细胞生物学细胞分化.ppt

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1、Human:1014 cells,200 cell types细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化l掌握：掌握：细胞分化细胞分化的基本概念、一般规律和潜的基本概念、一般规律和潜能；能；细胞决定细胞决定的基本概念和特征。的基本概念和特征。l熟悉：熟悉：细胞分化的影响因素。细胞分化的影响因素。l了解：了解：细胞分化与基因表达调控、细胞分化细胞分化与基因表达调控、细胞分化与肿瘤。与肿瘤。细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化一、细胞分化的概念一、细胞分化的概念About the concept of cell differentiation精子精子卵卵受精卵受精卵分化分化新个体新个体发发 育育细胞生物

2、学细胞分化细胞生物学细胞分化细胞分化（细胞分化（celldifferentiation）：）：是指是指同一同一来源来源的细胞经过分裂的细胞经过分裂逐渐逐渐在形态结构、生理功能和在形态结构、生理功能和蛋白质等方面产生蛋白质等方面产生稳定性差异稳定性差异的过程。的过程。识别细胞分化的三项指标：识别细胞分化的三项指标：形态结构形态结构、生理功能生理功能、生化特征生化特征。细胞分化的主要标志（关键）细胞分化的主要标志（关键）：细胞内开始合细胞内开始合成新的特异性蛋白质成新的特异性蛋白质（如：角蛋白、肌球蛋白、（如：角蛋白、肌球蛋白、肌动蛋白）。肌动蛋白）。细胞分化的本质细胞分化的本质：由于由于基因选择

3、性表达（基因基因选择性表达（基因差别表达，差别表达，Gene differentiated expressGene differentiated express）合成合成特异性蛋白质，导致形态、结构和功能各异的细胞特异性蛋白质，导致形态、结构和功能各异的细胞的出现。的出现。细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化（一）细胞分化的稳定性（一）细胞分化的稳定性（stability）二、细胞分化的一般规律二、细胞分化的一般规律细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化实验：实验：离体培养的皮肤上皮细胞，传代后仍保持为上皮细胞离体培养的皮肤上皮细胞，传代后仍保持为上皮细胞黑色素细胞体外培养黑色素细胞体外培养30

4、30多代后，仍能合成黑色素颗粒多代后，仍能合成黑色素颗粒 稳定性是细胞分化最显著的特点，稳定性是细胞分化最显著的特点，是个体生命是个体生命活动的活动的基础基础。已分化的细胞在形态结构和功能上保持已分化的细胞在形态结构和功能上保持稳定。稳定。（一）细胞分化的稳定性（一）细胞分化的稳定性（二）细胞分化的可逆性（二）细胞分化的可逆性二、细胞分化的一般规律二、细胞分化的一般规律细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化去分化去分化（一）细胞分化的稳定性（一）细胞分化的稳定性（二）细胞分化的可逆性（二）细胞分化的可逆性1、去分化、去分化二、细胞分化的一般规律二、细胞分化的一般规律细胞生物学细胞分化细胞生物学细

5、胞分化 某些特殊条件下，已经分化的细胞可以发生某些特殊条件下，已经分化的细胞可以发生逆转逆转，回复到原回复到原未分化状态未分化状态的现象，称为的现象，称为去分化去分化（dedifferentiationdedifferentiation）或脱分化或脱分化 。细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化去分化去分化再分化再分化转分化转分化（一）细胞分化的稳定性（一）细胞分化的稳定性（二）细胞分化的可逆性（二）细胞分化的可逆性1、去分化、去分化2、转分化、转分化二、细胞分化的一般规律二、细胞分化的一般规律细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化已经分化的细胞可从已经分化的细胞可从一种分化状态一种分化状态变为变

6、为另一种分化状另一种分化状态态的现象，称为的现象，称为转分化（转分化（transdifferentiation）。）。无论是动物还是植物，细胞分化的无论是动物还是植物，细胞分化的稳定性是普稳定性是普遍存在的遍存在的，而分化的，而分化的可逆性（转分化、去分化）可逆性（转分化、去分化）是有条件的是有条件的。（一）细胞分化的稳定性（一）细胞分化的稳定性（二）细胞分化的可逆性（二）细胞分化的可逆性（三）细胞分化基因调节的保守性（三）细胞分化基因调节的保守性二、细胞分化的一般规律二、细胞分化的一般规律细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化Engrailed-1Engrailed-1基因敲除基因敲除实验实验

