课件55张PPT。第 2 节
细胞的分化一、细胞分化
1.概念：
2.特征：具有普遍性、_______、稳定性和不可逆性。
3.原因：不同的细胞中___________________不同。个体发育一个或一种形态、结构和生理功能持久性遗传信息的执行情况4.意义：
(1)生物_________的基础。
(2)有利于提高各种_________的效率。个体发育生理功能二、细胞的全能性
1.概念：
(1)前提：_________细胞。
(2)本质：具有发育成_________的潜能。
2.基础：细胞中含有发育成完整生物体所需要的_________
_____。已经分化完整个体全部遗传信息(1)实验过程：
胡萝卜_______细胞 + 植物激素、无机盐和糖类等的培养液
(2)结论：高度分化的植物细胞仍然具有_______________的
能力。完整的植株培养发育韧皮部发育成完整植株4.动物细胞核的全能性：
(1)实验过程：
乳腺细胞的_______ + _____的卵细胞
(2)结论：已分化的动物体细胞的_______仍具有全能性。克隆羊多利培养发育细胞核去核细胞核5.干细胞：
(1)特点。
①动物和人体内，数量少。
②具有_______________。
(2)举例：人的骨髓中有许多___________能通过增殖和分化，
不断产生红细胞、白细胞和血小板。分裂和分化能力造血干细胞1.思考判断下列说法的正误。
(1)细胞分化产生的细胞一般会保持分化后的状态，不可逆转。( )
(2)细胞的分化是多细胞生物正常发育的基础。( )
(3)任何条件下植物细胞均能表现全能性。( )
(4)克隆羊多利的培育成功说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性。( )答案：(1)√。
(2)√。
(3)×。分析：只有在离体状态下活的植物细胞才可能表现全能性。
(4)√。2.细胞分化的实质是( )
A.基因组的改变
B.基因的选择性表达
C.细胞器数量和种类的变化
D.细胞亚显微结构的变化
【解析】选B。细胞分化的实质是基因的选择性表达，从而导致细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异。3.细胞分化过程中，一般不会出现的是( )
A.细胞表面结构的改变
B.细胞器种类和数量的改变
C.蛋白质种类和数量的改变
D.细胞核中遗传物质的改变
【解析】选D。细胞分化的过程即基因选择性表达的过程，细胞核中遗传物质并未发生改变。4.下列人体细胞中分化程度最低的是( )
A.胚胎干细胞 B.造血干细胞
C.胰腺细胞 D.肌肉细胞
【解析】选A。细胞越靠近个体发育的起点——受精卵，其分化程度越低。5.(2014·长沙高一检测)下列关于细胞分化的说法不正确的是
( )
A.细胞分化仅存在于胚胎时期
B.细胞分化是生物界普遍存在的生命现象
C.细胞分化与生物生长发育有密切关系
D.细胞分化是细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程
【解析】选A。细胞分化伴随个体发育的全过程，在胚胎发育时期达到最大程度。6.下列对于细胞全能性的理解，正确的是( )
A.从理论上讲，生物体的每一个细胞都具有全能性
B.未脱离植株的幼叶，在适当的情况下能表现出全能性
C.在个体发育的不同时期，由于细胞内的基因发生变化，细胞不能表现出全能性
D.脱离了植株的芽，一定能表现出全能性【解析】选A。生物体的每一个细胞都与受精卵具有相同的遗传物质，从理论上来说都具有全能性。离体的器官、组织、细胞在适宜条件下才能表现出全能性。在个体发育的不同时期，由于基因的选择性表达，导致细胞不能表现出全能性而形成不同的组织、器官。7.蝴蝶兰幼叶的叶肉细胞经离体组织培养能培育成蝴蝶兰幼苗，这说明植物细胞具有( )
A.专一性 B.全能性
C.恢复原状态的能力 D.进一步分化的能力
【解析】选B。细胞的全能性是指已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。叶肉细胞经离体组织培养后能培育成蝴蝶兰幼苗，体现了植物细胞的全能性。一、细胞分化
