细胞分化精选PPT.ppt

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1、关于关于细胞分化胞分化第1页，讲稿共77张，创作于星期三Human:1014 cells,200 cell types第2页，讲稿共77张，创作于星期三教学要求教学要求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。第3页，讲稿共77张，创作于星期三第一节第一节 细胞分化的一般概念细胞分化的一般概念一、细胞分化的概念一、细胞分化的概念About the con

2、cept 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 育育第4页，讲稿共77张，创作于星期三第一节第一节 细胞分化的一般概念细胞分化的一般概念 细胞分化（细胞分化（cell differentiation）：）：是指是指同一来源同一来源的的细胞经过分裂细胞经过分裂逐渐逐渐在形态结构、生理功能和蛋白质等方在形态结构、生理功能和蛋白质等方面产生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、生生化特征化特征。第5页，讲稿共77张，创作于星期三第6页，讲稿共77张，创作于

3、星期三 细胞分化的主要标志（关键）细胞分化的主要标志（关键）：细胞内开始合成新细胞内开始合成新的特异性蛋白质的特异性蛋白质（如：角蛋白、肌球蛋白、肌动蛋白）。（如：角蛋白、肌球蛋白、肌动蛋白）。细胞分化的本质细胞分化的本质：由于由于基因选择性表达（基因差别基因选择性表达（基因差别表达，表达，Gene differentiated expressGene differentiated express）合成特异性蛋合成特异性蛋白质，导致形态、结构和功能各异的细胞的出现。白质，导致形态、结构和功能各异的细胞的出现。第一节第一节 细胞分化的一般概念细胞分化的一般概念第7页，讲稿共77张，创作于星期三（

4、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第一节第一节 细胞分化的一般概念细胞分化的一般概念实验：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3030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，是个体生命活动的是个体生命活动的基础基础。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。第8页，讲稿共77张，创作于星期三（一）细胞分化的稳定性（

5、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第一节第一节 细胞分化的一般概念细胞分化的一般概念去分化去分化第9页，讲稿共77张，创作于星期三（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第一节第一节 细胞分化的一般概念细胞分化的一般概念 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（dedifferentiati

6、ondedifferentiation）或脱分化或脱分化 。第10页，讲稿共77张，创作于星期三细胞分化的可逆性细胞分化的可逆性 去分化去分化再分化再分化转分化转分化第11页，讲稿共77张，创作于星期三（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第一节第一节 细胞分化的一般概念细胞分化的一般概念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为另一种分化状态另一种分化状态的的现象，称为现象，称为转分化（转分化（transdifferentiation

7、）。）。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遍存在稳定性是普遍存在的的，而分化的，而分化的可逆性（转分化、去分化）是有条件的可逆性（转分化、去分化）是有条件的。第12页，讲稿共77张，创作于星期三（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第一节第一节 细胞分化的一般概念细胞分化的一般概念Engrailed-1Engrailed-1基因敲除基因敲除实验实验1：缺乏小脑缺乏小脑实验实验2：Engrailed-1Eng

8、railed-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 小脑发育小脑发育第13页，讲稿共77张，创作于星期三（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第一节第一节 细胞分化的一般概念细胞分化的一般概念 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，在结构、，在结构、功能及生化反应上具有一定的功能及生化反应上具有一定的相似性相似性。第14页，讲稿共

9、77张，创作于星期三（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（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第一节第一节 细胞分化的一般概念细胞分化的一般概念第15页，讲稿共77张，创作于星期三 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，由于各种细胞所处的空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和功能。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。第16页，讲稿共77张，创作

10、于星期三 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以有不同指一个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。的形态结构和功能。血细胞的发生血细胞的发生第17页，讲稿共77张，创作于星期三第一节第一节 细胞分化的一般概念细胞分化的一般概念三、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。第18页，讲稿共77张，创作于星

11、期三第二节第二节 细胞决定与细胞分化细胞决定与细胞分化 细胞决定细胞决定（cell determination）：）：个体发育过程中，个体发育过程中，细胞在细胞在发生发生可识别的形态变化之前就已确定了未来的发育可识别的形态变化之前就已确定了未来的发育命运命运，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、概念第19页，讲稿共77张，创作于星期三第二节第二节 细胞决定与细胞分化细胞决定与细胞分化 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

12、胚层期，在细胞之间出现可识别的形态在胚胎三胚层期，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，和功能差异以前，各器官的预定区已经确定，每个预每个预定区决定了它只能按一定的规律发育分化成特定的组织、定区决定了它只能按一定的规律发育分化成特定的组织、器官和系统。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、概念第20页，讲稿共77张，创作于星期三第二节第二节 细胞决定与细胞分化细胞决定与细胞分化 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

