考點一細胞分化與細胞的全能性人的發育過程：受精卵（個體發育的起點）→200多種細胞→組織【如人體器官的四種組織：結締組織、肌肉組織、上皮組織、神經組織】【植物的五大基本：保護組織、輸導組織、營養組織、機械組織、分生組織】→器官→系統【如人體的八大系統】→人（1014個細胞）受精卵通過有絲分裂使細胞數量增加，通過細胞分化使細胞種類增多。1．細胞分化（1）概念：在個體發育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程。【細胞數目不變，種類增加】起點：一個或一種細胞結果：形成形態、結構和生理功能不同的細胞【或形成不同的組織和器官】時間：發生在整個生命進程中，胚胎時期達到最大限度（2）特點：①普遍性：多細胞生物普遍具有。細胞分化是生物個體發育的基礎。【并不是各種生物都有細胞分化現象，單細胞生物和簡單多細胞生物（沒有組織、器官）無細胞分化，多細胞生物或真核生物有細胞分化。分化越復雜的生物越高等】②持久性【穩定性、不可逆性】：細胞分化是一種持久性的變化，一般來說，分化的細胞將一直保持分化后的狀態，直至死亡。貫穿于生物體整個生命進程中。胚胎時達最大限度。【一般來說，細胞只能從全能干細胞最終走向高度分化的體細胞，不能反向進行。注意：離體條件下可逆】（3）實質(如圖所示)：（分子水平）細胞中基因的選擇性表達的結果，即在個體發育過程中，不同種類的細胞中遺傳信息的表達情況不同，即。【特定的基因（奢侈基因）在一定時間、空間表達）】同一個生物體中，各種各樣的細胞遺傳信息是完全相同的，【因為這些細胞都是受精卵通過有絲分裂產生的】但形態、結構和功能卻有很大的差異。【因為細胞產生了不同種類的蛋白質】=1\*ROMANI、掌握細胞分化的三個關鍵點(1)細胞分化的標志①分子水平：合成了某種細胞特有的蛋白質，如唾液淀粉酶、胰島素等。②細胞水平：形成不同種類的細胞。(2)分化細胞表達的基因①管家基因：所有細胞均表達的一類基因，其表達產物是維持細胞基本生命活動所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。②奢侈基因：不同類型細胞特異性表達的一類基因，其產物賦予不同細胞特異性的生理功能，如血紅蛋白基因、胰島素基因。(3)細胞分化的“變”與“不變”①不變：DNA、tRNA、rRNA、細胞的數目。②改變：mRNA、蛋白質的種類【不完全相同】，細胞的形態、結構和生理功能即細胞的種類，細胞器的種類和數量。=2\*ROMANII、澄清三個易錯易混點①分化的細胞不一定不再進行分裂，如B淋巴細胞等，接受抗原刺激后仍可再分裂。②分化程度高的細胞其全能性不一定低。一般來說，細胞分化程度越高，全能性越難以表達，細胞分化程度越低，全能性越高，但卵細胞的分化程度較高，其全能性也較高。③分化一般不會改變遺傳物質。細胞分化是基因選擇性表達的結果，一般不會導致遺傳物質改變。已分化的細胞一般都含有保持該物種遺傳所需要的全套遺傳物質，因而都具有全能性。=3\*ROMANIII、細胞分裂與分化的區別分裂：細胞數目增多，產生相同的細胞【是量的變化】分化：細胞種類增多，細胞形態、結構、功能發生變化【是質的變化】聯系：細胞分裂是細胞分化的基礎，常常邊分裂邊分化，隨著細胞分化，細胞分裂能力逐漸下降，高度分化的細胞失去分裂能力。（4）意義：①生物個體發育的基礎②使多細胞生物體中的細胞趨向專門化，有利于提高各種生理功能的效率思考：給予一定的條件，已經發生高度分化的細胞,還能像早期胚胎細胞那樣,再分化成其他細胞嗎?2．細胞的全能性（1）概念：指細胞經分裂和分化后，仍具有產生完整有機體或分化成其他各種細胞的潛能和特性。P121受精卵（未分化）和動物和人體的早期胚胎細胞、植物體的分生組織細胞都具有全能性。【理論上所有活細胞都有全能性，除無細胞核的細胞】表達的標志：細胞發育成完整有機體或分化成其他各種細胞表達的原因：（高度分化的）細胞含有形成完整個體所需的全套遺傳物質（或基因）。（2）細胞全能性大小比較：1）植物細胞>動物細胞2）受精卵＞生殖細胞（卵子＞精子）＞體細胞(分化程度越高,全能性越低，注意：生殖細胞分化程度高，全能性也高)3）分裂能力越強,全能性越高（如分生區細胞>成熟區細胞）4）幼嫩的細胞>衰老的細胞（3）動植物細胞全能性及應用=1\*ROMANI、植物組織培養（無性繁殖）理論基礎：：植物細胞的全能性。