1.过程：2.特点：
(1)持久性：细胞分化是一种持久性的变化。
(2)稳定性：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。
(3)不可逆性：已分化的细胞一般不能再回到分化前的状态。
(4)普遍性：细胞分化是生物界普遍存在的生命现象。3.实质：基因的选择性表达，如图：
(1)管家基因：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。
(2)奢侈基因：只在特定细胞中选择性表达的基因，控制细胞的分化，如胰岛素基因、血红蛋白基因。4.结果：形成形态、结构和功能有差异的组织和器官。
5.细胞分裂、分化与个体发育的关系：【点拨】细胞分化的三点提醒
(1)细胞分化过程中遗传物质并没有发生改变，只是基因的选择性表达。
(2)细胞分化伴随个体的整个生命过程，在胚胎时期达到最大程度。
(3)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恢复全能性。【微思考】
(1)人的神经细胞和心肌细胞都是由受精卵分裂而来的，但它们的形态、结构和功能不同，其原因是什么？它们核内的遗传信息是否相同？
提示：细胞分化的结果。它们核内的遗传信息相同，但执行情况不同。
(2)草履虫有细胞的分化吗？为什么？
提示：没有。草履虫是单细胞生物，一个细胞就是一个个体。1.(细胞分化的实质)(2014·南京高一检测)下列关于细胞分化的说法正确的是( )
①分化是稳定的，而且一般是不可逆的，一旦细胞沿一定方向分化，便不会再脱分化到原先的状态
②分化的结果是赋予不同种类的细胞特异的结构和功能
③细胞分化的实质是基因的选择性表达
A.①② B.②③
C.①③ D.①②③【解题关键】解答本题的关键是：
(1)明确细胞分化的实质是基因的选择性表达。
(2)明确细胞分化一般是不可逆的。
【解析】选D。细胞的分化一般来说是不可逆的，且具有普遍性和持久性。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的结果是形成不同形态、结构和功能的细胞。2.(细胞分化的特点)(2014·北京高一检测)下列关于细胞分化的叙述错误的是( )
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.具有分裂能力的细胞一定会分化，且分化程度越高分裂能力就越低【解题关键】解答本题必须明确：
(1)细胞分化一般是不可逆的。
(2)具有分裂能力的细胞不一定发生分化过程。
【解析】选D。细胞分化是基因选择性表达的结果，基因的选择性表达使细胞内蛋白质的种类产生差异；细胞分化发生在生物体的整个生命进程中；细胞分化是不可逆的，因此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；具有分裂能力的细胞不一定会发生分化。【延伸探究】结合题2中的B项，分析个体生长和发育的基础是否相同。为什么？
提示：不相同。个体生长的基础是细胞分裂和细胞生长，个体发育的基础是细胞分化。【变式训练】
1.如图所示的细胞类型转换过程为( )
A.细胞分裂 B.细胞生长
C.细胞分化 D.细胞融合
【解析】选C。题干图示细胞形态发生稳定性差异，为细胞分化。2.下列能说明某细胞已经发生分化的是( )
A.进行ATP的合成 B.进行mRNA的合成
C.存在血红蛋白 D.存在纤维蛋白原基因
【解析】选C。细胞分化的实质是基因的选择性表达。ATP的合成发生在所有活细胞中；在没有分化的细胞中也进行mRNA的合成；存在血红蛋白的细胞一定是红细胞，是已经分化的细胞；所有的正常细胞中都存在纤维蛋白原基因。二、细胞的全能性与干细胞
1.细胞具有全能性的原因：
已分化的细胞一般都有一套和受精卵相同的遗传物质，因此，分化的细胞仍具有发育成完整新个体的潜能。
2.细胞全能性实现的条件：
(1)离体状态下。
(2)水、无机盐、有机营养及激素等。
(3)适宜的温度等外界环境条件。3.不同细胞全能性的比较：
