第2节 细胞的分化
4.细胞分化的意义是？
1.多细胞生物体发育起点是什么？
2.受精卵进行分裂的方式是什么？
3. 什么是细胞分化？
5.什么是细胞的全能性？
问题导学
人类受精卵的发育过程
神经细胞
红细胞
肌肉细胞
上皮组织细胞
组成人体细胞的种类有200多种。
这些细胞都是由什么细胞变化而来的？
他们有什么不同之处？
细胞分化
受精卵
细胞分裂
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，称为细胞分化.
一、细胞分化及意义
1、什么是细胞分化?
植物器官切片图
2、细胞分化有何生物学意义？
1）通过细胞分化使相同的细胞能够形成各种不同的组织和器官；
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。
细胞分化的特点又有哪些呢？
2.黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。
以下事例可说明细胞分化具有什么特点?
—稳定性
—不可逆性
1.细胞分化发生在整个生命进程中。(动物）胚胎时期达到最大限度。
—持久性
想一想
4、细胞分化是伴随着细胞分裂进行的，亲代与子代细胞的形态、结构或功能发生改变，但细胞内的遗传物质不变。如：同一个人的口腔上皮细胞和神经细胞的遗传物质完全相同。
－不变性
4、细胞分化的特点：
（1）、细胞分化发生在整个生命进程中，胚胎(动物）时期达到最大限度。该生命现象贯穿生命的始终，所以具有 性。
（2）、一般来说分化了的细胞将一直保持分化后的状态直到死亡，细胞分化具有 性和 .
性。
（3）、分化后的细胞内的遗传物质并没有发生改变，只是在不同细胞中基因的活动或者关闭的状态不同，这就是细胞分化的 性。
（4）、细胞分化是生物界普遍存在的现象，是生物个体发育的基础，具有 性。
持久
稳定
不可逆
不变
普遍
问：就一个个体来说，各种细胞具有相同的遗传信息，
为什么形态、结构和功能却有很大的差异呢？
资料：在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态，与肌动蛋白（肌细胞中的一种蛋白质）合成有关的基因则处于关闭状态；在肌细胞中则相反。
分析：1.红细胞和肌细胞等体细胞的遗传信息相同吗？
2.红细胞
血红蛋白基因开启
合成血红蛋白
肌细胞
肌动蛋白基因开启
合成肌动蛋白
细胞分化的实质：
细胞分化是不同细胞中遗传信息的执行情况不同导致（基因的选择性表达）。
相同。
肌动蛋白基因关闭
血红蛋白基因关闭
细胞分化
有丝分裂
受精卵
小肠上皮细胞
血红细胞
神经细胞
比较细胞分裂与细胞分化：
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
1.下列对细胞分化的叙述正确的是 （ ）
A．细胞分化是遗传物质改变的结果
B．细胞分化发生在从受精卵到胚胎形成的过程
C．细胞分化也可实现细胞数量的增加
D．细胞分化是由细胞内的遗传物质调控的

2.人胰岛B细胞能产生胰岛素，但不能产生红细胞中的血红蛋白，根据此推测人胰岛B细胞中（ ）
A．只有合成胰岛素的基因
B．在细胞分化过程中，基因的数目发生了变化
C．既有合成胰岛素的基因也有合成血红蛋白的基因，但不同细胞遗传信息的执行情况不同
D．只有合成胰岛素的基因和其他基因，但没有合成血红蛋白的基因
D
C
既然细胞分化具有稳定性、持久性、不可逆性，那么已经发生高度分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其它细胞吗?
思考：
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：
1、定义：细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。
思考：
为什么任意一个体细胞会具有发育成完整个体的潜能？
体细胞内含有本生物物种全套的遗传信息！
植物细胞全能性的应用：
组织培养进行快速繁殖
细胞全能性表达的条件：
离体状态、一定的营养物质和激素、适宜的外界条件。
克隆羊的全过程
白面羊乳腺细胞的细胞核
黑面羊卵细胞的细胞质
融合
新的细胞
代孕母羊
白面羊的克隆羊
体外培养 一段时间
动物细胞是否具有全能性？
“多利”的诞生证明:已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性
但是目前为止,人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体。
为什么细胞核具有发育成完整个体的潜能？
动物细胞是否具有全能性？
已分化的体细胞都有本个体一套完整的遗传物质。
动物细胞是否具有全能性？
1.下列实例中能体现细胞全能性的是 （ ）
①用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株
②植物用种子进行繁殖
③用烟草组织培养的单个细胞培育出了可育的完整植株
A．①② B．①③ C.②③ D.①②③

2.科学家用甲母羊乳腺细胞的细胞核与乙母羊卵细胞的细胞质重组成一个细胞，成功培养了“多莉”羊。下列关于此实验的说法错误的是 （ ）
A．高度分化的细胞仍然保持全能性
B．重组细胞的细胞核内含有保持物种遗传性所需要的全部遗传物质
C．在理论上，可以运用上述方法开拯救濒危物种
D．运用上述方法，科学家已经可以用单个细胞来培养新的动物体
B
D
动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞
人的骨髓的造血干细胞
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。
干细胞的用途:
干细胞移植治疗白血病
P117问题探讨
三、干细胞
干细胞
分化潜能的大小
来源
胚胎干细胞
成体干细胞
全能干细胞：如受精卵
多能干细胞：如骨髓造血干细胞
专能干细胞：如肠上皮干细胞
细胞全能性大小的比较：
1、在①受精卵、②生殖细胞、③高度分化的动物细胞中，全能性最大的是____,最小的是____。

2、细胞全能性大小主要受细胞分化程度影响。细胞分化程度越高，全能性越____；分化程度越低，全能性越___。
另外，植物细胞全能性____动物细胞！
①
③
低
高
高于
同一生物体内细胞的全能性高低为：
受精卵>生殖细胞>体细胞;
增殖细胞>不增殖细胞。
持久性，稳定性，不可逆转，遗传物质没有改变。
基因的选择性表达
细胞分化是个体发育的基础；
细胞分化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。
已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。
1.细胞分化的结果是( )
A.细胞数目增加 B.形成组织
C.生长 D.细胞衰老
2.组织培养和克隆技术的应用原理是( )
A.所有细胞都具有分化能力
B.所有细胞都具有分裂能力
C.所有细胞的细胞核都具有全能性
D.所有细胞都具有全能性
3.细胞分化发生在个体发育的( )
A.整个生命过程中 B.胚胎时期
C.受精卵分裂时期 D.性成熟时期
4.花药离体培养是指把分裂旺盛的花药细胞用人工的方法培育成植株。这成果利用了细胞的（　）
A.应激性 　B.全能性 　C.变异性 　D.适应性
反馈训练:
答案:BCAB