(2)分化细胞呈现出 的变化，源于细胞内 的变化。
第二专题 细胞分化、癌变、衰老和细胞工程
一、联系和拓展
1．从以下几点理解细胞分化的概念
(1)一般多细胞生物体的发育起点是 ，细胞的分裂
只能繁殖出许多 ，只有经过
才能形成胚胎、幼体，并发育成成体。 (3)细胞分化是一个 过程，在胚胎发育的早期，细胞外观上尚未出现明显变
化前，
细胞的分化方向就已经确定，以后依次渐变， 。因此，分化是一
种持久的、
的变化。
(4)细胞分化是基因 的结果。同一个体的细胞所表达的基因大致可
分为两类：
一类是所有细胞中均要表达的基因，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的。
另一类是不同的细胞类型所选择的特异性表达的基因，即组织特异性基因，当进行细胞
分化时，基因选择性表达各自特有的专一性蛋白质而导致细胞形态、结构与功能的
差异。因此，细胞分化的实质是组织特异性基因在 和
的差异表达。
(5)高度分化的植物细胞仍具有发育成完整新个体的潜能，在合适的条件下，有些
分
化的细胞具有恢复分裂、重新分化发育成完整植株的能力，即
。(6)动物细胞全能性随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，但 因其含有保持
物种遗传性所需的全套基因仍具有全能性。
受精卵
相同的细胞 细胞分化
形态、结构和生理功能 化学物质
渐变
不能逆转
稳
定 选择性表达
时间 空间
细胞具有全能性
细胞核
生物体内的生活细胞尽管具有全能性，但受基因选择性表达的调控，一般要
进行定向、不可逆转的分化，已发生分化的细胞只有处于 状态，且环境
条件适合时 (营养物质、激素、温度 )，才可进行 而重新恢复分裂能力 (克隆 )。
由克隆来的细胞进行 ，形成各种组织、器官，最后形成生物体。
2．细胞的全能性体现的条件
人一生中基因突变频率远远 于肿瘤发生频率。这是因为癌症的发生一般并不是单一
基因的突变，而是至少在一个细胞中发生 5～ 6个基因突变，才能赋予癌细胞所有特征。
因此，细胞基因组中产生与肿瘤发生相关的某一 突变，并非马上形成癌。
3．肿瘤的发生是基因突变逐渐积累的结果
体内健康细胞在特定的细胞外信号的诱导下，其死亡途径被
，于是在有关基因的调控下发生死亡，细胞的这种死亡方式称为
(又称细胞凋亡 )。细胞凋亡与衰老的关系是相当复杂的，两者既
有联系又不相同。
4．程序性细胞死亡 (细胞凋亡 )与衰老
离体
脱分化
再分化
高
原癌基因
激活
程序性细胞死亡
胚胎干细胞 (全能干细胞 )：如小鼠胚胎发育的囊胚期的原始内层细胞。
5．干细胞
(1)概念：对于动物，细胞特别是高等动物细胞来说，随着胚胎的发育，细胞
逐渐丧失了发育成个体的能力，仅具有分化成有限细胞类型及构建组织的潜能，
这种潜能称为多潜能 。具有多潜能的细胞称为干细胞。
单能 (专能 )干细胞：仅具有分化形成某一种类型的细胞的能力。
(2)类型—多能造血干细胞：具有分化成多种血细胞的能力。
(3)胚胎干细胞 ：
胚胎干细胞作为细胞工程的一种材料，比其他细胞具有更多的独特优点：
首先，胚胎干细胞像胚胎细胞一样具有发育多能性，如具有分化成各种细胞的潜能，
包括分化成生殖细胞的潜能。而且可以在体外培养、传代，这样就可以按照人们的意
愿对其进行一系列的 操作，如培养转基因动物、克隆、增殖等。
其次，胚胎干细胞在不同生长条件下具有不同的功能状态，既可以保持未
分化状态，也可以经诱导分化成多种细胞，所以胚胎干细胞又可以进行细胞分化、
组织发生以及基因表达与调控的研究，还可用于克隆细胞和组织，解 决医学上器
官移植的异体排斥、器官来源匮乏的问题。
二、例题分析
【例 l】图 2—1表示细胞融合技术的一些过程，请据图回答：
(1)从 A和 B到 C的过程中必须用
处理。
诱 导 剂
(2)若 A、 B来源于植物细胞，那么， A和 B已经用酶降解脱掉了
，这 种酶可能是 酶，由此生成的
A和 B称为 。
细胞壁
纤维素酶 原生质体
(3)若 A为骨髓瘤细胞， B为淋巴细胞，那么 D称为 。
由 D细胞连续分裂 产生大量细胞的过程，称为 ，这种细胞既能无限
繁殖，又能产生 。
杂交瘤细胞
克隆 特异性抗体
(4)若 A为人细胞， B为鼠细胞，并分别用红、绿荧光染料标记细胞膜上的蛋白质，
在 C细胞时，细胞一半发红色荧光，一半发绿色荧光；到 D细胞阶段，两种颜色的荧
光均匀分布，请解释原因。
。
细胞膜具有一定的流动性
(2)根据分裂潜能，干细胞可分为全能干细胞 (可发育成完整的个体 )、多能干细胞
(可发育成多种组织 )和专能干细胞 (可发育成专门的组织 )，则这些细胞在个体发育中
的分化顺序是 ( )。 A．全能一专能一多能 B．全能一多能一
专
C．多能一全能一专能 D．专能一全能一多能
【例 2】细胞在分化过程中往往由于高度分化而完全失去再分裂的能力，最
终衰老死亡，但机体在发展适应过程中，保留了一部分未分化的原始细胞，
称之为干细胞。一旦需要，这些干细胞会按照发育途径分化形成相应的组织
细胞，以保证局部组织损伤的修复。根据以上材料，回答下列问题：
(1)人工获得胚胎干细胞的方法是：将细胞核移植到去核的卵细胞内，经过一定的
处理使其发育到某一时期，从而获得胚胎干细胞。“某一时期”最可能是
( )。
A．受精卵 B．八细胞胚 C．囊胚 D．原肠胚
(3)个体发育过程中最原始的干细胞是 。
(4)干细胞在临床上应用的最大优点是移植器官和患者之间无 反应。
(5)谈谈你对干细胞研究的看法。
C
B
受精卵
排异
干细胞研究如果用于治疗性克隆，则对人类治疗某些疾病有很大帮助。如果干细
胞研究用于克隆人，则会带来严峻的社会伦理问题。 (供参考 )
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