第二节 细胞分化、衰老和死亡
第1课时 细胞分化和细胞全能性
知识点一 细胞分化
1.下列关于细胞分化的叙述，错误的是（ ）
A.在个体发育的过程中，细胞分化能增加细胞的类型
B.细胞分化使细胞在形态结构和生理功能上发生稳定性差异
C.细胞分化是生物体发育的基础且贯穿整个生命进程
D.细胞分化使各种细胞的遗传物质发生改变
2.（2024·江苏泰州月考）下列能说明某细胞已经发生分化的是（ ）
A.进行ATP的合成 B.进行蛋白质的合成
C.存在血红蛋白 D.进行细胞呼吸
3.（2023·江苏连云港月考）将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，基因表达情况不同
B.“胰岛样”细胞与胰岛B细胞基因组成不同，基因表达情况相同
C.骨髓干细胞与“胰岛样”细胞基因组成相同，基因表达情况也相同
D.骨髓干细胞与胰岛B细胞的基因组成相同，基因表达情况不同
4.如图表示同一个体的5种细胞中5种基因的表达情况，下列分析错误的是（ ）
A.此图能说明细胞分化的实质
B.基因B在5种细胞中均可能控制合成蛋白质
C.细胞中形态或功能差异最大的是细胞2和4
D.一般来说，这5种细胞的核遗传物质相同
5.下图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请据图回答下列问题：
（1）在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因 的结果。
（2）某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治疗的目的。骨髓移植的实质是将上图中的 细胞移植到患者体内。
（3）若要克隆某哺乳动物，从理论上分析，成熟的红细胞、白细胞、皮肤细胞、神经细胞中不能选为供核细胞的是 ，其原因是
。
知识点二 细胞的全能性
6.（2024·江苏连云港月考）下列实例可以说明细胞具有全能性的是（ ）
A.骨髓造血干细胞分裂、分化成各种血细胞
B.皮肤被划破后，伤口重新愈合
C.蜥蜴受攻击断尾后重新长出尾部
D.胡萝卜韧皮部细胞经离体培养产生完整植株
7.2017年底，我国科学家成功培育出世界首例体细胞克隆猴“中中”和“华华”。下列有关叙述错误的是（ ）
A.克隆猴是通过细胞核移植技术实现的
B.克隆猴的性状表现与供体猴基本相同
C.克隆猴的成功说明体细胞具有全能性
D.该技术有望增加濒危动物的存活数量
8.（2024·江苏徐州新沂一中月考）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，科研人员则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，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.在胚胎干细胞分化为尾巴的过程中细胞中的遗传物质发生了改变
B.该研究说明胚胎干细胞具有尾巴再生所需要的全套遗传物质
C.肌细胞的分化程度高于受精卵，而全能性低于受精卵
D.该研究可以为人类治疗难以愈合的伤口提供新途径
9.（2024·江苏镇江月考）研究人员给中风小鼠脑内移植神经干细胞并注射了3K3A-APC化合物，一个月后对小鼠进行测试，发现神经干细胞发育成的神经细胞数量增多，小鼠的运动和感觉功能明显恢复。下列对此研究的分析，正确的是（ ）
A.大多数神经干细胞的染色体数目是神经细胞的两倍
B.神经干细胞发育为功能正常的神经细胞体现了细胞的全能性
C.植入神经干细胞的数量和注射3K3A-APC化合物的浓度是该实验的自变量
D.神经干细胞发育为神经细胞的过程中，细胞质膜上的蛋白质种类、数量发生了稳定性改变
10.（2024·江苏苏州宝应一中月考）下列实验中能体现细胞全能性的有（ ）
①玉米花粉粒培育出植株 ②转入某蛋白基因的向日葵细胞培育出植株 ③烧伤病人的健康细胞培育出皮肤 ④植物用种子繁殖后代 ⑤用胡萝卜单个细胞培养成可育的植株
A.①②⑤ B.②③④
C.②③④⑤ D.①②③④⑤
11.（多选）（2023·江苏苏州期末）某实验室做了如图所示的实验研究，下列相关叙述不正确的是（ ）
