問題探討1具有保護作用不斷分裂產生新細胞根生長的重要原因之一；吸收水分和無機鹽觀察根尖各部分細胞的形態、結構特點，分析細胞功能有何不同？問題探討2骨骼肌細胞軟骨細胞神經細胞上皮細胞觀察分析人的上皮細胞、骨骼肌細胞、軟骨細胞和神經細胞在哪些方面存在差異？這些細胞形態相差很大，結構上也有區別，功能上各不相同，但總體上都由細胞膜、細胞質和細胞核構成。問題探討3在個體發育過程中，往往存在這樣的現象：

由細胞分裂得到的新生細胞是高度相似的，新生細胞逐漸在形態、結構和生理功能上發生變化，形成不同種類的細胞，且這種變化是持久、穩定的，這種變化就叫做細胞分化。第六章

細胞的生命歷程第2節細胞的分化學習目標1.通過比較不同細胞在形態、結構和功能方面的特異性變化，歸納細胞分化的概念，進而闡明細胞分化是基因選擇性表達的結果。2.通過分析植物組織培養和動物體細胞核移植等方面的事例，闡明細胞的全能性。3.通過了解干細胞的特點，關注干細胞在生物醫學上的應用，提升社會責任意識。學習目標一、細胞分化及其意義1.概念：

在個體發育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在形態、結構和生理功能上發生

的過程。穩定性差異分化的對象：

分化的結果：

細胞分裂使細胞數目增多，細胞分化使細胞種類增加。

一個或一種細胞產生形態、結構、功能不同的細胞一、細胞分化及其意義2.特點：資料一：細胞分化是生物界普遍存在的生命現象，是生物個體發育的基礎。資料三：離體培養的上皮細胞，始終保持為上皮細胞，而不會變成其他類型的細胞。資料四：分化后的細胞將一直保持分化后的狀態，一般不會再回到分化前的狀態，直到死亡。資料二：從受精卵形成胎兒的胚胎發育過程中存在細胞分化。細胞分化不僅發生在人的胚胎發育階段,還貫穿于整個生命進程中，胚胎時期達到最大限度。普遍性持久性穩定性不可逆性一、細胞分化及其意義3.意義：②細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨向專門化，有利于提高生物體各種生理功能的效率。①

細胞分化是生物個體發育的基礎。一、細胞分化及其意義4.原因（實質）：思考1：個體發育過程中，形成了許多形態、結構和功能各異的體細胞，根據有絲分裂的意義分析，這些不同的細胞含有的遺傳信息有何特點？思考2：細胞的形態、結構和功能主要由哪種化學物質直接體現？親代細胞的DNA經過復制后平均分配到兩個子細胞。體細胞和受精卵一樣，含有該物種全套的遺傳物質，全套的基因。蛋白質是生命活動的承擔者，不同的體細胞由于含有不同種類和數量的蛋白質，因而在形態、結構和功能上表現出差異。思考3：為什么體細胞含有相同的基因，但卻合成出不同的蛋白質呢？4.原因（實質）：小組活動：三種卡片代表三種基因，三種基因在胰島β細胞與紅細胞中基因表達情況不同，卡片正面代表基因開啟，卡片反面代表基因關閉，請兩名同學上臺模擬這兩種不同細胞中每個基因表達情況，并說出你這么做的原因。資料：基因表達指基因的遺傳信息合成功能性蛋白質的過程基因1基因2基因3DNA蛋白質同學1模擬表示分化成紅細胞時基因的開啟或關閉情況同學2模擬表示分化成胰島β細胞時基因的開啟或關閉情況一、細胞分化及其意義4.原因（實質）：細胞分化的原因：是基因選擇性表達的結果，即個體發育過程中，不同種類的細胞中遺傳信息的執行情況不同。

