第四章
细胞的生命历程
第二节
细胞通过分化产生不同类型的细胞
【课程标准】：说明在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，形成了复杂的多细胞生物体
【教学目标】：
1.通过观察和分析同一个体不同细胞的形成过程，概括细胞在形态、结构和功能等方面发生了特异性分化，促进多细胞生物体形成。（生命观念）
2.分析植物组织培养和动物克隆的案例，理解动植物细胞全能性表达条件的不同。（科学思维）
3.认识干细胞的分类、特点，并理解干细胞研究的意义。（社会责任）
【教学重点】：1、细胞分化的概念、特点及意义；2、细胞全能性的概念及其实例。
【教学难点】：1、细胞分化是实质；2、动植物细胞全能性表达条件的不同。
【教学过程】：
任务一：讨论细胞分化的概念、特点及其意义；对干细胞进行分类并分析其特点
请阅读课本124-125页内容，结合“人胚胎发育的过程”和课本图4-8“各种细胞的形成过程”的细胞变化的特点，从细胞水平分析讨论并回答下列问题。
人的胚胎发育过程中，从细胞水平看，除细胞分裂，细胞还要发生什么变化？
不同种类、功能的血细胞的形成，在细胞水平上发生了哪些变化？
细胞在发生上述变化的过程中，细胞中的遗传物质发生改变了吗？为什么？
细胞发生上述变化对多细胞生物的发育有何意义？
什么是细胞分化？从遗传物质角度分析，细胞为什么会发生分化？
6、根据以下所给材料，请尝试分析细胞分化有哪些特点（请用几个字进行概括）：
材料一：细胞分化发生在整个生命进程中。
特点：
材料二：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。
特点：
材料三：造血干细胞
原红细胞
早幼红细胞
中幼红细胞
晚幼红细胞
成熟红细胞
死亡，正常情况下细胞一旦沿着一定方向分化，便不会返回原来的状态。特点：
【当堂训练】：
1.下列能说明某细胞已经发生分化的是（
）
A．进行ATP的合成
B．进行DNA的合成
C．存在血红蛋白基因
D．进行血红蛋白的合成
2、关于细胞分化的叙述，错误的是( )
A．白细胞和红细胞都是由造血干细胞分化来的
B．细胞分化是动物和植物发育的基础，且贯穿于其整个生命进程中
C．同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞基因不完全相同
D．同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强
3．图示为细胞分化的原因描述，下列有关说法不正确的是( )
A．图示各种细胞含有完全相同的遗传信息
B．②细胞中也含有与①一样的全套基因(包括A、B)
C．不同的细胞中遗传信息的表达（执行）情况不同
D．合成蛋白质A时，基因B也处于活跃状态
4、从细胞的种类和数目的角度来分析，细胞分裂和细胞分化有何区别与联系？
细胞分裂：细胞
不变，
增多；细胞分化：细胞
不变，
增多；
细胞
是细胞
的基础。
5、什么是干细胞：
；
右图中属于干细胞的有（填数字）：
；
右图中有全能干细胞吗？
；
右图中分化潜能最大的多能干细胞的是：
；
（请课下收集有关干细胞的研究进展和应用的相关资料，
了解最新的生命科学发展）
任务二：分析细胞全能性的概念，细胞全能性的表达与细胞分化的关系
材料：人的受精卵及其前两次分裂产生的子细胞能发育成个体；动物的胚胎干细胞只能发育成特定的组织和器官，而造血干细胞只能发育成各种不同的血细胞；红细胞、巨噬细胞等高度分化的体细胞形成后不再分化；
请阅读课本第126-127页内容，结合上述材料、图4-9“胡萝卜根细胞分化成植株示意图”和多利羊的成功克隆，分析并回答下列问题：
1、什么是细胞的全能性?人的胚胎发育过程中哪些细胞具有全能性？动物细胞的全能性与哪些因素有关？
2、胡萝卜根细胞发育成植株的实验说明了什么？
3、克隆羊多莉的形成说明了什么？
4、综上所述，请总结细胞全能性的表达与哪些因素有关？
【当堂训练】：
4、下图是将某植物的韧皮部的一些细胞培养成新植株的过程，请据图回答
(1)[4]是由[3]中单个细胞经过
形成细胞团，再进一步发育成[5]
。
(2)这一事实说明高度分化的植物细胞仍保持着
，即
__________________________
___
。
(3)据此实验可以推断，高度分化的动物细胞，也可能培养成与该动物类似的个体，原因是
。(共20张PPT)
第四章
细胞的生命历程
第二节
细胞通过分化产生不同类型的细胞
细胞能产生特异性变化
细胞分化的意义：
细胞分化使多细胞生物体中细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率
细胞分裂
（有丝分裂）
受精卵
细胞分化
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。
细胞分化的概念
细胞分化的实质
A
B
D
C
E
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
基因
选择性表达的过程
红细胞
合成血红蛋白
(不合成肌动蛋白)
肌细胞
肌动蛋白基因开启
合成肌动蛋白
(不合成血红蛋白)
肌动蛋白基因关闭
血红蛋白基因关闭
血红蛋白基因开启
现在你能解释这些现象了吗?
