高中生物必修1第6章细胞的生命历程第2节细胞的分化
2020-2021学年高中生物新教材人教版必修1：6-2 细胞的分化
(1)在个体发育过程中细胞通过 有丝分裂 增加细胞数
量，通过细胞分化增加 细胞种类 。
(2)细胞分化发生在 个体发育的整个生命历程 中，在胚胎时
期分化程度最大，实质是 基因的选择性表达
。
知识点二 细胞的全能性
[新知导学]
1．概念 (1)前提：
已经分化 的细胞。
(2)本质：具有发育成 完整个体 的潜能。
3．实质 基因的选择性表达，如图：
4.细胞分间
从受精卵开始
发生在整个生命 过程中
原因
细胞增殖需要
基因选择性表达
结果
细胞数量增多
细胞种类增多
保持了亲子代间遗传性状的 保证了生物体正
意义
稳定性
常发育
细胞分裂是细胞分化的基础，两者往往是相伴相 联系
随的，随分化程度加大，分裂能力逐渐下降
干细胞
专能干细胞：可发育成专门的组织和器官，如神
经干细胞
根据干细胞的来源 胚 成胎 体干 干细 细胞 胞
(2)干细胞的研究意义： ①人工诱导胚胎干细胞定向分化，培育出特定的组织和器 官，用于医学治疗。 ②为癌症和某些遗传病的治疗带来新的希望。
(1)植物细胞具有全能性，动物细胞的全能性 受到限制，但细胞核仍然具有全能性。
3．细胞全能性大小的差异 (1)同一生物体内细胞全能性的高低为：受精卵>生殖细胞> 体细胞。 (2)随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性逐渐变小。 (3)与细胞分裂能力呈正相关，即分裂能力越强，全能性越 大。
4．干细胞 (1)种类：
根据 干细 胞的 分化 能力
全 多能 能干 干细 细胞 胞： ：可 可发 发育 育成 成完 多整 种个 组体 织， 和如 器胚 官胎 ，干 如细 造胞 血
细胞分化PPT课件
×
√：基因开启，表达产生相应蛋白质
肌肉细胞
×
√
×：基因关闭
4、 细胞分化的意义：
（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 和组织器官的修复。
5.细胞分化的意义
细胞 组织 器官 系统 个体 【思考】细胞分化对个体发育有什么意义？ （1）是生物个体发育的基础 （2）使多细胞生物体中的细胞趋于专门化,有利 于提高各种生理功能的效率。
在肌细胞中，与肌动蛋白合成有关 的基因处于活动状态，而与血红蛋白 合成有关的基因处于关闭状态。
细胞分化的机理：不同细胞中遗传信息的执 行情况不同，是基因的“选择性”表达。
问题探讨：
既然细胞分化具有稳定性、不可逆性， 那么已经发生高度分化的细胞，还能 像早期胚胎细胞那样，再分化成其它 细胞吗?