A.肝细胞、神经细胞、上皮细胞中所含遗传物质相同
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
12.（多选）（2024·江苏连云港灌云一中月考）肌卫星细胞是骨骼肌中除肌细胞外的一种干细胞。力量训练时肌细胞受损会激活肌卫星细胞进行增殖分化，产生新的肌细胞与现有的肌细胞融合来修复肌肉损伤。下列叙述错误的（ ）
A.肌细胞和肌卫星细胞的细胞核都具有全能性
B.力量训练造成的肌细胞损伤会使肌肉萎缩，危害人体健康
C.肌细胞与肌卫星细胞的功能不同是因为它们含有的基因不同
D.肌卫星细胞可进行增殖分化产生新的肌细胞，体现了细胞的全能性
13.（2024·江苏盐城阜宁一中月考）iPS细胞是将某些基因导入成纤维细胞中诱导而成，让普通体细胞“初始化”，从而具有干细胞功能。
（1）与成纤维细胞相比，iPS细胞分化程度更 ，具有更高的分化潜能。
（2）科学家对人类iPS细胞定向诱导再分化成胰岛细胞、肝细胞、心肌细胞等在 上发生稳定性差异的多种细胞。为解决当前器官移植面临的诸多问题带来了希望。
（3）2019年科学家实施了首例iPS细胞的器官移植手术。利用患者自身成纤维细胞获得的iPS细胞进行定向诱导，制作出一层0.5毫米厚的“眼角膜”细胞薄膜，进行移植并获得成功。下表是在定向诱导培养细胞过程中，成纤维细胞、iPS细胞和角膜细胞的三种基因（FSP-1、SOX-2、K12）及其控制合成的蛋白质的情况。
FSP-1 SOX-2 K12
基因 蛋白质 基因 蛋白质 基因 蛋白质
成纤维细胞 ＋ ＋ ＋ － ＋ －
iPS细胞 ＋ － ＋ ＋ ＋ －
角膜细胞 ＋ － ＋ － ＋ ＋
注：“＋”代表有，“－”代表无。
①根据上表信息填写上述三种基因开启/关闭的情况，完成填空。
成纤维细胞iPS细胞角膜细胞
②有人提出假设：细胞分化是由遗传物质（基因）丢失造成的。据表分析，该假设是否成立并解释原因：
。
③综上所述，细胞分化的根本原因是 。
第1课时 细胞分化和细胞全能性
1.D 细胞分化不会使各种细胞的遗传物质发生改变，D错误。
2.C ATP是细胞内绝大多数生命活动能够直接利用的能源物质，所有细胞内都可以进行ATP的合成，与细胞是否发生分化无关，A不符合题意；几乎所有细胞都能进行蛋白质的合成和细胞呼吸，与细胞是否发生分化无关，B、D不符合题意。
3.D “胰岛样”细胞由骨髓干细胞分化形成，二者基因组成相同，基因表达情况不同，A、C错误；“胰岛样”细胞与胰岛B细胞基因组成相同，基因表达情况也相同，B错误；骨髓干细胞和胰岛B细胞是同一个体的不同类型细胞，核基因组成相同，存在基因的选择性表达，表达情况不同，D正确。
4.C 由题图可知，同一个体的5种细胞中基因表达的情况有差异，说明基因在不同细胞中选择性表达，体现了细胞分化的实质，A正确；5种细胞中都有基因B表达，说明在这5种细胞中基因B均可能控制合成蛋白质，B正确；细胞2和4中表达的基因有2种不同，而3和4中表达的基因有4种不同，故细胞3和4的形态或功能差异最大，C错误；5种细胞均来源于同一个受精卵，故它们细胞核中的遗传物质通常完全相同，D正确。
5.（1）选择性表达 （2）造血干 （3）成熟的红细胞 成熟的红细胞中无细胞核
解析：（1）细胞分化是基因选择性表达的结果。（2）骨髓是人体的造血组织，存在造血干细胞，骨髓移植的实质是将题图中的造血干细胞移植到患者体内。（3）克隆某种哺乳动物需要供体提供细胞核，而成熟的红细胞没有细胞核，所以不能作为供体。
6.D “骨髓造血干细胞分裂、分化成各种血细胞”“皮肤被划破后，伤口重新愈合”“蜥蜴受攻击断尾后重新长出尾部”都没有形成完整个体或分化成其他各种细胞，不能说明细胞具有全能性，A、B、C错误；“胡萝卜韧皮部细胞经离体培养产生完整植株”说明胡萝卜韧皮部细胞经植物组织培养可发育为完整个体，能说明细胞具有全能性，D正确。
7.C 克隆猴的成功说明动物体细胞的细胞核具有全能性，C错误。
