细胞的分化
【教学目标及核心素养】
生命观念：从理论上说每个细胞都具有全能性。
科学思维：认同完整的生物个体是由细胞的分化而形成的。
科学探究：分析细胞分化和细胞全能性的原理。
社会责任：珍惜生命，尊重生命，关注现代生物发展。
【教学重点】
理解细胞分化的概念和意义。
【教学难点】
理解细胞的全能性及实例。
【教学过程】
一、导入新课
人的胚胎发育从一个受精卵开始。历经280天左右，婴儿伴随着阵阵哭声来到人间。据统计，人体的细胞有200多种。由一种细胞是如何形成这么多种细胞的？这些细胞存在什么样的差异？形成这些差异的原因是什么呢？（通过实例，导入新课，引发学生思考，激发学生兴趣和探究欲）
二、讲授新课
（一）细胞分化是同一来源的细胞发生稳定差异化的过程
1．细胞分化概念
由来源相同的细胞形成各种形态、结构和功能差异的细胞的过程。
2．细胞分化的意义
在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，增加了细胞的类型，使细胞趋于专门化，由不同的细胞类群构成多种组织和器官，再进一步形成结构完整和功能统一的多细胞生物体。
提问：①细胞分化是否意味着细胞中遗传物质发生改变？（通过上一章节细胞分裂的学习可知细胞分化并不会导致遗产物质发生变化）②那么遗传物质没有变化为何会导致细胞产生差异呢？（引出新概念：因为基因选择性表达的结果）
3．细胞分化的特点
通过举例：细胞分化贯穿于整个生命进程中；当A细胞分化形成B细胞后，一般不会再表现出B细胞反方向分化形成A细胞；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，说明细胞分化分别具有什么特点？（持久性、不可逆性、稳定性）。
提问：一个细胞就具有个体整套的遗传基因，那么一个已分化的细胞是否还能发育成完整的个体呢？
（二）已分化的细胞依然具有全能性
通过实例：植物组织培养技术（过程、应用）、“蝌蚪”的诞生（过程），“克隆猴”的诞生（过程、意义）加以解释说明。课件呈现细胞全能性的概念及原因。
细胞分化与细胞全能性的比较：
项目
细胞分化
细胞全能性
原理
细胞内基因的选择性表达
含有本物种全套遗传物质
结果
形成形态、结构、生理功能不同的细胞
形成新的个体
大小
比较
细胞分化程度有高低之分：体细胞＞生殖细胞＞受精卵
细胞全能性有大小之分：受精卵＞生殖细胞＞体细胞(植物细胞＞动物细胞)
关系
①细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞仍具有全能性
②一般说来，细胞分化程度越高，全能性越难以实现，细胞分化程度越低，全能性就越高
细胞分化与分裂的区别和联系
细胞分裂
细胞分化
不同点
细胞数量
增加
不变
形态结构功能
相同
差异
相同点
染色体和遗传信息都不变
联系
先分裂，后分化，细胞分裂是分化的基础，共同完成生物个体发育过程
【板书设计】细胞的分化
【学习目标】
1．理解细胞分化的概念和意义。
2．明确细胞分化和细胞全能性的区别。
3．珍惜生命，尊重生命，关注现代生物发展。
【学习重点】
理解细胞分化的概念和意义。
【学习难点】
理解细胞的全能性及实例。
【学习过程】
一、基础梳理
1．细胞分化的概念：由来源相同的细胞形成各种形态、结构和功能差异的细胞的过程。
2．细胞分化的意义：在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，增加了细胞的类型，使细胞趋于专门化，由不同的细胞类群构成多种组织和器官，再进一步形成结构完整和功能统一的多细胞生物体。
3．细胞分化的特点：持久性、不可逆性、稳定性。
细胞分化与细胞全能性的比较：
项目
细胞分化
细胞全能性
原理
结果
大小
比较
关系
二、知识巩固
1．下列关于细胞分裂和分化的叙述，错误的是（
）
A．细胞分裂产生的新细胞都可以分裂
B．已分化的细胞内蛋白质的种类和数量往往不完全相同
C．发生分化后的细胞一般不能进行细胞分裂
D．细胞分化前后细胞数目不变
2．细胞分化过程中，不会出现的变化是（
）
A．细胞表面结构的改变
B．蛋白质种类和数量的改变
C．细胞器种类和数量的改变
D．细胞内的遗传物质的改变
3．构成人体的细胞，根据其形态、结构和功能上的差异，分为600多种不同的类型，这是（
