细胞分化和全能性
2022生物苏教版必修1文档：第五章 第23课时 细胞分化和全能性
第23课时细胞分化和全能性[目标导读] 1.结合实例概述细胞分化的概念、特点和实质。
2.结合植物的组织培育，阐述细胞全能性的概念。
[重难点击] 1.细胞分化的概念、特点和实质。
2.细胞全能性的概念。
一细胞分化1．细胞分化的概念(1)结合教材P100，归纳细胞分化的概念。
答案由一个或一种细胞经细胞分裂产生的后代，在形态结构和生理功能上渐渐发生稳定性差异的过程。
(2)简洁生物体全部体细胞都是由一个受精卵发育而来的，那么经细胞分化形成的各种细胞的细胞核内的遗传物质有没有发生变化呢？答案没有。
2．细胞分化的意义(1)结合教材P101观看植物的不同组织和细胞：用天竺葵的叶制作临时装片进行观看，将观看到的细胞和其形态结构进行连线(2)由上可知，同一片叶片中的不同细胞的形态结构和生理功能不同，但它们的最初来源都相同。
(3)在个体发育中，细胞分化能够增加细胞的类型，不同的细胞构成了生物体的组织和器官，执行不同的功能，所以细胞分化是生物个体发育的基础。
3．细胞分化的特点(1)细胞分化发生在生物体的整个个体发育的进程中，说明细胞分化具有长期性。
(2)细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象，说明细胞分化具有普遍性。
(3)争辩表明：将蛙的原肠胚时期将来发育成后肢的部分细胞移植到将来发育成背部的细胞中，这部分细胞不会随着四周细胞发育成背部，而是连续沿着原有的分化方向发育成一条后肢。
这种现象说明细胞分化具有不行逆性。
4．细胞分化的实质阅读教材P102，列出下列鸡的细胞所含有的基因和mRNA的种类，“＋”代表“有”，“－”代表“没有”。
项目类型卵清蛋白基因β珠蛋白基因胰岛素基因卵清蛋白mRNAβ珠蛋白mRNA胰岛素mRNA 输卵管细胞＋＋＋＋－－成红细胞＋＋＋－＋－胰岛素细胞＋＋＋－－＋据此说明，细胞分化是基因选择性表达的结果。
归纳总结细胞分裂与细胞分化是两种完全不同的生理过程。
但又不是毫无关联、确定孤立的。
列表比较如下：比较项目细胞分裂细胞分化细胞变化细胞数目增多细胞种类增多发生时间从受精卵开头发生在整个生命进程中意义保持了亲代和子代之间遗传性状的稳定性是生物体个体发育的基础联系(1)细胞分裂是细胞分化的基础，细胞的分裂与分化往往是相伴相随的。
高三一轮复习：细胞的生命历程 第3讲 细胞的分化、衰老和死亡
育全能性
解析：年轻小鼠 COL17A1 基因的表达水平较高，衰老皮肤细 胞少，A 错误；根据题干信息“随着年龄的增长，胶原蛋白 COL17A1 基 因 的 表 达 水 平 较 低 的 干 细 胞 增 多 ” 可 知 ， COL17A1 基因表达水平的高低(而不是基因含量的高低)可以 作为皮肤是否衰老的一个标志，B 错误；老年小鼠 COL17A1 基因的表达水平较低，与许多酶活性下降有关，C 正确；细胞 具有发育全能性是指细胞能够分化成任何一种组织细胞。因此 皮肤干细胞能分化为表皮细胞，不能说明皮肤干细胞具有发育 全能性，D 错误。 答案：C
有细胞都能进行细胞呼吸合成 ATP，所以据此不能判断细胞已
经分化，C 错误；所有正常细胞中都存在血红蛋白基因，该基
因只在红细胞中表达，D 错误。 答案：A
2．(2020·浙江模拟)2019 年《自然》杂志发表文章：年轻小鼠
胶原蛋白 COL17A1 基因表达水平较低的干细胞比表达水
平高的干细胞容易被淘汰，这一竞争有利于维持皮肤年轻
3．热图导析：据图分析细胞凋亡的机理
(1)过程 A 体现了生物膜的信息传递功能，说明细胞凋亡有特异 性，在特定时期凋亡特定细胞。 (2)从过程 B 中可以看出，细胞凋亡是相关基因选择性表达的结 果，该过程中形成具膜的凋亡小体，体现了膜的流动性。 (3)过程 C 中凋亡小体被吞噬消化，此过程需要溶酶体(细胞器) 的参与。
