经过受精，然后进行分裂，细胞数量不断增加。第四十二页，讲稿共一百五十二页哦 先先先先形形形形成成成成实实实实心心心心结结结结构构构构的的的的桑桑桑桑椹椹椹椹胚胚胚胚，随随着着分分裂裂，细细胞胞迁迁移移，在在桑桑椹椹胚胚内内逐逐渐渐出出现现空空腔腔，形形成成中中空空结结构构的的囊囊胚胚。在在在在这这这这一一一一阶阶阶阶段段段段明明明明显显显显地地地地可可可可以以以以

42、区区区区分分分分出出出出不不不不同同同同的的的的两两两两类类类类细细细细胞胞胞胞，在在在在人人人人类类类类为为为为滋滋滋滋养养养养层层层层细细细细胞胞胞胞和和和和内内内内细细细细胞胞胞胞团团团团。到到到到原原原原肠肠肠肠胚阶段，因细胞重新排列，三个胚层开始形成。胚阶段，因细胞重新排列，三个胚层开始形成。胚阶段，因细胞重新排列，三个胚层开始形成。胚阶段，因细胞重新排列，三个胚层开始形成。第四十三页，讲稿共一百五十二页哦 随随着着细细胞胞所所处处的的位位置置发发生生改改变变和和微微环环境境的的变变化化，将将来来发发育育成成的的组组织织、器器官官也也就就确确定定下下来来，其其中中外外胚胚层层将将分分

43、化化发发育育成成表表皮皮、神神经经组组织织等等；中中胚胚层层发发育育成成为为真真皮皮、骨骨骼骼、肌肌肉肉、心心脏脏、血血管管和和血血细细胞胞、结结缔缔组组织织等等；内内胚胚层层发发育育成成肺肺、肝、胰、消化道上皮及其附属器官等。肝、胰、消化道上皮及其附属器官等。第四十四页，讲稿共一百五十二页哦 因因因因此此此此，个个个个体体体体发发发发育育育育是是是是通通通通过过过过分分分分化化化化实实实实现现现现的的的的，细细细细胞胞胞胞分分分分化化化化是是是是多多多多细细细细胞胞胞胞生生生生物物物物个个个个体体体体形形形形态态态态发发发发生生生生的的的的基基基基础础础础。细细细细胞胞胞胞分分分分化化化化是

44、是是是基基基基因因因因选选选选择择择择性性性性表表表表达达达达的的的的结结结结果果果果。基基基基因因因因的的的的表表表表达达达达需需需需要要要要一一一一定定定定的的的的条条条条件件件件，细胞分化也有其环境因素。细胞分化也有其环境因素。细胞分化也有其环境因素。细胞分化也有其环境因素。第四十五页，讲稿共一百五十二页哦 一一一一般般般般说说说说来来来来，低低低低等等等等生生生生物物物物及及及及植植植植物物物物体体体体比比比比较较较较容容容容易易易易受受受受外外外外界界界界环环环环境境境境的的的的影影影影响响响响；而而而而高高高高等等等等动动动动物物物物则则则则因因因因其其其其胚胚胚胚胎胎胎胎发发发发

45、育育育育的的的的外外外外环环环环境境境境以以以以及及及及成成成成体体体体发发发发育育育育的的的的内内内内环环环环境境境境比比比比较较较较稳稳稳稳定定定定，所所所所以以以以细细细细胞胞胞胞的的的的分分分分化化化化更多地由基因直接支配。更多地由基因直接支配。更多地由基因直接支配。更多地由基因直接支配。第四十六页，讲稿共一百五十二页哦 哺乳动物早期发育期间细胞分化的主要阶段哺乳动物早期发育期间细胞分化的主要阶段第四十七页，讲稿共一百五十二页哦 第二节第二节 细胞分化的潜能细胞分化的潜能 一、全能性的细胞一、全能性的细胞 二、胚胎细胞的分化潜能二、胚胎细胞的分化潜能 三、体细胞的分化潜能三、体细胞的分