13、性第21页，讲稿共77张，创作于星期三表皮表皮脑脑表皮表皮表皮表皮表皮表皮脑脑第二节第二节 细胞决定与细胞分化细胞决定与细胞分化 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 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，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，细胞仍按照已经决定的方向分化。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。原肠胚早期原肠胚早期原肠胚晚期原肠胚晚期第22页，讲稿共77张，创作于星期三第二节第二节 细胞决定与细胞分化细胞

14、决定与细胞分化 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第23页，讲稿共77张，创作于星期三 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体内是幼虫体内已决定的尚未分化已决定的尚未分化的细胞团，在幼虫阶段这些细胞群无的细胞团，在幼虫阶段这些细胞群无明显形态差异；在变态期，明显形态差异；在变态期，不同部位的成虫盘分别向着一不同部位的成虫盘分别向着一定方向分化，定方向分化，逐渐发育为果蝇的腿、翅、触角等相应的成体结逐渐发育为果蝇的腿、翅、触角等相应的成体结构。构。第24页，讲稿共77

15、张，创作于星期三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增殖代不受增殖代数影响而改变。数影响而改变。第25页，讲稿共77张，创作于星期三第二节第二节 细胞决定与细胞分化细胞决定与细胞分化 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、细胞决定的可遗传性可遗传性3 3、细胞决定的可逆性、细胞决定的可逆性 细胞决定的实质：细胞决定的实质：细胞在接受某种指令或信号分子后，特定基因细胞在接受某种指令或信号分子后，特定基因激活或抑制，表现出稳

16、定的印记存储于基因组中。激活或抑制，表现出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方向。着细胞分化的方向。第26页，讲稿共77张，创作于星期三（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分的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第二节第二节 细胞决定与细胞分化细胞决定与细胞分化第27页，讲稿共77张，创作于星期三 细胞分裂时胞质成分细胞分裂时胞

17、质成分（决定子）（决定子）呈不均等分配到子细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核基因的表达，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。在一定程度上决定细胞的早期分化。第28页，讲稿共77张，创作于星期三五、细胞决定的机制及调节五、细胞决定的机制及调节第二节第二节 细胞决定与细胞分化细胞决定与细胞分化（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第29页，讲稿共77张，创作于星期三骨骼肌细胞发育：骨骼肌细胞发育：（1）体节细胞出现细

18、胞决定（分化方向），分化为成肌细胞；）体节细胞出现细胞决定（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），伴随细胞融）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，对骨骼肌发育合的出现，对骨骼肌发育 及其功能有关的各种肌细胞特异基因的表达使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。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。第30页，讲稿共77张，创

19、作于星期三第三节第三节 细胞分化潜能细胞分化潜能细胞分化的普遍规律：细胞分化的普遍规律：全能全能多能多能单能单能第31页，讲稿共77张，创作于星期三 1、全能性细胞全能性细胞 （totipotent celltotipotent cell）：具有发育具有发育为一个完整个体的能力的细胞。为一个完整个体的能力的细胞。哺乳类在桑葚期的哺乳类在桑葚期的8-168-16细胞前细胞均为全能性细胞前细胞均为全能性 。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第三节第三节 细胞分化潜能细胞分化潜能第32页，讲稿共77张，创作于星期三第二节第二节 细胞决定与细胞分化

20、细胞决定与细胞分化2 2、多能性细胞、多能性细胞（pluripotent cellpluripotent cell）：在胚胎发育的）：在胚胎发育的三胚三胚层形成后层形成后，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，仅能向本胚层组织和器本胚层组织和器官分化发育官分化发育的细胞。的细胞。3 3、单能性细胞、单能性细胞（unipotency cellunipotency cell）：经过器官发生，各种）：经过器官发生，各种组织细胞在形态上特化、功能上专一化，形成单能性细胞。组织细胞在形态上特化、功能上专一化，形成单能性细胞。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

21、窄第33页，讲稿共77张，创作于星期三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。第34页，讲稿共77张，创作于星期三第二节第二节 细胞决定与细胞分化细胞决定与细胞分化 随着随

22、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。高度分化的高度分化的细胞往往不再发生分裂。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逐渐下对环境因子的反应能力也逐渐下降降。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第35页，讲稿共77张，创作于星期三 高等动物在胚胎发育过程中，细胞的全能性逐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。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，称为全能全能性细胞核性细胞核（t

