第2节 细胞的分化
【预习梳理】
一、1.形态 结构 生理功能 稳定性差异
2.生物个体发育 专门化 各种生理功能的效率
3.基因选择性表达 不同
二、1.分裂和分化 完整有机体 分化成其他各种细胞
2.细胞 细胞核
三、分裂 分化
【预习检测】
(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)× (6)×
[解析] (1)细胞分化的实质是基因的选择性表达,分化过程中遗传物质不发生改变。
(2)茎尖分生组织细胞的分化程度比叶肉细胞低,故其分化能力比叶肉细胞强。
(5)胡萝卜韧皮部细胞中具有该物种全套的遗传信息,培养成的植株的叶肉细胞中有叶绿体。
(6)动物和人体内依然保留少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫作干细胞,造血干细胞能分化成多种血细胞等,但不能分化成各种组织细胞。
【任务活动】
任务一
[资料] (1)相同,都由受精卵分裂分化形成
(2)不能 不可逆
(3)①普遍 ②遗传物质 ③持久
反馈评价
例1 B [解析] 某人从出生时的3 kg长到成年时的60 kg主要依靠细胞分裂过程,即题图中b过程,A错误;图中细胞都是由同一个受精卵分裂分化而来,细胞核DNA含量相同,B正确;c过程表示细胞分化,细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,C错误;自然状态下,细胞分化是不可逆的,D错误。
例2 C [解析] 管家基因在所有细胞中都表达,其指导合成的蛋白质是维持细胞生命活动所必需的,A正确;奢侈基因只在某类细胞中特异性表达,其表达产物赋予细胞特定的形态、结构和功能,B正确;所有细胞都含有管家基因和奢侈基因,奢侈基因只在特定细胞中表达,C错误;奢侈基因能表达说明细胞已发生了分化,D正确。
任务二
[资料] (1)植物细胞 动物体细胞的细胞核
(2)离体状态、营养、适宜的外界环境 植物组织培养
(3)不能 细胞质
(4)已经分化的细胞仍然具有本物种生长发育所需要的全套遗传物质。
(5)快速繁殖花卉和蔬菜、培育作物新品种等。
反馈评价
例3 D [解析] 玉米种子培育成植株,该过程是植物正常发育的过程,不能说明植物种子具有全能性,A错误;高度分化的植物细胞只有处于离体状态且在适宜条件下才有可能表现出全能性,细胞中的遗传物质未发生变化,B错误;植物体中,大多体细胞(包括幼嫩的细胞和成熟的细胞)都具有发育成完整个体所必需的全套基因,并非只有幼嫩的细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因,C错误;非洲爪蟾的核移植实验说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性,D正确。
例4 B [解析] 细胞分化的实质是基因的选择性表达,即同一个体不同细胞中基因的执行情况不同,A正确;细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,胚胎干细胞分化成尾部细胞前后,其DNA不变,也有相同的表达基因,如呼吸酶基因、ATP合成酶基因等,所以蛋白质种类不完全相同,B错误;壁虎断尾的再生只体现胚胎干细胞可以分化形成尾部的相关组织、器官,无法说明其具有分化成其他各种细胞的能力或发育成完整有机体的能力,即无法体现其具有全能性,C正确;科研人员通过植入胚胎干细胞的方式,帮助壁虎拥有一条接近于“原装版本”的尾巴,说明人类受损器官原位再生也有可能实现,D正确。第2节 细胞的分化
1.C [解析] 细胞分裂使细胞数目增多,是细胞分化的基础,A正确; 细胞分化发生在生物体的整个生命过程中,B正确;细胞分化过程中,遗传物质并没有改变,C错误;细胞分裂使细胞数目增多,细胞分化形成各种组织和器官,故生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果,D正确。
2.C [解析] 细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞的高度分化不会改变物种的遗传信息,A错误;呼吸酶基因在所有细胞中均会表达,因此不能通过检测其是否表达来确定细胞是否分化,B错误;一个人肝细胞和肌细胞结构和功能不同的根本原因是基因的表达不同,C正确;神经细胞和其他体细胞均来自同一个受精卵,遗传物质相同,基因也相同,神经细胞特定的形态结构与功能,是基因选择性表达的结果,D错误。
3.A [解析] (未成熟)红细胞含有人体所有的基因,所以①为“+”,肌细胞不会表达血红蛋白基因,肌细胞中不含血红蛋白,所以②为“-”,A正确;题表说明是基因的选择性表达导致的细胞分化,B错误;两种细胞都发生了基因的选择性表达,二者的蛋白质种类不完全相同,C错误;两种细胞生理功能不同的根本原因是基因的选择性表达,D错误。
4.A [解析] 肝细胞和上皮细胞有相同的蛋白质,如呼吸酶,A错误;肝细胞和上皮细胞的形成是细胞分裂、分化的结果,细胞分化的实质是基因的选择性表达,二者是由同一受精卵经分裂、分化而来的,所含遗传信息相同,B、C、D正确。
5.C [解析] 由题中信息“将发育中的蝾螈晶状体摘除,虹膜上一部分含黑色素的平滑肌细胞会失去黑色素和肌纤维蛋白,然后转变为能产生晶状体蛋白的晶状体细胞,最终再生晶状体”可知,晶状体的再生过程发生了细胞的分化,A正确;转分化是指一种已分化的细胞转变成另一种分化细胞的现象,所以转分化的实质与细胞分化一致,都是基因的选择性表达,细胞内的遗传物质都没发生改变,B正确;与转分化之前相比,转分化后的细胞中蛋白质的种类和数量发生了较大的变化,但并不是所有的蛋白质的种类均不相同,例如都有相同的呼吸酶,C错误;转分化是指一种已分化的细胞转变成另一种分化细胞的现象,一些哺乳动物在体内缺乏Cu2+的条件下,胰岛外分泌细胞会转化为肝细胞,这个过程是一种转分化现象,D正确。
6.D [解析] 控制核糖体蛋白质合成的基因应该在各个细胞中都表达,则该基因最有可能是基因2,A正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,使得不同细胞mRNA的种类不完全相同,B正确;题图可用于说明细胞分化的本质,即基因的选择性表达,C正确;题图中7种细胞类型不同,根本原因是基因的选择性表达,细胞中的核DNA相同,D错误。
