高中生物人教版（2019）必修一第6章细胞的生命历程-“细胞分化”章节重点归纳&典例示范学案（含答案）

《细胞的生命历程》
“细胞分化”章节重点归纳&典例示范
【基础归纳】
【细胞分化及意义】
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，叫作细胞分化。
过程
①→②表示细胞增殖；②→③表示细胞的形态、结构和生理功能发生改变，即细胞分化；③→④表示形态、结构和功能相同或相似的细胞有序地集合在一起，形成执行某种特定功能的组织。
时间
细胞分化发生在生物体的整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度。
特点
细胞分化的实质
就一个个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传信息，但不同的细胞中遗传信息的表达情况是不同的（基因的选择性表达），如图所示。
【思考】
为什么说同一个体的各种体细胞都具有相同的遗传信息？
提示：同一个体的各种体细胞都来自同一受精卵的有丝分裂。
意义
细胞分化是个体发育的基础。多细胞生物体只有通过细胞分化才能形成具有特定形态、结构和生理功能的组织和器官。
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。
【特别提醒】 　
（1）细胞分化过程中，遗传物质并没有发生改变。
（2）一般来说，细胞分化是不可逆的，但在离体人工培养条件下，高度分化的植物细胞能够脱分化。
典例示范
下图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图，图中①～⑥为各个时期的细胞，a ～ c 表示细胞进行的生理过程。据图分析，下列叙述正确的是 （　　）
A. 与①细胞相比，②细胞的相对表面积增大，物质运输的效率增强
B. ③④细胞均来源于早期胚胎细胞的有丝分裂，遗传物质相同，基因的表达也相同
C. ⑤⑥细胞发生了细胞分化，这是基因选择性表达的结果
D. ⑤⑥代表的细胞遗传物质不同
【答案】C
细胞正常分化的结果是（　　）
A. 增加细胞总表面积和蛋白质种类
B. 赋予不同种类细胞特定的结构和功能
C. 使细胞球形化并增强代谢
D. 导致水、酶、色素的含量均增多
【答案】B
下列关于细胞分化的叙述，不正确的是（ 　　）
A. 细胞分化意味着不同细胞内合成了功能不同的特异性蛋白质
B. 细胞分化是动物和植物发育的基础，且贯穿于其整个生命进程中
C. 通常体内已分化的细胞将一直保持分化后的状态，直至衰老、死亡
D. 分化的细胞一定会失去分裂能力，具有分裂能力的细胞一定没有分化
【答案】D
下图表示人体内的几种细胞，它们的形态、结构和生理功能各不相同的根本原因是 （　　）
A. DNA 的结构不同　　 B.基因的选择性表达
C. 遗传物质不同　　　 D.线粒体的结构不同
【答案】B
下图为根尖的结构及细胞分裂和分化的情况。下列叙述中，正确的是（　　）
A. 观察细胞质壁分离时可选择a 区和b 区细胞
B. 观察根尖细胞有丝分裂时应选择d 区细胞
C. ②过程所经历的时间比①过程长
D. ③和④过程中核遗传物质未发生改变
【答案】D
下列关于植物细胞的叙述，错误的是（　　）
A. 高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能
B. 植物细胞在有氧条件下的呼吸终产物与无氧条件下的不同
C. 种子胚根和胚芽中的所有细胞都是由受精卵分裂、分化而来的
D. 叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果
【答案】A
【干细胞】
定义
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫作干细胞。
分类
全能干细胞：可以发育成完整的个体，如受精卵。
多能干细胞：可以发育成多种组织和器官，如胚胎干细胞。
专能干细胞：可以发育成专门的组织和器官，如造血干细胞。
典例示范
细胞核重编程”是指将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态，它们就有再分化形成多种类型细胞的可能，可应用于临床医学。下列有关叙述错误的是 （　　）
A. 造血干细胞分化成红细胞的过程是可逆的
B. 细胞核重编程和干细胞的再分化均与细胞内基因的选择性表达相关
C. 干细胞是一类具有分裂和分化能力的细胞
D. 细胞分化是一种持久性的变化，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
【答案】A
正常人体内的造血干细胞能分裂产生各种血细胞，但在体外，在某些因素的诱导下却可以分化为神经细胞和肝细胞，其根本原因是这些造血干细胞 （　　）
A. 还没有分化
B. 能合成神经细胞或肝细胞所需的蛋白质
C. 具有旺盛的分裂能力
D. 具有与受精卵相同的全套遗传信息
【答案】D
关于人体造血干细胞的叙述，错误的是（　　）
A. 造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异
B. 造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是可逆的
C. 健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中
D. 造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同
【答案】B
【细胞的全能型】
概念
