第4节 细胞的癌变
一、教学目标
1.说出癌细胞的主要特征和致癌因子。
2.讨论恶性肿瘤的防治,选择健康的生活方式。
二、教学重点
1.癌细胞的主要特征。
2.致癌因子。
三、教学难点
原癌基因与抑癌因子的区别。
基础知识导学
一、癌细胞的主要特征
1.癌细胞是指
。
2.癌细胞的主要特征
(1)在适宜的条件下,癌细胞能够 。
(2)癌细胞的形态结构发生 。
(3)癌细胞的表面发生了变化。由于 ( http: / / www.21cnjy.com )细胞膜上的 等物质减少,使得癌细胞彼此之间的 显著降低,容易在体内 。
二、致癌因子
1.致癌因子的种类
(1)物理致癌因子:主要指 ,如 、 。
(2)化学致癌因子:
①无机化合物:如 、 、 等。
②有机化合物:如 、 、 、 等。
(3)病毒致癌因子:如 等。
2.人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因: 和
。
原癌基因主要负责 。
(2)抑癌基因主要是 。
(3)环境中的致癌因子会损伤细胞中的 ( http: / / www.21cnjy.com ) ,是原癌基因和抑癌基因发生 ,导致正常细胞的 失控而变成癌细胞。
3.癌症在诊断方面,已经有 、 、 以及 等先进手段;在治疗方面,已经有 、 和 等手段。
重点难点精讲:
1.原癌基因与抑癌基因
对人类健康威胁最大的癌 ( http: / / www.21cnjy.com )症有绝大部分来源于多个基因和染色体的异常改变,这其中既存在细胞原癌基因的激活,也有抑癌基因的失活;既涉及生殖细胞突变,也存在体细胞突变。从某种意义上讲,癌症是以基因突变为基础的。
(1)原癌基因 细胞原癌基因是一 ( http: / / www.21cnjy.com )种正常细胞基因,它们的产物存在于细胞的不同部位,参与细胞的生长和分化,这些细胞基因所以称为细胞原癌基因,是因为这些基因的过分表达或其基因的突变形式的表达可以导致细胞恶性增生。
(2)抑癌基因 抑癌基 ( http: / / www.21cnjy.com )因正常时起抑制细胞增殖和肿瘤发生、转移的作用,参与细胞黏附与信号传导以及DNA损伤的修复等。如果抑癌基因突变失去活性,其功能削弱,细胞就会在无控制状态下反复复制,最终形成肿瘤并发生转移。
关于原癌基因与抑癌基因的叙述,正确的是( )
A.只存在于癌症患者的染色体上
B.只存在于被紫外线辐射后的人体染色体上
C.只存在于被病毒侵染后的细胞的染色体上
D.普遍存在于人和动物细胞的染色体上
【答案】 D
【变式训练】 在不断增长的癌组织中,癌细胞( )
A.通过减数分裂不断增殖 B.都有染色单体
C.都在合成蛋白质 D.DNA量都相等
【自我测评】
1.医学上常给肿瘤患者采用“化疗” ( http: / / www.21cnjy.com )的办法来治疗,其实质是用化学药剂抑制肿瘤细胞的DNA复制,那么患者在“化疗”期间,其肿瘤细胞就停留在( )
A.分裂期前期 B.分裂期中期
C.分裂期后期 D.分裂间期
2.癌细胞与正常细胞相比,可能增加数量最多的是( )
A.中心体 B.内质网 C.核糖体 D.高尔基体