3．热图导析：下图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活 动状态，请据图分析：
(1)上述基因属于管家基因的是a，属于奢侈基因的是 b、c、d。 (2)这三种细胞“血红蛋白基因”均不能表达，所以这三种细胞 不包括红细胞；A 细胞可产生“胰岛素”，应为胰岛 B 细胞； B 细胞可产生“生长激素”，应为垂体细胞。
细胞的分化、衰老和死亡
或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。
二、细胞的衰老与死亡
结合资料比较细胞自噬和细胞凋亡 资料一：DNase酶和Caspase酶是细胞凋亡的两种关键酶，在凋亡诱导因 子与细胞膜受体结合后，通过细胞内信 号转导激活凋亡相关基因。这两种酶一 旦被激活，DNase酶能将DNA切割形成 DNA片段，Caspase酶能将细胞内蛋白 降解成多肽，导致细胞裂解形成凋亡小 体，进而被吞噬细胞吞噬清除。
细胞坏死不是由基因决定的，是一种非正常的死亡，对机体有害。
➢ 过程
正常细胞 进行 正常代谢活动 受损 细胞损伤或死亡
中断
种种不利因素
二、细胞的衰老与死亡
③ 细胞凋亡和细胞坏死的区别
项目 与基因的关系
特点 影响因素
方式 对机体的影响
细胞凋亡
受凋亡基因控制的
生理性
受到严格的由遗传机制 决定的程序性调控
➢ 细胞凋亡的意义
细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳 定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
二、细胞的衰老与死亡
➢ 细胞凋亡的机理
二、细胞的衰老与死亡
② 细胞坏死
➢ 概念 细胞坏死是指在种种不利因素影响下，如极端的物理、化学因素或
严重的病理性刺激的情况下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细 胞损伤和死亡。
②成体干细胞：是成体组织或器官内的干细胞，具有组织特异性，只能分化 成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。
造血干细胞、神经干细胞、精原干细胞
一、细胞的分化与全能性
4、细胞分化与全能性的比较
第六章第二节细胞的分化—细胞的全能性(高中生物必修一)
二、干细胞
三、总结
随堂检测
3.下列有关细胞全能性的叙述，错误的是 A.植物细胞培养的实验原理是植物细胞的全能性 B.受精卵和早期胚胎细胞都是具有全能性的细胞 C.克隆羊的诞生，表明动物细胞也具有全能性 D.细胞的全能性指的是已经分化的细胞，仍然具有发
育成完整个体的潜能
6．(2011安徽高考)干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床新技术。自体骨髓 干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖 尿病的目的。下列叙述正确的是( )
目前为止，人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新 的个体。
所以，说已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
克隆猴 克隆猪 克隆猫
非洲爪蟾核移植
3、原因
为什么已分化的体细胞（或细胞核）具有全能性？ 答：已分化的体细胞（或细胞核）具有本物种个体发育所需的 全部基因。
4、细胞全能性大小比较
分化程度越高，全能性越小
具有全能性≠能表达全能性
2、实例
（1）植物细胞具有全能性
植物细胞实现（表达）
全能性的条件： 1、离体 2、适宜条件（营养、 激素、水、无机盐、温 度等）
排列疏松；薄壁；高 度液泡化；不定形
2、实例
（2）动物细胞的细胞核具有全能性
伊恩·维尔穆特和多利
克隆羊多利是世界上第一只用已经分化的成熟 的体细胞（乳腺细胞）克隆出的羊。存活不到 七年（1996年—2003年）。