8.A 细胞分化的实质是基因的选择性表达，但是遗传物质不发生改变，A错误；胚胎干细胞具有尾巴再生所需要的全套遗传物质，已分化的细胞中含有本物种生长发育所需的全套遗传物质是细胞具有全能性的原因，B正确；肌细胞是高度分化的体细胞，受精卵是未分化的细胞，肌细胞分化程度高于受精卵，全能性低于受精卵，C正确；壁虎自然再生出来的尾巴“只是一堆由脂肪、肌肉和皮肤组成的同心管”，科学家利用胚胎干细胞帮助壁虎再生出了更“完美”的尾巴，这为人类治疗难以愈合的伤口提供了新途径，D正确。
9.D 大多数神经干细胞处在分裂间期，而分裂间期细胞中染色体数目与神经细胞相等，A错误；神经干细胞发育成功能正常的神经细胞，并没有发育成完整的个体或分化成其他各种细胞，因此不能体现细胞的全能性，B错误；植入神经干细胞的数量和注射3K3A-APC化合物的浓度是该实验的无关变量，自变量为是否移植神经干细胞和是否注射3K3A-APC化合物，C错误；神经干细胞发育为神经细胞的过程是细胞分化的过程，该过程中细胞质膜上的蛋白质种类、数量发生了稳定性改变，D正确。
10.A 玉米花粉粒培育出植株，是将精子培育成个体，这体现了细胞的全能性，①正确；植物细胞（向日葵细胞）培育出植株，这体现了植物细胞具有全能性，②正确；烧伤病人的健康细胞虽然培养出了皮肤，但没有形成完整个体，也没有分化成其他各种细胞，因此不能说明细胞具有全能性，③错误；植物用种子繁殖后代，是正常发育，不能说明细胞具有全能性，④错误；单个胡萝卜细胞培养成可育的植株，这体现了植物细胞具有全能性，⑤正确，A正确。
11.BCD 诱导干细胞的全能性比纤维母细胞高，B错误；过程b是诱导干细胞进行细胞分化的过程，细胞在形态结构和生理功能上发生稳定性差异，遗传物质没有发生改变，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，不具有细胞周期，D错误。
12.BCD 已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性，由此可知，肌细胞和肌卫星细胞的细胞核都具有全能性，A正确；力量训练造成的肌细胞损伤，会激活肌卫星细胞进行增殖分化，产生新的肌细胞与现有的肌细胞融合来修复肌肉损伤，B错误；肌卫星细胞进行增殖分化可产生新的肌细胞，肌卫星细胞与肌细胞基因组成相同，基因表达的情况不相同，C错误；肌卫星细胞可进行增殖分化产生新的肌细胞，没有形成完整个体或分化成其他各处细胞，不能体现细胞的全能性，D错误。
13.（1）低 （2）形态、结构和生理功能 （3）①成纤维细胞iPS细胞角膜细胞 ②不成立，三种细胞中都存在FSP-1、SOX-2、K12基因 ③基因的选择性表达
解析：（3）①由表格可知，成纤维细胞的FSP-1基因表达，而SOX-2和K12基因不表达；iPS细胞的FSP-1基因不表达，而SOX-2基因表达，K12基因不表达，故成纤维细胞分化成iPS细胞需要开启SOX-2基因，关闭FSP-1基因。同理，iPS细胞分化成角膜细胞需要开启K12基因，关闭SOX-2基因。②细胞分化是由于遗传物质（基因）丢失的假设不成立，由表格可知，成纤维细胞、iPS细胞和角膜细胞中都存在FSP-1、SOX-2、K12基因，遗传物质（基因）并未丢失。③综上所述，细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，即不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。
3 / 3第二节 细胞分化、衰老和死亡
第1课时 细胞分化和细胞全能性
导学 聚焦 1.说出细胞分化的概念，理解细胞分化的特点及意义。 2.举例说明细胞的全能性
知识点（一） 细胞分化
1.细胞分化
2.判断下列相关表述的正误
（1）已分化的细胞都能进一步分化成其他细胞。（ ）
（2）生物体内的所有细胞都要发生细胞分化。（ ）
（3）细胞分化使细胞趋向专门化，提高了机体生命活动的效率。（ ）
（4）同一个体内骨髓干细胞与胰岛细胞的遗传信息不同，遗传信息的执行情况也不同。（ ）
（5）细胞分化一般是不可逆的。（ ）
（6）细胞分化只发生于个体发育的胚胎时期。（ ）
探讨 分析细胞分化的原理，提高理解能力
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和蛋白质进行了检测，结果如表。如图表示细胞a形成细胞b和c的过程。
项目 细胞总DNA 蛋白质
