发育生物学——细胞分化的分子机制PPT优秀课件

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细胞的分化PPT课件

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思考:
动物(人体)内有没有具 有分裂和分化能力的细胞?
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三、干细胞 1、干细胞概念:
在个体发育过程中,把那些具有自我 复制能力,并能在一定条件下分化形 成一种以上类型细胞的多潜能细胞。
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2、干细胞的种类:
全能干细胞:可发育为一个新个体
多能干细胞:一个细胞具有发育成多 种组织、器官的能力。
(2)使多细胞生物体中的细胞趋向
专门化,有利于提高各种生理功能的
效率。
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一、细胞分化
3、特点:
(1)持久性 贯穿在生物体整个个体发育过程中。 (胚胎时期达到最大限度)
(2)稳定性、不可逆性 分化了的细胞将一直保持分化后
的状态,直到死亡。
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细胞分裂和细胞分化的比较
增加 相同
不变 差异
遗传物质都不变
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
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谢谢你的到来
学习并没有结束,希望大家继续努力
第六章 细胞的生命历程
第2节 细胞的分化
1
结肠黏膜上皮

神经组织
肾小体
细胞分化: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。
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一、细胞分化
1、机理:
不同的细胞中遗传信息的执行情况不同。 (基因选择性表达的结果)
2、意义:
(1)是生物个体发育的基础;
A母绵羊
B母绵羊

《发育生物学》ppt课件(2024)

《发育生物学》ppt课件(2024)

基因编辑技术
类器官培养技术
运用CRISPR/Cas9等基因编辑工具,对生 物体的基因组进行精确修饰,研究基因功 能和调控机制。
2024/1/30
通过模拟体内微环境,培养具有类似器官结 构和功能的类器官,用于疾病模拟、药物筛 选和再生医学等领域。
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未来发展趋势预测
跨学科交叉融合
发育生物学将与遗传学、细胞生物学、生 物医学工程等学科交叉融合,共同推动生
2024/1/30
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02
细胞分裂、分化与胚胎发育
Chapter
2024/1/30
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细胞周期与有丝分裂
细胞周期
指连续分裂的细胞从一次分裂完 成时开始,到下一次分裂完成时 为止所经历的全过程,包含DNA 合成前期、DNA合成期、DNA
合成后期和有丝分裂期。
有丝分裂
一种真核细胞分裂产生体细胞的 过程,特点是有纺锤体染色体出 现,子染色体被平均分配到子细
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配子形成
在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次。减数分裂的
结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半。
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配子的种类
根据染色体的组合不同,可以产生不同种类的配子,增加了后代的遗传
多样性。
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胚胎发育过程及调控机制
胚胎发育过程
从受精卵开始,经过卵裂、桑葚胚、 囊胚、原肠胚与组织器官形成等阶段 ,最终发育成为完整的胎儿。
2024/1/30
3
课程目标与要求
01
掌握发育生物学的 基本概念、原理和 研究方法
02
了解发育生物学的 最新研究进展和前 沿动态
03
能够运用所学知识 分析和解决发育生 物学领域的实际问 题

《细胞的分化》课件ppt

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xx年xx月xx日
contents
目录
• 细胞的分化概述 • 细胞分化的分子机制 • 细胞分化的生物学意义 • 细胞分化实验技术 • 细胞分化研究前沿与展望 • 教学资源与推荐阅读
01
细胞的分化概述
细胞分化的定义
细胞分化是指在个体发育中,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。
肿瘤细胞的异质性
肿瘤细胞群体中存在异质性,这种异质性可以影响肿瘤细胞 的生长、分化、凋亡等生物学过程,从而影响肿瘤的治疗和 预后。
细胞分化与其他生物学过程
细胞分化与细胞衰老
细胞分化与细胞衰老存在密切的联系,一些信号转导通路和基因表达模式的 改变可以影响细胞的衰老和分化状态。
细胞分化与细胞凋亡
细胞凋亡和细胞分化存在一定的联系和相互影响,一些基因和信号分子可以 同时影响细胞的分化和凋亡过程。
基因调控、表观遗传学调控、细胞内信号传导、细胞间相互作用
02
细胞分化的分子机制
细胞周期与细胞分化
细胞周期与细胞分化的关系
细胞周期是指细胞从一次分裂到下一次分裂的过程,细胞分 化则是指细胞从一种类型转变为另一种类型的过程。两者之 间的关系是复杂的,相互影响的。
细胞周期对细胞分化的影响
研究发现,细胞周期中的某些关键事件可以影响细胞的分化 。例如,细胞分裂过程中的DNA复制和染色体分离等过程可 以影响基因组的稳定性和细胞的分化状态。
细胞分化的基因调控
细胞分化的基因表达调控
细胞分化是由一系列基因调控网络共同作用的结果,这些基因调控网络包括 转录因子、表观遗传修饰等。转录因子可以促进或抑制特定基因的表达,从 而影响细胞的分化方向。

