第2节 细胞的分化
[基础达标]
题组一 细胞的分化
1．下列关于细胞分化的叙述，错误的是( )
A．细胞分化发生在生物体的整个生命进程中
B．细胞分裂是细胞分化的基础
C．细胞分化过程中遗传物质不变
D．细胞分化程度越高，全能性也越高
2．（2023·河北邯郸期末）我国某科研团队从患者脱落乳牙中获取牙髓干细胞，经过体外培养，将形成的干细胞聚合体植入患者所需的牙髓腔里，这些干细胞经过细胞分化使得牙齿神经、血管再生，恢复牙齿原有的功能。下列与细胞分化相关的叙述错误的是( )
A．细胞分化过程中，细胞的数目、细胞中的遗传物质未改变
B．分化后的细胞一直保持分化后的状态，直至死亡均不能再改变
C．若某种细胞内有血红蛋白合成，则该细胞已经进行了细胞分化
D．受精卵是人类生命的起点，分裂和分化能力最强，全能性最高
3．如图表示人体骨髓造血干细胞的生命历程。下列相关叙述错误的是( )
A．a过程细胞与外界环境不进行物质交换
B．c过程细胞发生分化，是基因选择性表达的结果
C．④细胞可能继续进行细胞分裂和分化
D．图中三种血细胞一般不会再变成细胞③
4．（2024·北京海淀高一统考期末）人的骨髓中有许多造血干细胞，这些造血干细胞( )
A．能分化形成人体所有类型的细胞
B．与受精卵具有相同的DNA信息
C．分化形成的细胞形态结构没有差异
D．分化形成的细胞遗传信息完全不同
题组二 细胞的全能性
5．（2024·辽宁沈阳高一统考期末）下列有关细胞全能性的叙述，正确的是( )
A．细胞分化程度越高，表现出来的全能性就越强
B．紫色糯性玉米种子发育成植株，说明种子具有全能性
C．将胡萝卜的韧皮部细胞培养成胡萝卜植株说明植物细胞具有全能性
D．我国克隆猴“中中”和“华华”的诞生可以说明动物细胞具有全能性
6．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。下列有关说法正确的有( )
①胡萝卜韧皮部细胞经组织培养产生了完整植株，证明植物细胞具有全能性 ②将乳腺细胞核移植到去核卵细胞中培育而成克隆羊多莉，证明动物细胞具有全能性 ③受精卵在自然状态下能发育成完整个体，这是细胞全能性的体现 ④通过植物组织培养的方法快速繁殖花卉是利用了植物细胞的全能性
A．①③④ B．①②③
C．①②④ D．①②③④
7．（2023·湖北孝感高一统考开学考试）下列有关细胞的分化和全能性的说法中，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．受精卵没有分化，所以没有全能性
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
8．（2023·海南高一校联考期末）骨髓移植能有效治疗白血病，原因是移植后的骨髓造血干细胞可在患者体内增殖、分化为白细胞等多种血细胞。下列有关分析错误的是( )
A．细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础
B．造血干细胞增殖过程中，核DNA复制一次，染色体加倍两次
C．细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化
D．造血干细胞的增殖、分化没有体现细胞的全能性
[能力提升]
9．某实验人员做了如图所示的实验研究，下列相关叙述正确的是( )
A．肝细胞、神经细胞、上皮细胞等细胞中核DNA相同
B．与纤维母细胞相比，经过程a形成的诱导干细胞的全能性较低
C．过程b是诱导干细胞的形态、结构和遗传物质发生稳定性差异的过程
D．上述细胞中具有细胞周期的是诱导干细胞和神经细胞
10．2022年3月22日，中国科学院与合作伙伴在《自然》杂志上发表了一项重量级世界首创研究，宣布发现了一种非转基因、快速且可控的“鸡尾酒”细胞重编程方法，能够将人的多能干细胞转化为全能性的8细胞期胚胎样细胞，即相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞。这项研究是科学家首次真正意义上将人体多能干细胞“转化”为全能性的胚胎细胞。下列叙述错误的是( )
A．受精卵和人体早期胚胎细胞具有全能性
B．细胞具有全能性的原因是细胞含有个体发育的全套基因
C．全能胚胎干细胞可分化为各种组织细胞，也可体现其全能性
D．造血干细胞能够发育成血细胞，体现了其全能性
11．（2023·四川绵阳期末）1952年，科学家开始用两栖类动物豹纹蛙进行无性生殖的研究，采用的方法是“细胞核移植”，1955年他们用这种无性繁殖的方法培育出了可以摄食的蝌蚪，具体步骤如图，该实验说明了( )
A．将蝌蚪的肠上皮细胞单独培养能获得新的个体
B．已分化的动物体细胞的细胞核仍然具有全能性
C．肠上皮细胞的细胞核含有蝌蚪的全部遗传物质
D．分化程度越高的细胞能表现出的全能性就越高
12．下图是高等生物个体发育过程中细胞发生的变化。请据图回答问题：
(1)图示的高等生物个体发育是从________开始的。
(2)由①到②，细胞的体积增大、数目增多，细胞经历了________和________的过程。
(3)由②到③，由于细胞________，细胞的________、________和________发生了稳定性的差异，细胞的这种变化是在机体发育过程中细胞内的遗传物质________地发挥作用的结果。