7.C [解析] 由题表可知,每个阶段细胞的形态结构是不同的,阶段1至阶段4是红细胞分化的过程,A正确;细胞特征发生变化的原因是细胞分化,而细胞分化的实质是基因的选择性表达,B正确;红细胞在发育过程中随着血红蛋白的合成逐渐增多,分裂能力逐渐减弱、消失,血红蛋白的功能主要是运输氧气和二氧化碳,因此分裂能力减弱、消失与其执行特定功能有关,C错误;核糖体是合成蛋白质的场所,故核糖体增多有利于红细胞合成较多的血红蛋白,D正确。
8.D [解析] 与受精卵相比,具有分裂和分化能力的干细胞的全能性较低,A错误;胡萝卜的韧皮部细胞比小鼠的造血干细胞更容易表现出全能性,B错误;通常细胞的分化程度越高,细胞的全能性就越低,全能性表达就越困难,C错误;高度分化的动物细胞的全能性受到限制,但其细胞核能表现出全能性,D正确。
9.D [解析] 一般情况下,细胞的分化程度越高,细胞的全能性越低,胡萝卜细胞分化程度越高,表现出全能性就越困难,A正确; 高度分化的植物细胞只有处于离体状态时,在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下,才有可能表现出全能性,B正确; 植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性,同传统的生产方式相比,该方法具有繁殖速度快和保持优良品质等优势,C正确;非洲爪蟾属于动物,用类似植物组织培养技术的方法不能将其蝌蚪的肠上皮细胞培养成新个体,D错误。
10.A [解析] 油桃枝条发育成的油桃树不是真正的油桃树,油桃树的根是毛桃的根,因此油桃枝条发育成油桃树不能体现植物细胞的全能性,A错误;不是每个发育成熟的油桃树的细胞都可以在离体条件下表达出全能性,如成熟的筛管细胞不具有细胞核,在离体条件下不能表达出全能性,B正确;油桃和毛桃是不同的物种,具有不同的遗传物质,据此推测,油桃枝条细胞和毛桃主干细胞不同的根本原因是基因的不同,C正确;从蛋白质分子角度分析,细胞分化是蛋白质种类、数量改变的结果,所以要判断是否有细胞分化,可比较枝条上新生细胞和原有细胞所含的蛋白质种类,D正确。
11.A [解析] 干细胞增殖分化产生不同细胞的过程,没有体现细胞的全能性,A错误;同一生物个体中,神经细胞与干细胞所含有的遗传物质相同,因为它们都是由同一个受精卵经过分裂、分化产生的,B正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此,造血干细胞可以分化形成不同血细胞是基因选择性表达的结果,C正确;干细胞具有再生各种组织、器官的潜能,因此可利用干细胞治疗某些顽疾,D正确。
12.A [解析] 肌肉细胞已经高度分化,失去了分裂和分化能力,因此生物3D打印技术中的“生物墨汁”不能用肌肉细胞替代,A错误;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,利用干细胞培育出所需人体器官不能说明它能分化成其他所有类型细胞或产生完整有机体,所以没有体现细胞的全能性,B正确;在培育器官的过程中,通过技术引导可以影响细胞分化的方向,C正确;在培育器官的过程中,会发生细胞的分裂、分化等,D正确。
13.(1)形态 生理功能 稳定
(2)基因的选择性表达
(3)蛋白质
(4)A和C 管家
(5)分裂和分化 完整有机体 其他各种细胞
(6)D基因是奢侈基因,在该个体其他细胞中表达(其他合理答案也可,如“基因选择性表达”或“D基因在该个体其他细胞中表达”)
[解析] (1)根据细胞分化概念可知,分化会造成细胞三个方面即形态上(比如红细胞变成双面凹,圆饼状)、结构上(比如叶肉细胞出现叶绿体)、生理功能上(比如神经细胞可以传导兴奋)的变化,这些变化使得同一细胞的后代之间发生了稳定性的差异。(2)细胞分化的实质是基因的选择性表达。(3)题图中显示一种细胞分化出了两种细胞,表达的基因不完全相同,可能形成不同的mRNA,进而形成不同的蛋白质,因此可以说从分子水平看,在细胞中合成了某种特有的蛋白质,由于蛋白质是生命活动的主要承担者,进而使细胞执行不同的功能。(4)据图分析,A基因只在“左侧细胞”中表达,而C基因只在“右侧细胞”中表达,所以A、C是奢侈基因。而呼吸酶、ATP水解酶每个细胞中都有,所以呼吸酶基因、ATP水解酶基因是管家基因。(5)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是这些分化的细胞中含有本物种全套的遗传信息。(6)图中的D基因在左右两个细胞中都未表达,说明D基因是奢侈基因,可能在该个体其他细胞中表达。第2节 细胞的分化
一、细胞分化
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 上发生 的过程。
2.意义:①是 的基础。②使多细胞生物体中的细胞趋向 ,有利于提高生物体 。
3.实质:细胞分化是细胞中的 的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况 。
二、细胞的全能性
1.概念:指细胞经 后,仍具有产生 或 的潜能和特性。
2.植物的 具有全能性,动物细胞的 具有全能性。
三、干细胞及其应用
干细胞是指动物和人体内仍保留着少数具有 和 能力的细胞。
(1)细胞分化过程是遗传物质发生稳定性差异的过程。 ( )
(2)同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强。 ( )
(3)理论上,动植物体细胞均具有全能性。 ( )
(4)卵细胞和精子虽然是高度分化的细胞但全能性也很高。 ( )
(5)用离体胡萝卜韧皮部细胞培养成的植株的叶肉细胞中没有叶绿体。 ( )
(6)动物和人体干细胞具有分裂和分化的能力,人骨髓中的造血干细胞能分化成各种组织细胞。 ( )
任务一 细胞的分化
【资料】观察图示造血干细胞的发育与分化过程并阅读教材P118~P119相关内容,探究细胞的分化。
(1)同一个体已经发生分化的细胞来源相同吗
。
(2)图中已分化的三种血细胞还能回到分化前的状态吗 。这说明细胞分化具有 性。
(3)请归纳细胞分化的特点:
① 性:是生物界普遍存在的生命现象,是生物个体发育的基础。
②遗传物质不变性:细胞分化过程中 不会发生改变。