7、1：缺乏小脑缺乏小脑实验实验2：Engrailed-1Engrailed-1基因敲除基因敲除输入果蝇的输入果蝇的Engrailed-1Engrailed-1同源蛋白同源蛋白小脑发育小脑发育（一）细胞分化的稳定性（一）细胞分化的稳定性（二）细胞分化的可逆性（二）细胞分化的可逆性（三）细胞分化（三）细胞分化基因调节的保守性基因调节的保守性二、细胞分化的一般规律二、细胞分化的一般规律细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化证明：证明：不同动物不同动物的同源蛋白，特别是的同源蛋白，特别是同源调节蛋白同源调节蛋白，在，在结构、功能及生化反应上具有一定的结构、功能及生化反应上具有一定的相似性相似性。（一）细胞

8、分化的稳定性（一）细胞分化的稳定性（二）细胞分化的可逆性（二）细胞分化的可逆性（三）细胞分化基因调节的保守性（三）细胞分化基因调节的保守性（四）细胞分化的时空性（四）细胞分化的时空性二、细胞分化的一般规律二、细胞分化的一般规律细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化细胞分化的空间性：细胞分化的空间性：指同一种细胞的后代，由于各种细胞所指同一种细胞的后代，由于各种细胞所处的空间位置不同，其环境也不一样，可以有不同的形态结构处的空间位置不同，其环境也不一样，可以有不同的形态结构和功能。和功能。细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化细胞分化的时间性：细胞分化的时间性：指一个细胞在不同的发育阶段细胞可指一个

9、细胞在不同的发育阶段细胞可以有不同的形态结构和功能。以有不同的形态结构和功能。血细胞的发生血细胞的发生细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化三、细胞分化的生物学意义三、细胞分化的生物学意义增殖增殖增殖增殖细胞分化是个体发育的基础。细胞分化是个体发育的基础。胚胎发育过程中胚胎发育过程中产生不同组织器官形成新的个体。产生不同组织器官形成新的个体。胚后发育中胚后发育中产生特定类型细胞补充组织损失的细胞。产生特定类型细胞补充组织损失的细胞。细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化细胞决定细胞决定（celldetermination）：）：个体发育过个体发育过程中，细胞在程中，细胞在发生发生可识别的形态变化之

10、前就已确定可识别的形态变化之前就已确定了未来的发育命运了未来的发育命运，这种细胞，这种细胞预先作出的分化选择预先作出的分化选择，称为细胞决定。称为细胞决定。一、细胞决定与细胞分化一、细胞决定与细胞分化1、概念、概念细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化细胞决定的时间：细胞决定的时间：胚胎发育早期胚胎发育早期细胞决定是早期发育事件细胞决定是早期发育事件在胚胎三胚层期，在细胞之间出现可识别的在胚胎三胚层期，在细胞之间出现可识别的形态和功能差异以前，各器官的预定区已经确定，形态和功能差异以前，各器官的预定区已经确定，每个预定区决定了它只能按一定的规律发育分化每个预定区决定了它只能按一定的规律发育分化成

11、特定的组织、器官和系统。成特定的组织、器官和系统。一、细胞决定与细胞分化一、细胞决定与细胞分化1、概念、概念细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化 二、细胞决定的特征二、细胞决定的特征 1、细胞决定的稳定性、细胞决定的稳定性2 2、细胞决定的可遗传性、细胞决定的可遗传性3 3、细胞决定的可逆性、细胞决定的可逆性表皮表皮脑脑表皮表皮表皮表皮表皮表皮脑脑细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化 二、细胞决定的特征二、细胞决定的特征 1、细胞决定的、细胞决定的稳定性稳定性 两栖类在早晚原肠胚之间开始细胞决定；一但决定后，即使外两栖类在早晚原肠胚之间开始细胞决定；一但决定后，即使外界因素改变，细胞仍按照已经

12、决定的方向分化。界因素改变，细胞仍按照已经决定的方向分化。细胞决定细胞决定先于先于细胞分化并细胞分化并制约制约着细胞分化的方向。着细胞分化的方向。原肠胚晚期原肠胚晚期原肠胚早期原肠胚早期细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化 二、细胞决定的特征二、细胞决定的特征 1、细胞决定的稳定性、细胞决定的稳定性2 2、细胞决定的可遗传性、细胞决定的可遗传性果蝇是分化研究的重要模型动物，果蝇是分化研究的重要模型动物，成虫盘成虫盘是幼虫是幼虫体内体内已决定的尚未分化已决定的尚未分化的细胞团，在幼虫阶段这些细的细胞团，在幼虫阶段这些细胞群无明显形态差异；在变态期，胞群无明显形态差异；在变态期，不同部位的成虫盘不