3.1951年,由黑人妇女海拉的 ( http: / / www.21cnjy.com )宫颈癌细胞分离建立“海拉细胞系”,已有半个多世纪,至今仍然在世界上许多实验室广泛地传代使用。这说明癌细胞( )
A.进行的是特殊的细胞分裂 B.有无限增殖的能力
C.容易在机体内分散和转移 D.遗传物质发生改变
4.人和动物细胞的染色体上普遍存在着原癌基因,但是大多数人不患癌症,其原因是 ( )
A.在正常情况下,原癌基因处于受抑制状态
B.原癌基因不能被激活
C.大多数人有抗癌能力
D.癌细胞是细胞畸形分化造成的
5.观察肿瘤切片,下列有关细胞的叙述中,正确的是( )
A.所有细胞经减数分裂增殖
B.所有细胞中都可见到染色单体
C.所有细胞都能合成蛋白质
D.所有细胞中DNA含量相同
6.研究人员从人体的DNA中筛选克 ( http: / / www.21cnjy.com )隆出内皮抑素基因,将此基因转移到双歧杆菌中,使其能够正常表达。用这样得到的双歧杆菌制成口服制剂,此制剂可以用于抑制癌症。在这种药物用于临床治疗之前,应该先进行动物实验,以确定该制剂对机体内重要脏器的安全性。写出简要的实验设计方案。
实验材料:转基因双歧杆菌口服制剂,健康鼠4只,性别、体重如下表所示:
代号 甲 乙 丙 丁
性别 雌 雄 雌 雄
体重 78g 76g 99g 101g
实验设计:
(1)第一步:将实验鼠分为实验组和对照组,其中 为实验组,
为对照组。(填写代号)
(2)第二步: 。
(3)第三步:饲养相同时间后,分别解剖观察实验组、对照组的鼠,检查重要脏器发生病变情况。
自我测评参考答案
1.D 2.C 3.B 4.C 5.C
6.(1)甲与丁(乙与丙);乙与丙(甲与丁)
(2)甲丁服双歧杆菌制成口服制剂,乙丙服等量清水第3节 细胞的衰老和凋亡
【学习重点】
1.个体衰老与细胞衰老的关系,细胞衰老的特征。
2.细胞凋亡的含义。
【学习难点】
细胞凋亡的含义以及与细胞坏死的区别。
【自主学习】
一、个体衰老与细胞衰老的关系
对于单细胞生物体来说,细胞的衰老或死亡就是 ;但对于多细胞生物来说,细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡 ,从总体上看,个体衰老的过程也是组成个体的细胞 。细胞会随着 而衰老。
二、细胞衰老的特征
1.细胞衰老的过程是细胞的 和 发生复杂变化的过程,最终表现为细胞的 、 和 发生变化。
2.衰老细胞的特征:
①细胞内的水分 ,结果使 , ,细胞新陈代谢的速率 。
②细胞内多种酶的活性 。
③细胞内的色素会随着细胞衰老而 ,它们会妨碍细胞内的
,影响细胞正常的生理功能。
④细胞内呼吸速率 ,细胞核的体积 ,核膜 ,染色质 、
染色 。
⑤细胞膜通透性 ,使物质运输功能 。
3.目前大家普遍接受的两种有关细胞衰老的原因的理论为 _和 。
三、细胞凋亡
1.细胞凋亡是指 __ 。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以也常常被称为 。
2.细胞凋亡的意义:细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,
。
【突破提高】
1.细胞衰老的原因是什么?