③持久性:细胞分化是一种 性的变化。
④不可逆性:细胞分化是稳定的、不可逆的,一般来说,一旦分化将保持分化后的状态,直到死亡。
1.不同层次理解细胞的分化
层次 变化
细胞水平 细胞的形态、结构和生理功能发生改变
细胞器水平 细胞器的数目及细胞质基质成分和功能发生改变
分子水平 ①蛋白质:蛋白质种类、数量、功能发生改变——直接原因 ②基因:基因选择性表达——根本原因
2.管家基因和奢侈基因
例1图中a、b、c表示人体细胞的部分生命历程,下列叙述正确的是 ( )
A.某人从出生时的3kg长到成年时的60kg主要依靠a过程
B.图中各细胞的细胞核DNA含量相同
C.c过程产生三种不同细胞的根本原因是细胞内蛋白质不同
D.在人体内,c过程形成的三种细胞还可以变成细胞③
例2[2024·甘肃兰州高一期末]同一个体中,在所有细胞中都表达的一类基因称为管家基因,只在某类细胞中特异性表达的基因称为奢侈基因。下列叙述错误的是 ( )
A.管家基因指导合成的蛋白质是维持细胞生命活动所必需的
B.奢侈基因表达的产物赋予细胞特定的形态、结构和功能
C.所有细胞都含有管家基因,但只有部分细胞含有奢侈基因
D.奢侈基因的表达说明已发生了细胞分化
任务二 细胞的全能性
【资料】材料1:1958年斯图尔德取胡萝卜韧皮部的一些细胞,放入含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中培养,结果这些细胞分裂、生长形成了一个细胞团块,继而分化出了根、茎和叶,移栽到花盆后,长成了一株新的植株。
材料2:科学家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做实验,将它的肠上皮细胞的核移植到去核的卵细胞中,结果获得了新的个体。如图所示:
(1)材料1说明 具有全能性,材料2说明 具有全能性。
(2)材料1中,胡萝卜韧皮部细胞发育成完整植物需要 等前提和条件,该过程称为 。
(3)将肠上皮细胞单独培养能获得新的个体吗 。材料2说明去核的卵细胞中的 对动物细胞核全能性的表达发挥着重要作用。
(4)分析两个材料,请你说明已经分化的细胞具有全能性的原因是什么
(5)请举例说明植物细胞全能性在生产、生活实际中的应用。
细胞“具有”全能性与“体现”全能性的辨析
正常的生物体细胞理论上都具有细胞全能性,但是很多情况下其全能性受到限制,不能得以体现。
(1)判断一个细胞是否具有全能性,需看该细胞是否具有该物种的全套遗传信息,如哺乳动物成熟红细胞,因其丧失细胞核,不具有该物种的全套遗传信息,不再具有全能性。
(2)判断一个细胞能否体现全能性,需看该细胞是否发育成了完整的生物个体或分化成其他各种细胞。
例3[2024·河北石家庄高一月考]下列有关细胞全能性的叙述,正确的是 ( )
A.玉米种子发育成植株,说明种子具有全能性
B.植物体内某些体细胞没有表现出全能性,是因为所含基因发生了变化
C.植物体只有幼嫩的细胞才具有发育成完整个体所需要的全部基因
D.非洲爪蟾的核移植实验说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性
例4[2024·河北秦皇岛高一月考]壁虎自然再生出的尾巴只是一堆由脂肪、肌肉和皮肤组成的同心管,缺少了原生尾巴的脊椎、神经组织等,科研人员通过植入胚胎干细胞的方式,帮助断尾壁虎长出一条接近于“原装版本”的尾巴,实现了2.5亿年来断尾壁虎都没能自行完成的“进化”。下列相关叙述错误的是 ( )
A.胚胎干细胞与构成尾巴的组织细胞中基因的执行情况不同
B.胚胎干细胞分化成尾部细胞前后,蛋白质的种类完全不同
C.该研究无法体现胚胎干细胞具有全能性
D.该研究给人类实现受损器官原位再生带来新希望第2节 细胞的分化
[1~12题,每题2分,共24分]
知识点一 细胞的分化
1.下列有关细胞分化和细胞分裂的叙述,不正确的是 ( )
A.细胞分裂是细胞分化的基础
B.细胞分化发生在生物体的整个生命过程中
C.细胞分化过程使细胞中的遗传物质逐渐减少
D.生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果
2.[2024·湖南娄底高一月考] 下列关于细胞分化的叙述,正确的是 ( )
A.细胞的高度分化改变了物种的遗传信息
B.可以通过检测细胞中呼吸酶基因是否表达,来确定细胞是否分化
C.一个人肝细胞和肌细胞结构和功能不同的根本原因是基因的表达不同
D.神经细胞特有的基因决定了其特定的形态结构与功能
3.下表是某人体内的红细胞(未成熟)、肌细胞内的核基因及相关蛋白质的存在情况(“+”表示存在, “-”表示不存在)。下列说法正确的是 ( )
血红蛋白基因 肌动蛋白基因 血红蛋白 肌动蛋白
红细胞 + ① + -
肌细胞 + + ② +
A.表中①为“+”,②为“-”
B.此表说明细胞分化导致基因的选择性表达
C.两种细胞中蛋白质的种类完全不同
D.两种细胞生理功能不同的根本原因是基因的种类不完全相同
4.[2024·浙江6月选考] 同一个体的肝细胞和上皮细胞都会表达一些组织特异性的蛋白质。下列叙述错误的是 ( )
A.肝细胞和上皮细胞没有相同的蛋白质
B.肝细胞和上皮细胞所含遗传信息相同
C.肝细胞的形成是细胞分裂、分化的结果
D.上皮细胞的形成与基因选择性表达有关
5.[2024·四川眉山高一月考] 转分化是指一种已分化的细胞转变成另一种分化细胞的现象。将发育中的蝾螈晶状体摘除,虹膜上一部分含黑色素的平滑肌细胞会失去黑色素和肌纤维蛋白,然后转变为能产生晶状体蛋白的晶状体细胞,最终再生晶状体。下列说法错误的是 ( )
A.晶状体的再生过程发生了细胞的分化
B.与转分化之前相比,转分化后的细胞中遗传物质未发生改变
C.与转分化之前相比,转分化后的细胞中蛋白质的种类均不相同
D.一些哺乳动物在体内缺乏Cu2+的条件下,胰岛外分泌细胞会转化为肝细胞,这个过程是一种转分化现象
6.[2024·江西宜春高一期末] 取自同一个体不同类型的正常体细胞,检测其基因表达情况,结果如图所示。下列关于此图说法不正确的是 ( )
A.若基因1~8中只有一个是控制核糖体蛋白质合成的基因,则该基因最有可能是基因2
B.图中7种细胞中的mRNA不完全相同
C.此图可用于说明细胞分化的本质
D.图中7种细胞类型不同,根本原因是细胞中的核DNA不同