P1201958年，美國，斯圖爾德植物組織培養概念：在無菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織、細胞，培養在人工配制的培養基上，給予適宜的培養條件，誘導其產生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。條件：1.離體條件2.一定的營養物質（如水、無機鹽、糖類等）3、激素，主要是生長素和細胞分裂素4.適宜的環境（如pH、溫度、光照等）。要求全程無菌操作：避免雜菌在上面迅速生長消耗營養，且有些雜菌的代謝產物會危害培養物的生長。細胞分裂素=生長素：促進愈傷組織形成生長細胞分裂素＞生長素：誘導芽的形成（先）細胞分裂素＜生長素：誘導根的形成（后）（記憶方法：生根分芽中愈傷）過程：離體的植物器官、組織或細胞【外植體】→愈傷組織→胚狀體（或叢芽）→植物體脫分化：讓已經分化的細胞，經過誘導后，失去其特有的結構和功能而轉變成未分化細胞，【無光條件】進而形成愈傷組織的過程。【在有光時，往往容易形成維管組織，而不易形成愈傷組織。】再分化：愈傷組織在一定的培養條件下，分化出幼芽和根，進而形成完整小植株的過程。愈傷組織：（在植物創傷部位幫助傷口愈合）細胞排列疏松而無規則，是一種高度液泡化的呈無定形狀態的薄壁細胞。無特定結構和功能，不能進行光合作用，異養需氧型，具全能性。胚狀體：指愈傷組織經再分化后形成的具有類似胚芽、胚軸、胚根的結構，能進一步發育成完整植株。與雜交育種相比，植物組織培養的優點：繁殖植物不受季節的限制；植物組織培養可縮短育種年限；對于靠種子進行繁殖的農作物，可節約種子成本；解決有些植物產種少，繁殖率低的難題。=2\*ROMANII、動物克隆（無性繁殖）：動物細胞核移植技術→動物細胞核具有全能性P120非洲爪蟾的核移植實驗：腸上皮細胞的核移植到去核的卵細胞中1996年，克隆羊“多莉”的誕生2017年，我國，世界首批體細胞克隆猴“中中”和“華華”，體細胞核移植到去核的卵細胞中證明:已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性。【但是目前為止,人們還沒有成功地將單個已分化的動物體細胞培養成新的個體。動物細胞理論上都有全能性】思考：為什么已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性？原因：已分化的動物體細胞的細胞核中含有該動物幾乎全部的遺傳物質（少數遺傳物質存在于線粒體的DNA中）卵細胞去核，提供細胞質【原因：卵細胞體積大，營養物質豐富，進行核移植時便于操作，卵細胞的細胞質中可能存在有利于細胞核全能性表達出來的某種物質】注意:種子發育成植株，壁虎斷尾重生，都沒體現細胞的全能性。3．干細胞（“干”，起源的意思）(1)概念：動物和人體內仍保留著少數具有分裂和分化能力的細胞，這些細胞叫做干細胞。注意：并非所有干細胞都要發生分化。干細胞分裂后一部分細胞發生分化，成為具有特定功能的組織細胞；還有一部分保持分裂能力，用于干細胞本身的自我更新。(2)類型項目胚胎干細胞（ES或EK細胞）成體干細胞（分多能干細胞和專能干細胞）來源來自早期胚胎或原始性腺組織來自各種各樣的組織功能可以分化成各種組織和器官具有發育的全能性具有分化成特定功能細胞的能力舉例來自囊胚的內細胞團細胞或胎兒的生殖腺細胞骨髓造血干細胞、神經干細胞（3）了解：①胚胎干細胞：形態上表現為體積小、細胞核大、核仁明顯。在飼養層細胞上或添加抑制因子的培養液上能維持不分化的狀態。培養液中加入分化誘導因子可以誘導ES細胞向不同類型的組織細胞分化。②造血干細胞：可分化成紅細胞、各類白細胞以及血小板。主要存在于骨髓、外周血、臍帶血、胎盤組織中。臨床治療中，骨髓移植就是利用造血干細胞的替換來治療血液系統疾病。③神經干細胞可用于治療腦癱等。=4\*GB3④白血病又稱“血癌”：是一類由骨髓造血干細胞惡性增殖引起的疾病。人體正常紅細胞壽命120d左右，白細胞壽命為5~7d，都是失去分裂能力的細胞。白血病患者