(1)动植物细胞全能性区别：植物细胞的全能性易于表达，而动物细胞的全能性虽受到极大限制，但动物细胞核的全能性仍可以表达。
(2)与细胞分化的关系：细胞分化程度不断提高，细胞的全能性逐渐变小。
(3)与细胞分裂能力的关系：与细胞的分裂能力呈正相关，即分裂能力越强，全能性越大。4.干细胞：
(1)种类。
①根据干细胞的分化能力可分为三类。
a.全能干细胞：可以发育成完整的个体，如受精卵。
b.多能干细胞：可发育成多种组织和器官，如胚胎干细胞。
c.专能干细胞：可发育成专门的组织和器官，如造血干细胞。
②根据干细胞的来源可分为两类：胚胎干细胞和成体干细胞。(2)干细胞的研究意义。
①人工诱导胚胎干细胞定向分化，培育出特定的组织和器官，用于医学治疗。
②为癌症和某些遗传病的治疗带来新的希望。【点拨】细胞全能性的两点提醒
(1)细胞表现全能性的起点是高度分化的细胞或组织，终点是形成完整个体。
(2)细胞全能性是植物组织培养的理论基础，早期胚胎细胞和干细胞都具有明显的全能性。【拓展深化】胚胎干细胞
(1)含义：胚胎干细胞(简称ES或EK细胞)是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。
(2)特性：体外培养无限增殖；能够自我更新和多向分化。无论在体外还是体内环境，ES细胞都能被诱导分化为机体几乎所有类型的细胞。
(3)形态学特征：体积小，细胞核大，核仁明显。
(4)ES细胞的全能性：在解除分化抑制的条件下，具有发育成完整动物体的能力。可以为细胞的遗传操作和细胞分化研究提供丰富的实验材料。【微思考】
为什么胡萝卜高度分化的韧皮部细胞，经培养能形成与原来性状相似的植株，表现出发育的全能性？
提示：胡萝卜韧皮部细胞内含有该物种的全部遗传信息。1.(细胞的全能性)(2014·无锡高一检测)下列有关细胞全能性的叙述，正确的是( )
A.组织培养繁育花卉所利用的原理是细胞具有全能性
B.克隆羊的诞生说明高度分化的动物细胞具有全能性
C.用花粉培育成的植株往往高度不育，说明花粉细胞不具有全能性
D.愈伤组织的形成说明高度分化的植物细胞具有全能性【解题关键】解答本题应明确以下两点：
(1)动物细胞全能性是细胞核功能的表现。
(2)细胞的全能性表现的最终结果是产生了新的个体。
【解析】选A。细胞的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，最终发育成的一定是一个个体，不能是其他的，如愈伤组织。克隆羊的诞生说明动物细胞的细胞核具有全能性。用花粉培育成的植株虽然高度不育，但已经发育成植株，体现了全能性。2.(干细胞)动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对如图的相关叙述中，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【解题关键】解答本题应明确：
(1)干细胞是不断分裂的细胞。
(2)器官是细胞分化形成的不同组织组成的。
【解析】选D。a过程表示细胞分裂产生细胞，进行更新，A正确；b、c表示细胞分化产生不同的细胞，B正确；a、b、c三个过程中体现了基因的选择性表达，C正确；细胞分化形成不同的细胞和组织，不同组织组成器官，而不是细胞直接组成器官，D错误。【延伸探究】
(1)题1 C项中用花粉培育成的植株为什么往往高度不育？
提示：不能形成正常的配子。
(2)题2中a过程的细胞能继续分裂、分化成一个动物个体吗？
提示：不一定。如果a是胚胎干细胞，有发育成完整个体的能力。如果是其他的干细胞，一般不能发育成个体。【方法规律】细胞全能性的比较
(1)植物细胞>动物细胞。
(2)受精卵>生殖细胞>体细胞。
(3)分裂能力强的细胞>分裂能力弱的细胞。
(4)体细胞：分化程度低的细胞>分化程度高的细胞。【变式训练】据报道，哈佛大学的科学家研究发现，从怀孕妇女胎盘的羊水中发现的干细胞在实验室培养后生成了多种人体器官和组织，如骨骼、血管、肌肉、神经以及肝脏等。以下有关说法不正确的是( )
A.这个实验证明了干细胞具有一定的全能性
B.这些骨骼、血管、肌肉、神经等的形成是细胞分裂与分化的结果
