一、细胞的分化
1、概念:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
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2、特点:
持久性:细胞分化贯穿于生物体的整个生命进程中,在胚胎期达到最大限度。
不可逆性:一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
普遍性:细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象,是生物个体发育的基础。
遗传物质不变性:细胞分化是伴随细胞分裂进行的,子代细胞的形态、结构和功能发生稳定性差异,但细胞内的遗传物质却不变。
3、实质:基因的选择性表达
4、结果:增加细胞的种类,形成形态、结构和功能不同的组织和器官
5、意义
(1)细胞分化是生物界普遍存在的生命现象,是生物个体发育的基础。
(2)细胞分化使多细胞生物体内的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。
细胞分化
不变
改变
DNA、tRNA、rRNA的种类
细胞的数目
mRNA、蛋白质的种类
细胞的形态、结构和功能
二、细胞的全能性
1、概念:已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。
2、实例:植物组织培养、克隆羊多利的产生。
(1)植物细胞表达全能性的条件:离体(必要条件)、提供营养物质(水、无机盐、维生素、氨基酸等)、激素(细胞分裂素、生长素等)、其它适宜条件(温度、pH、光照有无等)
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高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。这就是细胞的全能性。
(2)动物细胞全能性表达:高度分化的动物细胞全能性受到限制,但其细胞核仍然保持全能性。动物细胞核全能性的表达过程:克隆羊的培育
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但是,到目前为止,人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体。
那么动物和人体内有没有具有分裂和分化能力的细胞呢?
其实动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫做干细胞。
3、干细胞:全能干细胞、多功能干细胞、多潜能干细胞、专一性细胞
4、原因:已分化的细胞都含有发育成一个完整个体的全套的遗传信息。
5、细胞全能性大小:一般而言,细胞分化程度越高,全能性越小
6、应用:快速繁殖花卉、蔬菜;科学研究
补:①细胞具有全能性与细胞全能性的表达不是一个概念,全能性表达的终点是形成新个体。
②克隆羊的培育没有经过两性生殖细胞的结合,属于无性繁殖方式。
细胞分化与全能性细胞分化
细胞的全能性
原理
细胞内基因选择性表达
含有本物种全套遗传物质
特点
①持久性
②不可逆性
③普遍性
④遗传物质不变性
①高度分化的植物体细胞具有全能性
②动物已分化的体细胞全能性受限制,但细胞核仍具有全能性
结果
形成形态、结构、功能不同的细胞
形成新的个体
大小比较
细胞分化程度有高低之分:
体细胞>生殖细胞>受精卵
细胞全能性有大小之分:
受精卵>生殖细胞>体细胞
联系
两者不会导致遗传物质发生变化,一般细胞分化程度越高,全能性越小
判断关键→看终点
终点是“组织器官”→
细胞分化
终点是“个体”→
细胞全能性的表达
细胞分裂与细胞分化细胞分裂
细胞分化
细胞变化
细胞数量增多
细胞形态、结构和生理功能
发生稳定性差异
发生时间
发生在整个生命过程中
意义
在细胞的亲代和子代之间
保持了遗传物质的稳定
保证了生物体正常发育
联系
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