细胞的分化
一、细胞分化 1．概念
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。
2．特点
(1)细胞分化是一种持久性的变化。
(2)一般来说，分化了的细胞一直保持分化后的状态，直到死亡。 (3)细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象。 3．意义
(1)是生物个体发育的基础。
(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。 4．原因
在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息的执行情况不同。 二、细胞的全能性 1．概念
已分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。 2．植物细胞的全能性
(1)高度分化的植物细胞仍具有全能性。 (2)应用：
①通过植物组织培养，快速繁殖花卉和蔬菜等作物。 ②拯救珍稀濒危物种。
③与基因工程结合培育作物新类型。 3．动物细胞的全能性
(1)已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。 (2)目前，还不能将已分化的动物体细胞培养成新个体。 4．干细胞 (1)特点：
①具有分裂和分化能力。 ②在动物和人体内，数量很少。
(2)举例：人骨髓中的许多造血干细胞能通过增殖和分化不断产生红细胞、白细胞和血小板。
一、细胞分化 1．教材问题探讨分析
读教材P117～P118，观察图6－8、6－9、6－10，回答下列问题：
(1)试从细胞水平和分子水平上分析，同种生物的不同细胞其结构和功能不同的原因？ 提示：细胞水平：细胞分化的结果。 分子水平：基因选择性表达的结果。
(2)由同一细胞增殖产生、经过细胞分化形成的各种细胞内，细胞器数目、细胞质基质成分相同吗？
提示：不同。因分化形成的各种细胞的功能不同，故可判断其内的细胞器数目、细胞质基质成分不同。
(3)细胞分化后，其内的遗传信息是否改变？并分析原因。
提示：没有。因为从最终来源上看，生物体不同细胞均来自受精卵的有丝分裂，由于有丝分裂中遗传信息几乎不发生变化，因而同一生物体内不同细胞含有几乎相同的遗传信息。
2．判断下列说法是否正确
(1)多细胞生物通过细胞分化形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。(√) (2)细胞分化仅发生在胚胎时期。 (×) 二、细胞的全能性 1．教材问题探讨分析
阅读教材P119内容，仔细观察图6－11，回答下列问题：
(1)生物体内的细胞不会表现其全能性，而是分化成不同的组织、器官，其原因是什么？ 提示：在特定的时间和空间条件下，不同的细胞由于基因选择性表达出不同的蛋白质，生物体内的细胞不能表现出其全能性，而是分化成不同的组织、器官。
(2)植物细胞全能性的表达需要什么条件？ 提示：①在离体状态下。
②需要适宜的水、无机盐、有机营养。 ③需要激素。
④需要适宜的温度、pH等条件。 2．判断下列说法是否正确
(1)同一生物体的所有正常体细胞都具有全能性。(√)
(2)精子、卵细胞只含有生物体细胞内一半的遗传物质，所以没有全能性。(×)
(3)动物克隆技术的成功，证明了高度分化的动物细胞的全能性。(×) (4)随着细胞分化程度的提高，细胞的全能性会逐渐丧失。(×)
一、细胞分化 1．实质
各种细胞具有完全相同的遗传物质，但不同的细胞中遗传信息的执行情况不同(基因的选择性表达)，如图所示：
2．对细胞分化过程的理解
(1)从细胞水平分析：细胞的形态、结构和功能发生改变。
(2)从亚显微结构水平分析：细胞器的数目及细胞质基质成分和功能发生改变。 (3)从分子水平分析：
①蛋白质角度：蛋白质种类、数量、功能发生改变。
②基因角度：基因选择性表达，即遗传信息的执行情况不同，这是细胞分化的根本原因。 3．细胞分裂、细胞分化与个体发育的关系 (1)图示：
(2)联系：个体发育是细胞分裂、细胞分化的结果。大多数多细胞生物是由受精卵发育而来的，在细胞分裂的基础上，通过细胞分化逐渐发育为成体，其中，细胞分化是生物个体发育的主要过程。
二、细胞全能性
1．物质基础：细胞中有发育成生物体所需要的全套遗传信息。
2．原因：体细胞一般都是由受精卵通过有丝分裂增殖而来的，一般已分化的细胞都有一套和受精卵相同的染色体，携带有相同的DNA分子。因此，分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能。
3．差异
(1)植物细胞的全能性易于表达，而动物细胞的全能性虽受到极大限制，但动物细胞核的全能性仍可以表达。
(2)同一生物体全能性的高低：受精卵＞生殖细胞＞体细胞。 (3)随着细胞分化程度的不断提高，细胞全能性的表现能力逐渐变小。 (4)与细胞的分裂能力呈正相关，即分裂能力越强，全能性越大。
[例1] 观察图中细胞的形态、结构变化和数目变化，回答问题：
(1)①→②、①→④的过程叫做____________。 (2)①→③的过程叫做________________。 (3)③→⑤的过程叫做____________。
(4)组成②、③、④的细胞________、________和________________不同，因此它们属于不同的________。
(5)①～⑤所示各细胞群中，具有分裂能力的是标号________所示的细胞群，其中分裂能力最强的是________，全能性最高的是________。
[解析] 分析图示，可以得出细胞群②、③、④均来自于细胞群①经有丝分裂产生的子细胞。②、③、④三个细胞群细胞的形态不同，结构基本相同(都有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核)，但发生了分化，依据形态、结构与其功能相适应的原理，②、③、④的细胞功能不同，它们属于不同的组织。从①→②、①→④过程中，细胞在形态、结构和生理功能上产生了稳定性差异，这种变化叫细胞分化。①→③，一个细胞分裂成两个细胞，这是细胞分裂，③→⑤细胞的体积由小变大，这是细胞生长。分裂能力越强，全能性就越高，由图可判断①的分裂能力最强，其全能性也最高。
[答案] (1)细胞分化 (2)细胞分裂 (3)细胞生长 (4)形态 结构 生理功能 组织 (5)①、③、⑤ ① ①
细胞分裂和细胞分化的关系
(1)细胞分裂主要增加细胞的数目，细胞的种类不变，细胞分化主要增加细胞的种类，细胞数目不变。
(2)细胞分裂是细胞分化的基础。
[例2] 下列有关细胞的全能性说法不正确的是( ) A．植物组织培养成功表明高度分化的植物细胞具有全能性 B．动物克隆成功表明高度分化的动物细胞具有全能性 C．细胞具有全能性是因为具有该生物的全套遗传物质
D．全能性的大小依次为：受精卵＞生殖细胞；植物体细胞＞动物体细胞
[解析] 细胞具有全能性的基础是因为细胞中含有该生物的全套遗传物质。动物克隆成功表明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性，因为该过程中处理的是动物细胞核。分化程度低的细胞的全能性更易体现。
[答案] B
[网络构建]
填充：①持久 ②稳定 ③普遍 ④基因的选择性表达 ⑤离体 ⑥外界条件
⑦细胞核 [关键语句]
1．细胞分化的实质是基因的选择性表达。 2．细胞分化的特点：持久性、普遍性和稳定性。 3．细胞的分化程度越高，细胞全能性相对越低。 4．植物细胞具有全能性，动物细胞的细胞核具有全能性。
5．实现细胞全能性的条件：离体、一定的营养物质、激素和适宜的温度、pH等。
1．细胞分化的实质是( )
A．基因组的改变 B．基因的选择性表达 C．细胞器数量和种类的变化 D．细胞亚显微结构的变化
解析：选B 细胞分化的实质是基因的选择性表达，从而导致细胞的形态、结构和生理
2019高中生物第6章第2节细胞的分化教案新人教版