第六章 第二节 细胞分化
（细胞的全能性）
学习目标
1、掌握细胞全能性的概念。 2、理解高度分化的植物细胞和动物细胞细胞核 全能性的不同。 3、了解干细胞的相关知识。
重点 细胞全能性的概念和发生条件
细胞分化和植物细胞全能性
2
在细胞分化的过程中，细胞的形态、结构和功能 逐渐发生变化，这些变化是基因选择性表达的结 果。
3
表观遗传修饰在细胞分化过程中也起着重要的作 用，它可以调控基因的表达，影响细胞的分化方 向。
细胞分化的特点
持久性
细胞分化一旦发生，分化后的细胞将保 持其特有的形态、结构和功能，直到生
命结束。
不可逆性
一般情况下，已经分化的细胞只能沿 着某一特定方向发展，而不能逆转回
05 结论与展望
研究结论
细胞分化是植物生长和发育过程中的重要过程，通过 细胞分化，植物能够形成具有特定功能的组织和器官。
输标02入题
植物细胞全能性是指一个植物细胞具有发育成完整个 体的潜在能力，这一特性为植物的再生和繁殖提供了 基础。
01
03
植物激素和环境因素对细胞分化和植物细胞全能性具 有重要影响，它们能够调控细胞的生长和发育过程。
04
细胞分化与植物细胞全能性之间存在密切关系，细胞 分化程度越高，其全能性越受到限制；反之，未分化 的细胞具有更高的全能性。
研究展望
探索细胞分化与植物细胞全能性之间的相互作 用关系，以及如何通过调控细胞分化来提高植
物的抗逆性和适应性。
加强植物细胞工程和基因工程的应用研究，利用植物 细胞的全能性，实现植物的快速繁殖、基因改良和生
原始状态。
稳定性
细胞分化具有高度的稳定性，即使在 某些条件下，已经分化的细胞也不会 重新回到未分化的状态。
遗传性
细胞分化是基因选择性表达的结果， 因此具有遗传性，可以遗传给后代。
03 植物细胞全能性基础
植物细胞全能性的定义
植物细胞全能性的表现
在适宜的条件下，植物细胞可以脱分化形成愈伤组织，进而再分化形成完整的 植株。
细胞分化和细胞的全能性
在医学上，细胞核移植技术可以用于 生产与患者完全匹配的干细胞和组织 ，用于移植治疗。通过将患者的体细 胞的核转移到卵细胞中，可以产生与 患者完全匹配的干细胞和组织，避免 了免疫排斥反应和伦理问题。
THANK YOU
感谢聆听
通常情况下，已经分化 的细胞无法回到未分化
状态。
多样性
细胞分化产生不同类型 的细胞，形成生物体的
多样性。
遗传稳定性
分化细胞的基因表达模 式是相对稳定的，能够 保持遗传信息的稳定传
递。
03
细胞分化的类型
胚胎细胞分化
胚胎细胞分化是指在胚胎发育过程中，细胞根据特 定的遗传和环境信号，逐渐特化形成不同类型的细 胞。
02
细胞分化过程中，基因选择性表达使得细胞获得特定的功能和形态，同时保留 了全能性，即细胞仍保持着发育成完整个体的能力。
03
细胞的全能性在某些条件下可以诱导和激发，例如通过组织培养、基因编辑等 技术手段，使已分化的细胞重新获得或部分恢复全能性。
细胞分化和全能性的区别
细胞分化是指细胞在发育过程中逐渐获得特定功能和形态的过程，而细胞 的全能性是指细胞具有发育成完整个体的潜能。
分化的细胞只能发育成与原组织相似的部分，而具有全能性的细胞则可以 发育成完整的个体。
分化的细胞在形态、功能和基因表达等方面均有所改变，而具有全能性的 细胞则保持了发育成完整个体的所有必要条件。
细胞分化和全能性的影响因素
遗传因素
基因组结构和表达模式决定了细胞的分化方向和全能性程度。基因突变、染色体异常等遗传因素可以影响细胞的分化 与全能性。
胚胎干细胞治疗
胚胎干细胞治疗可用于治疗一些难以治愈的疾病，如 糖尿病、帕金森病、阿尔茨海默病等。通过将胚胎干 细胞分化成特定的细胞类型，可以替换病变或受损的 细胞，恢复细胞功能，从而达到治疗疾病的目的。
高考生物 考点一遍过 考点 细胞的分化和细胞的全能性(含解析)
藏躲市安详阳光实验学校考点23 细胞的分化和细胞的全能性1．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：普遍性、持久性、稳定性和不可逆性。
