师：今天我们来学习高一人教版生物第六章第二节细胞的分化。本节课要学习的内容有：一、什么是细胞的分化？二、细胞分化的生物学意义是什么？三、怎样理解细胞的全能性？
同学们知道，构成人体的器官有四种组织：上皮组织、肌肉组织、结缔组织和神经组织。这些组织由一些相似的细胞构成，这些细胞在形态、结构及生理功能上有较大差异。上皮细胞有保护作用，骨骼肌能收缩产生不同动作，神经元通过接受、整合、传导和输出信息实现信息交换。
当然，这些细胞也有相同之处，都由细胞膜、细胞质和细胞核构成。追根溯源，这些细胞都由一群彼此相似的早期胚胎细胞发育而来，而这些早期胚胎细胞来自一个受精卵。请同学们思考，正常情况下，它们还能恢复成早期胚胎细胞吗？就这四种组织来说，一种组织的细胞会不会转变成其他组织的细胞呢？
生：正常情况下，它们不能恢复成早期胚胎细胞，这四种组织中的某种细胞也不会转变成其他组织的细胞。
师：与动物细胞一样，植物也存在着不同的细胞，这些细胞在形态、结构以及生理功能上也各不相同。比如叶肉细胞内含有大量的叶绿体，能进行光合作用；表皮细胞的细胞壁上形成明显的角质层，具有保护功能；储藏细胞含有许多营养物质。这些细胞也是来自一群彼此相似的早期胚胎细胞。像这样，在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程，叫做细胞分化。细胞分化是生物界普遍存在的生命现象。正常情况下，已经分化的细胞一般不能恢复成未分化的状态，也不会转变成其他种类的细胞，将一直保持分化后的状态，所以细胞分化具有普遍性、不可逆性以及持久性。正是有了细胞分化，多细胞生物体才能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官，生物体才能正常发育。所以细胞分化是个体发育的基础，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。
那细胞为什么能发生分化呢？请看屏幕中的图片，受精卵中含有编码抗体、核糖体蛋白、血红蛋白的基因等。受精卵在分裂分化形成红细胞时，红细胞内编码核糖体蛋白的基因进行了表达，产生核糖体蛋白；编码血红蛋白的基因表达，产生了血红蛋白，因此红细胞中有血红蛋白，能够运输氧气。而在浆细胞中，编码抗体的基因进行了表达，编码核糖体蛋白的基因也进行了表达，因此浆细胞能够产生抗体，具有免疫作用。因此，细胞分化的原因究竟是什么呢？
生：实际上就是因为不同的基因在不同的细胞当中进行了选择性的表达。
师：那既然细胞分化具有不可逆性、持久性，那么是否意味着已经高度分化的细胞一定不能再分化为其他的细胞了呢？我们一起来看一段资料。1958 年，美国科学家斯图尔德取胡萝卜韧皮部的一些细胞，放入含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中培养，结果这些细胞旺盛地分裂和生长，形成了一个细胞团块，继而分化出根、茎和叶，移栽到花盆后长成了一株新的植株。那从这段资料当中我们可以得出什么样的结论呢？
生：可以得出已经分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的潜能，也就是说细胞分化之后，它仍然具有全能性。
师：那什么是全能性呢？
生：细胞的全能性是指已经分裂和分化后的细胞仍然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，这就是细胞的全能性。
师：那么植物细胞具有全能性，我们接下来再来看，如果将胡萝卜韧皮部的细胞换成其他已高度分化的植物细胞，在适宜的条件下，这些细胞也能形成新的植株吗？
生：能。因为已经分化的细胞都有一套和受精卵相同的染色体，因为受精卵在进行有丝分裂时所产生的子细胞和亲代细胞的遗传物质是相同的，因此它们携带了具有发育成完整个体的全部遗传物质。在某些特定的情况下，它就可以经分裂和分化形成新的生物体。
师：除了植物细胞，动物和人的受精卵、早期胚胎细胞都能发育成完整的个体，也具备全能性。但是到目前为止，人们还没有成功地将单个已分化的动物细胞培育成新的个体，所以已分化的动物细胞是没有全能性的，但是已经分化的动物细胞的细胞核是具有全能性的。下面我们一起来看一段资料。科学家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做实验，将它的肠上皮细胞的核移植到去核的卵细胞中，结果获得了新的个体。请同学们思考，将肠上皮细胞单独培养能获得新个体吗？
生：不能。原因就是高度分化的动物细胞，它是没有全能性的。但是高度分化的动物细胞的细胞核，它仍然可以发育成一个完整的个体，也就是高度分化的动物细胞的细胞核仍然具有全能性。
师：我们再来看一下，2017 年 11 月 27 日，世界上首个体细胞克隆猴“中中”诞生；12 月 5 日，“中中”的妹妹“华华”也顺利诞生。“中中”和“华华”就是体细胞核移植到去核的卵细胞中培育成的。动物和人体内仍然保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，那这些细胞就叫做干细胞。所以干细胞是具有分裂以及分化能力的细胞，比如说骨髓中的造血干细胞能够增殖和分化，不断地去产生红细胞、白细胞和血小板。脐带血中含有大量的造血干细胞，可以用于治疗血液系统的疾病。科学家一直没有停止对干细胞的研究，希望能够治疗更多的疾病，有兴趣的同学可以查阅相关的资料进行了解。
那本节课我们就学习了细胞分化的概念。什么是细胞分化呢？指的是在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程，叫做细胞分化。我们学习了细胞分化的特点，有普遍性、持久性以及不可逆性。那细胞分化的意义是个体发育的基础，它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效率。细胞分化的原因实际上就是基因进行了选择性的表达。
第二，我们讲了细胞的全能性。什么是细胞的全能性呢？指的是细胞经分裂和分化后仍然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。下面我们通过几道习题来练习一下。首先我们来看第一题。将自体骨髓干细胞移入到胰腺组织后，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，基因表达情况不同。B. 胰岛样细胞与胰岛 B 细胞基因组成不同，表达情况相同。C. 骨髓干细胞与胰岛样细胞基因组成相同，基因表达情况也相同。D. 骨髓干细胞与胰岛 B 细胞的基因组成相同，基因表达情况不同。