高中生物人教版（2019）必修1-6.2细胞的分化（教学学案）（含解析）

第6章 第2节 细胞的分化
1.阐明细胞分化的概念、过程、特点和实质。
2.举例说明细胞的全能性。
3.说出干细胞的概念和研究意义。
一、细胞分化及其意义
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 和生理功能上发生 差异的过程，叫作细胞分化。
2.特点
（1）细胞分化是一种 的变化，一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
（2）细胞分化是生物界 的生命现象。
（3）分化后的细胞内遗传物质
3.意义
（1）生物个 的基础。
（2）使细胞趋向 。有利于提高各种 的效率。
4.原因
细胞中基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中
的表达情况不同。
二、细胞的全能性
1.概念：已 的细胞仍然具有发育成 的潜能。
2.植物细胞表达全能性的条件： 、 、
3.植物组织培养说明 具有全能性；多利羊的克隆成功说明高度分化的动物体细胞的 也具有全能性。
4.一般地说，分化程度高的细胞，其细胞全能性就越
5.干细胞
（1）概念：动物和人体内仍保留着少数具有 和 能力的细胞。
（2）举例：人骨髓中的许多 ，能通过增殖和分化，不断产生红细胞、白细胞和血小板，补充到血液中去。
1.已分化的细胞都能进一步分化成其他细胞（ ）
2.细胞分化使细胞趋向专门化，提高了机体生理功能的效率（ ）
3.细胞分化在生物界普遍存在（ ）
4.胚胎干细胞发育成各种组织、器官不能体现全能性（ ）
5.植物组织培养说明高度分化的植物细胞具有全能性（ ）
6.诱导干细胞发育成特定的组织、器官体现了动物细胞具有全能性（ ）
1.细胞分化是一个非常复杂的过程，也是当今生物学研究的热点之一。下列关于细胞分化的叙述错误的是( )
A.细胞分化过程中细胞内的遗传物质不复制
B.细胞分化前后细胞内表达的基因完全不同
C.细胞分化后细胞核中的DNA可能会全部消失
D.细胞分化是生物界普遍存在的生命现象
2.下列对细胞分化理解不正确的是( )
A. 在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化
B. 根尖分生区细胞分裂后形成根冠细胞经历了细胞分化过程
C. 细胞分化是受信号分子调控，基因进行选择性表达的结果
D. 在分化方向不同的组织细胞中，也有一些mRNA是相同的
3.细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，下列叙述不正确的是( )
A.老年人体内仍然存在着具有分裂和分化能力的细胞
B.分化后的不同组织细胞其蛋白质种类完全不同
C.细胞分化有利于提高多细胞生物各种生理功能的效率
D.造血干细胞分化形成白细胞的过程是不可逆的
4.细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象,下列叙述正确的是( )
① 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
② 细胞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
③ 未离体的体细胞一般不会表现出全能性
④ 分化过程中遗传物质会改变
A.① ② B.② ③ C.① ② ③ D.① ② ③ ④
5.在人体内，红细胞的寿命120天左右，白细胞的寿命为5-7天，这些血细胞都是失去分裂能力的细胞，人的骨髓造血干细胞就通过增殖和分化，产生红细胞和白细胞，补充到血液中，下列有关造血干细胞分化的叙述不正确的是( )
A. 造血干细胞是属于未分化的细胞
A. 造血干细胞分化的实质是基因选择性表达的结果
A. 造血干细胞分化产生的红细胞和白细胞的蛋白质种类发生改变
A. 造血干细胞分化产生的红细胞和白细胞功能趋于专门化
6.下列关于细胞分化和细胞全能性的叙述，错误的是( )
A.在个体发育过程中，有序的细胞分化能够增加细胞的类型
B.克隆猴“中中”“华华”的诞生，说明动物体细胞的细胞核具有全能性
C.血红蛋白基因在红细胞中处于活动状态，在肌肉细胞中处于关闭状态
D.植物的保卫细胞是高度分化的体细胞，失去了分裂能力和细胞全能性
7.理论上来说,正常的植物细胞都具有全能性。下列有关植物细胞全能性的叙述,错误的是( )
A.植物细胞具有全能性的原因是细胞中含该物种全部的遗传信息
B.—般来说, 植物体内分化程度越高的体细胞, 其全能性越低
C.一粒玉米种子发育成完整植株的过程体现了植物细胞全能性
D.花药在体外被诱导成完整的单倍体植株不能体现体细胞全能性
8.关于细胞全能性的说法不正确的是( )
A.受精卵、动物和人的早期胚胎细胞全能性很高
B.体细胞克隆猴“中中”和“华华”体现了动物细胞的全能性
C.胡萝卜韧皮部细胞经组织培养得到完整的植株体现了植物细胞的全能性
D.小麦种子形成幼苗的过程不能体现植物细胞的全能性
9.细胞全能性是指细胞分裂和分化后，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。下列关于细胞全能性的叙述，错误的是( )
A. 造血干细胞增殖分化产生血细胞没有体现细胞具有全能性
B. 紫色糯性玉米种子培育成植株，这反映植物种子具有全能性
C. 体细胞克隆羊的成功培育，体现动物细胞核具有全能性
D. 细胞全能性的物质基础是细胞具有该生物全部遗传信息
10.科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞（有细胞核）和胰岛细胞，对这3种细胞中的DNA和mRNA进行了检测，结果如下表所示：
检测的3种细胞 卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因 卵清蛋白mRNA 珠蛋白mRNA 胰岛素mRNA
输卵管细胞 +++ + - -
红细胞 +++ - + -
胰岛细胞 +++ - - +