（3）实质：在个体发育过程中，不同细胞中遗传信息的执行情况不同。
（4）意义⎩⎪⎨⎪⎧ ①生物个体发育的基础②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2．细胞的全能性（1）概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。
（2）实例⎩⎪⎨⎪⎧①植物组织培养实验说明植物细胞具有全能性②克隆羊多利的培育成功说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性（3）干细胞：动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞。
（4）把实例与相应的原理或过程连线 考向一 细胞分化1．下列有关细胞分化的叙述，正确的是 A ．细胞分化使细胞结构和功能发生改变B ．分化的细胞核体积变大，代谢增强C ．细胞分化是基因发生突变的结果D ．细胞分化增强了细胞的增殖能力 【参考答案】A胞的增殖能力， D 错误。
归纳整合图解法展示细胞分化的机理2．如图所示为来自同一人体的4 种细胞，下列叙述错误的是 A ．虽然来自同一人体，但各细胞中遗传物质含量并不相同 B ．虽然各细胞的生理功能不同，但都能产生ATPC ．虽然各细胞大小不同，但细胞中所含的蛋白质种类相同D ．虽然各细胞中携带的基因相同，但进行表达的基因不同 【答案】C【解析】虽然来自同一人体，但各细胞中遗传物质含量并不相同，如卵细胞中的核DNA 含量减半，A 正确；虽然各细胞的生理功能不同，但都能进行细胞呼吸产生ATP ，B 正确；图中看出，细胞已经发生分化，由于基因的选择性表达，导致细胞中含有的蛋白质种类不完全相同，C 错误；虽然各细胞中携带的基因相同，但进行表达的基因不同，D 正确。
考向二 细胞全能性的判断3．下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是A．造血干细胞形成各种血细胞B．花药经离体培养得到单倍体植株C．克隆羊“多利”的诞生D．棉花根尖细胞经诱导形成幼苗【参考答案】D规律总结区分细胞分化与全能性的标志（1）细胞分化的标志在所有细胞中都表达的基因，与细胞分化无关，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等不能证明细胞已经发生分化；只有在特定细胞中选择性表达的基因控制细胞分化，如胰岛素基因、血红蛋白基因可以证明细胞发生了分化。
高考二轮复习专题突破：4-3 细胞的分化、衰老和死亡
D.酶Ⅰ能切割核酸分子而酶Ⅱ不能，表明酶具有专一性
1234
从图中可知，细胞膜上的受体与凋亡 诱导因子结合，产生了凋亡信号，该 过程可反映细胞膜的信息交流功能，A正确； 凋亡信号使得凋亡相关基因被激活，合成了新的蛋白质，酶Ⅰ和酶Ⅱ被激 活，结合题干信息，酶Ⅱ为一类蛋白水解酶，能选择性地促进某些蛋白质 的水解，从而造成细胞凋亡，B正确； 从题干信息和图解来看，细胞凋亡与细胞内部基因有关，与外界因素—— 凋亡诱导因子也有关，C错误； 一种酶只能催化一种或者一类化学反应，酶Ⅰ能切割核酸分子而酶Ⅱ不能， 体现了酶的专一性，D正确。
高考二轮复习专题突破
4-3 细胞的分化、衰老和死亡
1.细胞的分化与全能性 (1)细胞分化的机理
(2)细胞分化的判断标准
(3)细胞分化的“变”与“不变”
不变 改变
DNA；基因；tRNA；rRNA；细胞的数目 mRNA；蛋白质的种类；细胞的形态、结构和生理功能
(4)从四个角度理解细胞的全能性
2.细胞死亡 (1)图解细胞凋亡机理