23、otitotipotent nucleuspotent nucleus）。第二节第二节 细胞决定与细胞分化细胞决定与细胞分化三、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 第36页，讲稿共77张，创作于星期三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

24、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

25、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。第37页，讲稿共77张，创作于星期三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由英国爱丁堡大学的由英国爱丁堡大学的伊恩博士研制成功，伊恩博士研制成功，2003.2.14.2003.2.14.由于肺结核而被安乐死，它的标由于肺结核而被安乐死，它的标本于本于2003

26、2003年年4 4月月9 9日陈列于苏格兰首都爱丁堡国家博物馆。日陈列于苏格兰首都爱丁堡国家博物馆。第38页，讲稿共77张，创作于星期三 遗传物质主要存在于细胞核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第39页，讲稿共77张，创作于星期三20072007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。第40页，讲稿共77张，创作于星期三日本日本1616年死鼠年死鼠“死而复生死而复生”克隆技术是福是祸克隆技术是福是祸 20082008年年11 11月月6 6日日 CCTV CCTV 第

27、一时间第一时间 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“死而死而复生复生”。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。科学伦理争议。第41页，讲稿共77张，创作于星期三韩国：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 第42页，讲稿共77张，创作于星期三持家基因（持家基因（housekeeping gene）：

28、）：持家基因（持家基因（housekeeping genehousekeeping gene）：维持细胞基本活动所必需的基：维持细胞基本活动所必需的基因。因。持家蛋白：持家蛋白：由持家基因（由持家基因（housekeeping genehousekeeping gene）表达，存在于）表达，存在于所所有分化类型的细胞中，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蛋白，基本蛋白，如细如细胞骨架蛋白、膜蛋白、染色质的组蛋白、核糖体蛋白等。胞骨架蛋白、膜蛋白、染色质的组蛋白、核糖体蛋白等。奢侈基因（奢侈基因（luxury gene）：）：v 奢侈基因奢侈基因 （luxury g

29、eneluxury gene）：编码组织细胞特异性蛋白的基因，：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、决定细胞的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。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，赋予分化细胞不同特征的特异性蛋白，如红细胞中的血红蛋白、分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肌球蛋白。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。第四节第四节 基因与细胞分

30、化基因与细胞分化第43页，讲稿共77张，创作于星期三第五节第五节 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（一）细胞核（二）细胞质（二）细胞质二、细胞外因素二、细胞外因素（一）环境因素（一）环境因素（二）细胞间的相互作用（二）细胞间的相互作用（三）激素（三）激素第44页，讲稿共77张，创作于星期三细细 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 第45页，讲稿共77张，创作于星期三第五节第五节 影响细胞分化的因素影

31、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）细胞质：调控特异性基因表达（二）细胞质：调控特异性基因表达第46页，讲稿共77张，创作于星期三第五节第五节 影响细胞分化的因素影响细胞分化的因素 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化。等往往以提供信号的方式影响机体的细胞分化。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1828d1828d给母鼠增给母鼠增温度温度341341小时，胎鼠脑重可减轻小时，

32、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）环境因素第47页，讲稿共77张，创作于星期三第五节第五节 影响细胞分化的因素影响细胞分化的因素 1、诱导诱导 胚胎诱导（胚胎诱导（embryonic inductionembryonic induction）：）：胚胎发育胚胎发育特定特定阶段，一部分细胞对阶段，一部分细胞对邻近细胞邻近细胞产生影响，并产生影响，并决定其分决定其分化方向化方向的作用，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

33、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）细胞间的相互作用第48页，讲稿共77张，创作于星期三（1）诱导具有层次）诱导具有层次 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：第五节第五节 影响细胞分化的因素影响细胞分化的因素 第49页，讲稿共77张，创作于星期三第50页，讲稿共77张，创作于星期三 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

34、方向分化，细胞向神经方向分化，神经板神经板产生，这是产生，这是初初级诱导级诱导；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，这是次级次级诱导诱导；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。第51页，讲稿共77张，创作于星期三（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

35、达，表现出区域特异性。表现出区域特异性。第五节第五节 影响细胞分化的因素影响细胞分化的因素 1)1)胚胎诱导的特点胚胎诱导的特点:第52页，讲稿共77张，创作于星期三实验实验1 1：将鸡胚不同部位的表皮和不同部位的间质分离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。后，再按不同方式组合。结论：同一类型的外胚层根据中胚层所结论：同一类型的外胚层根据中胚层所取的区域发育。取的区域发育。间质对表皮的分化具指令性作用；外胚间质对表皮的分化具指令性作用；外胚层具有分化成羽毛、鳞片或其他皮肤衍层具有分化成羽毛、鳞片或其他皮肤衍生物的潜能。生物的潜能。Figure 6.7 Regional