13．高度分化的动物细胞分化潜能变小，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，观察其能否形成一只完整的青蛙。
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，观察能否形成完整的青蛙。
(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：___________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第2节 细胞的分化
[基础达标]
题组一 细胞的分化
1．下列关于细胞分化的叙述，错误的是( )
A．细胞分化发生在生物体的整个生命进程中
B．细胞分裂是细胞分化的基础
C．细胞分化过程中遗传物质不变
D．细胞分化程度越高，全能性也越高
【答案】D 【解析】细胞分化发生在生物体的整个生命进程中，A正确；细胞分裂是细胞分化的基础，B正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞中的遗传物质不会发生改变，C正确；细胞分化程度越高，功能趋于专门化，全能性越低，D错误。
2．（2023·河北邯郸期末）我国某科研团队从患者脱落乳牙中获取牙髓干细胞，经过体外培养，将形成的干细胞聚合体植入患者所需的牙髓腔里，这些干细胞经过细胞分化使得牙齿神经、血管再生，恢复牙齿原有的功能。下列与细胞分化相关的叙述错误的是( )
A．细胞分化过程中，细胞的数目、细胞中的遗传物质未改变
B．分化后的细胞一直保持分化后的状态，直至死亡均不能再改变
C．若某种细胞内有血红蛋白合成，则该细胞已经进行了细胞分化
D．受精卵是人类生命的起点，分裂和分化能力最强，全能性最高
【答案】B 【解析】细胞分化引起细胞种类增加，细胞增殖会使细胞数目增加，细胞中的遗传物质都未改变，A正确；细胞分化后的状态可以发生改变，如分化所得的造血干细胞还可分化成血细胞，B错误；只有在红细胞内才能表达血红蛋白基因，因此，若某种细胞内有血红蛋白合成，则意味着该细胞已经进行了细胞分化，C正确；受精卵是个体发育的起点，全能性最高，因而分裂和分化能力最强，自然条件下能经过细胞分裂、分化发育形成完整个体，D正确。
3．如图表示人体骨髓造血干细胞的生命历程。下列相关叙述错误的是( )
A．a过程细胞与外界环境不进行物质交换
B．c过程细胞发生分化，是基因选择性表达的结果
C．④细胞可能继续进行细胞分裂和分化
D．图中三种血细胞一般不会再变成细胞③
【答案】A 【解析】a表示细胞生长，该过程细胞与外界进行物质交换，A错误；c表示细胞分化，其根本原因是基因的选择性表达，B正确；④细胞为造血干细胞，其可继续进行细胞分裂和分化，C正确；自然情况下，细胞分化具有不可逆性，因此图中三种血细胞一般不会再变成细胞③，D正确。
4．（2024·北京海淀高一统考期末）人的骨髓中有许多造血干细胞，这些造血干细胞( )
A．能分化形成人体所有类型的细胞
B．与受精卵具有相同的DNA信息
C．分化形成的细胞形态结构没有差异
D．分化形成的细胞遗传信息完全不同
【答案】B 【解析】造血干细胞不能分化形成人体所有类型的细胞，只能分化成血细胞和免疫细胞，A错误；分化过程不改变细胞的遗传物质，因此造血干细胞和受精卵具有相同的DNA信息，B正确；分化形成的细胞形态结构、功能都有差异，C错误；分化过程不改变细胞的遗传信息，D错误。
题组二 细胞的全能性
5．（2024·辽宁沈阳高一统考期末）下列有关细胞全能性的叙述，正确的是( )
A．细胞分化程度越高，表现出来的全能性就越强
B．紫色糯性玉米种子发育成植株，说明种子具有全能性
C．将胡萝卜的韧皮部细胞培养成胡萝卜植株说明植物细胞具有全能性
D．我国克隆猴“中中”和“华华”的诞生可以说明动物细胞具有全能性
【答案】C 【解析】一般来说，细胞分化程度越高，表现出来的全能性就越低，A错误；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，玉米种子本身就是已经分化的胚，种子萌发长成新植株是生长发育的过程，没有体现细胞的全能性，B错误；植物组织培养技术的原理是植物细胞具有全能性，所以将胡萝卜的韧皮部细胞培养成胡萝卜植株说明植物细胞具有全能性，C正确；克隆猴“中中”和“华华”的诞生可以说明动物细胞核具有全能性，D错误。
6．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。下列有关说法正确的有( )
①胡萝卜韧皮部细胞经组织培养产生了完整植株，证明植物细胞具有全能性 ②将乳腺细胞核移植到去核卵细胞中培育而成克隆羊多莉，证明动物细胞具有全能性 ③受精卵在自然状态下能发育成完整个体，这是细胞全能性的体现 ④通过植物组织培养的方法快速繁殖花卉是利用了植物细胞的全能性
A．①③④ B．①②③
C．①②④ D．①②③④
【答案】A 【解析】②将乳腺细胞核移植到去核卵细胞中培育而成克隆羊多莉，证明动物细胞的细胞核具有全能性。
7．（2023·湖北孝感高一统考开学考试）下列有关细胞的分化和全能性的说法中，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．受精卵没有分化，所以没有全能性