1958年，美国科 学家斯图尔德用胡 萝卜韧皮部细胞成 功地培育出了一棵 完整的植株。
实验证明：高度分化的植物 细胞仍然具有发育成完整植 株的潜能，即植物细胞具有 全能性。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
植物组织培养的过程
韧皮 植物激素、无 部细 机盐、糖类 胞
愈伤组 织
【警示】细胞必须 离体处理
胚状体
有根、茎、 叶的试管 苗
【思考】该实验说明了什么问题？体现了植物细胞 的什么特性？ 植物的体细胞能发育成一个个体。
［名师课堂教学］细胞分化PPT课件（ 完整版 PPT)
绵羊“多莉” 整个克隆过程如下： ［名师课堂教学］细胞分化PPT课件（完整版PPT)
母绵羊A
母绵羊B
乳腺细胞 （体细胞）
提取细胞核
生物必修一第六章《细胞的生命历程》知识点总结吐血总结
第六章细胞的生命历程第1节细胞的增值一、细胞增殖1、多细胞生物体体积的增大，即生物体的生长，既靠细胞生长增大细胞的体积，还要靠细胞分裂增加细胞的数量。
事实上，不同动（植）物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异，器官大小主要决定于细胞数量的多少。
2、琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小；NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小。
在相同时间内，物质扩散进细胞的体积与细胞的总体积之比可以反映细胞的物质运输的效率。
通过模拟实验可以看出，细胞体积越小，其相对表面积越大，细胞的物质运输的效率就越高。
3、限制细胞长大的原因包括细胞表面积与体积的关系和细胞的核质比。
在有些个体较大的原生动物（如草履虫）的细胞中，会出现2个或多个细胞核。
有些原生动物的细胞中有用于收集和排泄废物的伸缩泡。
4、细胞增殖的意义：细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。
5、细胞以分裂的方式进行增殖。
真核细胞分裂的方式有3种：有丝分裂形成体细胞无丝分裂减数分裂（一种特殊方式的有丝分裂，它与有性生殖细胞的形成有关）6、细胞周期的概念：指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。
细胞周期分分裂间期和分裂期两个阶段。
分裂间期所占时间长（大约占细胞周期的90%——95%）。
分裂期可以分为前期、中期、后期、末期。
二、植物细胞有丝分裂各期的主要特点以及无丝分裂1.分裂间期：（复制合成，数不变）完成DNA的复制和有关蛋白质的合成；结果是每个染色体都形成两个姐妹染色单体，呈染色质形态；中心粒在间期倍增，成为两组。
2.前期特点：（膜仁消失现两体）①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失。
前期染色体特点：①染色体散乱地分布在细胞中心附近。
②每个染色体都有两条姐妹染色单体3.中期特点：（形数清晰赤道齐）①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上②染色体的形态和数目最清晰。
染色体特点：染色体的形态比较固定，数目比较清晰。
2010届高三生物精品课件：第六章 第二节 细胞的分化
第6章 细胞的生命历程
细胞的分化 第2节
受精作用
观察比较细胞分裂和分化的不同点在哪里？
细胞分化的 起点都是相同的； 而分化的结果则
是在形态、结构
和生理功能上产
生了稳定性的差
异。
神经细胞
红细胞
肌肉细胞
上皮组织细胞
1.多细胞生物体发3. 什么是细胞分化？ P117—118黑体字 4.细胞分化的意义是？
就会形成各种不同的细胞和组织。②一般多细胞 生物体的发育的起点是一个细胞，这个细胞就是 受精卵，细胞的分裂只能繁殖出许多相同的细胞， 只有经过细胞分化才能形成胚胎、幼体，并发育
成成体；也就是说，仅仅有细胞的增殖，而没有