13、同部位的成虫盘分别向着一定方向分化分别向着一定方向分化，逐渐发育为果蝇的腿、翅、逐渐发育为果蝇的腿、翅、触角等相应的成体结构。触角等相应的成体结构。果蝇成虫盘细胞的移植实验果蝇成虫盘细胞的移植实验 成虫盘细胞的成虫盘细胞的决定决定稳定稳定并可并可被遗传被遗传。这种。这种稳定性稳定性和和遗传性遗传性不受不受增殖代数影响而改变。增殖代数影响而改变。细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化 二、细胞决定的特征二、细胞决定的特征 1、细胞决定的稳定性、细胞决定的稳定性2 2、细胞决定的可遗传性、细胞决定的可遗传性3 3、细胞决定的、细胞决定的可逆性可逆性 细胞决定的实质：细胞决定的实质：细胞在接受细胞在接

14、受某种指令或信号分子某种指令或信号分子后，后，特定基因激活或抑制特定基因激活或抑制，表现出，表现出稳定的印记存储于基因组中稳定的印记存储于基因组中。关系：关系：细胞决定细胞决定先于先于细胞分化细胞分化，并，并制约制约着细胞分化的着细胞分化的方向。方向。（一）（一）卵细胞质卵细胞质对早期胚胎细胞决定的影响对早期胚胎细胞决定的影响在胚胎早期发育过程中，细胞质中某些物质成在胚胎早期发育过程中，细胞质中某些物质成分的分布有区域性，胞质成分不均质。分的分布有区域性，胞质成分不均质。三、细胞决定的机制及调节三、细胞决定的机制及调节细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化细胞分裂时胞质成分细胞分裂时胞质成分（决

15、定子）（决定子）呈不均等分配呈不均等分配到子细胞中，这种不均一性胞质成分可以调控细胞到子细胞中，这种不均一性胞质成分可以调控细胞核基因的表达，在一定程度上决定细胞的早期分化。核基因的表达，在一定程度上决定细胞的早期分化。五、细胞决定的机制及调节五、细胞决定的机制及调节细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化（一）（一）卵细胞质卵细胞质对早期胚胎细胞决定的影响对早期胚胎细胞决定的影响（二）细胞决定与发育阶段（二）细胞决定与发育阶段特异基因表达特异基因表达细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化骨骼肌细胞发育：骨骼肌细胞发育：（1）体节细胞出现细胞决定（分化方向），分化为成肌细胞；）体节细胞出现细胞决定（

16、分化方向），分化为成肌细胞；（2）成肌细胞向胚胎肢芽迁移并保持增殖能力；）成肌细胞向胚胎肢芽迁移并保持增殖能力；（3）成肌细胞停止分裂，彼此融合成多核体细胞（或肌管），伴）成肌细胞停止分裂，彼此融合成多核体细胞（或肌管），伴随细胞融合的出现，对骨骼肌发育随细胞融合的出现，对骨骼肌发育及其功能有关的各种肌细胞特及其功能有关的各种肌细胞特异基因的表达使其分化为成熟的骨骼肌细胞。异基因的表达使其分化为成熟的骨骼肌细胞。细胞决定从细胞决定从本质上本质上讲是发育阶段讲是发育阶段特异基因表达特异基因表达的结果。的结果。细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化细胞分化的普遍规律：细胞分化的普遍规律：全能全能多能

17、多能单能单能1、全能性细胞全能性细胞 （totipotent celltotipotent cell）：具有发育为一个具有发育为一个完整个体的能力的细胞。完整个体的能力的细胞。哺乳类在形成哺乳类在形成囊胚以前囊胚以前的细胞前（的细胞前（8-168-16细胞期）均为全能性细胞期）均为全能性 。细胞分化从细胞分化从囊胚囊胚开始。开始。受精卵受精卵桑椹胚桑椹胚一、在发育过程中细胞潜能逐渐变窄一、在发育过程中细胞潜能逐渐变窄细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化囊胚囊胚细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化2 2、多能性细胞、多能性细胞（pluripotent cellpluripotent cell）：