7.[2024·广东广州高一期末] 人体成熟的红细胞经过几个阶段发育而来,各阶段细胞特征如下表。下列叙述错误的是 ( )
阶段 阶段1 阶段2 阶段3 阶段4
细胞 特征 无血红蛋白,有较强 分裂能力 核糖体丰富,开始合成血红蛋白,有分裂能力 核糖体 等细胞器逐渐减少, 分裂能力减弱 无细胞核,无核糖体等细胞器,血红蛋白含量高,无分裂能力
A.阶段1至阶段4是红细胞分化的过程
B.细胞特征发生变化的根本原因是基因选择性表达
C.阶段4失去分裂能力与红细胞的功能无关
D.核糖体增多有利于红细胞合成较多的血红蛋白
知识点二 细胞的全能性、干细胞
8.下列有关细胞全能性的说法,正确的是 ( )
A.与受精卵相比,具有分裂和分化能力的干细胞的全能性较高
B.小鼠的造血干细胞比胡萝卜的韧皮部细胞更容易表现出全能性
C.通常细胞的分化程度越低,细胞的全能性就越低,全能性表达就越困难
D.高度分化的动物细胞的全能性受到限制,其细胞核能表现出全能性
9.[2024·广东惠州高一期中] 科学家取胡萝卜韧皮部的一些细胞,在含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中成功培养出一棵胡萝卜植株,体现了植物细胞具有全能性。下列叙述错误的是 ( )
A.胡萝卜细胞分化程度越高,表现出全能性就越难
B.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C.同传统的生产方式相比,以上方法具有繁殖速度快和保持优良品质等优势
D.用类似的方法可以将非洲爪蟾的蝌蚪的肠上皮细胞培养成新个体
10.[2024·重庆渝北区高一月考] 嫁接是把一株植物的枝或芽嫁接到另一株植物的茎或根上,使接在一起的两个部分长成一个完整的植株。油桃和毛桃都是高等植物,油桃枝条可嫁接到毛桃的主干上发育成油桃树。下列关于嫁接后的油桃树的说法,错误的是 ( )
A.将油桃枝条嫁接后使之发育成完整的油桃树体现了植物细胞的全能性
B.发育成熟的油桃树不是所有细胞都可以在离体条件下表达出全能性
C.油桃枝条细胞和毛桃主干细胞不同的根本原因是基因的不同
D.要判断是否有细胞分化,可比较枝条上新生细胞和原有细胞所含蛋白质种类
11.[2024·山东泰安高一月考] 干细胞是一种尚未充分分化的未成熟细胞,医学家们正在尝试利用干细胞治疗一些顽疾。下列说法错误的是 ( )
A.干细胞增殖分化产生不同细胞的过程,体现了细胞的全能性
B.同一生物个体中,神经细胞与干细胞所含有的遗传物质相同
C.造血干细胞可以分化形成不同血细胞是基因选择性表达的结果
D.利用干细胞治疗某些顽疾,是因为干细胞具有再生各种组织、器官的潜能
12.科学家成功设计并打印出具有细胞、血管、心室和心房的人造心脏。他们先将干细胞制成“生物墨汁”,然后利用生物3D打印技术,通过一系列的技术引导,在生物支架上培育出所需的组织和器官。下列叙述错误的是 ( )
A.生物3D打印技术中的“生物墨汁”也可用肌肉细胞替代
B.利用干细胞培育出所需人体器官未体现细胞的全能性
C.在培育器官的过程中,通过技术引导可以影响细胞分化的方向
D.在培育器官的过程中,会发生细胞的分裂、分化等
13.(13分)如图是细胞分化实质的模式图,请回答下列问题:
(1)(3分)分化会导致由一个或一种细胞增殖产生的后代,在 、结构和 上发生 性的差异。
(2)(2分)细胞分化的实质是 。
(3)(1分)细胞分化的标志从分子水平看,在细胞中合成了某种特有的 ,该物质是生命活动的主要承担者。从细胞水平看,形成了不同种类的细胞。
(4)(2分)分化细胞表达的基因,可概括为①管家基因:所有细胞均表达的一类基因;②奢侈基因:不同类型细胞特异性表达的一类基因。图中的A、B、C三个基因可能属于奢侈基因的是 。呼吸酶基因、ATP水解酶基因属于 (填“管家”或“奢侈”)基因。
(5)(3分)细胞含有全套基因,这是细胞具有全能性的基础,细胞的全能性是指细胞经 后,仍具有产生 或分化成 的潜能和特性。
(6)(2分)图中的D基因在左右两个细胞中都未表达,原因可能是 。 (共70张PPT)
第2节 细胞的分化
任务一 细胞的分化
任务二 细胞的全能性
一、细胞分化
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__________上发生____________的过程。
2.意义:①是______________的基础。②使多细胞生物体中的细胞趋
向________,有利于提高生物体____________________。
3.实质:细胞分化是细胞中的________________的结果,即在个体发育
过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况______。
形态
结构
生理功能
稳定性差异
生物个体发育
专门化
各种生理功能的效率
基因选择性表达
不同
二、细胞的全能性
1.概念:指细胞经____________后,仍具有产生____________或______
_______________的潜能和特性。
2.植物的______具有全能性，动物细胞的________具有全能性。
分裂和分化
完整有机体
分化
成其他各种细胞
细胞
细胞核
三、干细胞及其应用
干细胞是指动物和人体内仍保留着少数具有______和______能力的细胞。
分裂
分化
(1)细胞分化过程是遗传物质发生稳定性差异的过程。( )
×
[解析] 细胞分化的实质是基因的选择性表达,分化过程中遗传物质不
发生改变。
(2)同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强。( )
√
[解析] 茎尖分生组织细胞的分化程度比叶肉细胞低,故其分化能力比
叶肉细胞强。
(3)理论上,动植物体细胞均具有全能性。( )
√
(4)卵细胞和精子虽然是高度分化的细胞但全能性也很高。( )
√
(5)用离体胡萝卜韧皮部细胞培养成的植株的叶肉细胞中没有叶绿体。
( )
×
[解析] 胡萝卜韧皮部细胞中具有该物种全套的遗传信息，培养成的
植株的叶肉细胞中有叶绿体。
(6)动物和人体干细胞具有分裂和分化的能力，人骨髓中的造血干细
胞能分化成各种组织细胞。( )
×
[解析] 动物和人体内依然保留少数具有分裂和分化能力的细胞，这
些细胞叫作干细胞，造血干细胞能分化成多种血细胞等，但不能分