细胞分化的结果
细胞产生了不同种类的蛋白质
全能干细胞（受精卵），
多能干细胞（胚胎干细胞等），和专能干细胞。受精卵是一个最初始的全能干细胞。多能干细胞,如造血干细胞、神经组织干细胞和皮肤组织干细胞等。多能干细胞进一步分化，可形成专能干细胞。专能干细胞只能分化成某一类型的细胞，如单核细胞只能分化为巨噬细胞。
干细胞
2.干细胞及其在医学上的应用
(1)概念：干细胞是一类具有自我更新和分化发育潜能的原始细胞。机体内的各种细胞、组织和器官都是由干细胞分化发育而来的。
(2)应用：干细胞在生命科学的细胞修复、发育生物学、药物学等领域有着极为广阔的应用前景。如在医学上，干细胞的研究为器官移植提供了新的思路，为癌症、癫痫、糖尿病等疾病的根治也带来了希望。
1.下列能说明某细胞已经发生分化的是（
）
A．进行ATP的合成
B．进行DNA的合成
C．存在血红蛋白基因
D．进行血红蛋白的合成
D
2、关于细胞分化的叙述，错误的是( )
A．白细胞和红细胞都是由造血干细胞分化来的
B．细胞分化是动物和植物发育的基础，且贯穿于其整个生命进程中
C．同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞基因不完全相同
D．同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强
C
3．图示为细胞分化的原因描述，下列有关说法不正确的是( )
A．图示各种细胞含有完全相同的遗传信息
B．②细胞中也含有与①一样的全套基因(包括A、B)
C．不同的细胞中遗传信息的表达（执行）情况不同
D．合成蛋白质A时，基因B也处于活跃状态
D
细胞的全能性是指细胞具有的分化出各种细胞并形成完整个体的潜能。
该实验说明了：
高度分化的植物体细胞具有全能性
体细胞
(韧皮部细胞)
为什么植物细胞具有全能性？
生物体每个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体必需的全部基因。
卵细胞
Ａ母绵羊
Ｂ母绵羊
乳腺细胞
细胞质
细胞核
细胞核移植
早期胚胎
卵裂
C母绵羊子宫
胚胎移植
多莉羊
分娩
妊娠
融合后的卵细胞
高度分化的动物
细胞核具有全能性
实验说明了：
多莉羊的培育过程：
全能性的高低？
植物细胞全能性＞动物细胞全能性
分化程度低细胞全能性＞分化程度高的细胞
受精卵＞生殖细胞＞体细胞
4、下图是将某植物的韧皮部的一些细胞
培养成新植株的过程，请据图回答
(1)[4]是由[3]中单个细胞经过
形成细胞团，再进一步发育成[5]
。
(2)这一事实说明高度分化的植物细胞仍保持着
，即
。
(3)据此实验可以推断，高度分化的动物细胞，也可能培养成与该动物类似的个体，原因是
。
细胞（有丝）分裂
胚状体
细胞全能性
已经分化的植物细胞，仍具有发育成完整个体的潜能
动物细胞核内含有保持本物种遗传所需要的全套遗传物质
材料一：在中国每年约有几十万患者因器官功能衰竭等待着器官移植，但每年器官移植手术仅为1万余例，众多病人仍在苦苦等待。好的消息是：中国器官捐献年度统计，2011捐献者人数132人，捐献器官数量374个；而2014年捐献者人数达到1699人，捐献器官数量4548个。截至2015年9月20日全国累计完成器官捐献4548例，得到有效救治的器官衰竭患者12793名。
你能从细胞全能性的角度来设计一个利用病人自己体细胞来获得没有免疫排斥的移植器官的途径吗？
材料二：目前，人类已经可以通过一定的技术手段，将干细胞定向诱导成不同的器官。