血紅蛋白基因ATP合成酶基因胰島素基因血紅蛋白ATP合成酶胰島素紅細胞＋＋＋＋＋—胰島細胞＋＋＋—＋＋總DNA（基因）蛋白質“＋”表示有，“－”表示無一、細胞分化及其意義5.分化表達的基因：（1）管家基因所有細胞均表達的一類基因，其表達產物是維持細胞基本生命活動所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等。（2）奢侈基因不同類型細胞特異性表達的一類基因，其表達產物賦予不同細胞特異性的生理功能，如血紅蛋白基因、胰島素基因等。

一、細胞分化及其意義6.細胞分化的“變”與“不變”：不完全相同相同一、細胞分化及其意義7.比較細胞分裂與細胞分化：細胞分裂細胞分化不同點細胞變化形態結構功能相同點聯系數量增加種類不變相同數量不變種類增加染色體和遺傳物質（遺傳信息）都不變差異①在個體發育中，細胞先分裂，后分化；②細胞分裂是分化的基礎，兩者共同完成生物個體發育過程；③細胞分化程度越高，分裂能力越弱（體細胞>生殖細胞>受精卵）。高度分化的細胞往往不再分裂。1.圖中A、B、C是正常情況下人體三種細胞內的部分基因及它們的活動狀態,據圖得出下列結論錯誤的是()A.三種人體細胞有各自不同的形態,根本原因是基因的選擇性表達B.三種細胞都可以將葡萄糖分解為丙酮酸C.圖中B代表的細胞是紅細胞D.圖中A代表的細胞是胰島細胞當堂檢測C

2.取同一生物體的不同類型細胞，檢測其基因表達，結果如下圖所示。下列分析正確的是()A.基因1～6中控制ATP水解酶合成的基因

最可能是基因4B.細胞a～g中生理功能最為近似的應該是

細胞b和細胞eC.組成1～6基因的脫氧核苷酸種類、數量

和排列方式均不同D.a～g各個細胞中染色體上所含基因的種類和數量完全不同B

當堂檢測思考：已經高度分化的細胞，還能像早期胚胎細胞那樣，再分化成其它細胞嗎?甚至分化成一個完整的個體呢？肌細胞分化？【植物組織培養】資料1：1958年，美國科學家斯圖爾德(F.C.Steward)取胡蘿卜韌皮部的一些細胞，放入含有植物激素、無機鹽和糖類等物質的培養液中培養，結果這些細胞旺盛地分裂和生長，形成一個細胞團塊，繼而分化出根、莖和葉，移栽到花盆后，長成了一株新的植株。【植物組織培養】胡蘿卜根韌皮部的細胞外植體(離體植物器官、組織、細胞)愈傷組織(細胞團塊)脫分化再分化【植物組織培養】討論3：如果將胡蘿卜韌皮部細胞換成其他高度分化的植物細胞，在適宜條件下，這些細胞也能形成新的植株嗎？討論4：資料1中可以得到什么結論？高度分化的植物細胞仍然具有發育成完整植株的潛能，即植物細胞具有全能性。討論2：資料1中得到的新的胡蘿卜植株的細胞中的遺傳信息與提供根部韌皮部細胞的胡蘿卜植株有何關系？討論1：韌皮部細胞是不是高度分化的細胞？二、細胞的全能性1.概念細胞全能性是指細胞經分裂和分化后，仍具有產生完整有機體或

的潛能和特性。分化成其他各種細胞思考1：具有全能性必須是一個已經分化的細胞嗎？思考2：已分化和未分化的細胞之間，有什么共性是使其具有全能性呢？資料：高等植物成熟的篩管細胞已分化，無細胞核，在適宜的條件下離體培養，不能得到完整的小植株。思考3：細胞具有全能性的根本原因是什么？二、細胞的全能性1.概念細胞全能性是指細胞經分裂和分化后，仍具有產生完整有機體或

的潛能和特性。2.原因細胞內含有本物種的全套遺傳信息。體細胞一般都是由受精卵通過有絲分裂增殖而來的，一般已分化的細胞都有一套和受精卵相同的染色體，攜帶有相同的DNA分子。