18、在胚胎发育的）：在胚胎发育的三三胚层形成后胚层形成后，细胞的分化潜能受到限制，仅能向，细胞的分化潜能受到限制，仅能向本胚层本胚层组织和器官分化发育组织和器官分化发育的细胞。（胚胎干细胞，胚胎生殖的细胞。（胚胎干细胞，胚胎生殖细胞）细胞）3 3、单能性细胞、单能性细胞（unipotency cellunipotency cell）：经过器官发生，各）：经过器官发生，各种组织细胞在形态上特化、功能上专一化，形成单能性种组织细胞在形态上特化、功能上专一化，形成单能性细胞。（上皮基底层干细胞、肌肉中成肌细胞等）细胞。（上皮基底层干细胞、肌肉中成肌细胞等）一、在发育过程中细胞潜能逐渐变窄一、在发育过程中

19、细胞潜能逐渐变窄疏松结缔组织疏松结缔组织致密结缔组织致密结缔组织中胚层中胚层软骨软骨骨骨肌肉肌肉形成血的组织形成血的组织髓样组织髓样组织淋巴组织淋巴组织泌尿生殖系统泌尿生殖系统受受精精卵卵卵卵裂裂分分化化外胚层外胚层神经管神经管表皮表皮腺腺脑脑脊髓脊髓毛、齿毛、齿甲、爪甲、爪内胚层内胚层呼吸系统上皮呼吸系统上皮消化道上皮消化道上皮胰胰肝肝腺腺甲状腺甲状腺甲状旁腺甲状旁腺外胚层外胚层中胚层中胚层内胚层内胚层细胞决定是细胞决定是细胞分化潜能逐渐受限细胞分化潜能逐渐受限的过程。的过程。细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化随着随着分化程度的提高分化程度的提高，细胞，细胞分裂能力逐渐下降分裂能力逐渐下降

20、。高度高度分化的细胞往往不再发生分裂。分化的细胞往往不再发生分裂。随着随着分化程度的提高分化程度的提高，细胞，细胞对环境因子的反应能力也对环境因子的反应能力也逐渐下降逐渐下降。一、在发育过程中细胞潜能逐渐变窄一、在发育过程中细胞潜能逐渐变窄 高等动物在胚胎发育过程中，细胞的全能性高等动物在胚胎发育过程中，细胞的全能性逐渐受到限制最后成为终末分化细胞。逐渐受到限制最后成为终末分化细胞。细胞核却始终保持着其分化的全能性细胞核却始终保持着其分化的全能性，称为，称为全全能性细胞核能性细胞核（totitotipotent nucleuspotent nucleus）。细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化

21、三、细胞分化的潜能与细胞决定三、细胞分化的潜能与细胞决定（一）在发育过程中细胞潜能逐渐变窄（一）在发育过程中细胞潜能逐渐变窄（二）分化细胞细胞核的全能性（二）分化细胞细胞核的全能性 细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化v“细胞核全能性细胞核全能性”研究历史研究历史19381938年年汉斯汉斯-施佩曼提出设想施佩曼提出设想从发育后期的胚胎取出细胞核，将其移植到从发育后期的胚胎取出细胞核，将其移植到卵子中。卵子中。19511951年年利从青蛙的后期胚胎细胞中取出细胞核移植获得蝌蚪和成体蛙。利从青蛙的后期胚胎细胞中取出细胞核移植获得蝌蚪和成体蛙。19631963年年我国童第周以金鱼作为材料，鱼类胚胎

22、细胞核移植技术获得成功。我国童第周以金鱼作为材料，鱼类胚胎细胞核移植技术获得成功。19641964年年英国科学家格登利用英国科学家格登利用爪蟾细胞核移植爪蟾细胞核移植实验证明了实验证明了体细胞核的全能性体细胞核的全能性。19811981年年卡尔卡尔-伊尔门泽和彼得伊尔门泽和彼得-霍佩利用霍佩利用鼠胚胎细胞鼠胚胎细胞培育出发育正常的小鼠。培育出发育正常的小鼠。19841984年年施特恩施特恩-维拉德森用取自羊的未成熟胚胎细胞克隆出一只活产羊。维拉德森用取自羊的未成熟胚胎细胞克隆出一只活产羊。19891989年年维拉德森获得连续移核二代的克隆牛。维拉德森获得连续移核二代的克隆牛。19941994年

23、年尼尔尼尔-菲尔斯特用发育到至少有菲尔斯特用发育到至少有120120个细胞的晚期胚胎克隆牛。个细胞的晚期胚胎克隆牛。细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化Dolly的标本和伊恩博士DollyDolly：1996.7.5.1996.7.5.世界上第一只克隆羊世界上第一只克隆羊DollyDolly由英国爱丁由英国爱丁堡大学的伊恩博士研制成功，堡大学的伊恩博士研制成功，2003.2.14.2003.2.14.由于肺结核而由于肺结核而被安乐死，它的标本于被安乐死，它的标本于20032003年年4 4月月9 9日陈列于苏格兰首都日陈列于苏格兰首都爱丁堡国家博物馆。爱丁堡国家博物馆。遗传物质主要存在于细胞核