2.尝试搜集有关社会老龄化的资料,与同学交流讨论后阐述自己的观点。
3.什么是细胞坏死?请设计一个表格说明它与细胞凋亡有何区别。
【当堂落实】
1.关于生物个体衰老和细胞衰老的关系,说法正确的是( )
A.个体衰老导致细胞衰老
B.细胞的普遍衰老导致生物个体的衰老
C.年幼个体中很少有衰老和凋亡的细胞
D.老年个体几乎没有幼嫩的细胞
2.下列关于细胞衰老的叙述,不正确的是( )
A.衰老的细胞体积变小,细胞核体积增大
B.有些酶的活性降低
C.细胞核的染色质收缩,染色加深,染色体端粒变短
D.细胞的新陈代谢加快,细胞内色素积累减少
3.关于细胞凋亡的叙述,不正确的是( )
A.细胞凋亡就是细胞坏死
B.细胞凋亡发生在生命的各个时期
C.红细胞、白细胞的正常死亡就是属于细胞凋亡
D.细胞编程性死亡,是由基因决定的自动结束生命的过程
4.下列关于细胞分裂、分化、衰老和凋亡的叙述,正确的是( )
A.细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异,导致细胞的形态和功能各不相同
B.个体发育过程中细胞的分裂、分化和凋亡对于生物体都有积极意义的
C.细胞分裂存在于个体发育整个过程中,细胞分化仅发生于胚胎发育阶段
D.多细胞生物细胞的衰老与机体的衰老总是同步进行的
5.细胞的寿命与细胞的分裂能力的关系( )
A.细胞寿命短的分裂能力强
B.细胞寿命长短与细胞分裂能力有关
C.细胞寿命长的分裂能力弱
D.细胞寿命的长短与分裂能力强弱无关
6.科学家从正常生活状态的不同年龄阶段的三只小白鼠的体内分离出相同部位、相同大小的骨骼肌三块,分别编号为A、B、C,然后测定这三块骨骼肌释放CO2的量,其比为 1.3∶1. 2∶1。据此分析:
(1)年龄最大的是 ,其CO2的释放量______,可能是细胞内 (细胞器)的功能减弱所致。
(2)三块骨骼肌细胞内,酶活性最强的是 ,物质交换能力最差的是 。
(3)三块骨骼肌细胞内,代谢废物沉淀最多的是 。
当堂落实参考答案
1.B 2.D 3.A 4.B 5.B
6.(1)C 最少 线粒体 (2)A C (3)C第1节 细胞增殖
(第一课时)
一、学习目标
(1)简述细胞的生长和增殖的周期性。
(2)概述细胞有丝分裂的过程。
学习重难点:
细胞生长和增殖的周期性、真核细胞有丝分裂的过程。
有丝分裂过程中各个时期染色体的变化特点;
二、自主学习
1.细胞不能无限长大的原因
限制了细胞的长大;细胞核是细胞的 ;如果细胞太大, 的“负担”就会过重,从而限制了细胞的长大。
2.细胞分裂的方式及特点
细胞增殖包括 和 整个连续的过程。
细胞的分裂方式有三种: 、 和 。
有丝分裂细胞分裂各个时期特点:
(1)前期:
(2)中期:
(3)后期:
(4)末期:
合作探究
(一)细胞不能无限长大
细胞为什么不能无限长大?什么因素限制了细胞的长大?
(二)细胞以分裂的方式进行增殖。
细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。如何理解细胞周期?
细胞周期是 。
然后分析一个完整的细胞周期是从哪点到那点?
所以总结的出:前一次分裂结束为 ,到下一次分裂结束为 。
细胞分裂有三种方式: 、 、 。有丝分裂是细胞繁殖的主要方式。有丝分裂包括 和 。
1.细胞分裂间期 细胞分裂间期完成哪些工作?
2.细胞分裂期 不同物种染色体大小数目及其它特征各不相同。
(1)前期 其变化特点:①“两现” 。
②“两失” 。
(2)中期 特征就是:
① 连接着丝点,通过 的牵引,将染色体拉向细胞中央。
②染色体的 排列在细胞的中间平面上(垂直于纺锤体轴的平面),这个位于细胞内中央空间的平面叫 。
③每个染色体的形态固定,螺旋化程度最高而变得最粗。数目容易观察清楚。
(3)后期 明显特点是染色体的 ( http: / / www.21cnjy.com ) 分裂为两个, 这样,原来的一个染色体发展成为两个染色体,染色体数目增倍。成对的染色体由各自的着丝点与本侧纺锤丝相连,由纺锤体收缩牵引到细胞两极,其结果,染色体平分成相等的两组。
(4)末期 明显特点是, 分别达到细胞的两极。
其细胞分裂的明显特征是:“两失” 。
“两现” 。 子细胞形成.