细胞的分化，生物体是不能进行正常生长发育的。
思考：
已经发生高度分化的细胞,还能像早
白面羊乳 腺细胞的 细胞核 黑面羊卵 细胞的细 胞质
融合 新的细胞
体外培养 一段时间
代孕母羊
白面羊的克隆羊
干细胞:
动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能
力的细胞
人的骨髓的造血干细胞
干细胞的用途:
干细胞移植治疗白血病 在体外培养出组织和器官,并最终通过组织和器
官移植实现对临床疾病的治疗。
如结构蛋白和反应催化酶的变化。
细胞分化的生理意义
细胞分化是生物体组织、器官、系统形态建成
的基础，是个体发育的基础。
发生时期：开始于胚胎发育早期，发生在生 物体的整个生命进程中，胚胎时期达到最大限度 ，是一种持久性变化。 生发层细胞，造血干细胞，某些上皮细胞、
肝细胞、成骨细胞
3.意义：①经过细胞分化，在多细胞生物体内
使多细胞生物体中的细胞趋于专门化,有利于提
课例---必修一第六章第二节细胞分化
第六章细胞的生命历程第二节细胞的分化张海军西南交通大学附属中学 610031一、背景分析本节（《细胞分化》）为高中人教版生物必修一《分子与细胞》中第6章第2节，是帮助学生理解、形成“细胞分化”这一重要概念的重要章节。
细胞分化是核心概念，而细胞全能性、干细胞的研究是对细胞分化进一步的拓展。
细胞全能性的知识是选修课本中细胞培养这一生物技术的理论基础，所以本节内容既是对细胞细胞结构、功能、分裂等知识的拓展和延伸，又为学习遗传变异打下基础，还是克隆技术和胚胎工程的理论基础。
同时这节课与当今国际上生命科学的发展、疑难病症的治疗密切相关。
因此学好这节知识是必要的。
学生通过前期的学习，已经建构了细胞的结构、细胞的功能、细胞增殖等相关概念，对生物个体在发育中的细胞的分化的例子有一些感性的认识，但不能准确的表述与理解“细胞分化”这一概念。
关于分化的本质和细胞全能性的原因，由于学生还没有学习基因的表达，所以会比较抽象难懂。
干细胞知识是新课标教材新增的内容，与科技前沿联系紧密，学生的学习兴趣会比较高。
在学完“细胞的增殖”后学习本节，使学生对生物的个体发育有一个系统的理解。
二、重要概念课标要求“说明细胞的分化”、“举例说明细胞的全能性”、“搜集有关干细胞的研究进展和应用的资料”，都属于理解水平，是知识性目标的较高要求。
“细胞分化”概念的建构，涉及到其概念、特点、实质、意义；而“细胞全能性”概念的建构，需从概念、条件、差异、应用等方面着手形成，并进一步扩展“干细胞”概念。
概念图：三、教学目标1、通过细胞分化的学习，确立结构与功能相适应，逐步树立生物进化的生命观念。
2、在教师的引导下，师生共同探究“细胞分化的概念及在生物个体发育中的意义”，使学生学会学习，培养学生分析、归纳的科学思维和自主学习的能力。
3、通过职业分工与细胞分化的结合学习，培养学生类比推理的科学思维和分析材料的能力。
4、探究细胞分化的特点，通过细胞全能性的概念的探究，培养学生的科学探究方法和生物学素养。
2023新教材高中生物第6章细胞的生命历程第2节细胞的分化课件新人教版必修1
2．(合格考)下列有关细胞分化的叙述，正确的是( ) A.高等动物细胞的分化只发生在胚胎发育过程中 B.细胞分化过程中遗传物质发生了改变 C.细胞分化使细胞数目和种类增多 D.分化的细胞一般会保持分化后的状态，不可逆转
答案：D
解析：细胞分化发生在整个生命过程中，但在胚胎时期达到最大限度；细胞分 化是细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，是基因在时间和空 间上选择性表达的结果；细胞分化只改变细胞种类，不改变数目；分化的细胞将 一直保持分化后的状态，直到死亡。
1.细胞的全能性 (1)概念：细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其 他各种细胞的潜能和特性。 (2)细胞具有全能性的原因： 同一生物体的每一个细胞内都含有该物种所特有的全套遗传物质， 都有发育成完整个体所必需的全部基因。 (3)实现细胞全能性的三个条件： ①离体：细胞脱离原来的母体，单独培养。 ②一定的营养物质和激素。 ③适宜的环境条件。