24、中遗传物质主要存在于细胞核中已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性20072007年年 美国科学家利用细胞核转移技术成功克隆出猕猴胚胎美国科学家利用细胞核转移技术成功克隆出猕猴胚胎。细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化日本神户市的科学家表示，他们利用从冷冻了日本神户市的科学家表示，他们利用从冷冻了1616年的老鼠尸体上提取大脑细胞，成功地使它年的老鼠尸体上提取大脑细胞，成功地使它“死而复生死而复生”。这项克隆技术有望克隆出已经灭绝的生这项克隆技术有望克隆出已经灭绝的生物甚至逝去的死者，但同时也引发了巨大的物甚至逝去的死者，但同时也引发了巨大的科学伦理争议。科学

25、伦理争议。韩国：成功克隆首批转基因荧光狗韩国：成功克隆首批转基因荧光狗20092009、4 4、2727 细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化持家基因（持家基因（housekeepinggene）：）：持家基因（持家基因（housekeeping genehousekeeping gene）：维持细胞基本活动所：维持细胞基本活动所必需的基因。必需的基因。持家蛋白：持家蛋白：由持家基因（由持家基因（housekeeping genehousekeeping gene）表达，存）表达，存在于在于所有分化类型的细胞中，所有分化类型的细胞中，维持细胞生存所必需的维持细胞生存所必需的基本基本蛋白，蛋白，

26、如细胞骨架蛋白、膜蛋白、染色质的组蛋白、核糖如细胞骨架蛋白、膜蛋白、染色质的组蛋白、核糖体蛋白等。体蛋白等。奢侈基因（奢侈基因（luxurygene）：）：奢侈基因奢侈基因 （luxury geneluxury gene）：编码组织细胞特异性蛋白的：编码组织细胞特异性蛋白的基因，其产物对细胞的生存无直接影响，但对细胞的分化、基因，其产物对细胞的生存无直接影响，但对细胞的分化、决定细胞的特异性方面起重要作用。决定细胞的特异性方面起重要作用。奢侈蛋白：奢侈蛋白：由奢侈基因编码，仅存在与由奢侈基因编码，仅存在与特定的分化细胞中特定的分化细胞中，赋予分化细胞不同特征的特异性蛋白，如红细胞中的血红赋予分

27、化细胞不同特征的特异性蛋白，如红细胞中的血红蛋白、皮肤表皮细胞中的角蛋白、肌细胞中的肌动蛋白和蛋白、皮肤表皮细胞中的角蛋白、肌细胞中的肌动蛋白和肌球蛋白。肌球蛋白。第四节第四节 基因与细胞分化基因与细胞分化细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化细细胞胞核核细细胞胞质质环环境境因因素素细胞间的相互作用细胞间的相互作用激激素素细胞外因素细胞外因素细胞内因素细胞内因素第五节第五节 影响细胞分化的因素影响细胞分化的因素 细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化第五节第五节 影响细胞分化的因素影响细胞分化的因素 一、细胞内因素一、细胞内因素（一）细胞核：基因的特异性表达（一）细胞核：基因的特异性表达（二）细胞

28、质：调控特异性基因表达（二）细胞质：调控特异性基因表达细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化生物个体的生长发育离不开环境，环境中的生物个体的生长发育离不开环境，环境中的物理、物理、化学因子化学因子等往往以提供信号的方式影响机体的细胞分等往往以提供信号的方式影响机体的细胞分化。化。如：如：如豚鼠的孕期为如豚鼠的孕期为68d68d，如果在妊娠，如果在妊娠181828d28d给母给母鼠增温度鼠增温度3 34141小时，胎鼠脑重可减轻小时，胎鼠脑重可减轻1010。二、细胞外因素二、细胞外因素（一）环境因素（一）环境因素细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化1、诱导诱导胚胎诱导（胚胎诱导（embryonic