36、 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 epithelium is determined by the original source of the mesenchyme.(After Saunders 1980.)第53页，讲稿共77张，创作于

37、星期三实验实验2 2：早期原肠胚的背唇诱导脑和头的形成；晚期的背唇诱导其上面细早期原肠胚的背唇诱导脑和头的形成；晚期的背唇诱导其上面细胞成为脊髓和尾。胞成为脊髓和尾。第54页，讲稿共77张，创作于星期三（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第五节第五节 影响细胞分化的因素影响细胞分化的因素 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，胚胎诱导时受自身不同类型的细胞，胚胎诱导时受自身基因组的影响，表现出遗传特异性。基因组的影响，表现出遗传特异性。第55页，讲稿共77张，创作于星期三第五节第五节 影响细胞分化

38、的因素影响细胞分化的因素 （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 细胞抑制（细胞抑制（cell inhibitioncell inhibition）：在胚胎发育过）：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化而产生的程中，已分化的细胞抑制邻近细胞进行相同分化而产生的负反馈调节作用负反馈调节作用。1、胚胎诱导、胚胎诱导第56页，讲稿共77张，创作于星期三第五节第五节 影响细胞分化的因素影响细胞分化的因素 （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

39、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。一旦细胞间识别并黏合，其质膜各部分就紧密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。结合成细胞间传递离子、电荷及分子的通道。第57页，讲稿共77张，创作于星期三第五节第五节 影响细胞分化的因素影响细胞分化的因素 （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

40、 胶原、层粘连蛋白胶原、层粘连蛋白 第58页，讲稿共77张，创作于星期三第五节第五节 影响细胞分化的因素影响细胞分化的因素 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，通常经过血液是某些细胞分泌的多种信息分子的总称，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胞，经过一系列的或淋巴液运输，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。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

41、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,可促进可促进幼虫化蛹。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，但阻止变态由咽侧体产生，能促进幼虫发育，但阻止变态第59页，讲稿共77张，创作于星期三第六节第六节 细胞分化与肿瘤细胞细胞分化与肿瘤细胞一、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

42、能 如：肝癌细胞不能合成血浆白蛋白、胰岛癌细胞不能如：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。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）是肿瘤细胞的（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。一个重要生物学特性。第60页，讲稿共77张，创作于星期三第五节第五节 细胞分化与肿瘤细胞细胞分化与肿瘤细胞一、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，是由于组织，是由于组织更新时所产生的分化异常所致。更新时所

43、产生的分化异常所致。第61页，讲稿共77张，创作于星期三第五节第五节 细胞分化与肿瘤细胞细胞分化与肿瘤细胞一、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，尤其是上、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。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，这是因为上皮以上是上皮源性的，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袭，发生突变，转包

44、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。化为癌细胞。第62页，讲稿共77张，创作于星期三第五节第五节 细胞分化与肿瘤细胞细胞分化与肿瘤细胞一、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。第63页，讲稿共77张，创作于星期

45、三第五节第五节 细胞分化与肿瘤细胞细胞分化与肿瘤细胞一、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）第64页，讲稿共77张，创作于星期三教学要求教学要求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。第65页，讲稿共77张，创作于星期三复习思考题复习思考题（1）什么叫细胞分化？

46、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？第66页，讲稿共77张，创作于星期三习习 题题名词解释：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、终末分化细胞；终末分化细胞；3 3、持家基因、奢侈基因；、持家基因、奢侈基因；第67页，讲稿共77张，创作于星期三问答题：问答题：v1 1、细胞分化的一般规律是什么？细胞分化的一

47、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？第68页，讲稿共77张，创作于星期三选择题：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第69页，讲稿共77张，创作于星期三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肌动蛋白肌动蛋白 B B膜蛋白膜蛋白C C组蛋白组蛋白 D D血红蛋白血红蛋白E E核糖体蛋白核糖体蛋白第7

48、0页，讲稿共77张，创作于星期三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第71页，讲稿共77张，创作于星期三v4 4细胞分化的共同规律是细胞分化的共同规律是()()A.A.多能多能-全能全能-单能

49、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 第72页，讲稿共77张，创作于星期三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，并决定其分化方向的一部分细胞产生影响，并决定其分化方向的作用称为（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 第73页，讲稿共77张，创作于星期三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化的特殊性状有直接关系的基因是（的基因是（）A

50、 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 第74页，讲稿共77张，创作于星期三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第75页，讲稿共77张，创作于星期三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