C.从羊水中提取的干细胞与其生成的肌肉细胞中的染色体组成不一样
D.这些干细胞可以生成更多种类、更有价值的人体细胞，将有助于更多的医学研究【解析】选C。由干细胞生成多种人体器官和组织，需经过细胞的分裂与分化，分裂方式为有丝分裂，故产生的细胞中的染色体组成与干细胞一样。课题：表格类题目——细胞分化的原因
【示范案例】细胞的基因可分为管家基因(所有细胞中均要表达的基因)和奢侈基因(不同类型细胞中特异性表达的基因)两类，下表为人体三种不同细胞中的基因存在及表达情况。请回答：(1)四种基因中属于管家基因的是 。
(2)甲基因 (填“能”或“不能”)表示控制胰岛素合成的基因，理由是 。
(3)细胞分化的实质是 (填“管家基因”或“奢侈基因”)的选择性表达。
(4)三种细胞都有甲、乙、丙、丁四种基因的根本原因是
。三种细胞形态、功能表现不同，从细胞结构方面分析其原因是_________
。【审题】模板构建·思路导引
识表┄→结合题中信息分析表格中“行”“列”的含义，“列”为基因存在及表达情况，“行”为三种细胞的类型
析表┄→三种细胞内均含有甲、乙、丙、丁基因，但是基因表达情况不同，丁基因在三种细胞内均表达
说表┄→甲、乙、丙三种基因在不同细胞中表达情况不同，属于奢侈基因，丁基因在三种细胞内均表达，属于管家基因【答题】规范答案·警示失误
(1)丁 (2)能 胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达
(3)奢侈基因
(4)人体细胞都来源于同一个受精卵 细胞器的种类和数量不同
错答：第一空答为细胞所含遗传物质相同
错因：对人体细胞来源理解不到位，不理解有丝分裂的结果。
错答：第二空答为基因的选择性表达
错因：没有注意关键词“细胞结构方面”，而错答成细胞分化的原因。【解析】(1)由表可知，丁基因在三种细胞中均表达，结合题中信息可知其应属于管家基因。
(2)甲基因只在胰岛B细胞中表达，而胰岛素为胰岛B细胞的特定分泌物，故甲基因可以表示控制胰岛素合成的基因。
(3)根据题中信息可知，细胞分化的实质是奢侈基因的选择性表达，管家基因在每种细胞中都表达。
(4)人体所有体细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂形成的，有丝分裂过程中细胞内的遗传物质不变，因此三种细胞中均含有四种基因。从细胞结构方面分析，细胞中所含细胞器的种类和数量的不同导致细胞的形态和功能不同。【解题技巧】表格题是以表格的单元格为表现形式，通过内容的变化，揭示生命现象与某些因素之间的内在联系，或反映某项生理指标随某些因素的变化而发生的规律性变化。
解答表格题的一般方法步骤为：
(1)“识表”——识表是基础：需要关注表格名称、材料用途、题干的文字说明、行标题与列标题各表示什么，明确每个单元格所表示的具体内容，并提取关键的数据或文字信息。(2)“析表”——析表是关键：对表中的数据进行整理，主要是理顺行、列间的相关性，分析行标题、列标题的生物学含义，找准两者之间的联系。
(3)“说表”——总结表格中“横向信息”或“纵向信息”走向的规律，分析每一行(列)对下一行(列)的影响，明确是正影响(增强、促进、加快等)，还是负影响(减弱、阻碍、减慢等)。课件32张PPT。第2节 细胞的分化 思考：
⑴多细胞生物发育的起点是什么？
⑵受精卵进行分裂的方式是什么？思考：
⑶肌肉细胞、神经细胞、红细胞等有哪些不同？
⑷这些差异是如何形成的呢？1.说明细胞的分化。（重点）
2.举例说明细胞的全能性。（难点）
3.进行有关细胞研究进展与人类健康的资料搜集和分析。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。一、细胞分化及其意义【思考】