三、反思总结口诀:
膜仁消失两体现--------- 期,形定数晰赤道板--------- 期,
点裂数加均两极--------- 期,两体消失膜仁现--------- 期。
当堂检测
1.若用化学抑制剂抑制肿瘤细胞的DNA的复制,这些细胞就停留在( )
A.分裂间期 B.分裂前期 C.分裂后期 D.分裂中期
2.细胞周期中,要辨认染色体形态和数目,应选择( )
A.间期 B.前期 C.中期 D.后期
3.下列为不同细胞的细胞周期持续时间(h)。据表分析可以得出的结论是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.分裂期和细胞周期均最短的是肿瘤细胞
B.分裂期占细胞周期时间比例最小的是十二指肠细胞
C.不同种类细胞的细胞周期持续时间不同
D.不同种类细胞的分裂
4.图甲中,ab表示一个细胞周期,cd表示另一个细胞周期;图乙中,按箭头方向,表示细胞周期。据图分析,不正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.处于图甲、图乙的细胞不会出现同源染色体分离
B.处于图甲a和图乙B→A时期的细胞可进行DNA复制
C.处于图甲、图乙各时期的细胞一定有同源染色体的存在
D.处于图甲b时期的细胞,若着丝点分裂,染色体数目一定加倍
5.下列哪种细胞器在植物细胞有丝分裂末期细胞壁的形成有关( )
A.中心体 B.核糖体
C.线粒体 D.高尔基体
6.下列关于洋葱分生区细胞的叙述中,正确的是( )
A.只有处于分裂期的细胞才能合成蛋白质
B.所有细胞中的DNA含量相同
C.所有处于分裂期的细胞都可见染色单体
D.所有细胞都可以通过有丝分裂增加细胞数目
(第二课时)
自主学习
(一)动、植物细胞有丝分裂过程的不同点
植物细胞的有丝分裂 动物细胞的有丝分裂
分裂前期:纺锤丝的形成机制
分裂末期:细胞分割方式
与细胞分裂有关的细胞器:
①间期复制所需的能量主要由 进行有氧呼吸有关
②间期有关蛋白质的合成在 中完成
③分裂前期,动物细胞中 发出星射线,形成纺锤体
④分裂末期,高等植物细胞壁的形成与 有关
与动物细胞有丝分裂相关的细胞器:
2. 与植物细胞有丝分裂相关的细胞器:
(二)有丝分裂过程中DNA、染色体、染色单体数目的变化(物种染色体数为2N)
间 前 中 后 末
DNA数目
染色体数目
染色单体数目
(四)有丝分裂的意义:
①将亲代细胞的 经过复制(实质是DNA的 复制)之后,精确地平均分配到两个 中
②由于染色体上有 ,因而在细胞的亲代和子代间保持 的稳定性
三、无丝分裂
1.特点:分裂过程中不出现 和 的变化
2.过程:
(1) 先延长,核的中部向内凹陷,缢裂成两个
(2)整个细胞从中部缢裂成两部分,形成两个
3.实例: 的分裂
合作探究
(三)细胞有丝分裂过程中,DNA、染色体数目的变化曲线(物种染色体数为2N)
染色体 DNA
4N 4C
2N 2C
间 前 中 后 末 间 前 中 后 末
巩固练习
1.在有丝分裂过程中,DNA分子数和染色体数,依次为2∶1和1∶1的时期是( )
A.前期 B.间期和后期 C.间期和前期 D.后期和末期
2.一般情况下,具有细胞周期的是 ( )
A.根毛细胞 B.茎的形成层细胞
C.叶肉细胞 D.皮肤角质层细胞
3.在细胞有丝分裂过程中,染色体、染色单体、DNA分子三者数量比为1∶2∶2时,该细胞所处的时期是 ( )
A.前期和中期 B.中期和后期 C.后期和末期 D.末期和前期
4.有高倍显微镜观察植物细胞有丝分裂中期图像,全部清晰可见的结构是( )
A.染色体、纺锤体、细胞壁 B.染色体、赤道板、细胞膜
C.纺锤体、细胞膜、细胞核 D.纺锤体、细胞壁、核仁
5.下列有关无丝分裂的叙述,不正确的是( )
A.在动植物体内,在高度分化成熟的组织中,以无丝分裂的方式实现细胞的增殖是普遍存在的