高一生物细胞分化课件(共50张PPT)

高一生物细胞分化课件(共50张PPT)
分化程度: 低
全能性: 高
分裂能力: 高
成体干细胞

低 低
造血干细胞的分化
白细胞
血小板
红细胞
黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素;
(1)高度分化的植物细胞仍然有发育成完整个体的潜能,即植物细胞具有全能性。
3、动物细胞的分化潜能
就一个个体来说,各种体细胞具有完全相同的遗传信息,但形态、结构和功能却有很大差异,这是怎么回事呢?即细胞分化的原因是什么呢
)。
小结:
一、细胞分化
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
2、特点:稳定性 不可逆性
持久性
不变性
3、原因: 不同细胞中遗传信息的执行情况不同
、意义: 4
个体发育的基础,能形成具有特定形态、结构和功能 的组织和
器官。
使多细胞生物体中的细胞趋于专门化,有利于提高各种生理功
遗传物质都不变
联系 共同完成生物个体发育过程
二、细胞全能性 1、定义: 受精卵和早期胚胎细胞具有分化成完整个
体的潜能,这种潜能称为细胞的全能性
思考:分化了的 细胞具有和受 精卵相同的遗 传物质,是否 能像受精卵一 样能发育成完 整个体?
试管植物
分裂成多个细胞
单个细胞
切片
胡萝卜
2、植物细胞的分化潜能
除受精卵外,生物体内有没有具有分裂分化能力的细胞?
①植物体内
分生组织细胞(如根尖分生区细胞)
②动物体内
三、干细胞
干细胞
1、定义: 动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力
的细胞,这些细胞叫做干细胞。
2 、干细胞类型

《发育生物学》课件

《发育生物学》课件
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目录
Contents
• 发育生物学简介 • 发育过程 • 基因与发育 • 发育中的细胞与分子机制 • 发育生物学应用 • 未来展望与挑战
01 发育生物学简介
定义与重要性
定义
发育生物学是一门研究生物体从受精 卵到成体的生长、发育、分化的过程 及其机制的科学。
重要性
发育生物学对于理解生物体的生长、 发育过程以及疾病的发生、发展机制 具有重要意义,为疾病诊断、治疗和 预防提供了理论基础。
05 发育生物学应用
疾病研究
肿瘤发生机制
研究肿瘤细胞发育过程 中的异常变化,为肿瘤 的诊断和治疗提供理论 基础。
神经退行性疾病
探讨神经细胞发育和退 化的机制,为阿尔茨海 默病、帕金森病等神经 退行性疾病的防治提供 思路。
代谢性疾病
研究代谢相关细胞的发 育和功能,为肥胖、糖 尿病等代谢性疾病的防 治提供依据。
器官形成
器官发生
在胚胎发育过程中,不同 组织通过复杂的分子调控 机制形成各种器官,如心 脏、肺、肾等。
形态发生
器官形成过程中涉及复杂 的形态发生过程,如细胞 增殖、迁移、排列和凋亡 等。
组织结构与功能
形成的器官具有特定的组 织结构和功能,满足生物 体生长发育的需要。
生长与成熟
生长与发育
生物体的生长与发育是一个连续 的过程,受到多种激素和生长因
转录调控
转录调控主要涉及转录因子的作 用,通过与DNA的结合来调控基
因的表达。
表观遗传学
表观遗传学研究基因表达的表观 遗传修饰,如DNA甲基化、组蛋 白乙酰化等,对发育过程的影响

表观遗传学
表观遗传学概述
表观遗传学研究基因表达的表观遗传修饰,如DNA甲基化、组蛋 白乙酰化等,对发育过程的影响。

细胞的分化ppt课件

细胞的分化ppt课件
专能干细胞:如肝脏干细胞,肠上皮干细胞
用途:
➢干细胞移植治疗白血病。 ➢在体外培养出组织和器官,并最终通过组 织和器官移植实现对临床疾病的治疗。
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比较细胞分裂和细胞分化
细胞分裂
细胞分化
细胞 变化
数量增多 形态不变
数量不变; 细胞形态、结构、功能 发生稳定性差异变化。
不 同 点
发生 时间
从受精卵开始,有些细胞保 持终生分裂能力,有些细胞 发育到一定时期停止分裂。
发生在整个生命进程中, 胚胎时期达到最大限度。
在个体 发育中 的意义
保持亲代和子代之 间遗传的稳定性