1.细胞分化的概念和过程 (1)据图归纳细胞分化的概念： 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)复杂生物体的体细胞是由一 个受精卵经过有丝分裂形成的， 因此细胞分化形成的各种细胞细 胞核内的遗传物质没有发生变化。
2．细胞分化的特点 (1)稳定性(不可逆性)；(2)持久性；(3)普遍性。 3．细胞分化的机制 (1)不同细胞中基因“执行情况”不同，即基因“选择性表达”，如 胰岛B细胞中胰岛素基因表达，抗体基因关闭，而浆细胞则与之相反。 (2)由于基因的选择性表达，导致含遗传信息相同的细胞中mRNA和
3．干细胞 （1）概念：动物和人体内仍保留着少数具有 分裂 和 分化 能
力的细胞。 （2）举例：人骨髓中的许多 造血干细胞 ，能够通过增殖和分化，不
必修一第6章细胞的生命历程-第2节 细胞的分化
细胞全能性高低比: 1.受精卵>精子或卵细胞>体细胞 2.植物体细胞>动物体细胞（克隆羊只证明动物体细 胞的细胞核具有全能性） 3.胚胎干细胞（全能性干细胞）>造血干细胞（多能 干细胞）>皮肤生发层干细胞（专能干细胞）
3. 细胞分化过程中,遗传物质将（ C ） A. 发生改变 B. 部分改变 C. 不改变 D. 是随机的
4. 组织培养和克隆技术的应用原理是（ C ） A. 所有细胞都具有分化能力 B. 所有细胞都具有分裂能力 C. 所有细胞的细胞核都具有全能性 D. 所有细胞都具有全能性
5. 人胰岛B细胞能产生胰岛素，但不能产 生红细胞中的血红蛋白，根据此推测人胰岛B 细胞中（ C ）
C. 在理论上，可以运用上述方法来拯救濒 危物种
D. 运用上述方法，科学家已经可以用单个 细胞来培养新的动物体
稳定性和不可逆性：一般来说分化了的细胞将 一直保持分化后的状态直到死亡。
4、细胞分化有什么意义？ 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。
5、同一个生物体中，各种各样的细胞遗传信息是完全 相同的，都来自受精卵，为什么形态、结构和功能却 有很大差异呢？也就是细胞分化的实质是什么？
细胞分裂能力越强，细胞全能性越高 细胞分化程度越高，细胞全能性越低
课堂练习
1. 下列对细胞分化的叙述正确的是 （ D ） A. 细胞分化是遗传物质改变的结果 B. 细胞分化发生在从受精卵到胚胎形成的 过程 C. 细胞分化也可实现细胞数量的增加 D. 细胞分化是由细胞内的遗传物质调控的
2. 下列关于细胞分化的说法错误的是（ C ） A. 细胞分化与生物发育密切相关 B. 细胞分化是细胞形态、结构和功能上发 生稳定性差异的过程 C. 细胞分化仅发生在胚胎期 D. 细胞分化是生物界的一种普遍现象
第六章第2节细胞的分化高中生物必修一人教版
【解析】到目前为止，人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞（如蝌蚪肠上
皮细胞）单独培养成新个体，A错误；胡萝卜的韧皮部发育成植株，是已分化的细
胞产生完整有机体，体现了植物细胞具有全能性，B正确；已分化的动物细胞中遗传
物质并没有丢失，C错误；用动物胚胎干细胞培育出神经元不符合概念中“分化成其
第6章 细胞的生命历程
第2节 细胞的分化
必备知识解读
知识点1 细胞分化及其意义
例1-1 生物体中的基因可分为管家基因和奢侈基因。管家基因为Fra bibliotek细胞生物体的细
胞中均表达的基因，奢侈基因只在生物体中某些特定种类的细胞中表达。如图是人
体三种细胞内的部分基因及它们的状态。下列说法错误的是( C
A.上述基因属于管家基因的是1，属于奢侈基因的是2、
【解析】与骨髓干细胞相比，胰岛细胞能合成并分泌胰岛素（分泌蛋白），胰岛细
胞内的内质网和高尔基体发达，内质网膜和高尔基体膜属于生物膜，故推测胰岛细