化成各种组织细胞。
任务一 细胞的分化
【资料】 观察图示造血干细胞的发育与分化过程并阅读教材P118~P
119相关内容，探究细胞的分化。
(1)同一个体已经发生分化的细胞
来源相同吗 __________________
___________。
相同,都由受精卵分
裂分化形成
(2)图中已分化的三种血细胞还能
回到分化前的状态吗 ______。这
说明细胞分化具有________性。
不能
不可逆
(3)请归纳细胞分化的特点：
①______性:是生物界普遍存在的生命
现象,是生物个体发育的基础。
②遗传物质不变性:细胞分化过程中
__________不会发生改变。
普遍
遗传物质
持久
③持久性:细胞分化是一种______性的变化。
④不可逆性:细胞分化是稳定的、不可逆的,一般来说，一旦分化将保持
分化后的状态,直到死亡。
1.不同层次理解细胞的分化
层次 变化
细胞水平 细胞的形态、结构和生理功能发生改变
细胞器水平 细胞器的数目及细胞质基质成分和功能发生改变
分子水平 ①蛋白质：蛋白质种类、数量、功能发生改变——
直接原因
②基因：基因选择性表达——根本原因
2.管家基因和奢侈基因
例1 图中、、 表示人体细胞的部分生命历程,下列叙述正确的是
( )
A.某人从出生时的长到成年时的主要依靠 过程
B.图中各细胞的细胞核 含量相同
C. 过程产生三种不同细胞的根本原因是细胞内蛋白质不同
D.在人体内， 过程形成的三种细胞还可以变成细胞③
√
[解析] 某人从出生时的长到成年时的 主要依靠细胞分裂过
程,即题图中 过程,A错误;图中细胞都是由同一个受精卵分裂分化而
来,细胞核含量相同,B正确; 过程表示细胞分化,细胞分化的根本
原因是基因的选择性表达,C错误;自然状态下，细胞分化是不可逆的,
D错误。
例2 ［2024·甘肃兰州高一期末］ 同一个体中，在所有细胞中都表
达的一类基因称为管家基因，只在某类细胞中特异性表达的基因称
为奢侈基因。下列叙述错误的是( )
A.管家基因指导合成的蛋白质是维持细胞生命活动所必需的
B.奢侈基因表达的产物赋予细胞特定的形态、结构和功能
C.所有细胞都含有管家基因，但只有部分细胞含有奢侈基因
D.奢侈基因的表达说明已发生了细胞分化
√
[解析] 管家基因在所有细胞中都表达，其指导合成的蛋白质是维持
细胞生命活动所必需的，A正确；奢侈基因只在某类细胞中特异性表
达，其表达产物赋予细胞特定的形态、结构和功能，B正确；所有细
胞都含有管家基因和奢侈基因，奢侈基因只在特定细胞中表达，C错
误；奢侈基因能表达说明细胞已发生了分化，D正确。
任务二 细胞的全能性
【资料】 材料1：1958年斯图尔德取胡萝卜韧皮部的一些细胞，放
入含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中培养，结果这些
细胞分裂、生长形成了一个细胞团块，继而分化出了根、茎和叶，
移栽到花盆后，长成了一株新的植株。
材料2：科学家曾用非洲爪蟾的蝌
蚪做实验，将它的肠上皮细胞的核
移植到去核的卵细胞中，结果获得
了新的个体。如图所示：
(1)材料1说明__________具有全能
性,材料2说明___________________
___具有全能性。
植物细胞
动物体细胞的细胞核
(2)材料1中,胡萝卜韧皮部细胞发育成完整植物需要_______________
_________________等前提和条件,该过程称为______________。
(3)将肠上皮细胞单独培养能获得新的个体吗 ______。材料2说明去核
的卵细胞中的________对动物细胞核全能性的表达发挥着重要作用。
离体状态、营养、
适宜的外界环境
植物组织培养
不能
细胞质
(4)分析两个材料,请你说明已经分
化的细胞具有全能性的原因是什么
[答案] 已经分化的细胞仍然具有本物种生长发育所需要的全套遗传
物质。
(5)请举例说明植物细胞全能性在生产、生活实际中的应用。
[答案] 快速繁殖花卉和蔬菜、培育作物新品种等。
细胞“具有”全能性与“体现”全能性的辨析
正常的生物体细胞理论上都具有细胞全能性，但是很多情况下其全
能性受到限制，不能得以体现。
(1)判断一个细胞是否具有全能性，需看该细胞是否具有该物种的全
套遗传信息，如哺乳动物成熟红细胞，因其丧失细胞核，不具有该
物种的全套遗传信息，不再具有全能性。
(2)判断一个细胞能否体现全能性，需看该细胞是否发育成了完整的
生物个体或分化成其他各种细胞。
例3 ［2024·河北石家庄高一月考］ 下列有关细胞全能性的叙述，
正确的是( )
A.玉米种子发育成植株，说明种子具有全能性
B.植物体内某些体细胞没有表现出全能性，是因为所含基因发生了
变化
C.植物体只有幼嫩的细胞才具有发育成完整个体所需要的全部基因
D.非洲爪蟾的核移植实验说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全
能性
√
[解析] 玉米种子培育成植株，该过程是植物正常发育的过程，不能
说明植物种子具有全能性，A错误；高度分化的植物细胞只有处于离
体状态且在适宜条件下才有可能表现出全能性，细胞中的遗传物质
未发生变化，B错误；植物体中，大多体细胞(包括幼嫩的细胞和成
熟的细胞)都具有发育成完整个体所必需的全套基因，并非只有幼嫩
的细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因，C错误；非洲爪蟾
的核移植实验说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性，D正确。
例4 ［2024·河北秦皇岛高一月考］ 壁虎自然再生出的尾巴只是一
堆由脂肪、肌肉和皮肤组成的同心管，缺少了原生尾巴的脊椎、神
经组织等，科研人员通过植入胚胎干细胞的方式，帮助断尾壁虎长
出一条接近于“原装版本”的尾巴，实现了2.5亿年来断尾壁虎都没能
自行完成的“进化”。下列相关叙述错误的是( )
A.胚胎干细胞与构成尾巴的组织细胞中基因的执行情况不同
B.胚胎干细胞分化成尾部细胞前后，蛋白质的种类完全不同
C.该研究无法体现胚胎干细胞具有全能性
D.该研究给人类实现受损器官原位再生带来新希望
√
[解析] 细胞分化的实质是基因的选择性表达，即同一个体不同细胞
中基因的执行情况不同，A正确；细胞分化的根本原因是基因的选择