）
A．细胞分裂的结果
B．细胞生长的结果
C．细胞分化的结果
D．细胞内的遗传物质不同的结果
4．下图为某人体内几种类型的细胞模式图。下列相关叙述中不正确的是（
）
A．这些细胞最初来源于同一个受精卵
B．A的结构已发生很大变化，但仍属于真核细胞
C．这些细胞在结构上具有统一性
D．这些细胞在功能上是相同的
5．如图表示某生物体细胞发生的一系列变化过程，有关分析正确的是（
）
A．过程①表示细胞生长
B．过程②表示细胞分化
C．过程③表示细胞分裂
D．过程②染色体数目会减半
6．下列实例中能体现细胞全能性的是（
）
①用胡萝卜已分化的单个细胞培养成了可育的植株②植物用种子繁殖后代③用烟草某种组织培养出了可育的完整植株
A．①②
B．①③
C．②③
D．①②③
7．将经处理后的胚胎干细胞移植到因胰岛受损而患糖尿病的小白鼠体内后，该鼠血糖浓度趋近正常。上述事实说明（）
A．该过程体现了胚胎干细胞的全能性
B．移植的细胞中所有基因都得到表达
C．干细胞经处理后进行了定向分化
D．移植的细胞具有无限增殖的能力
答案
1．答案A
解析：细胞分化的实质是基因的选择性表达，使细胞内蛋白质的种类和数量往往不完全相同，B正确；发生分化后的细胞，一般不能进行细胞分裂，C正确；细胞分化会改变细胞的种类，但不会改变细胞的数目，D正确。
2．答案D
解析：细胞分化是指细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。在分化过程中，细胞内的遗传物质并没有发生改变。
3．答案C
解析：细胞分裂能增加细胞的数目，不会使细胞的种类增多，A错误；细胞生长能使细胞体积增大，不会使细胞的种类增多，B错误；细胞分化能使细胞种类增多，C正确；同一人体的所有体细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂而来的，含有相同的遗传物质，D错误。
4．答案D
解析：人体所有的细胞都是由受精卵经分裂和分化产生的，所以图中所有的细胞都来源于同一个受精卵；A细胞为精子，虽然形态发生了改变，但是仍属于真核细胞；图中所有的细胞都具有细胞核、细胞膜和细胞质，这体现了它们在结构上的统一性；图中细胞形态不同，是其内部基因选择性表达的结果，不同基因的表达使得细胞具有不同的功能。
5．答案A
解析：①表示细胞体积由小到大，为细胞生长；②表示细胞一分为二，细胞数目增加，为细胞分裂；③表示细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异，为细胞分化；体细胞分裂的方式为有丝分裂，子细胞和母细胞染色体数目一致。
6．答案B
解析：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。其中①和③都是由已分化的细胞经过培养形成可育的植株，均体现了细胞的全能性。
7．答案C
解析：体现细胞的全能性需要形成一个完整的个体，A错误；移植的细胞中只有部分基因表达，B错误；胚胎干细胞进行了定向分化，分化成了胰岛B细胞，使小鼠体内胰岛素分泌正常，C正确；移植的细胞不具有无限增殖的能力，D错误。(共19张PPT)
细胞的分化
人的胚胎发育从一个受精卵开始。历经280天左右，婴儿伴随着阵阵哭声来到人间。据统计，人体的细胞有200多种。由一种细胞是如何形成这么多种细胞的？这些细胞存在什么样的差异？形成这些差异的原因是什么呢？
一、细胞分化是同一来源的细胞发生稳定差异化的过程
细胞分化：由来源相同的细胞形成各种形态、结构和功能差异的细胞的过程。
受精卵
多次
有丝分裂
继续分裂
增加体细胞数量
细胞分化
各种组织
器官
生物个体
形成
许多细胞
营养组织
输导组织
分生组织
保护组织
上皮组织
神经组织
肌肉组织
结缔组织
细胞分化对多细胞生物体有何意义？
想一想：
在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，增加了细胞的类型，使细胞趋于专门化，由不同的细胞类群构成多种组织和器官，再进一步形成结构完整和功能统一的多细胞生物体。
遗传物质没有改变，不同组织的细胞共同来源于受精卵，经有丝分裂产生。
1.细胞分化是否意味着细胞中遗传物质发生改变？
思考：
2.遗传物质相同为什么还会出现差异呢?
