细胞分化的特征及原理（今天我们来了解一下何为细胞分化）

一、细胞分化的概念、实例

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，叫做细胞分化。

2、细胞分化的实例：如根尖的分生区细胞不断分裂、分化，形成成熟区的输导组织细胞、薄壁组织细胞、根毛细胞等；胚珠发育成种子，子房发育成果实；受精卵发育成蝌蚪，再发育成青蛙；骨髓造血、皮肤再生等都包含着细胞的分化。

二、细胞分化的特点

1、持久性：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。

2、差异性：高等生物比低等生物分化显著；动物比植物分化显著。

3、不可逆转性：一般情况下细胞分化是不可逆转的过程。如心肌细胞、红细胞不能转化为中胚层细胞，两者之间也不能相互转化。

　　注：细胞分化在生物体的整个生命进程中都发生，胚胎时期达到最大。

三、细胞分化的本质

　　细胞分化是基因选择性表达的结果。

　　不同的组织都是由特殊类型的细胞组成的。每种细胞类型不但外形迥然不同，所产生的蛋白质也大有差别。由于基因控制着蛋白质的产生，而对于每个生物的每个细胞来讲应该含有一套完全相同的基因。那么为什么不同的组织会产生不同的蛋白质呢？这是因为虽然每个生物的所有细胞都含有同样的全套基因，但各个基因的表达有差别。当细胞开始分化时，不同细胞的不同基因会在不同时间内被激活，表达一段时间后，一批基因的活动可能停止而另一批基因还在继续，从而产生了各自细胞特定的蛋白质，进而产生了不同的组织。因此，虽然所有的细胞都具有同样的遗传信息，但由于不同的基因在表达，才有不同的分化。当然哪些基因表达且何时表达，取决于基因的选择性，细胞内的遗传物质没有变化。个体绝不是细胞的简单堆叠，而在于细胞的分化。所以说，细胞分化是个体发育的细胞学基础。

四、细胞分化的意义

　　细胞分化是一种普遍的生命现象。由受精卵发育成为一个成熟个体的过程，实际上就是一个细胞由全能性向专能稳定性发展的过程。细胞的分工加强，生命活动的效能得到了提高。与此同时，已分化的细胞的发育潜能也逐渐受到抑制，细胞开始出现形态、结构和功能上的特异性，而且这种变化具有明显的区域性。形态结构相同的细胞通过细胞识别作用聚集、粘连在一起，最终形成了一个个具有较明显差异的细胞群。细胞由同型到异型的发展过程就是细胞的分化过程。

五、细胞全能性

1、概念：已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的能力。

2、全能性实例

　　（1）植物细胞全能性的实例

　　植物细胞的全能性是指植物体中已经分化的细胞，具有发育成完整个体的全部遗传物质，在适宜的条件下，仍然具有发育成完整新植株的潜能。1958年美国植物学家斯图尔德（F. C. steward）等人，用植物的组织培养一胡萝卜韧皮部的组织块进行离体培养，得到了完整的植株，并且这一植株能够开花结果。如下图：

　　（2）动物细胞核全能性的实例

　　高度特化的动物细胞，从整个细胞来说，它的细胞全能性受到限制。但是，它的细胞核仍然保持着全能性，这是因为细胞核内含有保持物种遗传性所需要的全套遗传物质。动物细胞只证明了细胞核的全能性（如细胞核移植克隆技术——多莉羊克隆实验）。

3、干细胞：动物和人体内具有分裂分化能力的细胞。

4、全能性细胞：植物细胞、受精卵、动物细胞核、早期胚胎细胞。

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