細胞分化
一、細胞分化的概念、實例
1、概念：在個體發育中，由一個或一種細胞增殖產生
的後代，在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程，叫做細胞分化。
2、細胞分化的實例：如根尖的分生區細胞不斷分裂、分化，形成成熟區的輸導組織細胞、薄壁組織細胞、根毛細胞等；胚珠發育成種子，子房發育成果實；受精卵發育成蝌蚪，再發育成青蛙；骨髓造血、皮膚再生等都包含著細胞的分化。
二、細胞分化的特點
1、持久性：一般來說，分化了的細胞將一直保持分化後的狀態，直到死亡。
2、差異性：高等生物比低等生物分化顯著；動物比植物分化顯著。
3、不可逆轉性：一般情況下細胞分化是不可逆轉的過程。如心肌細胞、紅細胞不能轉化為中胚層細胞，兩者之間也不能相互轉化。
註：細胞分化在生物體的整個生命進程中都發生，胚胎時期達到最大。
三、細胞分化的本質
細胞分化是基因選擇性表達的結果。
不同的組織都是由特殊類型的細胞組成的。每種細胞類型不但外形迥然不同，所產生的蛋白質也大有差別。由於基因控制著蛋白質的產生，而對於每個生物的每個細胞來講應該含有一套完全相同的基因。那麼為什麼不同的組織會產生不同的蛋白質呢？這是因為雖然每個生物的所有細胞都含有同樣的全套基因，但各個基因的表達有差別。當細胞開始分化時，不同細胞的不同基因會在不同時間內被激活，表達一段時間後，一批基因的活動可能停止而另一批基因還在繼續，從而產生了各自細胞特定的蛋白質，進而產生了不同的組織。因此，雖然所有的細胞都具有同樣的遺傳信息，但由於不同的基因在表達，才有不同的分化。當然哪些基因表達且何時表達，取決於基因的選擇性，細胞內的遺傳物質沒有變化。個體絕不是細胞的簡單堆疊，而在於細胞的分化。所以說，細胞分化是個體發育的細胞學基礎。
四、細胞分化的意義
細胞分化是一種普遍的生命現象。由受精卵發育成為一個成熟個體的過程，實際上就是一個細胞由全能性向專能穩定性發展的過程。細胞的分工加強，生命活動的效能得到了提高。與此同時，已分化的細胞的發育潛能也逐漸受到抑制，細胞開始出現形態、結構和功能上的特異性，而且這種變化具有明顯的區域性。形態結構相同的細胞通過細胞識別作用聚集、粘連在一起，最終形成了一個個具有較明顯差異的細胞群。細胞由同型到異型的發展過程就是細胞的分化過程。
五、細胞全能性
1、概念：已分化的細胞仍然具有發育成完整個體的能力。
2、全能性實例
（1）植物細胞全能性的實例
植物細胞的全能性是指植物體中已經分化的細胞，具有發育成完整個體的全部遺傳物質，在適宜的條件下，仍然具有發育成完整新植株的潛能。1958年美國植物學家斯圖爾德（F. C. steward）等人，用植物的組織培養一胡蘿蔔韌皮部的組織塊進行離體培養，得到了完整的植株，並且這一植株能夠開花結果。如下圖：
（2）動物細胞核全能性的實例
高度特化的動物細胞，從整個細胞來說，它的細胞全能性受到限制。但是，它的細胞核仍然保持著全能性，這是因為細胞核內含有保持物種遺傳性所需要的全套遺傳物質。動物細胞只證明了細胞核的全能性（如細胞核移植克隆技術——多莉羊克隆實驗）。
3、幹細胞：動物和人體內具有分裂分化能力的細胞。
4、全能性細胞：植物細胞、受精卵、動物細胞核、早期胚胎細胞。
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