29、 inductionembryonic induction）：）：胚胎发胚胎发育育特定阶段，一部分细胞对特定阶段，一部分细胞对邻近细胞邻近细胞产生影响，产生影响，并并决定其分化方向决定其分化方向的作用，称为的作用，称为胚胎诱导胚胎诱导。胚胎诱导可发生在胚胎诱导可发生在不同胚层不同胚层之间，也可以发生在之间，也可以发生在同同一胚层不同区域之间一胚层不同区域之间。中胚层首先开始独立分化中胚层首先开始独立分化，再促进内胚层、外胚层，再促进内胚层、外胚层向着各自相应的组织器官分化。向着各自相应的组织器官分化。二、细胞外因素二、细胞外因素（二）细胞间的相互作用（二）细胞间的相互作用（1）诱导具有层次）诱

30、导具有层次初级诱导初级诱导次级诱导次级诱导三级诱导三级诱导举例：举例：眼球发育过程的多级诱导作用眼球发育过程的多级诱导作用1 1）胚胎诱导的特点：）胚胎诱导的特点：细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化中胚层中胚层脊索脊索诱导诱导外胚层外胚层细胞向神经方向分化，细胞向神经方向分化，神经板神经板产生，产生，这是这是初级诱导初级诱导；神经管神经管形成后，形成后，诱导诱导其外表面覆盖的其外表面覆盖的外胚层外胚层形成形成眼晶状体眼晶状体，这是这是次级诱导次级诱导；晶状体晶状体进一步进一步诱导诱导其外面的其外面的外胚层外胚层形成形成角膜角膜，这是，这是三级诱导三级诱导。

31、（1）诱导具有层次）诱导具有层次（2）诱导有区域特异性和遗传特异性）诱导有区域特异性和遗传特异性区域特异性：区域特异性：同样类型的细胞，发育时期不同样类型的细胞，发育时期不同、同、位置不同位置不同，诱导，诱导不同基因的选择性表达不同基因的选择性表达，表现出区域特异性。表现出区域特异性。细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化1)1)胚胎诱导的特点胚胎诱导的特点:实验实验1 1：将鸡胚不同部位的表皮和不同部位的间质分将鸡胚不同部位的表皮和不同部位的间质分离后，再按不同方式组合。离后，再按不同方式组合。间质对表皮的分化具指令性作间质对表皮的分化具指令性作用；外胚层具有分化成羽毛、用；外胚层具有分化成羽

32、毛、鳞片或其他皮肤衍生物的潜能。鳞片或其他皮肤衍生物的潜能。结论：同一类型的外胚层根据结论：同一类型的外胚层根据中胚层所取的区域发育。中胚层所取的区域发育。Figure6.7Regional specificity of induction.When cells from different regions of the dermis(mesenchyme)are recombined with the epidermis(epithelium)in the chick,the type of cutaneous structure made by the epidermal epitheli

33、um is determined by the original source of the mesenchyme.(After Saunders1980.)（1）诱导具有层次）诱导具有层次（2）诱导有区域特异性和遗传特异性）诱导有区域特异性和遗传特异性细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化1 1）胚胎诱导的特点胚胎诱导的特点:遗传特异性遗传特异性:不同类型的细胞，胚胎诱导时受自不同类型的细胞，胚胎诱导时受自身基因组的影响，表现出遗传特异性。身基因组的影响，表现出遗传特异性。蝾螈：平衡器，牙齿蝾螈：平衡器，牙齿蝌蚪：吸盘，无牙齿蝌蚪：吸盘，无牙齿细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化（二）细胞间的

34、相互作用与位置效应（二）细胞间的相互作用与位置效应2、细胞抑制、细胞抑制细胞抑制（细胞抑制（cell inhibitioncell inhibition）：在胚胎发育）：在胚胎发育过程中，已分化的细胞抑制邻近细胞进行相同分过程中，已分化的细胞抑制邻近细胞进行相同分化而产生的化而产生的负反馈调节作用负反馈调节作用。1、胚胎诱导、胚胎诱导细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化（二）细胞间的相互作用与位置效应（二）细胞间的相互作用与位置效应2、细胞抑制、细胞抑制1、胚胎诱导、胚胎诱导3、细胞识别与黏合、细胞识别与黏合同类细胞具有同类细胞具有特异性特异性相互识别和黏合的能力。相互识别和黏合的能力。一旦细

