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细胞的生命历程
第2节 细胞的分化
观察胚胎发育过程，聚焦细胞的变化。
不同种类的细胞在哪些方面存在差异？
一个成年人约有80万亿个细胞，这些细胞都来源于同一个受精卵。
形态、结构、功能
植物体内也存在形态、结构、功能各不相同的细胞
叶肉细胞
贮藏细胞
表皮细胞
早期细胞
光合作用
保护功能
贮藏营养物质
一、细胞分化
1、定义：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。
（1）是个体发育的基础。能形成具有特定形态、 结构和功能的组织和器官。
（2）使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，
有利于提高各种生理功能的效率。
2、意义：
思考：细胞分化是怎样发生的？
一、细胞分化
3、特点：
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，而不会变成其他的细胞。
细胞分化发生在整个生命进程中。
分化后的细胞，它们都不能恢复到分化前胚胎细胞的形态和结构。
稳定性
持久性
不可逆性
【活动一】分析资料，探讨细胞分化的原因。
资料一：斑马鱼不同胚胎发育时期的蛋白质种类汇总。
资料二：基因指导蛋白质的合成，这一过程称为基因的表达。
119种
141种
71种
5天的胚胎
3天的胚胎
基因1
基因2
基因3
蛋白质1
蛋白质2
蛋白质3
遗传物质DNA
【活动一】分析资料，探讨细胞分化的原因。
思考回答：
1、从分子水平分析，细胞在形态、结构和生理功能上表现出的差异，由哪种物质直接体现出来？
2、由资料一，导致细胞分化的直接原因可能是什么？
蛋白质种类不完全相同。
蛋白质
3、由资料二，不同细胞的蛋白质为什么不完全相同（细胞分化的实质是什么）？
【活动二】构建模型，探究细胞分化的实质。
红细胞
肌肉细胞
「思考」
（1）红细胞和肌肉细胞中含有哪些基因？并把基因填入框内。
（2）红细胞和肌肉细胞中表达哪些蛋白质？并把蛋白质写在框外。
ATP合成酶基因
血红蛋白基因
胰岛素基因
肌动蛋白基因
ATP合成酶
血红蛋白
胰岛素
肌动蛋白
ATP合成酶基因
血红蛋白基因
胰岛素基因
肌动蛋白基因
ATP合成酶基因
血红蛋白基因
胰岛素基因
肌动蛋白基因
ATP合成酶
血红蛋白
肌动蛋白
√
√
√
√
ATP合成酶
二、细胞分化的实质
红细胞
血红蛋白基因
（开）
血红蛋白
肌动蛋白基因
（关）
其他基因
肌细胞
血红蛋白基因
肌动蛋白基因
其他基因
（关）
（开）
肌动蛋白
基因的选择性表达
（遗传物质并未改变）
思考：
已分化细胞仍具有生物体的全套遗传物质，那么能不能像受精卵一样发育成完整的个体呢？
【活动三】阅读教材，分析细胞的全能性。
胡萝卜组织培养
1、从胡萝卜的组织培养实验可以得出什么结论？
已经分化的细胞在离体、适宜条件下能够形成完整个体。
植物细胞具有全能性。
（已分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能）
【活动三】阅读教材，分析细胞的全能性。
克隆羊多莉的诞生
3、将乳腺细胞单独培养能获得新个体吗？与植物的组织培养相比，这个实验说明了什么？
不能。
说明已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。
【活动三】阅读教材，分析细胞的全能性。
4、用其他高度分化的植物细胞或者动物细胞的细胞核做实验，在适宜的条件下也能形成新个体吗？为什么？
能。它们都是由同一个受精卵分裂分化而来，遗传物质未改变，含有该物种的全套遗传物质。
三、细胞的全能性
1、定义：
已分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。
2、原因：
体细胞内含有本生物物种全套的遗传信息。
思考：
发育完全的个体中，还有没有具有分裂和分化能力的细胞呢？
干细胞：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。
Eg：造血干细胞、上皮干细胞
四、细胞全能性与分化程度的关系
全能性越高，分化程度越低；
分化程度越高，全能性越低。
2、受精卵 生殖细胞 干细胞
1、植物体细胞 动物体细胞
>
>
>
体细胞
>
源自同一个（种）细胞
细胞分化
形态、结构、功能不同的细胞
细胞的全能性
个体
蛋白质不完全相同
离体、一定条件
遗传物质未改变
本节小结
基因选择性表达

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