性表达，胚胎干细胞分化成尾部细胞前后，其 不变，也有相同
的表达基因，如呼吸酶基因、 合成酶基因等，所以蛋白质种类
不完全相同，B错误；壁虎断尾的再生只体现胚胎干细胞可以分化形
成尾部的相关组织、器官，无法说明其具有分化成其他各种细胞的
能力或发育成完整有机体的能力，即无法体现其具有全能性，C正确；
科研人员通过植入胚胎干细胞的方式，帮助壁虎拥有一条接近于“原
装版本”的尾巴，说明人类受损器官原位再生也有可能实现，D正确。
［小结］不同细胞全能性的表现比较
(1)根据物种不同:植物细胞 动物细胞。
(2)根据分化程度不同:受精卵 干细胞 体细胞(肝脏细胞、肌肉细
胞等)。
(3)根据分裂能力大小:分裂能力强的细胞 分裂能力弱的细胞,如分
生区细胞 成熟区细胞。
备用习题
1.下列关于细胞分化和全能性的说法正确的是( )
A.同一生物体存在着各种形态、结构、生理功能上有差异的细胞，
说明在分化过程中遗传物质发生改变
B.受精卵没有分化，所以没有全能性
C.细胞分化程度越高，表现出来的全能性越弱
D.克隆猴“中中”和“华华”，说明高度分化的动物细胞也具有全能性
√
[解析] 细胞分化过程中，其形态、结构、生理功能均发生变化，但
遗传物质没有发生改变，A错误；受精卵没有分化，具有全能性，且
全能性最高，B错误；一般来说，细胞全能性高低与细胞分化程度有
关，细胞分化程度越高，表现出来的全能性越弱，C正确；“中中”和“
华华”的诞生说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性，D错误。
2.下图为一只牛蛙体内几种类型的细胞模式图。下列相关叙述错误的
是( )
A.四种细胞都是真核细胞
B.四种细胞的DNA都不相同
C.四种细胞的遗传物质都是DNA
D.四种细胞来源于同一个受精卵细胞
√
[解析] 蛙的各种细胞均为真核细胞，A正确；四种细胞来自于同一个
受精卵，所以四种细胞的DNA都相同，B错误，D正确；四种细胞的
遗传物质都是DNA，C正确。
3. 《细胞——干细胞》在线发表了中国科学院上海生命科学研究院诱
导人成纤维细胞重编程为hiHep细胞的成果。hiHep细胞具有肝细胞的
许多功能，包括分泌血清白蛋白、积累糖原、代谢药物、药物转运等。
下列相关叙述中错误的是( )
A.该项成果表明，分化了的细胞其分化后的状态是可以改变的
B.人成纤维细胞与hiHep细胞的DNA完全相同
C.hiHep细胞的诱导成功为人类重症肝病的治疗提供了可能性
D.人成纤维细胞重编程为hiHep细胞体现了细胞的全能性
√
[解析] 由题意“诱导入成纤维细胞重编程为hiHep细胞”可知，该项成
果表明，分化了的细胞其分化后的状态是可以改变的，，该项成果表
明，分化了的细胞其分化后的状态是可以改变的，A正确；人成纤维
细胞与hiHep细胞中选择表达的基因不同，因此它们所含的蛋白质不
完全相同，但核DNA完全相同，B正确；hiHep细胞具有许多肝细胞
的特征，故诱导成功为人类重症肝病的治疗提供了可能性，C正确；
人成纤维细胞重编程为hiHep细胞时并没有形成完整个体或分化为其
他各种细胞，因此不能体现细胞的全能性，D错误。
练习册
题，每题2分，共24分］
知识点一 细胞的分化
1.下列有关细胞分化和细胞分裂的叙述，不正确的是( )
A.细胞分裂是细胞分化的基础
B.细胞分化发生在生物体的整个生命过程中
C.细胞分化过程使细胞中的遗传物质逐渐减少
D.生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果
√
[解析] 细胞分裂使细胞数目增多，是细胞分化的基础，A正确； 细
胞分化发生在生物体的整个生命过程中，B正确；细胞分化过程中，
遗传物质并没有改变，C错误；细胞分裂使细胞数目增多，细胞分化
形成各种组织和器官，故生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化
的结果，D正确。
2.［2024·湖南娄底高一月考］下列关于细胞分化的叙述，正确的是
( )
A.细胞的高度分化改变了物种的遗传信息
B.可以通过检测细胞中呼吸酶基因是否表达，来确定细胞是否分化
C.一个人肝细胞和肌细胞结构和功能不同的根本原因是基因的表达
不同
D.神经细胞特有的基因决定了其特定的形态结构与功能
√
[解析] 细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞的高度分化不会
改变物种的遗传信息，A错误；呼吸酶基因在所有细胞中均会表达，
因此不能通过检测其是否表达来确定细胞是否分化，B错误；一个人
肝细胞和肌细胞结构和功能不同的根本原因是基因的表达不同，C正
确；神经细胞和其他体细胞均来自同一个受精卵，遗传物质相同，
基因也相同，神经细胞特定的形态结构与功能，是基因选择性表达
的结果，D错误。
3.下表是某人体内的红细胞(未成熟)、肌细胞内的核基因及相关蛋白
质的存在情况(“ ”表示存在，“-”表示不存在)。下列说法正确的是
( )
血红蛋白基因 肌动蛋白基因 血红蛋白 肌动蛋白
红细胞 ① -
肌细胞 ②
A.表中①为“ ”，②为“-”
B.此表说明细胞分化导致基因的选择性表达
C.两种细胞中蛋白质的种类完全不同
D.两种细胞生理功能不同的根本原因是基因的种类不完全相同
√
[解析] (未成熟)红细胞含有人体所有的基因，所以①为“ ”，肌细胞
不会表达血红蛋白基因，肌细胞中不含血红蛋白，所以②为“-”，A正
确；题表说明是基因的选择性表达导致的细胞分化，B错误；两种细
胞都发生了基因的选择性表达，二者的蛋白质种类不完全相同，C错
误；两种细胞生理功能不同的根本原因是基因的选择性表达，D错误。
4.［2024·浙江6月选考］同一个体的肝细胞和上皮细胞都会表达一些
组织特异性的蛋白质。下列叙述错误的是( )
A.肝细胞和上皮细胞没有相同的蛋白质
B.肝细胞和上皮细胞所含遗传信息相同
C.肝细胞的形成是细胞分裂、分化的结果
D.上皮细胞的形成与基因选择性表达有关
[解析] 肝细胞和上皮细胞有相同的蛋白质，如呼吸酶，A错误；肝
细胞和上皮细胞的形成是细胞分裂、分化的结果，细胞分化的实质
是基因的选择性表达，二者是由同一受精卵经分裂、分化而来的，
所含遗传信息相同，B、C、D正确。
√
5.［2024·四川眉山高一月考］转分化是指一种已分化的细胞转变成