3.表達條件離體、適宜的外界條件、一定的營養物質等。分化成其他各種細胞【動物體細胞核移植實驗】資料2：科學家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做實驗，將它的腸上皮細胞的核移植到去核的卵細胞中，結果獲得了新的個體。核移植實驗的成功，說明已分化的動物細胞的細胞核是具有全能性的。胚胎細胞核移植成功率遠高于體細胞核移植。分化程度越高的細胞，越不容易表現出全能性。4.細胞全能性的高低二、細胞的全能性一般而言，細胞的分化程度越高，具有的全能性越小。特例：卵細胞的分化程度較高，全能性也較高②同一生物：受精卵生殖細胞體細胞①不同生物：植物體細胞動物體細胞(動物細胞只有細胞核具有全能性)③幼嫩的細胞衰老的細胞。④分化程度低的體細胞分化程度高的體細胞。⑤細胞分裂能力強的體細胞細胞分裂能力弱的體細胞。＞＞＞＞＞＞5.細胞全能性的應用二、細胞的全能性01.快速繁殖花卉、蔬菜等02.拯救珍稀、瀕危動植物長江女神白鰭豚百合花杜鵑03.克隆人體器官，用于器官移植心臟移植腎臟移植注意：目前為止，人們還沒有成功地將單個已分化的動物體細胞培養成新的個體。細胞分化細胞全能性原理細胞內基因選擇性表達含有本物種全套遺傳物質特點①持久性②穩定性③普遍性④不可逆性①高度分化的植物體細胞具有全能性②動物已分化的體細胞全能性受限制，

但細胞核仍具有全能性。③全能性的體現要經過誘導和離體培養結果形成形態、結構、功能不同的細胞形成完整有機體或其他細胞大小比較細胞分化程度有高低之分，如體細胞>生殖細胞>受精卵細胞全能性有大小之分，如受精卵>生殖細胞>體細胞關系①兩者的遺傳物質都不發生變化②細胞的分化程度越高，具有的全能性越小6.細胞分化和細胞全能性的比較三、干細胞動物和人體內仍保留著的，少數具有分裂和分化能力的細胞，這些細胞叫作干細胞。如骨髓造血干細胞、神經干細胞、胚胎干細胞。1、概念：可分化為各種細胞，構成各種組織和器官。具有分化出多種組織細胞的潛能，如造血干細胞。2、分類：(1)全能干細胞：(2)多能干細胞：(3)專能干細胞：只能分化成某一類型的細胞，如神經干細胞3、應用：骨髓移植的方法治療白血病利用胚胎干細胞修復病人損傷組織

臍帶血中含有大量干細胞，可以培養并分化成人體各種血細胞。目前，臍帶血干細胞可以用于治療血液系統疾病。3、應用：臍帶血采集處胎盤分娩后被廢棄的部分新生兒娩出斷臍臍帶血的采集是在新生兒出生以后，取嬰兒端3～8cm臍帶儲兩把止血鉗結扎、斷臍，嬰兒被抱走處理，貼近母端止血鉗處消毒并將針頭插入臍靜脈，采集臍血。4、iPS細胞：資料：iPS細胞(inducedpluripotentstemcells,iPScells誘導多能干細胞)是通過對人體組織的細胞進行重新編程而得到的類似胚胎干細胞的一種細胞類型。這種細胞具有超強的分化能力?？梢苑只鲞@個人的血細胞，骨細胞，神經細胞等，進而培養出這個人的臟器，骨頭，眼角膜，胰腺等。小結1.

2022年中科院宣布一項研究成果，首次真正意義上將人體多能干細胞“轉化”為全能性的胚胎細胞。下列敘述錯誤的是（）A.受精卵和人體早期胚胎細胞都具有全能性B.細胞具有全能性的原因是細胞內含有個體發育所需的全套基因C.若某種干細胞可分化