46、化潜能第四十八页，讲稿共一百五十二页哦一、全能性的细胞一、全能性的细胞 细胞的细胞的细胞的细胞的全能性全能性全能性全能性（totipotencytotipotencytotipotencytotipotency）是指一个细胞）是指一个细胞）是指一个细胞）是指一个细胞在一定条件下具有发育成完整个体的能力，具有在一定条件下具有发育成完整个体的能力，具有在一定条件下具有发育成完整个体的能力，具有在一定条件下具有发育成完整个体的能力，具有这种能力的细胞称为全能性细胞。一个全能性细这种能力的细胞称为全能性细胞。一个全能性细这种能力的细胞称为全能性细胞。一个全能性细这种能力的细胞称为全能性细胞。一个全能性

47、细胞，具有表达其基因组中任何一种基因的能力，胞，具有表达其基因组中任何一种基因的能力，胞，具有表达其基因组中任何一种基因的能力，胞，具有表达其基因组中任何一种基因的能力，亦即能分化为该种生物体内任何一种类型的细胞。亦即能分化为该种生物体内任何一种类型的细胞。亦即能分化为该种生物体内任何一种类型的细胞。亦即能分化为该种生物体内任何一种类型的细胞。第四十九页，讲稿共一百五十二页哦 理理理理论论论论上上上上讲讲讲讲，每每每每个个个个具具具具有有有有完完完完整整整整基基基基因因因因组组组组的的的的细细细细胞胞胞胞，包包包包括括括括生生生生殖殖殖殖细细细细胞胞胞胞和和和和体体体体细细细细胞胞胞胞，都都都

48、都应应应应该该该该是是是是全全全全能能能能性性性性的的的的，但但但但实实实实际际际际不不不不然，往往体细胞表达基因的能力比性细胞要低得多。然，往往体细胞表达基因的能力比性细胞要低得多。然，往往体细胞表达基因的能力比性细胞要低得多。然，往往体细胞表达基因的能力比性细胞要低得多。第五十页，讲稿共一百五十二页哦 生生殖殖细细胞胞，尤尤其其是是卵卵细细胞胞，尽尽管管其其分分化化程程度度很很高高，仍仍然然具具有有较较大大的的潜潜在在全全能能性性，在在某某些些条条件件下下可可进进行行孤孤雌雌生生殖殖，由由一一个个卵卵细细胞胞分化成所有各种类型的细胞。分化成所有各种类型的细胞。第五十一页，讲稿共一百五十二页

49、哦 两两两两性性性性生生生生殖殖殖殖细细细细胞胞胞胞的的的的结结结结合合合合产产产产物物物物受受受受精精精精卵卵卵卵则则表表现现出出最最高高的的全全能能性性，任任何何一一个个生生物物体体（无无性性繁繁殖殖后后代代除除外外）都都由由合合子子起起源源，由由此此，个个体体中中的的每每一一个个形形态态和和功功能能各各异异的的细细胞胞都都是是合合子子产生后代的分化产产生后代的分化产物。物。第五十二页，讲稿共一百五十二页哦二、胚胎细胞的分化潜能二、胚胎细胞的分化潜能 在在在在机机机机体体体体的的的的整整整整个个个个生生生生命命命命过过过过程程程程中中中中都都都都有有有有细细细细胞胞胞胞分分分分化化化化活活

50、活活动动动动现现现现象象象象，而而而而在在在在胚胚胚胚胎胎胎胎期期期期细细细细胞胞胞胞分分分分化化化化活活活活动动动动最最最最典典典典型型型型。多多多多细细细细胞胞胞胞生生生生物物物物体体体体来来来来源源源源于于于于一一一一个个个个受受受受精精精精卵卵卵卵，经经经经过过过过卵卵卵卵裂裂裂裂到到到到8 8 8 8个细胞前的阶段，细胞基本是个细胞前的阶段，细胞基本是个细胞前的阶段，细胞基本是个细胞前的阶段，细胞基本是全能性全能性全能性全能性的。的。第五十三页，讲稿共一百五十二页哦 当当当当囊囊囊囊胚胚胚胚和和和和三三三三胚胚胚胚层层层层形形形形成成成成之之之之后后后后，随随随随着着着着细细细细胞胞