The sheep star: Dolly
Dolly: A lam给人类带来什么？
克隆动物是未来的制药厂
克隆的爱因斯坦会懂“相对论” 吗
细胞分化是基因选择性表达的结果
分子杂交技术检测基因及其表达
细胞总 DNA
细胞总 RNA
输 卵 管 成红细 胰岛细 输 卵 管 成 红 细 胰岛细
细胞
胞
胞
细胞
胞
胞
卵清蛋白基 +
+
+
+
-
-
因
β -珠 蛋 白 +
+
+
-
+
-
基因
胰岛素基因 +
+
+
-
-
+
实验方法
Southern 杂 交
Northern 杂 交
组织特异性基因与当家基因
◆当家基因(house-keeping genes)： 是指所有细 胞中均要表达的一类基因，其产物是对维持细 胞基本生命活动所必需的；
including:
• Diseases that impair brain function, such as Alzheimer's disease and Parkinson's disease
• Spinal cord injuries
细胞移植、基因 治疗、药物筛选 和毒性检测、促 进对生物发育机 制的研究
●转分化经历去分化（dedifferentiation）和再分化的过程。
●生物界普遍存在再生现象（regeneration），再生是指生物 体缺失部分后重建过程，广义的再生可包括分子水平、细 胞水平、组织与器官水平及整体水平的再生。
●不同的细胞有机体，其再生能力有明显的差异。
2、干细胞stem cell
利用干细胞可塑性
Stem cells migrate to sites of organ damage and differentiate to cell types competent to participate in tissue regeneration.
二 癌细胞(Cancer cell)
◆植物细胞具有全能性，在适宜的条件下可培育成正常的植株
1. Plant cells
在动物体中，随细胞分化程度的提高，细胞分化潜能越 来越窄，但它们的细胞核任保持着原有的全部遗传物质。 动物细胞核移植(Nuclear transfer)实验证明细胞核具有发育全能性
·如蛙红细胞核移植后发育成蝌蚪
·Dolly羊的诞生说明高度分化的哺 乳动物体细胞核也具有发育全能性
（二）细胞核在细胞分化中的作用：细胞核中的遗传物质 控制细胞质的生理代谢，细胞质对细胞核基因的表达具 有调节作用。
（三）外界环境对细胞分化的影响： 1.细胞间的相互作用——诱导作用 2.激素对细胞分化的调节作用：引起靶细胞按预定分化程
度进行分化。
（四）细胞分化的机理
单细胞有机体的细胞分化
●与多细胞有机体细胞分化的不同之处： 前者多为适应不同的生活环境，而后者则通过 细胞分化构建执行不同功能的组织与器官。
概念：具有分裂增殖能力，并能分化产生一种以上的特殊功能细胞 的原始细胞。
(1) Embryonic stem cells
(2) Adult stem cells
T细胞 B细胞 嗜酸性粒细胞 嗜碱性粒细胞 嗜中性粒细胞 单核细胞
巨嗜细胞
红细胞
干细胞分化是个连续的过程：干细胞-祖细胞（发育和分化中丧 失自我更新能力保留多细胞谱系分化潜能）-前体细胞（分化 命运已经决定功能尚未成熟）-不再分化的终末细胞
几种生物的细胞数目与类型
物种 团藻 海绵 水螅 涡虫
人
细胞数
102 103 105 109 1014
细胞类型 2
5─10 10─20
100 >200
一、 细胞分化(Cell differentiation)
（一）细胞质在细胞分化中的决定作用：受精卵细胞质的 不均一性，卵裂时，胞质不均等分裂在一定程度上决定 细胞的早期分化。
●多细胞有机体在其分化程序与调节机制方面显 得更为复杂。
（四）细胞分化的机理
●细胞核的全能性(totipotency) ●细胞分化与基因表达
1.细胞的全能性(totipotency)
◆概念：细胞全能性是指细胞经分裂和分化，仍具有产生完整有 机体的潜能或特性。
◆全能细胞：受精卵等具有分化出各种组织和细胞，并建立一个 完整个体的潜能。 多能细胞：囊胚细胞和原肠胚细胞等，虽然具有分化出各种组 织的潜能，却不能发育成完整个体。 单能细胞：在动物成体中，仍存在着保持增殖能力的细胞，它 们产生的细胞后代，有的只能分化出一种细胞类型。
• Blood diseases, including leukemias
• Burns
Production of differentiated cells from mouse ES cells in culture.
ES细胞：来源于胚泡期内细胞团，具有无限增殖能力，理论上 分化为200多种细胞，形成生物体各组织器官的能力。
按照发生学来源：胚胎干细胞和成体干细胞
按照分化潜能的大小，分为三种：
·全能干细胞(embryo stem cell)：具有分化成多种细胞类型 及构建组织的潜能
·多能干细胞：分化出多种组织细胞的潜能，但其发育潜能受 到限制，失去了发育成完整个体的能力，如造血干细胞。 ·单能干细胞（monopotential cell）只分化出某一细胞类型的干 细胞，如表皮干细胞。
（二）干细胞的基本特征
（1）形态特征：一般呈圆形或椭圆形，体积较小，核质比较大。 （2）生化特征：端粒酶活性高，一般具有较异的细胞表面标志。 （3）增殖特征：细胞增殖较为缓慢，有时具有自我更新能力。
（三）胚胎干细胞及其应用
For repairing tissue damage caused by disease or injury,
◆组织特异性基因(tissue-specific genes)，或称奢 侈基因(luxury genes)：是指不同的细胞类型进 行特异性表达的基因，其产物赋予各种类型细 胞特异的形态结构特征与特异的功能；
◆调节基因产物用于调节组织特异性基因的表达， 起激活或者起阻遏作用。
转分化与再生
●一种类型分化的细胞转变成另一种类型的分化细胞现象 称转分化（transdifferentiation）。