①②分别是什么生命现象？两者有何区别和联系呢？①②增加相同不变存在差异染色体和遗传信息都不变先分裂，后分化，细胞分裂是细胞分化的基础，共同完成生物个体发育过程2.细胞分化与分裂的区别和联系⑵造血干细胞 原红细胞 早幼红细胞 中幼红细胞 晚幼红细胞 成熟红细胞 死亡下列事实分别说明了细胞分化的哪一特点？稳定性不可逆性⑴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。持久性3.细胞分化的特点⑶细胞分化发生在整个生命进程中。资料：在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态，与肌动蛋白（肌细胞中的一种蛋白质）合成有关的基因则处于关闭状态；在肌细胞中则相反。【思考】红细胞和肌细胞等体细胞的遗传信息相同吗？相同为什么形态、结构和功能却有很大的差异呢？血红蛋白基因启动
肌动蛋白基因关闭合成血红蛋白合成肌动蛋白红细胞肌细胞4.细胞分化的机理血红蛋白基因关闭
肌动蛋白基因启动机理：细胞分化是不同细胞中遗传信息的执行情况不同导致（基因的选择性表达）。5.细胞分化的意义细胞组织 器官 系统 个体（1）是生物个体发育的基础（2）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。【思考】细胞分化对个体发育有什么意义？【例1】（2011·全国卷）下列能说明某细胞已经
发生分化的是（ ）
A.进行ATP的合成 B.进行mRNA的合成
C.存在血红蛋白 D.存在纤维蛋白原基因【解题关键】解答本题要求掌握细胞分化的概念和实质。【解析】任何有生命活动的细胞都会生成ATP；进行mRNA合成的细胞正在进行DNA复制，说明其在进行分裂；能合成纤维素的任何植物细胞都含纤维蛋白原基因。 C植物组织培养的过程韧皮部细胞植物激素、无
机盐、糖类愈伤组织胚状体有根、茎、叶的试管苗【警示】细胞必须离体处理【思考】该实验说明了什么问题？体现了植物细胞的什么特性？植物的体细胞能发育成一个个体。二、细胞的全能性1.概念:是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。你知道植物组织培养技术在哪些方面有所应用吗?2.条件:3.细胞全能性的比较:受精卵﹥生殖细胞﹥体细胞离体状态【点拨】细胞全能性的体现必须是形成完整的个体，而不是只分化成为其他的细胞或是形成一个器官。4.植物组织培养的应用：组织培养进行快速繁殖拯救濒危物种与基因工程结合培育新类型作物“多利”羊的培育母绵羊B 乳腺细胞母绵羊A未受精的卵细胞 母绵羊C“多利” 重组细胞 发育成胚胎去细胞核取细胞核【思考】子代个体与哪只羊相似？表现性状与什么有关？绵羊B细胞核“多利”的诞生证明了:已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。但是到目前为止，人们还没有成功地将单个已经分化的动物细胞培育成新的个体。5.动物细胞核的全能性【思考】细胞全能性的理论基础是什么？每个细胞内含有该物种的全部遗传信息。除受精卵外，生物体内还有没有具有分裂分化能力的细胞呢？①植物体内分生组织细胞（如根尖分生区细胞）②动物体内干细胞（少数具有分裂和分化能力的细胞）【例2】（2011·山东高考）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．玉米种子萌发长成新植株
B．小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞
C．小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株
D．胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株【解题关键】解答本题要求掌握细胞全能性的概念、原因及实例。D【解析】A、B、C、D都涉及细胞分化，C、D体现细胞的全能性，但花粉经离体培养发育成单倍体植株体现的是生殖细胞的是全能性而不是体细胞的全能性。本质细胞分化概念特点多种细胞全能性概念实例应用形成具 有1.细胞分化的实质是（ ）
A.基因组的改变
B.基因的选择性表达
C.细胞器数量和种类的变化
D.细胞亚显微结构的变化B【解析】细胞分化的过程中细胞中的遗传物质是相同的，只是不同细胞的基因表达不同，导致形成的蛋白质不同，进而使细胞的结构、形态及生理功能不同。2.下列生命过程中，没有发生细胞分化的是（ ）
A.断尾壁虎长出新尾巴