另一种分化细胞的现象。将发育中的蝾螈晶状体摘除，虹膜上一部
分含黑色素的平滑肌细胞会失去黑色素和肌纤维蛋白，然后转变为
能产生晶状体蛋白的晶状体细胞，最终再生晶状体。下列说法错误
的是( )
A.晶状体的再生过程发生了细胞的分化
B.与转分化之前相比，转分化后的细胞中遗传物质未发生改变
C.与转分化之前相比，转分化后的细胞中蛋白质的种类均不相同
D.一些哺乳动物在体内缺乏 的条件下，胰岛外分泌细胞会转化
为肝细胞，这个过程是一种转分化现象
√
[解析] 由题中信息“将发育中的蝾螈晶状体摘除，虹膜上一部分含黑
色素的平滑肌细胞会失去黑色素和肌纤维蛋白，然后转变为能产生
晶状体蛋白的晶状体细胞，最终再生晶状体”可知，晶状体的再生过
程发生了细胞的分化，A正确；转分化是指一种已分化的细胞转变成
另一种分化细胞的现象，所以转分化的实质与细胞分化一致，都是
基因的选择性表达，细胞内的遗传物质都没发生改变，B正确；与转
分化之前相比，转分化后的细胞中蛋白质的种类和数量发生了较大
的变化，但并不是所有的蛋白质的种类均不相同，例如都有相同的
呼吸酶，C错误；转分化是指一种已分化的细胞转变成另一种分化细
胞的现象，一些哺乳动物在体内缺乏 的条件下，胰岛外分泌细
胞会转化为肝细胞，这个过程是一种转分化现象，D正确。
6.［2024·江西宜春高一期末］取自同一个体不同类型的正常体细胞，
检测其基因表达情况，结果如图所示。下列关于此图说法不正确的
是( )
A.若基因 中只有一个是控制核糖
体蛋白质合成的基因，则该基因最有
可能是基因2
B.图中7种细胞中的 不完全相同
C.此图可用于说明细胞分化的本质
D.图中7种细胞类型不同，根本原因
是细胞中的核 不同
√
[解析] 控制核糖体蛋白质合成的基因
应该在各个细胞中都表达，则该基因
最有可能是基因2，A正确；细胞分化
的实质是基因的选择性表达，使得不
同细胞 的种类不完全相同，B
正确；题图可用于说明细胞分化的本质，即基因的选择性表达，C正确；
题图中7种细胞类型不同，根本原因是基因的选择性表达，细胞中的核
相同，D错误。
7.［2024·广东广州高一期末］人体成熟的红细胞经过几个阶段发育
而来，各阶段细胞特征如下表。下列叙述错误的是( )
阶段 阶段1 阶段2 阶段3 阶段4
细胞 特征 无血红蛋 白，有较强 分裂能力 核糖体丰 富，开始合 成血红蛋 白，有分裂 能力 核糖体 等细 胞器逐渐减 少，分裂能力 减弱 无细胞核，无核
糖体等细胞器，
血红蛋白含量
高，无分裂能力
A.阶段1至阶段4是红细胞分化的过程
B.细胞特征发生变化的根本原因是基因选择性表达
C.阶段4失去分裂能力与红细胞的功能无关
D.核糖体增多有利于红细胞合成较多的血红蛋白
√
[解析] 由题表可知，每个阶段细胞的形态结构是不同的，阶段1至阶
段4是红细胞分化的过程，A正确；细胞特征发生变化的原因是细胞
分化，而细胞分化的实质是基因的选择性表达，B正确；红细胞在发
育过程中随着血红蛋白的合成逐渐增多，分裂能力逐渐减弱、消失，
血红蛋白的功能主要是运输氧气和二氧化碳，因此分裂能力减弱、
消失与其执行特定功能有关，C错误；核糖体是合成蛋白质的场所，
故核糖体增多有利于红细胞合成较多的血红蛋白，D正确。
知识点二 细胞的全能性、干细胞
8.下列有关细胞全能性的说法，正确的是( )
A.与受精卵相比，具有分裂和分化能力的干细胞的全能性较高
B.小鼠的造血干细胞比胡萝卜的韧皮部细胞更容易表现出全能性
C.通常细胞的分化程度越低，细胞的全能性就越低，全能性表达就
越困难
D.高度分化的动物细胞的全能性受到限制，其细胞核能表现出全能性
√
[解析] 与受精卵相比，具有分裂和分化能力的干细胞的全能性较低，
A错误；胡萝卜的韧皮部细胞比小鼠的造血干细胞更容易表现出全能
性，B错误；通常细胞的分化程度越高，细胞的全能性就越低，全能
性表达就越困难，C错误；高度分化的动物细胞的全能性受到限制，
但其细胞核能表现出全能性，D正确。
9.［2024·广东惠州高一期中］科学家取胡萝卜韧皮部的一些细胞，
在含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中成功培养出一棵
胡萝卜植株，体现了植物细胞具有全能性。下列叙述错误的是
( )
A.胡萝卜细胞分化程度越高，表现出全能性就越难
B.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C.同传统的生产方式相比，以上方法具有繁殖速度快和保持优良品
质等优势
D.用类似的方法可以将非洲爪蟾的蝌蚪的肠上皮细胞培养成新个体
√
[解析] 一般情况下，细胞的分化程度越高，细胞的全能性越低，胡
萝卜细胞分化程度越高，表现出全能性就越困难，A正确； 高度分
化的植物细胞只有处于离体状态时，在一定的营养物质、激素和其
他外界条件的作用下，才有可能表现出全能性，B正确； 植物组织
培养技术的原理是植物细胞的全能性，同传统的生产方式相比，该
方法具有繁殖速度快和保持优良品质等优势，C正确；非洲爪蟾属于
动物，用类似植物组织培养技术的方法不能将其蝌蚪的肠上皮细胞
培养成新个体，D错误。
10.［2024·重庆渝北区高一月考］嫁接是把一株植物的枝或芽嫁接到
另一株植物的茎或根上，使接在一起的两个部分长成一个完整的植
株。油桃和毛桃都是高等植物，油桃枝条可嫁接到毛桃的主干上发
育成油桃树。下列关于嫁接后的油桃树的说法，错误的是( )
A.将油桃枝条嫁接后使之发育成完整的油桃树体现了植物细胞的全
能性
B.发育成熟的油桃树不是所有细胞都可以在离体条件下表达出全能性
C.油桃枝条细胞和毛桃主干细胞不同的根本原因是基因的不同
D.要判断是否有细胞分化，可比较枝条上新生细胞和原有细胞所含
蛋白质种类
√
[解析] 油桃枝条发育成的油桃树不是真正的油桃树，油桃树的根是
毛桃的根，因此油桃枝条发育成油桃树不能体现植物细胞的全能性，
A错误；不是每个发育成熟的油桃树的细胞都可以在离体条件下表达
出全能性，如成熟的筛管细胞不具有细胞核，在离体条件下不能表
达出全能性，B正确；油桃和毛桃是不同的物种，具有不同的遗传物
质，据此推测，油桃枝条细胞和毛桃主干细胞不同的根本原因是基
因的不同，C正确；从蛋白质分子角度分析，细胞分化是蛋白质种类、
数量改变的结果，所以要判断是否有细胞分化，可比较枝条上新生
