师：我们每一个个体都是从受精卵开始，经过胚胎发育形成幼体，再从幼体继续生长发育形成成熟个体。那么在胚胎发育过程中，细胞发生了哪些变化？产生的细胞都一样吗？
生：在胚胎发育过程中，细胞数目在增加，也就是细胞在增殖。
师：那产生的细胞都一样吗？
生：有多种多样的细胞。
师：好，我们来看一下人体内这些多种多样的细胞。大家仔细比较一下，这些细胞在形态、结构和功能上有什么差异。我们先从形态来讲，第一个红细胞，我们最熟悉的是双面凹的圆饼状；白细胞是球形的；血小板是不规则状的；神经细胞一般说是辐射状的；肌肉细胞则呈梭形。从结构上来看，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和细胞器，白细胞有细胞核，血小板没有细胞核，神经细胞有细胞核，精细胞也有细胞核。在功能上来讲，红细胞可以运输氧气，白细胞与免疫功能有关，血小板对血液的凝固止血起着重要作用，神经细胞主要是传导兴奋，肌肉细胞与我们的运动有关。所以从这些形态、结构、功能不同的细胞可以看到，在胚胎发育过程中，细胞产生了多种多样的。动物体在发育过程中产生了多种多样的细胞，那植物是不是也是这样呢？大家再看，在同一个植物体中，叶肉细胞的细胞质中有大量的叶绿体，能够进行光合作用；表皮细胞具有保护作用，细胞质中没有叶绿体，在细胞壁上形成明显的角质层；贮藏细胞没有叶绿体，也没有角质层，但有体积较大的液泡，细胞中贮藏着许多营养物质。再比如我们熟悉的植物根尖，根尖有根冠、分生区、伸长区、成熟区。分生区细胞一般呈正方形，排列比较紧密，并且分生区细胞能够不断分裂，一部分作为伸长区细胞来源，一部分维持分生区的细胞功能，也就是继续保持分裂功能。而由分生区形成的伸长区细胞，在形态上发生了明显变化，细胞纵向伸长，从而促进根的生长。再到成熟区，成熟区与伸长区相比，成熟区的表皮细胞向外形成突起，我们称之为根毛，所以又叫做根毛区，这根毛区是吸收营养物质的主要部位。从这些事例可以看到，不管是动物还是植物，在个体发育过程中，都产生了形态、结构和功能多种多样的细胞，但是这些细胞都是由一个细胞形成的，这个细胞就是受精卵。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，我们就把它叫做细胞分化。从刚才的事例分析可知，动物个体发育有细胞分化，植物的个体发育也有细胞分化，甚至我们平时食用的蘑菇、木耳等真菌，在个体发育过程中也有细胞分化。所以说细胞分化是自然界中普遍存在的一种生命现象。关于细胞分化，大家思考下面几个问题。第一个，细胞分化发生在个体发育的哪些阶段？
生：胚胎时期有细胞分化。
生：成熟个体有细胞分化。
师：成熟个体的细胞分化，你能不能举一个例子呢？
生：红细胞寿命比较短，一般在成熟个体内，红细胞大约120天。红细胞死亡以后，必须要有新的红细胞补充，骨髓里面的造血干细胞就可以增殖分化，形成红细胞及其他的血细胞。
师：所以这样来讲，细胞分化可以发生在整个生命历程中。第二个问题，已分化的细胞，还能恢复为原来的结构和功能吗？
生：正常情况下，已经分化的细胞，不能恢复原来的结构和功能了。分化后的细胞就保持分化后的状态，直到这个细胞衰老死亡。
师：第三个问题，细胞分化对于生物体有什么意义？
生：细胞分化有助于生物体的个体发育。
师：对，我们刚才说到动物有细胞分化，植物有细胞分化，真菌也有细胞分化，所以细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象。比如对于我们人来讲，从受精卵开始，如果只有有丝分裂，没有细胞分化，我们肌体内细胞数目越来越多，但是这些细胞形态、结构和功能都是一样的，也就是只能产生一个细胞团，不能形成相应的组织、器官、系统，进而构成个体。因而我们讲细胞分化是个体发育的基础。除此以外，细胞分化对于生物体还有什么意义呢？大家可以联系社会上的各项职业，我们熟悉的有工人、农民、教师、公务员等等，各项职业分工很明确，这样分工明确有什么好处呢？
生：可以提高各项社会活动的效率。
师：对，对于机体来说，细胞分化形成了形态、结构和功能不同的细胞，由相同的细胞形成组织，不同的组织承担着不同的生理功能。例如动物体内，我们熟悉的有上皮组织、结缔组织、神经组织等。上皮组织具有保护、分泌、排泄和吸收等功能；结缔组织具有支持、连接、保护、防御、修复和运输等功能；神经组织能感受肌体内外刺激和传导神经兴奋。所以这些不同的组织有不同的分工，因而我们讲细胞分化可以使多细胞生物体中细胞趋于专门化，有助于提高各种生理功能的效率。我们一起总结一下细胞分化的特点和意义。普遍性，细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象；稳定性，分化后的细胞保持分化后的状态，直到衰老死亡；持久性，细胞分化贯穿于整个生命历程。而细胞分化对于个体发育非常关键，它是个体发育的基础，并且细胞分化可以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。那细胞为什么会发生分化呢？大家考虑一下这个问题，在个体发育过程中，各种组织细胞在形态、结构和功能上产生了稳定性差异，据有丝分裂分析，这些不同细胞的遗传信息具有怎样的特点？
生：我们肌体内的细胞都是通过有丝分裂产生的，有丝分裂的优点在于保持亲子代细胞之间遗传信息的稳定。也就是说这些细胞虽然形态、结构和功能不同，但是它的遗传信息不变，都含有该物种全套的遗传物质。
师：遗传物质不变，那细胞形态、结构和功能的差异，主要由哪种化学物质直接体现的呢？
生：细胞形态、结构和功能的差异，主要由细胞内的蛋白质直接体现。
师：对，我们说细胞形态、结构和功能都是细胞表现出的特征，而这些特征主要是由蛋白质体现的。我们前面讨论过，蛋白质是生命活动的承担者，蛋白质的种类和数量越多，功能越复杂。遗传物质不变，细胞里面的蛋白质为什么会有差异？细胞分化很有可能是遗传物质都相同，但是这些遗传信息的执行情况不同导致的。那到底是不是这样的呢？我们来看科学家的实验。人的输卵管细胞能合成卵清蛋白，唾液腺细胞能合成唾液淀粉酶，胰岛B细胞能合成胰岛素。科学家用一定的方法对三种细胞中提取的所有DNA和所有蛋白质进行杂交，实验结果如下表。请同学们分析这个实验结果，我们能够得出什么结论？