B.砍伐后的树桩长出新枝条
C.蝌蚪尾巴消失的过程
D.胚胎发育中出现造血干细胞C【解析】A项，断尾壁虎长出的新尾巴为器官，是由不断分裂的细胞群经过分裂、分化逐渐形成的；B项，砍伐后的树桩长出的新枝条是由茎、叶等器官构成的，所以要由不断分裂的细胞群经过分裂、分化逐渐形成；C项，蝌蚪尾巴的消失，是细胞编程性死亡的过程——细胞凋亡，不发生细胞分化；D项，造血干细胞属于专能干细胞，是由胚胎发育过程中细胞分化得来的。 3.下列关于细胞分化及细胞分裂的叙述，错误的
是( )
A．细胞的分化不一定增加细胞的总面积和蛋白质的种类
B．生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果
C．细胞分裂是细胞分化的基础
D．细胞分化过程中细胞中的遗传物质逐渐减少D4.以下不能说明细胞全能性的实验是( )
A.胡萝卜韧皮部细胞培育出植株
B.紫色糯性玉米种子培育出植株
C.转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株
D.番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株B5. 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
表达存在差异
C．骨髓干细胞分化成为胰岛样细胞时基因丢失
D．骨髓干细胞分化成胰岛样细胞体现了细胞全能性B【解析】胰岛样细胞由自体骨髓干细胞分化而来，所以骨髓干细胞与胰岛样细胞基因组成相同，但基因选择性表达，产物不同；细胞分化过程中遗传物质没有改变，细胞全能性的体现必须是形成完整的个体，而不是只分化成为其他的细胞或是形成一个器官。6. 请据图回答：
（1）①→②、①→④的过程叫做__________。
（2）①→③的过程叫做__________________。
（3）③→⑤的过程叫做_______________。
（4）①～⑤所示的各细胞群中，具有分裂能力的是标号____所示的细胞群。（5）若从②中取一个细胞，在适宜条件下培养，结果产生了一个新个体，这体现了_____________。
（6）组成②③④的细胞在______、______和______上是不同的，因此它们属于不同的_____________。【解析】从图中可以看出，①→②和①→④细胞形态和结构都发生了变化，属于细胞的分化；①→③是2个细胞变成4个细胞，属于细胞分裂；③→⑤是细胞体积增大，属于细胞的生长。高度分化的细胞离体培养成一个完整个体，体现了细胞的全能性。答案：（1）细胞的分化 （2）细胞的分裂
（3）细胞的生长 （4）①③⑤ （5）细胞的全能性 （6）形态 结构 生理功能 组织地球上一切美丽的东西都来源于太阳，而一切美好的东西都来源于人。
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课时提升作业(二十一)
细胞的分化
(30分钟 50分)
一、选择题(共8小题，每小题3分，共24分)
1.(2014·南京高一检测)细胞分化不同于细胞增殖的主要特点是( )
A.细胞的数量增多
B.细胞的体积增大
C.细胞的化学成分含量发生变化
D.能形成不同的细胞和组织
【解析】选D。由同一种类型的细胞经细胞分裂后，在形态、结构和生理功能上发生稳定性的差异，产生不同的细胞类群的过程叫细胞分化。
2.(2013·海南高考改编)关于细胞分化的叙述，错误的是( )
A.白细胞和红细胞都是由造血干细胞分化来的
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.同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同
D.同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强
【解题关键】解答本题时需关注以下两点：
(1)细胞分化的实质是基因的选择性表达。
(2)分化程度越高，分裂能力越弱。