(2)“两看法”区分细胞凋亡与细胞坏死 ①从方式看主 被动 动结 结束 束生 生命 命活 活动 动⇒⇒细 细胞 胞凋 坏亡 死 ②从结果看对对生生物物是是有有利害的的⇒⇒细细胞胞凋坏亡死 (3)细胞自噬：在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等， 通过溶酶体降解后再利用的过程。 自噬对象②①受处到于损营伤养、缺微乏生条物件入下侵的或细衰胞老细胞
2.(2020·江苏，4)下列关于细胞生命活动的叙述，正确的是 A.高度分化的细胞执行特定的功能，不能再分裂增殖 B.癌变细胞内发生变异的基因都不再表达
√C.正常组织细胞在体外长时间培养，一般会走向衰老
植物细胞全能性和细胞分化
植物细胞全能性和细胞分化一、植物细胞全能性1902年，Haberlandt提出了植物细胞的全能性理论，即植物的体细胞在适当条件下，具有不断分裂和繁殖、发育成完整植株的能力。
20世纪70年代，细胞全能性的概念被解释为：每一个细胞具有该植物的全部遗传信息，具有发育成完整植株的能力。
80年代，此概念又进一步被解释为：每一个植物细胞带有该植物的全部遗传信息，在适当条件下可表达出该细胞的所有遗传信息，分化出植物有机体所有不同类型的细胞，形成不同类型的器官甚至胚状体，直至形成完整再生植株。
植物细胞培养中次生物质的产生及单细胞培养再生完整植株，都是细胞全能性的表现，只是表现形式不同而已。
植物体全部活细胞都是由细胞分裂产生的，每个细胞都包含着整套遗传基因。
但是，由于受到整个植株、具体器官或组织环境的束缚，致使植株中不同部位的细胞仅表现出一定的形态和功能。
但它们的遗传潜力并未消失，一旦脱离原器官或组织的束缚呈游离态，并在一定的营养和环境条件下培养，就可实现其全能性。
但是，由于目前技术水平的限制，还无法使所有的离体植物细胞都实现其全能性，而多数情况下离体细胞全能性的实现是在分生组织等全能性保持较好的细胞中进行的。
离体条件下，由于摆脱了原来供体（组织、器官或完整植株）的束缚，离体细胞（组织、器官）生命特征属性的表现过程和形式都将发生变化。
如在新陈代谢方面，离体细胞主要依靠培养基提供碳源，没有或很少进行光合作用；在调控能力方面，培养物从自养转变为异养；在生长发育与繁殖方面，离体细胞（组织、器官）可以改变原来的生长发育方向或进程，如离体细胞的胚胎发生、细胞脱分化等；在遗传变异与进化方面，离体培养可大大增加培养物的变异性，或使某些变异在短时间内大量扩增，改变其数量等。
但生物有机体总是处在严格而有序的动态平衡中，任何内环境的改变必然使旧的平衡打破而达到新的平衡。
植物体是由各个层次或小系统如基因水平、亚细胞水平、细胞水平、器官水平构成的生命大系统，各系统内和系统间的协调运行不仅是维持植物生长的先决条件，而且他们的动态平衡关系还制约其发育进程。
细胞的分化与全能性
分化程度低的体细胞＞分化程度高的体细胞 细胞分裂能力强的体细胞＞细胞分裂能力弱的体细
蜜蜂由未受精卵细胞发育成雄蜂证明了动 物细胞具有全能性。
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。按分化潜能的 大小，干细胞基本上可分为3种类型： （1）全能干细胞，它具有形成完整个体 的分化潜能，如胚胎干细胞。 （2）多能干细胞，它具有分化出多种细 胞组织的潜能，但却失去了发育成完整 个体的能力，如造血干细胞。 （3）专能干细胞，只能向一种类型或密 切相关的两种类型的细胞分化，如皮肤 生发层的干细胞。
1、干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临 床技术。自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可 分化为胰岛样细胞，以替代损伤的胰岛B细胞， 达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是 （ ） A．骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同， 基因表达产物不同 B．骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同， 基因表达产物不同 C．胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因丢失， 分化成为胰岛样细胞 D．胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化无影响， 分化是由基因决定的