具备相同的遗传信息
点没有细胞分化,生物 体不能 Nhomakorabea行正常发育
联 系
是生物个体发育过程中不可缺少的环节
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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。
2.结果 产生形态、结构、功能不同的细胞。
3.特征
持久性 发生在整个生命进程中,但胚胎时期达
到最大限度。
稳定性和不可逆性 一旦细胞沿一定方向分化,便
不再回复到原来的状态。
4.机理 分**同化同细,的一胞为根个分什本体化么原,会其分因导形化致:态后细、基的胞结因各遗构的种传、选细物功择胞质能性的的却遗改表有传变很达信吗大息?差完异全?相
有利于提高各种生理功能的效率。
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已经发生高度分化的细胞,还能像早期 胚胎细胞那样,再分化成其他细胞吗?
植物细胞的全能性:

分化的植物

生物4.2细胞的分化ppt课件

生物4.2细胞的分化ppt课件
各种细胞中DNA是相同的,因为细胞分化 过程中遗传物质未变。
因为不同细胞表达不同的基因,即基因 选择性表达的结果。
基因是具有遗传效应的DNA片段。
严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
5、细胞分化的结果 形成了形态、结构、功能不同的组织、器官。
指的是受精卵,它能产生生物体所需要的所 有类型的细胞,比如说,受精卵可以产生红 细胞、神经细胞、骨细胞、肌细胞等,所以 受精卵最后能发育成完整的生物体,全能性 最高。
全能指的是可以分化成所有类型的细胞。
严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
白面绵羊乳腺 黑面绵羊
细胞核
去核卵细胞
重组细胞
试管培养
早期胚胎
另一头母绵羊子宫
妊娠、出生
克隆羊 “多莉”
动物细胞的细胞核具有全能性
严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
多能干细胞
胚胎干细胞(来源于早期胚胎的),它的分化 能力(全能性)仅次于受精卵,可以发育成除 胚盘以外的所有成体组织。 造血干细胞(主要存在于骨髓中),可以分化 成各种血细胞(如红细胞、白细胞、血小板 等),但不能分化出与造血系统无关的其他类 型细胞。
多能指的是一种细胞可以分化成多种不同类型的细胞。

细胞的分化优秀课件

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03
包括转录水平调控、翻译水平调控和翻译后水平调控等,通过
复杂的调控网络实现基因的选择性表达。
转录因子与细胞分化
01
转录因子的概念
指能够与基因启动子区域结合,调控基因转录的蛋白质因子。
02
转录因子与细胞分化的关系
转录因子在细胞分化过程中发挥重要作用,通过识别并结合特定基因的
启动子区域,激活或抑制相关基因的转录,从而调控细胞的分干细胞具有自我更新和多向分化的潜能,可以分化为各种细 胞类型。
胚胎干细胞的分化调控
通过特定的信号通路和转录因子调控,可以诱导胚胎干细胞向特定 细胞类型分化。
胚胎干细胞的应用
利用胚胎干细胞的分化潜能,可以研究细胞分化的分子机制,以及 为再生医学和组织工程提供细胞来源。
THANKS。
细胞间竞争
不同细胞之间的竞争关系可以影响细 胞分化的方向和程度。
细胞间相互作用
如细胞间黏附、细胞间通讯等,通过 改变细胞间相互作用来影响细胞分化 。
细胞外调控机制
微环境调控
细胞所处的微环境(如细胞外基 质、局部pH值等)可以影响细胞
分化的过程。
系统性调控
生物体整体水平的调控机制,如神 经调节、体液调节等,对细胞分化 具有重要影响。
细胞分化在再生医 学中的意义
通过细胞分化,可以生成不同 类型的细胞,用于替代或修复 受损组织和器官,从而实现再 生医学的治疗目的。
细胞分化的调控机 制
包括基因表达调控、信号转导 调控和表观遗传调控等,这些 调控机制共同作用于细胞,使 其发生分化。
诱导多能干细胞与细胞分化
01
诱导多能干细胞(iPS细胞)的定义和特性
02
细胞分化的分子基础
基因选择性表达与细胞分化

6.2细胞的分化(18张PPT)

6.2细胞的分化(18张PPT)

