第四章 细胞增殖、分化、衰老和死亡 第二节 细胞分化、衰老和死亡
第 1 课时 细胞的分化
一、 教学目标
1.说明细胞的分化。
2.举例说明细胞的全能性。
3.进行有关干细胞研究进展与人类健康的资料搜集和分析。
二、教学重点
1.细胞分化的概念和意义。
2.细胞全能性的概念。
三、教学难点
细胞全能性的概念及实例。
四、教学方法
讲述法，探讨法，谈话法
五、课时安排
1
六、教学过程
【问题引入】
大家都是从一个受精卵生长发育而来， 为何一个细胞能发育为这么多种不同的细胞呢？
请大家一起来学习第二节 细胞的多样性和统一性。
【学生活动】学生思考讨论“问题探讨”的 “讨论 ”，教师提示。
【提示】
1.健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。
2.骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化，不断产生不同种类的血细胞。
【板书】 一、细胞分化及其意义
【学生活动】学生阅读课本，总结出分化的概念。
【板书】分化：在个体发育中，有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，叫做细胞分化。
【思考题】学生思考讨论回答，教师提示。
【提示】
细胞分化的实例：如根尖的分生区细胞不断分裂、分化，形成成熟区的输导组织细胞、 薄壁组织细胞、根毛细胞等；胚珠发育成种子，子房发育成果实；受精卵发育成蝌蚪，再发
育成青蛙；骨髓造血；皮肤再生等都包涵着细胞的分化。
【讲述】
细胞分化是一种普遍的生命现象。由受精卵发育成为一个成熟个体的过程实际上就是一 个细胞由全能性向专能稳定性发展的过程。细胞的分工加强，生命活动的效能得到了提高。 与此同时已分化的细胞的发育潜能也逐渐受到抑制。细胞开始出现形态、结构和功能上的特 异性， 而且这种变化具有明显的区域性。形态结构相同的细胞通过细胞识别作用聚集粘连在 一起，最终形成了一个个具有较明显差异的细胞群。细胞由同型到异型的发展过程就是细胞
的分化过程。细胞分化的结果就是组织的形成。
【板书】细胞分化的特点：
1.细胞分化的持久性：发生于整个生命进程中。
2.细胞分化的差异性：高等生物比低等生物分化显著；动物比植物分化显著。
3.细胞分化具有相对的稳定性： 一般情况下细胞分化是不可逆转的过程。
【思考】多细胞生物体在胚胎早期随着细胞的有丝分裂， 细胞数目迅速增加。这些细胞 的遗传物质相同吗？（复习有丝分裂特点）从理论上讲具有同样的遗传性的体细胞就应该
表现出相同的形态、结构和功能特点。事实果真如此吗？为什么？
【板书】
二、细胞的全能性
【学生活动】阅读教材中的问题。
【板书】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。
【学生讨论交流】：以上科学原理在生产实际和科学研究领域中的应用
【讲述】
克隆技术可以应用于珍稀动物的保护；组织培养技术广泛地应用于名贵花卉、珍稀草药、 优良物种的迅速繁殖等；医学上组织器官的体外培养扩增可以用于移植手术；骨髓中造血干
细胞的体外培养和定向分化可以挽救许多血液病人的生命……
【思考题】学生思考讨论回答，教师提示。
2.动物细胞的全能性随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制， 细胞分化潜能变窄， 这 是指整体细胞而言。可是细胞核则不同， 它含有保持本物种遗传性所需要的全套基因， 并且 并没有因细胞分化而失去基因， 因此， 高度分化的细胞核仍然具有全能性。这可以从细胞核
移植实验以及其他的实验证据中得到证实。
(
。
)【学生活动】学生完成“资料收集和分析”中的“讨论 ”
【课堂小结】
1.在个体发育过程中， 通常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称为干细胞。干细胞有很多种类型， 大体上可分为成体干细胞和
胚胎干细胞。
2.干细胞的研究为替换病变的组织和器官，某些癌症和遗传病的治疗带来新的希望。
【作业布置】练习一二。第四章 细胞增殖、分化、衰老和死亡 第二节 细胞分化、衰老和死亡
第 1 课时 细胞分化和全能性
学习目标
（1）结合实例概述细胞分化的概念、特点和实质。
（2）结合植物的组织培养，阐述细胞全能性的概念。
[重难点击]
（3）细胞分化的概念、特点和实质。
（4）细胞全能性的概念。
前课梳理
1 ．细胞分裂与细胞分化是两种完全不同的生理过程。但又不是毫无关联、绝对孤立的。列 表比较如下：
比较项目 细胞分裂 细胞分化
细胞变化 细胞数目增多 细胞种类增多
发生时间 从受精卵开始 发生在整个生命进程中
意义 保持了亲代和子代之间遗传性状的稳定性 是生物体个体发育的基础
联系 (1)细胞分裂是细胞分化的基础，细胞的分裂与分化往往是相伴相随的。 (2)随着细胞分化程度的增大，细胞的分裂能力逐渐下降
2 ．全能性的比较
一般来说，分化程度越高，细胞表达的潜能越窄，全能性越低；但是生殖细胞分化程度高， 全能性也较高，是个例外。据此比较下列细胞全能性的大小：(1)植物细胞＞动物细胞；(2) 受精卵＞生殖细胞＞体细胞；(3)叶肉细胞＜形成层细胞。