b.多数酶活性
减慢 。
降低 (如头发变白的原因)，
c.色素沉积。(如老年斑的形成) 改变
(2)细胞膜：细胞膜通透性
，物质运输效率 降低
(3)细胞核：细胞核体积
核膜内折
变大 ，染色质 收缩，染色 加深
3．细胞凋亡和细胞坏死 (1)概念：由 基因 所决定的细胞自动结束生命的过程。 个体发育中细胞的 编程性死亡 (2)类型成熟个体中细胞的 自然更新 被病原体感染的细胞的 清除 保证多细胞生物体完成 正常发育 (3)意义维持 内部环境 的稳定 抵御 外界各种因素 的干扰
拓展： (1)管家基因：所有细胞都需要表达的基因， 与细胞分化无关，其产物是维持细胞基本生命活 动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等。 (2) 奢侈基因：只在特定细胞中选择性表达的 基因，控制细胞分化，如胰岛素基因、血红蛋白 基因等。 (3) 细胞分化实质 —— 基因的选择性表达 —— 奢 侈基因表达的结果 → 合成特定的蛋白质 ( 细胞分 化分子水平的标志） 如：血红蛋白合成意味着造血干细胞分化成 红细胞。
2022年高考生物一轮考点复习 第四单元细胞的生命历程 第3课 细胞的分化、衰老和死亡
第3课细胞的分化、衰老和死亡【课标要求】1.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分化，形成了复杂的多细胞生物体。
2.描述在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程。
【素养目标】1.比较细胞的分化、衰老和死亡，建立细胞是一个统一整体的生物学观念。
(生命观念)2.分析细胞衰老、凋亡的特点，关注人体健康和科技发展。
(社会责任)【主干·梳理与辨析】一、细胞的分化和细胞的全能性1．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普遍性：多细胞生物普遍具有。
②持久性：贯穿于生物体整个生命进程中。
③稳定性：已分化的细胞将一直保持分化后的状态，直至死亡。
④不可逆性：一般来说，细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细胞，不能反向进行。
(3)实质：在个体发育过程中，不同细胞中遗传信息的表达情况不同，即基因的选择性表达。
(4)意义。
①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，有利于提高生物体各种生理功能的效率。
2．细胞的全能性和干细胞：(1)细胞的全能性：(2)干细胞。
①概念：动物和人体内保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。
②类型：项目胚胎干细胞成体干细胞来源来自早期胚胎或原始性腺组织来自各种各样的组织功能可以分化成各种组织和器官具有分化成特定功能细胞的能力举例来自囊胚的内细胞团细胞骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞【思考辨析】1．肌细胞与幼红细胞中基因、mRNA、蛋白质均不同。
(×)分析：肌细胞与幼红细胞中基因相同，但是mRNA、蛋白质不完全相同。
2．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．哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆。