比较细胞分裂与细胞分化:
有丝分裂
受精卵
细胞分化
小肠上皮细 胞
血红细胞
神经细 胞
细胞分裂和细胞分化的比较:
细胞分裂
细胞分化
不 细胞数量


形态结 构功能
增加 相同
不变 差异


遗传信息都不变

联 系
共同完成生物个体发育过程
细胞的分化的意义
①是个体发育的基础。能形成具有特定形态、结构 和功能的组织和器官。
②使多细胞生物体中的细胞趋于专门化,有利于提 高各种生理功能的效率和组织器官的修复。
1958年,美国科学家斯图 尔德用胡萝卜韧皮部细胞 成功地培育出了一棵完整 的植株。
实验证明:高度分化的植物细胞 仍然具有发育成完整植株的潜能, 即植物细胞具有全能性。
二、细胞的全能性:
细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发
细胞分裂和细胞分化都不会改变生物的遗传物质或遗传信息细胞分化有丝分裂受精卵小肠上皮细血红细胞神经细细胞分裂细胞分化细胞数量形态结构功能增加相同不变差异遗传信息都不变共同完成生物个体发育过程是个体发育的基础
中国 加油
第6章 细胞的生命历程
第ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ节 细胞的分化
新课导入
细胞种类有200多种,为什么受精卵可以发育成完整个体呢? 多细胞生物体从小张到大,不仅有细胞数量上的增加,
干细胞的用途: ✓干细胞移植治疗白血病
✓在体外培养出组织和器官,并最终通过组织和器官 移植实现对临床疾病的治疗。
在我们体内,红细胞的寿命为120天左右,白细胞的寿命更 短,只有5-7天。这些血细胞都是失去了分裂能力的细胞。
白血病患者的血液中出现了大量的异常白细胞,而正常的血 细胞又明显减少。通过骨髓移植可以有效地治疗白细胞。

细胞分化ppt课件

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01 02 03 04
蛋白质合成与修饰
基因表达产物蛋白质在细胞内合 成后,会经过一系列的修饰和加 工,形成具有特定功能的成熟蛋 白质。
细胞间相互作用
细胞间的相互作用对于细胞分化 的调控至关重要,包括细胞间信 号传递、细胞黏附等。
02
细胞分化的分子基础
Chapter
基因的选择性表达
基因的选择性表达是指在细胞分化过程中,不同基因在 特定的时间和空间上被激活或抑制,导致细胞表型和功 能的差异。 这种选择性表达受到多种因素的调控,包括转录因子、 表观遗传学修饰和细胞内外环境信号等。
复杂的调控网络。
表观遗传学在细胞分化中的调控
表观遗传学是指在不改变DNA序列的情况下,通过改变染色质结构和基因表达等方 式来影响细胞表型和功能的学科。
在细胞分化过程中,表观遗传学修饰如DNA甲基化、组蛋白修饰和染色质重塑等发 挥着重要作用。
这些修饰可以影响基因的可及性和转录活性,从而调控细胞分化的方向和程度。同 时,它们也受到细胞内外环境信号和转录因子等的调控。
通过研究基因的选择性表达,可以深入了解细胞分化的 分子机制和调控网络。
转录因子的作用
转录因子是一类能够结合到 DNA上并调控基因转录的蛋白 质,它们在细胞分化过程中发挥
着重要作用。
转录因子可以通过识别特定的 DNA序列并结合到启动子或增 强子等调控区域,从而影响基因
的转录水平。
不同的转录因子在细胞分化过程 中具有不同的表达模式和功能, 它们之间的相互作用形成了一个
细胞器与细胞分化的关系
线粒体的变化
线粒体是细胞的“动力工厂”,在分 化过程中,线粒体的数量、形态和分 布会发生变化,以适应细胞能量代谢 的需求。
内质网的变化
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细胞分化的分子机制
细胞分化
指多细胞生物成长发育中,在一些内在机 制作用下,细胞在结构、形态、生理功能及生 化特征等方面逐渐产生稳定性差异,成为多种 不同的细胞类型,以形成个体不同的组织、器 官和系统。
细胞分化
Cell differentiation involves the gradual emergence of cell types that have a clear-cut identity in the adult, such as nerve cells, fat cells Differentiated cells serve specialized functions and have achieved a usually stable state.
• 奢侈基因 (luxury gene): 编码细胞特异性蛋白,与各种分化细 胞的特定性状直接相关,这类基因对细胞自身生存无直接影响。 如编码红细胞血红蛋白,肌细胞的肌球蛋白和肌动蛋白等的基因 属此类。
奢侈基因与管家基因
• 管家基因 (house keeping gene),这类基因的表达 产物为细胞生命活动持续需要和必不少,但与细胞分 化的关系不大,在细胞分化中只起协助作用。 如tRNA,rRNA基因,催化能量代谢的各种酶系,三 羧酸循环中各种酶系等。
发育过程中细胞分化经历一个分化能力逐 渐受限制的过程
多潜能细胞 (pluripotent):发育潜能有一定局限性, 仅能分化成为特定范围内的细胞。如生血干细胞仅能分 化成为淋巴细胞、单核细胞、粒细胞等
分化细胞 (differentiated cell): 仅具有分化形成某一 种类型细胞的能力。
分化过程:全能 → 多能 → 分化细胞
The first mammal to be cloned, a lamb, the Dolly