【解析】选C。本题考查细胞分化的相关知识。A项，血细胞都由造血干细胞分裂、分化而来，故正确。B项，细胞分化发生在生物体的整个生命进程中，故正确。C项，同一个体不同的体细胞都来自于受精卵的有丝分裂，所以基因是相同的，故错误。D项，茎尖分生组织细胞的分裂、分化能力比已高度分化的叶肉细胞强，故正确。
3.(2014·肇庆高一检测)在多细胞生物体内，细胞并没有表现出全能性，这是因为( )
A.细胞内的基因表达有特定的时空性
B.由于细胞分化而丧失了全能性
C.细胞经过多次分裂而丧失了全能性
D.不同细胞所含的基因不同
【解析】选A。细胞内的基因表达有特定的时空性，只有脱离原先的生物体，处于离体状态并在适宜条件下才可以表现出全能性；细胞分化只是基因的选择性表达，细胞分化程度越高，其全能性相对越小，但是不会因为分化而丧失全能性；不同的体细胞都是由受精卵有丝分裂而来的，所含基因都与受精卵相同。
【误区警示】细胞全能性表现的前提条件是细胞脱离母体，即生物体内的任何体细胞是不能表现全能性的，A项中细胞内基因表达有特定的时空性就是说要脱离母体。
4.(2014·厦门高一检测)细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，下列叙述中不正确的是( )
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的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
【解析】选B。每个年龄段的人体内都存在具有分裂和分化能力的细胞，只是在胚胎时期细胞分化达到最大限度。分化后的不同组织细胞，其蛋白质种类部分不同。
5.(2014·绵阳高一检测)人胰岛细胞能产生胰岛素，但不能产生血红蛋白，胰岛细胞( )
A.只有胰岛素基因
B.既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其他基因
C.比人的受精卵基因要少
D.有胰岛素基因和其他基因，但没有血红蛋白基因
【解析】选B。胰岛细胞既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其他基因，基因选择性表达使其只产生胰岛素，不产生血红蛋白。
6.分析以下事实：①胡萝卜韧皮部细胞通过培养能发育成完整植株；②绵羊乳腺细胞核移入去核卵细胞中，能发育成有生殖能力的绵羊。基于以上事实，下列选项错误的是( )
A.高度分化的动物细胞都具有全能性
B.高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性
C.分化细胞中不表达的基因仍存在于细胞核中，并未消失
D.高度分化的植物细胞具有全能性
【解析】选A。事实①可证明植物细胞具有全能性，事实②只能证明动物细胞的细胞核具有全能性。细胞具有全能性的原因是生物体的每个细胞中都含有该物种的全套遗传物质，都有发育成完整个体所必需的全部基因。
7.(2014·徐州高一检测)细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，下列说法错误的是( )
A.细胞分化发生在生物体的整个生命进程中
B.细胞分化是由于在个体发育过程中，不同细胞中遗传信息的执行情况不同造成的
C.未离体的植物体细胞不会表现出全能性
D.细胞分化过程中细胞的功能不发生改变
【解析】选D。分化的细胞在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异，这是基因选择性表达的结果。
【变式训练】(2014·深圳高一检测)下列有关细胞分化的说法错误的是( )
A.细胞分化与生物发育有密切关系
B.细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象
C.细胞分化发生于所有生物中
D.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
【解析】选C。细胞分化是生物个体发育的基础，是生物界普遍存在的生命现象。多细胞生物可以发生细胞分化，但单细胞生物不发生细胞分化，只发生细胞分裂。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，其实质是基因的选择性表达。