细胞和原有细胞所含的蛋白质种类，D正确。
11.［2024·山东泰安高一月考］干细胞是一种尚未充分分化的未成熟
细胞，医学家们正在尝试利用干细胞治疗一些顽疾。下列说法错误
的是( )
A.干细胞增殖分化产生不同细胞的过程，体现了细胞的全能性
B.同一生物个体中，神经细胞与干细胞所含有的遗传物质相同
C.造血干细胞可以分化形成不同血细胞是基因选择性表达的结果
D.利用干细胞治疗某些顽疾，是因为干细胞具有再生各种组织、器
官的潜能
√
[解析] 干细胞增殖分化产生不同细胞的过程，没有体现细胞的全能
性，A错误；同一生物个体中，神经细胞与干细胞所含有的遗传物质
相同，因为它们都是由同一个受精卵经过分裂、分化产生的，B正确；
细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此，造血干细胞可以分化
形成不同血细胞是基因选择性表达的结果，C正确；干细胞具有再生
各种组织、器官的潜能，因此可利用干细胞治疗某些顽疾，D正确。
12.科学家成功设计并打印出具有细胞、血管、心室和心房的人造心
脏。他们先将干细胞制成“生物墨汁”，然后利用生物 打印技术，
通过一系列的技术引导，在生物支架上培育出所需的组织和器官。
下列叙述错误的是( )
A.生物 打印技术中的“生物墨汁”也可用肌肉细胞替代
B.利用干细胞培育出所需人体器官未体现细胞的全能性
C.在培育器官的过程中，通过技术引导可以影响细胞分化的方向
D.在培育器官的过程中，会发生细胞的分裂、分化等
√
[解析] 肌肉细胞已经高度分化，失去了分裂和分化能力，因此生物
打印技术中的“生物墨汁”不能用肌肉细胞替代，A错误；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，利用干细胞培育出所需人体器官不能
说明它能分化成其他所有类型细胞或产生完整有机体，所以没有体
现细胞的全能性，B正确；在培育器官的过程中，通过技术引导可以
影响细胞分化的方向，C正确；在培育器官的过程中，会发生细胞的
分裂、分化等，D正确。
13.(13分)如图是细胞分化实质的模式图，请回答下列问题：
(1)(3分)分化会导致由一个或一种细胞增
殖产生的后代，在______、结构和_____
_____上发生______性的差异。
形态
生理
功能
稳定
[解析] 根据细胞分化概念可知，分化会
造成细胞三个方面即形态上(比如红细胞
变成双面凹，圆饼状)、结构上
(比如叶肉细胞出现叶绿体)、生理功能
上(比如神经细胞可以传导兴奋)的变化，
这些变化使得同一细胞的后代之间发生了稳定性的差异。
(2)(2分)细胞分化的实质是_________
_________。
基因的选
择性表达
[解析] 细胞分化的实质是基因的选择
性表达。
(3)(1分)细胞分化的标志从分子水平看，在
细胞中合成了某种特有的________，该物
质是生命活动的主要承担者。从细胞水平
看，形成了不同种类的细胞。
蛋白质
[解析] 题图中显示一种细胞分化出了两种
细胞，表达的基因不完全相同，可能形成
不同的 ，进而形成不同的蛋白质，
因此可以说从分子水平看，在细胞中合成
了某种特有的蛋白质，由于蛋白质是生命
活动的主要承担者，进而使细胞执行不同
的功能。
(4)(2分)分化细胞表达的基因，可概括为①
管家基因：所有细胞均表达的一类基因；
②奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的
一类基因。图中的A、B、C三个基因可能
属于奢侈基因的是_______。呼吸酶基因、
水解酶基因属于______(填“管家”或“奢
侈”)基因。
A和C
管家
[解析] 据图分析，A基因只在“左侧细胞”中表达，而C基因只在“右
侧细胞”中表达，所以A、C是奢侈基因。而呼吸酶、 水解酶每个
细胞中都有，所以呼吸酶基因、 水解酶基因是管家基因。
(5)(3分)细胞含有全套基因，这是细胞具
有全能性的基础，细胞的全能性是指细
胞经____________后，仍具有产生_____
_______或分化成______________的潜能
和特性。
分裂和分化
完整
有机体
其他各种细胞
[解析] 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
有全能性的原因是这些分化的细胞中含有本物种全套的遗传信息。
(6)(2分)图中的D基因在左右两个细胞
中都未表达，原因可能是__________
________________________________
________________________________
________________________________
________。
D基因是奢
侈基因，在该个体其他细胞中表达
(其他合理答案也可，如“基因选择性
表达”或“D基因在该个体其他细胞中
表达”)
[解析] 图中的D基因在左右两个细胞
中都未表达，说明D基因是奢侈基因，
可能在该个体其他细胞中表达。
【预习梳理】
一、1.形态 结构 生理功能 稳定性差异
2.生物个体发育 专门化 各种生理功能的效率
3.基因选择性表达 不同
二、1.分裂和分化 完整有机体 分化成其他各种细胞
2.细胞 细胞核
三、分裂 分化
【预习检测】
(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)× (6)×
【任务活动】
任务一
[资料]
(1)相同,都由受精卵分裂分化形成 (2)不能 不可逆
(3)①普遍 ②遗传物质 ③持久
反馈评价
例1 B 例2 C
任务二
[资料]
(1)植物细胞 动物体细胞的细胞核
(2)离体状态、营养、适宜的外界环境 植物组织培养
(3)不能 细胞质
(4)已经分化的细胞仍然具有本物种生长发育所需要的全套遗传物质。
(5)快速繁殖花卉和蔬菜、培育作物新品种等。
反馈评价
例3 D 例4 B
【练习册】
1.C 2.C 3.A 4.A 5.C 6.D 7.C 8.D 9.D 10.A 11.A 12.A
13.(1)形态 生理功能 稳定 (2)基因的选择性表达
(3)蛋白质 (4)A和C 管家
(5)分裂和分化 完整有机体 其他各种细胞
(6)D基因是奢侈基因,在该个体其他细胞中表达(其他合理答案也可,如“基因选择性表达”或“D基因在该个体其他细胞中表达”)