B.在进行无丝分裂之前,遗传物质也要进行复制,但不能很好地实现平均分配
C.蛙的红细胞增殖的方式是无丝分裂,人的红细胞增殖的方式也是无丝分裂
D.在大多数被子植物的种子发育过程中,胚乳细胞的增殖是以无丝分裂方式进行的
6.下列几种细胞在进行细胞分裂时,始终观察不到染色体的是( )
①洋葱根尖分生区细胞 ②变形虫细胞 ③大肠杆菌细胞 ④蛙的红细胞
⑤蛙的囊胚期细胞 ⑥人的造血干细胞
A.③⑥ B.③④ C.①⑤ D.②④
7.洋葱根尖细胞解离后对细胞膜通透性的影响是( )
A.由选择透过性变为半透性 B.由选择透过性变为全透性
C.仍保持选择透过性,但通透性增大 D.仍维持原来的通透性
参考答案
第一课时
当堂检测
1.A 2.C 3.C 4.C 5.D 6.D
第二课时
巩固练习
1.B 2.A 3.A 4.A 5.C 6.B 7.B第2节 细胞的分化
【考点解读】
1.说明细胞的分化
2.举例说明细胞的全能性
3.进行有关细胞研究进展与人类健康的资料搜集和分析
学习重点 :1.细胞分化的概念和意义
2.细胞全能性的概念
学习难点 :细胞全能性的概念及实例
【自主探究】
1.学海导航
知识点 观察与思考 归纳与结论
细胞的分化 观察课本P118各种不同细胞和不同组织的模式图,思考并完成右面各题 1.细胞分化的概念 。2.细胞分化的特点:细胞分化是一种 ( http: / / www.21cnjy.com ) 持久的变化,它发生在 过程中,细胞分化是 。3.细胞分化的原因 ;分化后的细胞,遗传物质是否发生了变化? ________4.细胞分化的意义 _________________________________________________________
细胞的全能性 1.细胞全能性概念的内涵和外延。2.植物组织培养的条件、过程和原理3.克隆多利羊说明了什么 4.什么是干细胞 1.细胞全能性的概念: 。原因:生物体的每个细胞都含有本物种的 ,都有发育成完整个体的 。大小:在受精卵、生殖细胞、高度分化 ( http: / / www.21cnjy.com )的体细胞中,全能性最大的是 ,最小的是 ;由此可见细胞全能性的大小主要受 的影响。2.条件:___________ _____________过程: 。其原理是 ________________。3.克隆羊多利是将_______________________移植到___________________________中培育成的,这说明____________________________________。4.干细胞的概念___________________________________________________________。
2.例题精析:
〖例1〗下列关于细胞分化的说法错误的是( )
A.细胞分化发生在生物体的整个生命进程中
B.细胞分化是生物界的一种普遍存在的生命现象
C.细胞分化仅发生在胚胎时期
D.细胞分化是细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程
〖例2〗高度分化的细胞仍然有发育成完整个体的能力,也就是保持着细胞的全能性。目前能够从体细胞培育成完整生物体的生物种类是( )
A.所有生物体细胞 B.动物细胞
C.植物细胞 D.尚无发现
【自我诊断】
基础题
1.在生物体的个体发育中,一个受精卵能形成复杂的生物细胞,主要是下列哪一生理过程起作用( )
A.细胞分裂 B.细胞分化
C.细胞成熟 D.细胞生长
2.细胞分化与细胞增殖的主要不同是( )
A.细胞数量增多
B.细胞的形态.结构和生理功能
C.细胞在生理功能上相似
D.相同细胞的后代在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异性的过程
3.细胞分化过程中,一般不会出现的是( )