8.(2014·苏州高一检测)研究发现，在体外一定条件下培养造血干细胞，可以形成神经细胞。下列相关叙述中，正确的是(多选)( )
A.造血干细胞仅通过有丝分裂形成三种血细胞
B.造血干细胞在体外形成神经细胞是基因选择性表达的结果
C.神经细胞的形成除受基因的控制外，还受到细胞所处外界环境的影响
D.造血干细胞有细胞周期，而神经细胞不具有细胞周期
【解析】选B、C、D。有丝分裂形成的细胞和原来的细胞形态、功能相同，基因没有选择性表达，因此不能形成三种血细胞，A错误；造血干细胞在体外一定条件下培养，由于基因的选择性表达形成神经细胞属于细胞分化，B正确；干细胞的体外分化除受基因控制外，还受外界环境的影响，C正确；神经细胞是高度分化的细胞，因此不具有细胞周期，D正确。
二、非选择题(共2小题，共26分)
9.(10分)(2014·海南高一检测)下图是将胡萝卜韧皮部的一些细胞培养成新植株的过程，请据图回答：
(1)[4]是由[3]中单个细胞经过 形成细胞团，再进一步发育成[5] 。
(2)这一事实说明高度分化的植物细胞仍保持着 ，即 。
(3)据此实验可以推断，高度特化的动物细胞，也能培养出与该动物类似的个体，原因是 。
【解析】(1)细胞通过有丝分裂增加数目，形成细胞团，再进一步形成组织，发育成器官、植物体。
(2)题中图形体现了组织培养的过程，说明已分化的细胞仍然能够恢复分裂能力，再重新分裂分化，产生完整个体，说明离体的植物细胞具有全能性。
(3)动物细胞的细胞核也具有全能性。
答案：(1)有丝分裂 胚状体
(2)细胞全能性 已经分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能
(3)动物细胞核内含有遗传所需的全套遗传物质
【实验·探究】
10.(16分)(能力挑战题)高度分化的动物细胞分化潜能变窄，它的全能性受到限制，但它的细胞核仍具有全能性。请利用性成熟的青蛙作为实验材料，设计一个实验方案证明上述说法。
(1)实验的大体思路是：先把完整的体细胞单独培养，证明?
；
再将 植入 ，看能否表现出全能性。
(2)根据上述思路设计的实验步骤是：
第一步：取正常的雄性青蛙的体细胞直接进行细胞培养，观察其能否发育成一只完整的青蛙。
第二步：准备若干个正常雄性青蛙的体细胞和雌性青蛙的卵细胞。
第三步： 。
第四步：将第三步形成的重组细胞进行细胞培养，观察能否发育成完整的青蛙。
(3)实验结果：?
? 。
(4)结论： 。
(5)有人推测，卵细胞细胞质中的物质X是促进体细胞的细胞核全能性发挥的物质，若要证明这一推断，请写出简单的设计思路：?
? 。
【解题关键】解答本题的技巧：
(1)明确实验目的，根据实验目的设计实验步骤。
(2)明确该实验为验证性实验，推出实验结果、结论的唯一性。
【解析】(1)要证明高度分化的动物细胞分化潜能变窄，全能性受到限制，而细胞核仍具全能性，可先直接单独培养青蛙的成熟体细胞，再将体细胞的细胞核植入去核的卵细胞内进行培养，比较其培养结果。(2)核移植就是将体细胞的细胞核取出后，移入去核的卵细胞内。(3)(4)本实验是验证性实验，结果和结论已经知道：高度分化的动物细胞分化潜能变窄，它的全能性受到限制，但它的细胞核仍具有全能性。(5)若要进一步证明物质X的作用，可将物质X注入正常青蛙的体细胞的细胞质中，离体状态下，再给予适宜的条件进行培养，看其能否发育成一只完整的青蛙。
答案：(1)高度分化的动物细胞的全能性受到限制 体细胞的细胞核 去核的卵细胞中
(2)将卵细胞的细胞核去除，取体细胞的细胞核导入去核的卵细胞中，形成重组细胞
(3)单独培养完整的青蛙体细胞不能发育成完整的青蛙，培养重组细胞，则能发育成完整的青蛙
(4)高度分化的动物细胞其全能性受到限制，但其细胞核仍具有全能性
(5)将物质X注入正常青蛙体细胞的细胞质中，离体状态下，给予适宜条件培养，观察其能否发育成一只完整的青蛙
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