35、胞间识别并黏合，其质膜各部分就紧一旦细胞间识别并黏合，其质膜各部分就紧密结合成细胞间传递离子、电荷及分子的通道。密结合成细胞间传递离子、电荷及分子的通道。细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化（二）细胞间的相互作用与位置效应（二）细胞间的相互作用与位置效应2、细胞抑制、细胞抑制1、胚胎诱导、胚胎诱导3、细胞识别与黏合、细胞识别与黏合4、细胞外基质、细胞外基质干细胞干细胞 上皮细胞上皮细胞 纤维细胞纤维细胞 软骨细胞软骨细胞 型型 型型 型型 胶原、层粘连蛋白胶原、层粘连蛋白 细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化三、三、激素激素激素激素是某些细胞分泌的多种信息分子的总称，通常是某些细胞分泌的多种信

36、息分子的总称，通常经过血液或淋巴液运输，到达一定距离外所作用的靶细经过血液或淋巴液运输，到达一定距离外所作用的靶细胞，经过一系列的信号传递过程，影响靶细胞的分化。胞，经过一系列的信号传递过程，影响靶细胞的分化。远距离的调节作用。远距离的调节作用。激素对细胞分化的影响通常在个体发育晚期。激素对细胞分化的影响通常在个体发育晚期。如在如在昆虫变态中，幼虫的蜕变和化蛹受激素影响。昆虫变态中，幼虫的蜕变和化蛹受激素影响。脑激素：脑激素：是脑部产生的神经内分泌物质，是促蜕皮激素是脑部产生的神经内分泌物质，是促蜕皮激素,可促进幼虫化蛹。可促进幼虫化蛹。保幼激素：保幼激素：由咽侧体产生，能促进幼虫发育，但阻止

37、变态由咽侧体产生，能促进幼虫发育，但阻止变态细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化一、肿瘤细胞的产生与细胞分化一、肿瘤细胞的产生与细胞分化1、细胞癌变是细胞去分化的结果、细胞癌变是细胞去分化的结果 癌细胞癌细胞主要表现出主要表现出低分化和高增殖低分化和高增殖的细胞特征。的细胞特征。肿瘤细胞肿瘤细胞缺乏正常分化缺乏正常分化细胞细胞的功能的功能 如：肝癌细胞不能合成血浆白蛋白、胰岛癌细胞不如：肝癌细胞不能合成血浆白蛋白、胰岛癌细胞不能合成胰岛素等等。能合成胰岛素等等。分化异常分化异常（分化特征的消失和功能缺陷）是肿瘤细胞（分化特征的消失和功能缺陷）是肿瘤细胞的一个重要生物学特性。的一个重要生物学特性

38、。细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化一、肿瘤细胞的产生与细胞分化一、肿瘤细胞的产生与细胞分化1、细胞癌变是细胞去分化的结果、细胞癌变是细胞去分化的结果2、肿瘤起源于一些未分化或微分化的干细胞肿瘤起源于一些未分化或微分化的干细胞，是由于，是由于组织更新时所产生的分化异常所致。组织更新时所产生的分化异常所致。细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化一、肿瘤细胞的产生与细胞分化一、肿瘤细胞的产生与细胞分化1 1、细胞癌变是细胞去分化的结果、细胞癌变是细胞去分化的结果2、肿瘤起源于一些未分化或微分化的干细胞。、肿瘤起源于一些未分化或微分化的干细胞。3 3、能自我更新的组织和细胞更容易发生癌变，尤、能自我

39、更新的组织和细胞更容易发生癌变，尤其是上皮组织。其是上皮组织。据统计，目前人类肿瘤的据统计，目前人类肿瘤的90%90%以上是上皮源性的，这是以上是上皮源性的，这是因为上皮包含许多分裂中的干细胞，易受到致癌因素的侵因为上皮包含许多分裂中的干细胞，易受到致癌因素的侵袭，发生突变，转化为癌细胞。袭，发生突变，转化为癌细胞。细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化一、肿瘤细胞的产生与细胞分化一、肿瘤细胞的产生与细胞分化1 1、细胞癌变是细胞去分化的结果、细胞癌变是细胞去分化的结果2、肿瘤起源于一些未分化或微分化的干细胞。、肿瘤起源于一些未分化或微分化的干细胞。3 3、能自我更新的组织和细胞更容易发生癌变，

40、尤其、能自我更新的组织和细胞更容易发生癌变，尤其是上皮组织。是上皮组织。4 4、通常肿瘤细胞分化越差，恶性程度越大。、通常肿瘤细胞分化越差，恶性程度越大。细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化一、肿瘤细胞的产生与细胞分化一、肿瘤细胞的产生与细胞分化二、离体肿瘤细胞分化的影响因素（自学）二、离体肿瘤细胞分化的影响因素（自学）细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化l掌握：掌握：细胞分化细胞分化的基本概念、一般规律和潜的基本概念、一般规律和潜能；能；细胞决定细胞决定的基本概念和特征。的基本概念和特征。l熟悉：熟悉：细胞分化的影响因素。细胞分化的影响因素。l了解：了解：细胞分化与基因表达调控、细胞分化细胞