A.细胞核遗传物质的改变 B.细胞器种类和数量的改变
C.蛋白质种类和数量的改变 D.细胞表面结构的改变
4.植物细胞表现出全能性的必要条件是( )
A.给予适宜的营养和外界条件
B.导入其他植物细胞的基因
C.脱离母体后,给予适宜的营养和外界条件
D.将成熟筛管的细胞移植到去核的卵细胞内
5.以下能证明植物细胞具有全能性的生产实践是( )
A.从一粒菜豆种子长成一棵植株 B.用植物激素培育无籽果实
C.用一小块芹菜叶片,培养出一棵完整植株 D.杂交培育成优良作物新品种
6.细胞分化的物质基础是( )
A.细胞内产生的新结构 B.细胞内产生的新蛋白质
C.细胞外有关化学物质的变化 D.包括A、B、C三项
7.细胞分化发生在个体发育的( )
A.整个生命过程中 B.胚胎时期
C.受精卵分裂时 D.性成熟期
8.分化的细胞能够再恢复到原来分化前状态的是( )
A.神经细胞 B.人体表皮细胞
C.种皮细胞 D.以上三项都不是
9.下列有关细胞分化的叙述不正确的是( )
A.细胞分化不使细胞数目增加
B.动物不具有发育成完整新个体潜能的体细胞
C.细胞分化的前途在胚胎发育的早期就已决定,不能逆转
D.分化的细胞所呈现出的形态、结构和生理功能的变化,源于细胞内化学物质的改变
10.干细胞是一种尚未充分分化的未成熟的 ( http: / / www.21cnjy.com )细胞,它具有再生各种细胞、器官的潜能,医学家们正尝试利用干细胞治疗一些顽疾,用骨髓移植法有效治疗白血病便是成功的例证。下列说法中不正确的是( )
A.利用干细胞治疗某些顽疾,是因为干细胞具有再生各种组织、器官的潜能
B.骨髓分为红骨髓和黄骨髓,其中,只有红骨髓具有造血功能
C.用骨髓移植法治疗白血病的优点之一是不发生排斥(异)反应
D.异体骨髓移植成功后,康复者的血型有可能发生改变
●拓展题
11.细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象,下列不正确的是( )
A.分化发生在生物体的整个生命进程中
B分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果
C.未离体的体细胞不会表现出全能性
D.分化过程中遗传物质发生了改变
12.以下不能说明全能性的实验是( )
A.胡萝卜韧皮部细胞培育出植株 B.紫色糯性玉米种子培育出植株
C.转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株 ( http: / / www.21cnjy.com ) D.番茄与马铃薯体细胞杂交后培13、13.下图表示表示人体内各类血细胞生成的途径。a—f表示不同种类的细胞.①—⑥表示有关过程。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)造血干细胞形成各种血细胞,需要经历细胞的 和 过程。成熟红细胞失去全能性的原因是 。
(2)各类血细胞均来自于造血干细胞,但它们的功能各不相同.根本原因是 。
(3)图中f代表的细胞名称是 ,需要抗原刺激才能发生的过程有 (填数字)。
(4)效应B细胞不能无限增殖,若要大量 ( http: / / www.21cnjy.com )生产某种抗体,可通过细胞工程中的 技术形成杂交瘤细胞。杂交瘤细胞合成抗体的翻译过程需要 作为模板。单克隆抗体具有高度的 ,在疾病的诊断和治疗等方面具有广阔的应用前景。
14.根据下图回答
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)①→②、①→④的过程叫做____________。
(2)①→③的过程叫做____________。
(3)③→⑤的过程叫做____________。
(4)组成②、③、④的细胞的 、 、 不同,因此它属于不同的 。
(5)①→④所示各组细胞群中,具有分裂能力的是标号 所示细胞群。