学习探究
探究点一 细胞分化
1 ．细胞分化的概念
(1)结合教材，归纳细胞分化的概念。
答案 由一个或一种细胞经细胞分裂产生的后代， 在形态结构和生理功能上逐渐发生稳定性 差异的过程。
(2)复杂生物体所有体细胞都是由一个受精卵发育而来的，那么经细胞分化形成的各种细胞 的细胞核内的遗传物质有没有发生变化呢？
答案 没有。
2 ．细胞分化的意义
(1)结合教材，观察植物的不同组织和细胞：用天竺葵的叶制作临时装片进行观察，将观察 到的细胞和其形态结构进行连线
(2)由上可知，同一片叶片中的不同细胞的形态结构和生理功能不同，但它们的最初来源都 相同。
(3)在个体发育中， 细胞分化能够增加细胞的类型，不同的细胞构成了生物体的 组织和器官， 执行不同的功能，所以细胞分化是生物个体发育的基础。
3 ．细胞分化的特点
(1)细胞分化发生在生物体的整个个体发育的进程中，说明细胞分化具有持久性。 (2)细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象，说明细胞分化具有普遍性。
(3)研究表明：将蛙的原肠胚时期将来发育成后肢的部分细胞移植到将来发育成背部的细胞 中，这部分细胞不会随着周围细胞发育成背部， 而是继续沿着原有的分化方向发育成一条后 肢。这种现象说明细胞分化具有不可逆性。
4 ．细胞分化的实质
阅读教材，列出下列鸡的细胞所含有的基因和 mRNA 的种类， “＋ ”代表“有 ”，“－ ”代表 “没有 ”。
项目 类型 卵清蛋 白基因 β 珠蛋 白基因 胰岛素 基因 卵清蛋 白 mRNA β 珠蛋 白 mRNA 胰岛素 mRNA
输卵管细胞 ＋ ＋ ＋ ＋ － －
成红细胞 ＋ ＋ ＋ － ＋ －
胰岛素细胞 ＋ ＋ ＋ － － ＋
据此说明，细胞分化是基因选择性表达的结果。
探究点二 细胞的全能性
1 ．结合积极思维，分析胡萝卜组织块的培养过程
(1)一个高度分化的韧皮部细胞经过细胞分裂和细胞分化，最终形成了完整的胡萝卜植株， 这说明植物细胞具有全能性。
(2)推测其具有全能性的原因：由于体细胞一般是通过有丝分裂繁殖而来的，因此已分化的 细胞仍具有全部遗传信息。
(3)植物体上的细胞没有表现出全能性，而是分化成了不同的组织器官，组织培养时要加入 多种营养物质和植物激素等，据此推测植物细胞全能性表达需要什么条件？
答案 离体； 一定的外界条件。
2 ．细胞的全能性
(1)细胞的全能性是指已分化的细胞仍具有发育成完成个体的潜能。
(2)所有细胞都有全能性吗？ 不是。
3 ．植物组织培养技术的原理和应用
(1)原理：植物细胞的全能性。
(2)应用： 快速繁殖植物体。
真题回眸
例 1．判断下面说法的正误。
(1)细胞分化是个体发育的基础( )
(2)单细胞生物的细胞分化现象更加明显( )
(3)细胞分裂是细胞分化的基础( )
(4)细胞分化过程中细胞内的遗传物质种类发生了变化( )
(5)细胞分化的方向在胚胎早期已经决定， 一般不能逆转( )
(6)生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果( )
(7)细胞分化导致细胞的数目增加( )
例 2 ．有关细胞全能性的叙述，不正确的是( )
A ．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高
B ．由于分化，在生物体内细胞的全能性不能表达
C ．与受精卵一样，卵细胞属于未分化的细胞，分裂能力强，全能性高
D ．在一定条件下，离体培养的植物细胞能表现出全能性
达标训练
1 ．以下能证明植物细胞具有全能性的生产实践是( )
A ．从一粒菜豆种子长成一棵植株 B ．子房发育成果实
C ．用一小片土豆叶片培养成一株完整的植株 D ．杂交育种
2 ．在上海世博会上，荷兰馆展出该国的国花郁金香，鲜艳夺目，它是用名贵的郁金香品种 的茎尖细胞人工培育而成的。这一培育技术反映了( )
A ．细胞具有增殖的功能 B ．细胞具有分化的功能
C ．分化的细胞具有全能性 D ．生物体具有顽强的生命力
3 ．细胞分化过程中不会出现的是( )
A ．细胞的形态结构可能发生改变 B ．细胞器种类和数量可能改变
C ．蛋白质种类和数量会改变 D ．细胞核中的遗传物质肯定改变
4 ．下图是某细胞增殖和分化的概念图，据图回答下列有关问题。
(1)图 A 表示的是 过程，图 B 表示的是 过程。 (2)图中 b 、c 、d 、e 具有相同的 。
(3) 若 e 能合成血 红 蛋 白 ， 则 b 、c 、d 都 ( 不 能 或 能) 合成 ，其主要 原 因 是
____________________
_______________________________________________________________________________
。
_____________________
(4)若 a 为植物细胞，而 d 能在体外条件下培养成一个植物体，则说明 d 具有 性。 (5)a 、b 、c 、d 、e 五个细胞相比，哪一个细胞的全能性是最大的？ 。