(√)4．克隆羊“多莉”的诞生证明了动物体细胞仍然具有全能性。
(×)分析：克隆羊“多莉”的诞生只证明了动物体细胞的细胞核具有全能性。
高一生物 细胞分化和细胞的全能性
解答本题时注意以下三点： （1）植物组织培养的原理是细胞的全能性； （2）植物组织培养通过脱分化形成愈伤组织，再分化形成 胚状体，然后发育成幼苗； （3）植物组织培养需要离体细胞及适宜的营养物质和外界 条件。
【规范解答】(1)由离体的器官、组织或细胞，利用植物细 胞的全能性发展起来的快速繁殖植物的新技术称为植物组织 培养技术。(2)分离出的单个细胞首先通过脱分化和分裂形 成愈伤组织，再经过再分化形成胚状体。(3)同一种类型的 细胞经细胞分裂后，逐渐在形态结构和生理功能上形成稳定 性的差异，产生不同的细胞类群的过程称为细胞分化。(4) 植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性。(5)该试管 苗的形成需先经细胞分裂形成愈伤组织，再经细胞分化形成 各种组织、器官。
以后的个体发育中，经过细胞分化，形成不同类型的细胞和
组织。
2.有关细胞分化的叙述，正确的是（ ） A．种子形成幼苗与细胞的分裂和分化直接相关 B．红细胞的形成与基因表达有关而与细胞分化无关 C．胡萝卜叶肉细胞脱分化形成愈伤组织后不具有全能性 D．肌肉细胞的产生与细胞分化无关
【解析】选A。种子萌发的过程是细胞分裂和分化的过程， 通过细胞分化形成植物体的各种器官，A正确；细胞分化的 实质是基因的选择性表达；愈伤组织是由胡萝卜叶肉细胞通 过有丝分裂形成的，具有全能性；肌肉细胞的产生是细胞分 化的结果。
2．下列实例中能体现细胞全能性的是（ ）
①用胡萝卜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
【解析】选B。细胞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都是属于由分化的细胞 或组织经过培养形成可育的植株，体现了细胞的全能性。植 物用种子繁殖后代，实际上就是由一个受精卵，通过细胞的 增殖和分化发育成的新个体，所以是由未经分化的细胞（受 精卵）发育成新个体的过程，因此不能体现细胞的全能性。
《细胞分化和细胞全能性》 知识清单
《细胞分化和细胞全能性》知识清单一、细胞分化细胞分化是指同一来源的细胞逐渐发生形态结构、生理功能和蛋白质合成上的差异。
简单来说，就是细胞从一种通用的“初始状态”变成具有特定功能和特征的“专门化状态”。
细胞分化的特点包括稳定性、持久性、不可逆性和普遍性。
稳定性意味着一旦细胞分化完成，其特定的形态和功能就会相对稳定；持久性是指细胞分化贯穿于生物体的整个生命进程中；不可逆性表示分化后的细胞通常不会再回到未分化的状态；普遍性则体现在几乎所有的多细胞生物都会经历细胞分化。
细胞分化的原因主要在于基因的选择性表达。
每个细胞都含有整套的遗传信息，但在特定的时间和空间，只有一部分基因会被激活表达，从而决定了细胞的特定分化方向。
例如，在肌肉细胞中，与肌肉收缩相关的基因会被表达，而在神经细胞中，则是与神经信号传导相关的基因得到表达。
细胞分化的意义十分重大。
首先，它使得多细胞生物能够形成各种不同类型的细胞和组织，从而构建出复杂的器官和系统，实现各种复杂的生理功能。
其次，细胞分化能够提高生物体对环境的适应能力，不同类型的细胞可以分工合作，应对外界环境的变化。
二、细胞全能性细胞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。
具有全能性的细胞通常是受精卵和早期的胚胎细胞。
例如，植物细胞的全能性相对容易体现，通过植物组织培养技术，将植物的一小块组织或单个细胞培养成完整的植株，这就证明了植物细胞的全能性。
动物细胞的全能性表现相对较难，但细胞核具有全能性。