细胞的全能性是指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。
细胞具有全能性的原因和理解
原因：已分化的体细胞（或细胞核）具有本物种个体发育所需要的全套基因。
理解：体细胞一般都是由受精卵通过有丝分裂增殖而来的，一般已分化的细胞都有一套和受精卵相同的染色体，携带有本物种全部的DNA 分子，因此已分化的细胞仍具有发育成完整新个体的潜能。
植物细胞全能性表达的条件
离体：这是细胞全能性表达的必要条件。
一定的营养物质：如无机盐、维生素、氨基酸等。
植物激素：其中生长素与细胞分裂素对植物细胞全能性的表达至关重要。
适宜的条件：主要指适宜的温度、pH 等。
区分细胞分化与细胞全能性的标志
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 水解酶基因等的表达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与细胞分化有关，如胰岛素基因、血红蛋白基因的表达可以证明细胞发生了分化。
判断体细胞全能性的标志
由体细胞发育成一个完整的有机体或分化成其他各种细胞能证明体细胞的全能性。
细胞全能性的应用
克隆动物的培育
1. 理论基础：动物体细胞的细胞核仍然具有全能性。
2. 过程（如图）
3. 意义：拯救濒危物种，与基因工程相结合培育新品种。
4. 缺陷：动物克隆虽然易于取材，但克隆动物个体常表现出严重的生理或免疫缺陷，而且这种缺陷多为致命性的。
植物组织培养
1. 条件：离体，给予适宜的营养（水、无机盐、糖类等）和植物激素，提供适宜的温度、pH 等条件。
2. 理论基础：植物细胞的全能性。
3. 过程：离体的细胞、组织、器官（外植体）愈伤组织（未分化）胚状体（已分化）→幼体→新植株。
4. 意义：快速繁殖花卉和蔬菜等作物，拯救珍稀濒危物种，与基因工程相结合培育作物新类型。
典例示范
下列有关细胞分化和细胞全能性的说法，错误的是 （　　）
A. 细胞中检测到ATP 合成酶不能作为判断细胞已经分化的依据
B. 细胞分化的过程中会有新的蛋白质合成
C. 造血干细胞分化形成红细胞和白细胞，没有体现细胞的全能性
D. 离体的植物细胞需要在一定的条件下才能激发其全能性
【答案】C
下图为胡萝卜的植物组织培养示意图，有关叙述错误的是 （　　）
A. ③胡萝卜植株的花粉不具有细胞的全能性
B. ①过程中细胞既进行细胞分裂又进行细胞分化
C. 图示植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性
D. 胡萝卜根、茎、叶等功能不同，实质是基因的选择性表达
【答案】A
下列关于细胞全能性的叙述，正确的是（　　）
A. 酵母菌的出芽生殖体现了细胞的全能性
B. 植物组织培养没体现细胞的全能性
C. 植物细胞均可表现出全能性
D. 多细胞动物体细胞的细胞核具有全能性
【答案】D
下列有关细胞全能性的叙述，不正确的是（　　）
克隆羊的诞生证明了已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性
B. 生物体内的细胞由于细胞分化而不能表现全能性
C. 卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性较高
D. 植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性
【答案】C
【知识拓展】
【细胞分裂、细胞生长及细胞分化的判断】
根据结果进行判断
细胞分裂的结果是细胞数量增加，细胞生长引起细胞体积增大，而细胞分化的结果是细胞在形态、结构和生理功能上发生了改变。
根据图解进行判断
细胞分裂和细胞分化在题目中往往会以图解的形式表示， 如图所示。
1. 在过程①和③中，细胞在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异，这种变化叫作细胞分化。细胞分化的结果是产生了不同的组织。
2. 过程②表示一个细胞分成两个细胞，这是细胞分裂。过程④表示细胞的体积由小变大，这是细胞生长。
典例示范
下图表示人体骨髓造血干细胞的生命历程。下列叙述中，错误的是（　　）
A. a 过程表示细胞生长，该过程中细胞与外界环境进行物质交换的效率逐渐提高
B. b 过程是细胞分裂，该过程是c 过程的基础
C. c 过程是细胞分化，该过程中基因进行了选择性表达
D. 三种血细胞一般不会再变成细胞③或④
【答案】A
【细胞分裂与细胞分化的辨析】
典例示范
动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。分析下图， 下列叙述错误的是（　　）
A. a 过程表示干细胞能自我更新
B. b、c 过程表示干细胞具有分化能力
C. a、b、c 过程中细胞的遗传信息表达情况不同
D. b 过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用
【答案】D
在细胞的生命历程中，会出现分裂、分化等现象。下列叙述错误的是（　　）
A. 细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献
B. 哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞
C. 细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果
D. 通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株
【答案】B