胞的生物膜面积会更大，A正确；人体内的细胞分化发生在生物体的整个生命进程
中，在胚胎发育时期达到最大限度， B错误；骨髓干细胞是由胚胎干细胞分化形成
的，属于分化后的细胞，骨髓干细胞分化成胰岛细胞时进行了基因的选择性表达，C
能是血红蛋白基因，基因1属于管家基因，可能是呼吸酶基因，B正确；同一生物的
不同细胞中所含基因的种类相同，细胞分化是基因选择性表达的结果，C错误；图中
三种细胞是高度分化的细胞，不能进行分裂，不发生核DNA含量的动态变化，D正确。
例1-2 下列对细胞分化的相关叙述，错误的是( B
)
A.从核酸角度分析，细胞分化是基因选择性表达的结果
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课题第6章细胞的生命历程
第2节细胞的分化
【学习目标】
1.了解细胞的分化与生物体发育的关系，并说明细胞的分化。
2.举例说明细胞的全能性及其在科学研究中的应用。
预习案
【使用说明及学法指导】
1.阅读课本第117—120页，独立完成基础知识梳理和预习自测，用时10~15分钟；
2.不会的或有疑问的地方用双色笔标出，留到课堂解决；
3.正课结束后及时整理导学案，进行纠错反思。
Ⅰ.教材助读：基础知识梳理
一．细胞的分化及其意义
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、和上发生的过程。
2.特点：⑴细胞分化是一种的变化。
⑵具有___________（一般来说,分化了的细胞一直保持的状态,直到死亡）。
⑶具有___________。
⑷发生在生物体的整个生命历程中(___________达到最大限度)。
3.意义：⑴细胞分化是生物界普遍存在的生命现象。
⑵是生物的基础。
⑶使多细胞生物体中的细胞趋向,有利于提高各种的效率。
4.原因（实质）:在个体发育过程中,不同细胞中__________的执行情况不同，导致选择性表达的结果，即_______选择性表达的结果。
二．细胞的全能性
1.概念:已经的细胞,仍然具有的潜能。
2.植物细胞的全能性：的植物细胞仍具有发育成的能力。
3.动物细胞的具有全能性：如
(1)非洲爪蟾的核移植实验:将肠上皮细胞的移植到中,结果获得了新个体。
(2)克隆羊多利的培育:将细胞的移植到中。
4.大小：植物_____动物；对于同一个体，受精卵____生殖细胞____体细胞；分化程度低
的细胞_______分化程度高的细胞
5.干细胞:动物和人体内仍保留着少数具有和能力的细胞。
Ⅱ.预习自测
1.在细胞分化过程中，遗传物质将（ ）
A.发生改变
B.部分改变
C.不改变
D.是随机的
2.细胞分化是一种持久性的稳定性变化，这种变化一般是（ ）
A ．可逆性的
B ．不可逆转的
C ．发展变化的
D ．无序可循的 3克隆羊“多莉”的培育成功证明了（ ）
A ．动物细胞的再生能力
B ．动物细胞的分化能力
C ．动物细胞的全能性
D ．动物细胞核
的全能性
探究案
Ⅰ.课内探究和知识拓展：
探究点一 细胞分化
【问题1】细胞分化的基础是什么?细胞分化后,细胞中的遗传物质是否发生了改变?
【问题2】如何从细胞水平、细胞亚显微结构水平、蛋白质分子角度和核酸分子的角度对细胞分化进行分析?
提示：从细胞水平分析,细胞分化是细胞形态、结构和功能改变的结果；
从细胞亚显微结构水平分析,细胞分化是细胞器的数目、形态、结构、功能及细胞质基
质成分和功能改变的结果；
从蛋白质分子角度分析,细胞分化是蛋白质种类、数量和功能改变的结果,这是细胞分
化的直接原因；
从核酸分 子角度分析,细胞分化是基因选择性表达的结果,这是细胞分化的根本原因。
【问题3】细胞分化的结果是什么?人体发育过程中,原肠胚后期的细胞,其分化程度达到最大,老年人体内的细胞是否全部发生了分化?
【问题4】细胞分裂和细胞分化之间有何关系?
提示：
细胞分裂 细胞分化 细胞数量增多 细胞形态、结构和生理功能上发
【问题5】同一生物体不同细胞的遗传物质都相同,为什么不同组织器官中细胞的形态、结构和功能差异很大?