比如，克隆羊多利的诞生，就是将一只羊的乳腺细胞核移植到去核的卵细胞中，最终发育成一只完整的羊，这表明细胞核中包含了个体发育所需的全部遗传信息。
细胞全能性的实现需要一定的条件。
对于植物细胞，需要适宜的营养物质、激素、环境条件等；对于动物细胞，除了上述条件外，还需要将细胞核移植到去核的卵细胞中，或者通过诱导干细胞分化等技术手段来实现。
细胞全能性的研究在医学、农业等领域具有重要的应用价值。
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高度分化的细胞含有保持物种发育所需要的全套基因
第2节 细胞分化
组 织、 器 官、 系 统 个 体
一 细胞分化：
（一）本质： 本质：
蛋白质不同
细胞形态功能不同
组织器官不同
（二）特点： 特点： （1）持久性 分化发生在 胚胎 但
整个生命活动
中，
时期最旺盛。 时期最旺盛。
黑色素细胞在体外培养30多代后仍能 黑色素细胞在体外培养 多代后仍能 合成黑色素； 合成黑色素； 离体培养的上皮细胞， 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。 皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。
（二）特点： 特点： （1）持久性 （2）稳定性
（二）特点： 特点： （1）持久性 （2）稳定性 （3）不可逆性
（二）特点： 特点： （1）持久性 （2）稳定性 （3）不可逆性 （三）意义： 意义： 生物生长发育的基础：细胞分裂， 生物生长发育的基础：细胞分裂，细胞分化
二 植物细胞的全能性
全能性： 全能性： 的能力。 细胞具有发育为 完整个体 的能力。 原因：细胞有发育为完整个体的全套基因 全套基因 原因：细胞有发育为完整个体的全套 细胞分化： 细胞分化：不同细胞中的基因选择性表达
2.克隆羊的诞生
多莉是怎么诞生 的？
思考
这个试验说明了已经分化的细胞核具 有什么特性？ 有什么特性？ຫໍສະໝຸດ 克隆羊“多莉” 克隆羊“多莉”
（2）实施细胞工程 时，所需的受体细胞大多采 ）实施细胞工程a时 卵细胞大， 用动物卵细胞的原因是 卵细胞大，易于操作 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 ＿＿＿＿＿＿＿＿。 （3）“多莉”面部的毛色是＿＿＿＿＿＿＿＿。 ） 多莉”面部的毛色是＿＿＿＿＿＿＿＿ 来自白面绵羊 （4）继植物组织培养之后，克隆绵羊的培育成 ）继植物组织培养之后， 证明动物细胞也具有＿＿＿＿＿＿＿ ＿＿＿＿＿＿＿。 功，证明动物细胞也具有＿＿＿＿＿＿＿。 全能性 （ 5） 请举一例 ， 说明克隆绵羊培育成功的实际 ） 请举一例， 意义是 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ＿＿＿＿＿＿＿＿。 ，繁育优良品种，医学上 ＿＿＿＿＿＿＿＿。 保存濒危物种， 保存濒危物种 繁育优良品种， 克隆器官
2.克隆羊的诞生
多莉是怎么诞生 的？
思考
这个试验说明了已经分化的细胞核具 有什么特性？ 有什么特性？
高度分化的动物体细胞的细胞 核有发育成完整个体的潜能
植物组织培养技术
克隆个体的产生
已经分化的细胞， 已经分化的细胞，仍然具有发育成 完整个体的潜能。 完整个体的潜能。 细胞全能性
思考 为什么已经分化的细胞具有全能性呢？ 为什么已经分化的细胞具有全能性呢？
高度分化的动物体细胞的细胞 核有发育成完整个体的潜能
第五节 克隆技术
11、 世界上第一只克隆羊 “ 多莉 ” 的培育程序如图所 、 世界上第一只克隆羊“ 多莉” 示。 黑面绵羊去核卵细胞
a 白面绵羊乳腺细胞核
电脉冲刺激
重组细胞
早期胚胎 b 另一头母绵羊 妊娠、 妊娠、出生
所指出细胞工程名称a ＿＿, （1）写出图中 、b所指出细胞工程名称 细胞核移植 ）写出图中a、 所指出细胞工程名称 ＿＿ b ＿＿＿＿。 ＿＿＿＿ 胚胎移植 。