(6)将①中的两个细胞分离开,并置于试管内的培养基上培养,经___________、
、 等过程也发育为一个生物新个体,这种技术称为 。
参考答案
〖例1〗C 解析:细胞分化是一种持久性变化,发生在生物体的整个生命过程中,在胚胎时期达到最大限度。
〖例2〗C 解析:到目前为止,人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体,但能够将高度分化的植物细胞培育成完整的植物体。
【自我诊断】
基础题
1. B 2. D 3. A 4. A 5. C 6. D 7. A 8. D 9. B
拓展题
10. C 11. D 12. B
13.(1)增殖(分裂) 分 ( http: / / www.21cnjy.com )化 没有细胞核 (2)基因的选择性表达 (3)记忆细胞 ⑤和⑥ (4)(动物)细胞融合 mRNA(信使RNA) 特异性
14.(1)细胞的分化 (2)细胞的 ( http: / / www.21cnjy.com )分裂 (3)细胞的生长 (4)形态 结构 生理功能 组织 (5)①、③、⑤ (6)细胞分裂、细胞分化、组织器官的形成 植物组织培养
【相关链接】
干细胞
干细胞的定义:在细胞的分化过程中,细胞往往 ( http: / / www.21cnjy.com )由于高度分化而完全失去了再分裂的能力,最终衰老死亡。机体在发展适应过程中为了弥补这一不足,保留了一部分未分化的原始细胞,称之为干细胞(stem cell)。一旦生理需要,这些干细胞可按照发育途径通过分裂而产生分化细胞。即干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。
干细胞的特点:(1)干细胞本身不是处于分化途径的终端
(2)干细胞能无限的增殖分裂。
(3)干细胞可连续分裂几代,也可在较长时间内处于静止状态。
(4)干细胞通过两种方式生长 ( http: / / www.21cnjy.com ) ,一种是对称分裂--形成两个相同的干细胞,另一种是非对称分裂--由于细胞质中的调节分化蛋白不均匀地分配,使得一个子细胞不可逆的走向分化的终端成为功能专一的分化细胞;另一个保持亲代的特征,仍作为干细胞保留下来。分化细胞的数目受分化前干细胞的数目和分裂次数控制。可以说,干细胞是具多潜能和自我更新特点的增殖速度较缓慢的细胞。
按分化潜能的大小 ,干细胞还可分为三种类型:
(1)全能性干细胞,它具有形成完整个体 ( http: / / www.21cnjy.com )的分化潜能。如胚胎干细胞(简称ES细胞),具有与早期胚胎细胞相似的形态特征和很强的分化能力,可以无限增殖并分化成为全身200多种细胞类型,进一步形成机体的所有组织、器官。人类的全能干细胞可以分化成人体的各种细胞,这些分化出的细胞构成人体的各种组织和器官,最终发育成一个完整的人。人类的精子和卵子结合后形成受精卵,这个受精卵就是一个最初始的全能干细胞,受精卵继续分化,在前几个分化过程中,可以分化出许多全能干细胞,提取出这些细胞中的任意一个放置到妇女子宫中,就可以发育出一个完整的人体。
(2)多能性干细胞,这种干细胞具有分化 ( http: / / www.21cnjy.com )出多种细胞组织的潜能,但却失去了发育成完整个体的能力,发育潜能受到一定的限制,骨髓多能造血干细胞是典型的例子,它可分化出至少十二种血细胞,但不能分化出造血系统以外的其它细胞。
(3)单能干细胞(也称专能、偏能干细胞) ( http: / / www.21cnjy.com ),这类干细胞只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化,如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞或叫卫星细胞。