Dolly的标本和伊恩博士
Dolly:1996.7.5.世界上第一只克隆羊Dolly由英国爱 丁堡大学的伊恩博士研制成功,2003.2.14.由于肺结 核而被安乐死,它的标本于2003年4月9日陈列于苏格 兰首都爱丁堡国家博物馆。
发育过程中细胞分化经历一个分化能力逐 渐受限制的过程
细胞的全能性 (totipotent):
生物体中的一个体细胞或一个性细胞在一定条件下,有 能力重新形成完整的个体,或者分化形成该个体任何种 类的细胞。此特性称为“细胞全能性”。
细胞的全能性 (totipotent):
受精卵 、8细胞期前的胚胎细胞是全能细胞。
• 从分子层次看,细胞分化主要是奢侈 基因中某种(或某些)特定基因选择 性表达的结果。某些基因的选择性表 达合成了执行特定功能的蛋白质,从 而产生特定的分化细胞类型。
基因活性状态的可逆性
从单个合子核发育为不同类型细胞 ,基因活性谱发生了改变,这种改变 是否涉及遗传物质的改变?
悬浮培养的胡萝卜单细胞培养成了可育植株
细胞分化是基因按一定时空 顺序表达的结果,这种在个 体发育过程中不同的基因按 照一定的时空顺序被激活的 现象称为“基因的差异表 达”。
成纤维细胞被加入肌源蛋白后分化 为肌细胞
细 胞 分 化 的 机 理
细胞分化 细胞分化是基因差异性表达的结果:
-- 细胞内环境的差异:细胞的不对称分裂使姐妹细胞 产生了差异,在细胞分裂时一些重要的分子被不均等地 分配到两个子细胞中,引起核基因的差异表达。
Dolly
治 疗 性 克 隆
这些实验说明: --即使是终末分化细胞,其细胞核同样
也包含全部的遗传信息,即具有发育为完整 个体的“全能性”。
细胞融合能改变分化细胞基因表达活性的模式
Cell fusion shows the reversibility of gene inactivation during differentiation: the inactivation of musclespecific genes in human liver cells is not irreversible.
细胞分化
细胞由未特化状态分化成不同细胞类型最初发 生在胚胎发育的过程中,而在出生后直到成体的 整个阶段都会持续进行。特化细胞的性质是基因 特定表达模式的结果,不同基因表达模式决定特 定蛋白的合成。“特定基因表达模式是如何形成 的”是细胞分化的中心问题。
基因表达的阶段特异性及组织特异性 特定基因的表达按照严格的时间顺序发 生,同时,同一基因产物在不同的组织器 官表达数量不同,不同的产物蛋白又分布 于不同的细胞或组织器官。
(Steward,1970年)
分化细胞的细胞核具有支持胚胎发育能力
细胞核移植实验证明: A:分化中遗传物质没有发生不可逆改变; B:细胞质中含有决定核内基因活性谱的控制因子。
分化细胞的细胞核具有支持胚胎发育能力
Cloning by nuclear transfer: Nuclei from cells of the same blastula are transferred into enucleated egg. The frogs that develop are clones as they all have the same genetic constitution.
细胞分化 细胞分化是基因差异性表达的结果:
-- 细胞外环境的影响:邻近细胞间的相互关系;细 胞外信号 (cell-surface proteins, hormones, polypeptide cytokines and molecules of the extracellular matrix) 在分化过程中可诱发细胞内信 号通路,影响基因表达。
应用DNA microarrays 研究基因表达
High output screening genes expressed differently in different tissues or at different stages in development
奢侈基因与管家基因
生物体细胞中含有决定生长分裂和分化的全部基因信 息,按其与细胞分化的关系,可将这些基因分为两大 类:奢侈基因和管家基因
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