说明：“+”表示检测发现相应的分子，“-”表示检测未发现相应的分子。
请回答下列问题：
（1）鸡卵清蛋白基因的化学本质是_____，其基本组成单位是_____。
（2）鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛细胞中含有的基因种类相同，原因是_____。
（3）鸡的卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因中，能在红细胞和胰岛细胞表达的基因分别是_____。
（4）鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛细胞中含有的蛋白质种类_____（填“相同”“不同”或“不完全相同”）。
（5）上述实验表明，不同类型细胞的生理功能差异与_____有关。
答案以及解析
1.答案：B
解析：A、细胞分化过程中细胞内的遗传物质不复制，但基因会进行选择性表达，A正确； B、细胞分化前后细胞内表达的基因部分是相同的，如呼吸酶基因，B错误； C、细胞分化后细胞核中的DNA可能会全部消失，比如哺乳动物成熟红细胞，C正确； D、细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象，具有普遍性，D正确。
故选：B。
2.答案：A
解析：在个体发育的不同时期，细胞发生了分化，但分化的细胞基因基因不发生变化，A错误； 根尖分生区细胞分裂后经过分化形成根冠细胞，B正确：细胞分化的实质是基因选择性表达，基因选择性表达是受信号分子调控的，C正确；在分化方向不同的组织细胞中，也有一些mRNA是相同的，如细胞呼吸酶基因表达产生的mRNA几乎存在于所有细胞中，D正确。
3.答案：B
解析：细胞分化是指在个体发育中，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，老年人体内仍然存在着具有分裂和分化能力的细胞，A正确；分化后的不同组织细胞中蛋白质种类有些是相同的，如呼吸酶等，B错误；细胞分化形成具有不同形态结构和功能的细胞，有利于提高多细胞生物各种生理功能的效率，C正确；细胞分化具有不可逆性，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡，D正确。
4.答案：C
解析：①细胞分化是指在个体发育中，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，①正确；
②细胞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，②正确；
③未离体的体细胞由于受机体基因组的控制，一般不会表现出全能性，③正确；
④对于所有的体细胞来说，它们都是由一个受精卵发育而来，其遗传物质完全相同，并未发生改变，只是不同的细胞在个体发育的不同阶段，其遗传信息的表达不同导致其形态、结构和生理功能出现差异，④错误．
故选：C．
5.答案：A
解析：A项，造血干细胞属于已经分化的细胞，只是分化程度相对较低，故A错误；
B项，细胞分化的实质是基因的选择性表达，故B正确；
C项，细胞分化的实质是基因的选择性表达，这会导致细胞中蛋白质的种类和数量发生改变，故造血干细胞分化产生的红细胞和白细胞的蛋白质种类发生改变，故C正确；
D项，细胞分化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，故造血干细胞分化产生的红细胞和白细胞功能趋于专门化，故D正确。
综上所述，本题答案为A。
6.答案：D
解析：在个体发育过程中，有序的细胞分化能够增加细胞的类型,A项正确;克隆猴“中中”“华华”的诞生，说明动物体细胞的细胞核具有全能性,B项正确;基因的表达具有选择性，故血红蛋白基因在红细胞中处于活动状态，在肌肉细胞中处于关闭状态,C项正确；植物的保卫细胞是高度分化的体细胞，失去了分裂能力,但细胞仍具有全能性,D项错误。
7.答案：C
解析：植物细胞具有全能性的原因是植物细胞 中都含有该物种全部的遗传信息，A项正确；植物体细胞的全能性与分化程度相关，一般来说，分化程度越高，全能性越低，B项正确；玉米种子不是一个细胞，里面有胚，胚是一个幼小的个体，由胚发育成个体不是细胞全能性的体现，C项错误；植物花在体外被诱导成为完整的单倍体植株，体现的是生殖细胞的全能性，不是体细胞全能性，D项正确。
8.答案：B
解析：A、细胞分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞潜能和特性，受精卵全能性最高、动物和人的早期胚胎细胞全能性很高，A正确； B、体细胞克隆猴“中中”和“华华”体现了动物体细胞的细胞核具有全能性，B错误； C、胡萝卜韧皮部细胞经组织培养得到完整的植株体现了植物细胞的全能性，C正确； D、小麦种子形成幼苗的过程，起点不是细胞，不能体现植物细胞的全能性，D正确。故选：B。
9.答案：B
解析：造血干细胞增殖分化产生血细胞,未体现细胞具有全能性,A项正确.紫色糯性玉米种子培育成植株属于植物的个体发育,不能体现植物细胞的全能性,B项错误.动物细胞的全能性受到抑制,只有细胞核具有全能性.所以体细胞克隆羊的成功培育过程体现了动物细胞核具有全能性,C项正确.细胞具有全能性的原因是细胞含有该生物全部的遗传信息,D项正确.
10.答案：（1）DNA片段；脱氧核苷酸
（2）这些都是由受精卵通过有丝分裂而来的，遗传物质相同
（3）珠蛋白基因；胰岛素基因
（4）不完全相同
（5）基因的选择性表达
解析：（1）基因是具有遗传效应的DNA片段，基本单位是脱氧核糖核苷酸。
（2）同一个体的细胞均来自同一个受精卵，有丝分裂中遗传物质复制并精确平分。
（3）据表格分析可知，卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因在特定细胞中表达。
（4）细胞分化是基因选择性表达的结果，形成的蛋白质不完全相同。
（5）细胞分化的实质是基因选择性表达。
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