素材：干細(xì)胞的不對(duì)稱(chēng)分裂和機(jī)制-高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

干細(xì)胞的不對(duì)稱(chēng)分裂和機(jī)制一個(gè)細(xì)胞分裂為兩個(gè)細(xì)胞的過(guò)程。分裂前的細(xì)胞稱(chēng)母細(xì)胞，分裂后形成的新細(xì)胞稱(chēng)子細(xì)胞。細(xì)胞分裂通常包括核分裂和胞質(zhì)分裂兩步。在核分裂過(guò)程中母細(xì)胞把遺傳物質(zhì)傳給子細(xì)胞。在單細(xì)胞生物中細(xì)胞分裂就是個(gè)體的繁殖，在多細(xì)胞生物中細(xì)胞分裂是個(gè)體生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的基礎(chǔ)。在發(fā)育中的胚胎中，干細(xì)胞是所有其他細(xì)胞的基礎(chǔ)，而在成人中，它們可以通過(guò)補(bǔ)充失去的組織來(lái)輔助修復(fù)。為了確保分化細(xì)胞和未分化細(xì)胞之間的生理平衡，干細(xì)胞進(jìn)行非對(duì)稱(chēng)分裂，產(chǎn)生一個(gè)完全相同的子干細(xì)胞和分化細(xì)胞。干細(xì)胞不對(duì)稱(chēng)分裂1.干細(xì)胞不對(duì)稱(chēng)概念理解細(xì)胞的不對(duì)稱(chēng)分裂是一種細(xì)胞分裂的方式，就是指分裂的方式是不對(duì)稱(chēng)性質(zhì)的，母細(xì)胞產(chǎn)生的兩個(gè)子細(xì)胞的類(lèi)型各不相同，比如神經(jīng)干細(xì)胞。這種分裂往往與子細(xì)胞向不同方向分化有關(guān)。在哺乳動(dòng)物中，干細(xì)胞的分裂也是不對(duì)稱(chēng)的，產(chǎn)生一個(gè)祖細(xì)胞和另一個(gè)干細(xì)胞，祖細(xì)胞只具有有限的自我更新能力，只能分化為終端細(xì)胞。高等動(dòng)物的成體干細(xì)胞通過(guò)不對(duì)稱(chēng)分裂產(chǎn)生非對(duì)稱(chēng)的細(xì)胞決定子分割，使得一部分子代獲得維持干細(xì)胞狀態(tài)所必需的信息而成為子代干細(xì)胞，另外一部分子代細(xì)胞則不得不走向分化。也就是說(shuō)，一個(gè)干細(xì)胞的后代中，只有一部分子代細(xì)胞可能保持與父代細(xì)胞相同的干細(xì)胞特征，另外一部分則喪失了干細(xì)胞的功能。在胚胎發(fā)育階段，不對(duì)稱(chēng)分裂是常見(jiàn)的現(xiàn)象，如果蠅神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生時(shí)，成神經(jīng)細(xì)胞經(jīng)過(guò)連續(xù)不對(duì)稱(chēng)分裂，像出芽的一樣產(chǎn)生一些小細(xì)胞，這些小細(xì)胞是神經(jīng)節(jié)母細(xì)胞，再經(jīng)過(guò)一次分裂形成神經(jīng)元或神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞。2.干細(xì)胞不對(duì)稱(chēng)分裂機(jī)制理解其實(shí)，減數(shù)分裂過(guò)程中已經(jīng)講到不對(duì)稱(chēng)分裂，卵細(xì)胞的形成就是不對(duì)稱(chēng)分裂。原因是動(dòng)物受精卵并不是均一結(jié)構(gòu)，而是具有高度的異質(zhì)性。首先，卵母細(xì)胞的核并不位于中央，而是在細(xì)胞外周靠近表面的地方，極體就是從這里形成并釋放出來(lái)的，通常把極體釋放的位點(diǎn)稱(chēng)為北極或動(dòng)物極，而相對(duì)的一極稱(chēng)為南極或植物極。其次，卵細(xì)胞中的蛋白質(zhì)、mRNA并非均勻分布的，而是定位于特定的空間。動(dòng)物卵細(xì)胞中，貯存有2-5萬(wàn)種不同的mRNA，專(zhuān)供受精卵的啟動(dòng)、分化和發(fā)育之用，用轉(zhuǎn)錄抑制劑放線(xiàn)菌素D處理海膽受精卵，使RNA的合成受到抑制，胚胎發(fā)育仍能進(jìn)行至囊胚期，但如用蛋白質(zhì)翻譯抑制劑嘌呤霉素或亞胺環(huán)己酮處理受精卵，則受精卵完全停止分化發(fā)育。卵的異質(zhì)性使卵的分裂必然是不對(duì)稱(chēng)的，不同的子細(xì)胞得到的“家產(chǎn)”不同，因此具有不同的分化命運(yùn)。例1、下列有關(guān)干細(xì)胞的敘述正確的是（

）A．干細(xì)胞的分化只發(fā)生在幼體的發(fā)育過(guò)程中B．干細(xì)胞具有分裂、分化能力稱(chēng)為細(xì)胞的全能性C．如果是胚胎干細(xì)胞，則分裂的方式為減數(shù)分裂D．細(xì)胞分化的根本原因是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果解析：本題考查干細(xì)胞、細(xì)胞分化、細(xì)胞全能性相關(guān)知識(shí)。干細(xì)胞的分化也能發(fā)生在成體，如造血干細(xì)胞分化為血細(xì)胞，故A錯(cuò)。細(xì)胞的全能性是細(xì)胞具有分化為新個(gè)體的潛能，故B錯(cuò)誤。干細(xì)胞的分裂方式為有絲分裂，故C錯(cuò)誤。細(xì)胞分化的根本原因是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，導(dǎo)致細(xì)胞出現(xiàn)形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能的差異，故D正確。故答案為D。例2、下列關(guān)于干細(xì)胞描述錯(cuò)誤的是（）A.干細(xì)胞是具有正常分化能力的細(xì)胞B.造血干細(xì)胞的全能性不容易實(shí)現(xiàn)C.胚胎干細(xì)胞只能分化不能分裂D.干細(xì)胞發(fā)生的分化一般是不可逆的解析：本題考查干細(xì)胞和細(xì)胞分化的相關(guān)知識(shí)，解題的關(guān)鍵是理解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。動(dòng)物和人體內(nèi)具有分裂和分化能力的細(xì)胞為干細(xì)胞，A正確；造血干細(xì)胞能分化形成多種血細(xì)胞，屬于多功能干細(xì)胞，但不能形成完整個(gè)體，