基因选择性表达的结果。
细胞分化贯穿于整个生命进程中。说明具有
持久性
当A细胞分化形成B细胞后，一般不会再表现出B细胞反方向分化形成A细胞，说明具有
不可逆性
细胞分化的特点：
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。说明具有
稳定性
一个细胞就具有个体整套的遗传基因，那么一个已分化的细胞是否还能发育成完整的个体呢？
二、已分化的细胞依然具有全能性
植物组织培养技术：
离体的组织或细胞
愈伤组织
脱分化
细胞分裂
细胞分化
胚状体
新植株
发育
细胞的全能性：
(1)概念：理论上任何一个具有完整细胞核的细胞都具有形成一个完整生物个体的潜能。
(2)原因：已分化的细胞从受精卵那里继承了全部的遗传信息。
应用：
保留亲本的一些优良性状，用于培育植物优良品种;
取材少，培养材料经济;
人为控制培养条件，不受自然条件影响;
快速繁殖植物，可用于大规模栽培，拯救濒危物种等。
用紫外线将蛙卵中的核破坏，然后将蝌蚪肠细胞的细胞核移到该蛙卵中，结果有些卵发育成了正常的蝌蚪。
体细胞是一个相对于生殖细胞的概念。它是一类细胞，其遗传信息不会像生殖细胞那样遗传给下一代。自从1997年“多莉羊”体细胞克隆成功后，许多哺乳动物的体细胞克隆也相继成功。2017年，中国科学家成功突破了克隆灵长类动物的世界难题，首次利用体细胞核移植技术培育出两只克隆猴。
随着技术的发展，已分化的动物细胞具有全能性得到了更有力的证实。（例如iPS细胞）
通过核移植技术或iPS细胞，人们可以获得丰富的干细胞来源，为研究相关疾病治疗提供材料。
生殖细胞
受精卵
体细胞
?
请排列上述细胞的全能性大小，并说明理由。
>
>
细胞分化与细胞全能性的比较：
项目
细胞分化
细胞全能性
原理
细胞内基因的选择性表达
含有本物种全套遗传物质
结果
形成形态、结构、生理功能不同的细胞
形成新的个体
大小
比较
细胞分化程度有高低之分：体细胞＞生殖细胞＞受精卵
细胞全能性有大小之分：受精卵＞生殖细胞＞体细胞(植物细胞＞动物细胞)
关系
①细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞仍具有全能性
②一般说来，细胞分化程度越高，全能性越难以实现，细胞分化程度越低，全能性就越高
细胞分裂
细胞分化
不同点
细胞数量
形态结构功能
相同点
联系
增加
相同
不变
差异
染色体和遗传信息都不变
先分裂，后分化，细胞分裂是分化的基础，共同完成生物个体发育过程
细胞分化与分裂的区别和联系：
知识梳理
细胞的分化
细胞分化是同一来源的细胞发生稳定差异化的过程
已分化的细胞依然具有全能性
谢
谢
