細(xì)胞的分化.
一,、細(xì)胞分化:在個體發(fā)育中,由一個或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài),、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生的穩(wěn)定性差異的過程. 二,、特點: 1.持久性:發(fā)生在生物體的整個生命進程中,在胚胎時期達(dá)到最大限度. 2.不可逆性:一般來說,分化了的細(xì)胞,不會再演變成原始的細(xì)胞,將一直保持分化后的狀態(tài),直到死亡;但是在離體人工培養(yǎng)條件下,高度分化的細(xì)胞能夠脫分化. 3.穩(wěn)定性:分化后的遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變. 4.普遍性:在生物界中普遍存在,是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ). 三,、過程: 1.細(xì)胞長大,為增殖提供基礎(chǔ); 2.細(xì)胞增殖,產(chǎn)生后代,分化的基礎(chǔ); 3.細(xì)胞分化,形態(tài),、結(jié)構(gòu)和生理功能發(fā)生改變; 4.形成組織,相同或相似的細(xì)胞有序地集合在一起,形成執(zhí)行某種特定功能的組織. 四,、實質(zhì):基因的選擇性表達(dá).
1.分化的體細(xì)胞具有本物種個體發(fā)育所需的全部基因,同一個體的遺傳物質(zhì)相同; 2.遺傳信息的執(zhí)行情況不同,遺傳信息不改變; 3.形成特異性蛋白質(zhì). 五、意義: 1.細(xì)胞分化是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象,是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ); 2.使細(xì)胞生物體內(nèi)的細(xì)胞趨向?qū)iT化,有利于提高各種生理功能的效率. 六,、細(xì)胞的全能性:已經(jīng)分化的細(xì)胞,具有發(fā)育成完整個體的潛能(要求適宜條件). 1.具有全能性:理論上所有細(xì)胞,除哺乳動物成熟的紅細(xì)胞. 2.體現(xiàn)全能性:發(fā)育成完整個體. 七,、原因:已分化的細(xì)胞或細(xì)胞核具有本物種個體發(fā)育所需要的全部基因. 八、標(biāo)志:細(xì)胞形成了完整的個體. 九,、體現(xiàn): 1.分化程度與全能性成反比,分化程度越高,全能性越低,分裂能力弱;分化程度越低,全能性越高,分裂能力強. 2.在離體情況下,提供適宜條件,細(xì)胞才能表現(xiàn)全能性; 3.全能性排序:植物細(xì)胞>動物細(xì)胞;受精卵>卵細(xì)胞(生殖細(xì)胞)>體細(xì)胞;未分化>分化程度低>分化程度高的體細(xì)胞;分生區(qū)>成熟區(qū);細(xì)胞核具有全能性,核移植實驗. 十,、植物組織培養(yǎng):斯圖爾德. 1.條件: (1)脫離母體; (2)適宜的營養(yǎng):水,無機鹽,植物激素,糖類等; (3)外界條件:光照,溫度等. 2.理論基礎(chǔ):植物細(xì)胞的全能性. 3.過程:
(1)外植體: ① 離體的細(xì)胞、組織,、器官,胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞(表皮下層) ② 脫分化過程:已分化的細(xì)胞在一定因素作用下恢復(fù)細(xì)胞分裂能力,失去原有分化狀態(tài)的過程叫做脫分化,避光培養(yǎng). (2)愈傷組織:一團沒有分化或處于“無分化”狀態(tài)的細(xì)胞團塊. ① 特點:細(xì)胞排列疏松而無規(guī)則,高度液泡化,呈無定形狀;可誘導(dǎo)再分化長出根,、葉、芽,、莖,形成完整植株. ② 本身未分化. ③ 再分化過程:已經(jīng)脫分化的愈傷組織在一定條件下,再分化出胚狀體,形成完整植株;重新進入有序生長和分化狀態(tài)的過程;需要光照. (3)胚狀體:本身已分化. ① 植物組織培養(yǎng)中,由植物體細(xì)胞誘導(dǎo)分化形成的胚狀結(jié)構(gòu); ② 能進一步發(fā)育成具有根,、莖、葉的完整植株. (4)幼體. (5)新植株. 4.意義: (1)快速繁殖花卉和蔬菜等作物; (2)拯救珍稀瀕危物種; (3)與基因工程相結(jié)合,培育作物新品種. 十一,、核移植/克隆:動物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性. 1.過程:
(1)甲的體細(xì)胞的細(xì)胞核; (2)移植到乙的未受精的去核的卵細(xì)胞中; (3)體外培養(yǎng)形成胚胎后移植到丙的子宮中; (4)發(fā)育成的個體為甲的性狀. 2.缺陷: (1)雖易于取材,但克隆動物個體常表現(xiàn)出嚴(yán)重的生理或免疫缺陷,且多為致使性的; (2)倫理問題. 3.意義: (1)拯救瀕危動物; (2)與基因工程相結(jié)合培育新品種. 4.注意: (1)目前為止,沒有將單個已經(jīng)分化的動物體細(xì)胞培養(yǎng)成新的個體; (2)可以培養(yǎng)成細(xì)胞,、組織、器官. 十二,、干細(xì)胞:動物和人體內(nèi),少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞,未分化的細(xì)胞.
1.作用: (1)機體內(nèi)的各種細(xì)胞,、組織和器官都是由干細(xì)胞分化發(fā)育而來的; (2)一類具有自我更新和分化潛能的細(xì)胞. 2.類型: (1)全能干細(xì)胞:具有無限分化潛能,能分化成各種組織和器官,如胚胎干細(xì)胞. (2)多能干細(xì)胞:具有分化出多種組織細(xì)胞的潛能,如多能骨髓造血干細(xì)胞. (3)專能干細(xì)胞:由多能干細(xì)胞分化而來,只能分化成某一類型的細(xì)胞,如專能骨髓造血干細(xì)胞. 3.應(yīng)用:醫(yī)學(xué)上,為器官移植提供新的思路,無生理排斥.
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