素材：干细胞的不对称分裂和机制-高二下学期生物人教版选择性必修3

干细胞的不对称分裂和机制一个细胞分裂为两个细胞的过程。分裂前的细胞称母细胞，分裂后形成的新细胞称子细胞。细胞分裂通常包括核分裂和胞质分裂两步。在核分裂过程中母细胞把遗传物质传给子细胞。在单细胞生物中细胞分裂就是个体的繁殖，在多细胞生物中细胞分裂是个体生长、发育和繁殖的基础。在发育中的胚胎中，干细胞是所有其他细胞的基础，而在成人中，它们可以通过补充失去的组织来辅助修复。为了确保分化细胞和未分化细胞之间的生理平衡，干细胞进行非对称分裂，产生一个完全相同的子干细胞和分化细胞。干细胞不对称分裂1.干细胞不对称概念理解细胞的不对称分裂是一种细胞分裂的方式，就是指分裂的方式是不对称性质的，母细胞产生的两个子细胞的类型各不相同，比如神经干细胞。这种分裂往往与子细胞向不同方向分化有关。在哺乳动物中，干细胞的分裂也是不对称的，产生一个祖细胞和另一个干细胞，祖细胞只具有有限的自我更新能力，只能分化为终端细胞。高等动物的成体干细胞通过不对称分裂产生非对称的细胞决定子分割，使得一部分子代获得维持干细胞状态所必需的信息而成为子代干细胞，另外一部分子代细胞则不得不走向分化。也就是说，一个干细胞的后代中，只有一部分子代细胞可能保持与父代细胞相同的干细胞特征，另外一部分则丧失了干细胞的功能。在胚胎发育阶段，不对称分裂是常见的现象，如果蝇神经系统发生时，成神经细胞经过连续不对称分裂，像出芽的一样产生一些小细胞，这些小细胞是神经节母细胞，再经过一次分裂形成神经元或神经胶质细胞。2.干细胞不对称分裂机制理解其实，减数分裂过程中已经讲到不对称分裂，卵细胞的形成就是不对称分裂。原因是动物受精卵并不是均一结构，而是具有高度的异质性。首先，卵母细胞的核并不位于中央，而是在细胞外周靠近表面的地方，极体就是从这里形成并释放出来的，通常把极体释放的位点称为北极或动物极，而相对的一极称为南极或植物极。其次，卵细胞中的蛋白质、mRNA并非均匀分布的，而是定位于特定的空间。动物卵细胞中，贮存有2-5万种不同的mRNA，专供受精卵的启动、分化和发育之用，用转录抑制剂放线菌素D处理海胆受精卵，使RNA的合成受到抑制，胚胎发育仍能进行至囊胚期，但如用蛋白质翻译抑制剂嘌呤霉素或亚胺环己酮处理受精卵，则受精卵完全停止分化发育。卵的异质性使卵的分裂必然是不对称的，不同的子细胞得到的“家产”不同，因此具有不同的分化命运。例1、下列有关干细胞的叙述正确的是（

）A．干细胞的分化只发生在幼体的发育过程中B．干细胞具有分裂、分化能力称为细胞的全能性C．如果是胚胎干细胞，则分裂的方式为减数分裂D．细胞分化的根本原因是基因选择性表达的结果解析：本题考查干细胞、细胞分化、细胞全能性相关知识。干细胞的分化也能发生在成体，如造血干细胞分化为血细胞，故A错。细胞的全能性是细胞具有分化为新个体的潜能，故B错误。干细胞的分裂方式为有丝分裂，故C错误。细胞分化的根本原因是基因选择性表达的结果，导致细胞出现形态、结构、功能的差异，故D正确。故答案为D。例2、下列关于干细胞描述错误的是（）A.干细胞是具有正常分化能力的细胞B.造血干细胞的全能性不容易实现C.胚胎干细胞只能分化不能分裂D.干细胞发生的分化一般是不可逆的解析：本题考查干细胞和细胞分化的相关知识，解题的关键是理解相关知识点。动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞为干细胞，A正确；造血干细胞能分化形成多种血细胞，属于多功能干细胞，但不能形成完整个体，