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 【解析】受精卵是发育的起点，没有分化，所以全能性最高，C错误。
8．（2023·海南高一校联考期末）骨髓移植能有效治疗白血病，原因是移植后的骨髓造血干细胞可在患者体内增殖、分化为白细胞等多种血细胞。下列有关分析错误的是( )
A．细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础
B．造血干细胞增殖过程中，核DNA复制一次，染色体加倍两次
C．细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化
D．造血干细胞的增殖、分化没有体现细胞的全能性
【答案】B 【解析】造血干细胞的增殖方式为有丝分裂，有丝分裂核DNA复制一次（在间期），后期着丝粒分裂，染色体加倍一次，B错误。
[能力提升]
9．某实验人员做了如图所示的实验研究，下列相关叙述正确的是( )
A．肝细胞、神经细胞、上皮细胞等细胞中核DNA相同
B．与纤维母细胞相比，经过程a形成的诱导干细胞的全能性较低
C．过程b是诱导干细胞的形态、结构和遗传物质发生稳定性差异的过程
D．上述细胞中具有细胞周期的是诱导干细胞和神经细胞
【答案】A 【解析】同一个体的不同体细胞核DNA相同，A正确；诱导干细胞的全能性比纤维母细胞高，B错误；过程b是诱导干细胞分化的过程，细胞的形态、结构发生稳定性差异，遗传物质不发生改变，C错误；具有细胞周期的是能进行连续分裂的细胞，神经细胞是高度分化的细胞，已失去了分裂能力，D错误。
10．2022年3月22日，中国科学院与合作伙伴在《自然》杂志上发表了一项重量级世界首创研究，宣布发现了一种非转基因、快速且可控的“鸡尾酒”细胞重编程方法，能够将人的多能干细胞转化为全能性的8细胞期胚胎样细胞，即相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞。这项研究是科学家首次真正意义上将人体多能干细胞“转化”为全能性的胚胎细胞。下列叙述错误的是( )
A．受精卵和人体早期胚胎细胞具有全能性
B．细胞具有全能性的原因是细胞含有个体发育的全套基因
C．全能胚胎干细胞可分化为各种组织细胞，也可体现其全能性
D．造血干细胞能够发育成血细胞，体现了其全能性
【答案】D 【解析】受精卵和人体早期胚胎细胞都含有该生物全部的遗传物质，都具有全能性，A正确；细胞内含有个体发育所需的全部基因是细胞具有全能性的内在因素，B正确；全能胚胎干细胞含有该生物全部遗传物质，可在一定条件下分化为各种组织细胞，也可体现其全能性，C正确；造血干细胞通过增殖分化只能产生各种血细胞，不能分化形成人体所有细胞，不能体现其全能性，D错误。
11．（2023·四川绵阳期末）1952年，科学家开始用两栖类动物豹纹蛙进行无性生殖的研究，采用的方法是“细胞核移植”，1955年他们用这种无性繁殖的方法培育出了可以摄食的蝌蚪，具体步骤如图，该实验说明了( )
A．将蝌蚪的肠上皮细胞单独培养能获得新的个体
B．已分化的动物体细胞的细胞核仍然具有全能性
C．肠上皮细胞的细胞核含有蝌蚪的全部遗传物质
D．分化程度越高的细胞能表现出的全能性就越高
【答案】B 【解析】已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性，所以肠上皮细胞单独培养不能获得新个体，A错误；该实验中取肠上皮细胞的细胞核与去核的蛙卵细胞结合形成的细胞能培育出可以摄食的蝌蚪，说明已分化的动物体细胞的细胞核仍然具有全能性，B正确；遗传物质主要分布在细胞核，细胞质中也含有少量的遗传物质，因此肠上皮细胞的细胞核不含有蝌蚪的全部遗传物质，C错误；分化程度越高的细胞越难表现出全能性，全能性越低，D错误。
12．下图是高等生物个体发育过程中细胞发生的变化。请据图回答问题：
(1)图示的高等生物个体发育是从________开始的。
(2)由①到②，细胞的体积增大、数目增多，细胞经历了________和________的过程。
(3)由②到③，由于细胞________，细胞的________、________和________发生了稳定性的差异，细胞的这种变化是在机体发育过程中细胞内的遗传物质________地发挥作用的结果。
【答案】(1)受精卵 (2)生长 分裂 (3)分化 形态 结构 生理功能 有选择
13．高度分化的动物细胞分化潜能变小，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，观察其能否形成一只完整的青蛙。
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，观察能否形成完整的青蛙。
(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：___________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)高度分化的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形成完整的青蛙，培养重组细胞，能形成完整的青蛙
(4)高度分化的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