提示：细胞分化是在特定时间和空间条件下基因选择性表达的结果。
同一生物体内不同细胞的核基因都是相同的,但在个体发育不同的时期和机体不同的部位,细胞内表达的基因是不相同的,从而形成的组织器官中细胞形态、结构和功能差异很大。
【问题6】细胞分化一定不可逆吗?分化的植物细胞在什么条件下能表现出全能性? 探究点二 细胞的全能性
【问题1
】高度分化的植物细胞和动物细胞的细胞核都具有全能性,全能性的实现需要哪些条件?植物组织培养的理论基础是什么?
提示：全能性的实现需要①离体状态②水、无机盐、有机营养及激素③适宜的温度等条件；植物组织培养的理论基础是植物细胞的全能性。
【问题2】请将细胞分化与细胞全能性的关系填写在下表中。
比较项目
细胞分化 细胞全能性 【问题3】请将下表中说明细胞全能性的实例补充完整。
实例 全能性说明
①说明高度分化的植物细胞具有发育成完整个体的
能力
说明高度分化的动物细胞的②具有全能克隆绵羊
性
花药离体培养说明生殖细胞(③)具有全能性
雄蜂的发育说明生殖细胞(④)具有全能性
Ⅱ.我的知识网络图
Ⅲ.当堂检测
1.细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，下列不正确的是（）A．分化发生在生物体的整个生命进程中
B.分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果
C.未离体的植物体细胞不会表现出全能性
D.分化过程中遗传物质发生了改变
2.下列人体细胞中分化程度最低的是（）
A．胚胎干细胞 B．造血干细胞 C．胰腺细胞 D．肌肉细胞
3.下列对细胞分化的叙述正确的是( )
A．细胞分化是遗传物质改变的结果 B．细胞分化发生在从受精卵到胚胎形成的过程
C．细胞分化从原肠胚后期开始至生命结束 D．细胞分化是由细胞内的遗传物质调控的
4.细胞分化过程中，一般不会出现的是( )
A．细胞核遗传物质的改变 B．细胞器种类和数量的改变
C．蛋白质种类和数量的改变 D．细胞表面结构的改变
Ⅳ. 课堂小结请同学们根据本节所学的内容进行总结
训练案
【课后练习】
1.细胞分化不同于细胞增殖的主要特点是（）
A．细胞的数量增多 B．细胞的体积增大
C．细胞的化学成分含量的变化 D．能形成各种不同的细胞和组织
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形成完整个体，因此全能性最高
B.生物体内由于细胞分化，全能性不能表达
C.卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全
能性最高
D.植物细胞在一定的条件下离体培养能表现出全能性
3.科学家用甲母羊乳腺细胞的细胞核与乙母羊卵细胞的细胞质重组成一个细胞，成功培养了
“多莉”
羊。
下列关于此实验的说法错误的是( )
A.高度分化的细胞仍然保持全能性
B.重组细胞的细胞核内含有保持物种遗传性所需要的全部遗传物质
C.在理论上，可以运用上述方法拯救濒危物种
D.运用上述方法，科学家已经可以用单个细胞来培养新的动物体
4.植物细胞表现出全能性的必要条件是( )
A.给予适宜的营养和外界条件
B.导入其他植物细胞的基因
C.脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件
D.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内
5.细胞全能性大小的比较：
⑴在①受精卵②生殖细胞③高度分化的动物细胞中，全能性最大的是______,最小的是
______。
⑵细胞全能性大小主要受细胞分化程度影响。
细胞分化程度越高，全能性越______；分化程
度越低，
全能性越_____。
另外，植物细胞全能性________动物细胞
【课后作业】课本第120页一,学生练习册相对应习题。
课题第6章细胞的生命历程
第2节细胞的分化
当堂检测
1.D
2.A
3.D
4.A
【课后练习】
1.D
2.C
3.D
4.C
5. ⑴①③⑵低高大于。