41、分化与基因表达调控、细胞分化与肿瘤。与肿瘤。复习思考题复习思考题（1）什么叫细胞分化？有何规律？）什么叫细胞分化？有何规律？（2）细胞决定的概念？有何特征？）细胞决定的概念？有何特征？（3）细胞分化与细胞决定的关系？）细胞分化与细胞决定的关系？（4）影响细胞分化的因素主要有哪些？）影响细胞分化的因素主要有哪些？细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化名词解释：名词解释：1 1、细胞分化，细胞决定；、细胞分化，细胞决定；2 2、全能性细胞、多能性细胞、单能性细胞、全能性细胞、多能性细胞、单能性细胞、3 3、持家基因、奢侈基因；、持家基因、奢侈基因；细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化问答题：问答题：

42、v1 1、细胞分化的一般规律是什么？细胞分化的一般规律是什么？v2 2、影响细胞分化的因素主要有哪些？、影响细胞分化的因素主要有哪些？v3 3、细胞决定的特征是什么？、细胞决定的特征是什么？细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化选择题：选择题：v1 1细胞分化的实质是细胞分化的实质是()()A A基因选择性表达基因选择性表达 B B基因选择性丢失基因选择性丢失C C基因突变基因突变 D D基因扩增基因扩增E E以上都不对以上都不对细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化v2 2下列由奢侈基因编码的蛋白是（下列由奢侈基因编码的蛋白是（）A A非组蛋白非组蛋白 B B膜蛋白膜蛋白C C组蛋白组蛋白 D

43、D血红蛋白血红蛋白E E核糖体蛋白核糖体蛋白细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化v3 3人红细胞和胰岛细胞含有（人红细胞和胰岛细胞含有（）A A相同的相同的DNADNA，相同的，相同的mRNAmRNA，不同的蛋白质，不同的蛋白质B B相同的相同的DNADNA，不同的，不同的mRNAmRNA，不同的蛋白质，不同的蛋白质C C相同的相同的DNADNA，相同的，相同的mRNAmRNA，相同的蛋白质，相同的蛋白质D D不同的不同的DNADNA，不同的，不同的mRNAmRNA，不同的蛋白质，不同的蛋白质E E以上都不对以上都不对细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化v4 4细胞分化的共同规律是细胞分化的共

44、同规律是()()A.A.多能多能-全能全能-单能单能B.B.全能全能-单能单能-多能多能C.C.单能单能-多能多能-全能全能D.D.全能全能-多能多能-单能单能E.E.多能多能-全能全能-单能单能 细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化v5 5在胚胎发育中，一部分细胞对邻近的另在胚胎发育中，一部分细胞对邻近的另一部分细胞产生影响，并决定其分化方向一部分细胞产生影响，并决定其分化方向的作用称为（的作用称为（）A A胚胎诱导胚胎诱导 B B细胞分化细胞分化C C决定决定 D D转化转化E E选择性表达选择性表达细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化v6 6与各种细胞分化的特殊性状有直接关系与各种细胞分

45、化的特殊性状有直接关系的基因是（的基因是（）A A断裂基因断裂基因B B奢侈基因奢侈基因C C管家基因管家基因D D编码基因编码基因E E非编码基因非编码基因细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化v7 7关于管家蛋白，下列叙述不正确的是（关于管家蛋白，下列叙述不正确的是（）A A维持细胞生命活动所必须的维持细胞生命活动所必须的B B各类细胞普遍共有的各类细胞普遍共有的C C细胞向特殊类型分化的物质基础细胞向特殊类型分化的物质基础D D包括核糖体蛋白包括核糖体蛋白E E赋予分化细胞不同特征的特异性蛋白赋予分化细胞不同特征的特异性蛋白细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化v8 8要产生不同类型的细胞需要通过（要产生不同类型的细胞需要通过（）A A有丝分裂有丝分裂B B减数分裂减数分裂C C细胞分裂细胞分裂D D细胞分化细胞分化E E细胞去分化细胞去分化细胞生物学细胞分化细胞生物学细胞分化v9 9对细胞分化远距离调控的物质是（对细胞分化远距离调控的物质是（）A A激素激素B BDNADNAC CRNARNAD D糖分子糖分子E E离子离子