卵清蛋 白基因 β-珠蛋 白基因 胰岛素 基因 卵清 蛋白 β-珠 蛋白 胰岛素
输卵管 细胞 ＋ ＋ ＋ ＋ － －
红细胞 ＋ ＋ ＋ － ＋ －
胰岛B 细胞 ＋ ＋ ＋ － － ＋
注：“＋”表示检测发现相应的分子，“－”表示检测未发现相应的分子。
（1）表中三种细胞的核DNA相同吗？为什么？
（2）表中三种细胞的蛋白质相同吗？综合上述分析，你能得出什么结论，说明细胞分化的实质是什么？
（3）图中①②③分别表示什么过程？
（4）正常情况下，细胞b还能恢复成细胞a以及转变成细胞c或其他组织细胞吗？这分别说明细胞分化具有什么特点？
1.细胞分化的机制
（1）不同细胞中基因“表达情况”不同，即基因“选择性表达”，如胰岛B细胞中胰岛素基因表达，抗体基因关闭，而浆细胞则与之相反。
（2）管家基因和奢侈基因
①管家基因：所有细胞均表达的一类基因，其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。
②奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。
2.细胞分化的“变”与“不变”
1.下列有关细胞分化的叙述，不正确的是（ ）
A.细胞分化发生在生物体的整个生命过程中
B.生物体内含各种不同的细胞和组织是细胞分化的结果
C.细胞分化是一种持久性的变化
D.通过细胞分化，使细胞的数量和种类越来越多
2.如图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图，图中甲、乙、丙、丁、戊为各个时期的细胞，a、b表示细胞所进行的生理过程。下列叙述正确的是（ ）
①a过程是有丝分裂，b过程是细胞分化 ②乙和丙的染色体数目不同 ③丁与戊因遗传物质不同而发生分化 ④甲、丁、戊中的蛋白质不完全相同
A.①② B.①④
C.③④ D.②③④
3.（多选）如表列举出人体不同细胞内所表达基因的数目，下列相关叙述错误的是（ ）
细胞种类 所表达基因的数目
眼细胞 1 932
唾液腺细胞 186
皮肤细胞 3 043
甲状腺细胞 2 381
血细胞 23 505
心脏细胞 9 400
A.细胞内表达基因的多少与细胞内所含基因的多少呈正相关
B.人体内不同细胞的功能有差异，根本原因是遗传信息的执行情况不同
C.唾液腺细胞内表达的基因有唾液淀粉酶基因和胰岛素基因等
D.血细胞内所表达基因的数目最多，说明该细胞的分化程度最低
知识点（二） 细胞的全能性
1.细胞全能性的概念
细胞分裂和分化后，仍然具有产生完整有机体或 的潜能和特性。
2.植物细胞的全能性
（1）概念： 的植物细胞仍然具有发育成 的能力，即植物细胞具有全能性。
（2）实例：植物的组织块发育成完整的新植株
①植物组织培养过程
②结论：高度分化的 仍然具有全能性。
3.动物细胞核的全能性
（1）实例
①美洲爪蟾的核移植
②克隆羊多莉
（2）结论：高等动物已分化的体细胞的细胞核仍然保持着 的遗传物质，是具有全能性的。
（3）与植物细胞相比，由单个高度分化的动物体细胞培育成新个体的过程更具有 性。
4.判断下列相关表述的正误
（1）植物组织培养说明高度分化的植物细胞具有全能性。（ ）
（2）人体内所有活细胞均具有全能性。（ ）
（3）一般来说，细胞的分化程度越高，全能性越低。（ ）
（4）卵细胞与受精卵一样，都是未分化细胞，全能性很高。（ ）
探讨 分析植物组织培养与核移植过程，提高理解能力
1.分析材料，回答下列问题。
材料1：如图是1958年美国科学家斯图尔德以一小块胡萝卜韧皮部的一些组织块为材料，培育出能开花结果的胡萝卜植株的实验过程。
材料2：下图是美洲爪蟾的小肠上皮细胞核移植过程。
（1）材料1培养过程说明，植物细胞具有 ，然而在原植物体上并未表现出该特性，而是分化成了不同的组织和器官，这说明
。
（2）材料1中试管里的培养液应该含有哪些物质？
（3）材料2克隆蝌蚪的诞生能否说明已分化的动物细胞具有全能性？并说明理由。
（4）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。
（5）分析两个实例，请你说明已经分化的细胞具有全能性的原因是什么？
2.探讨下列实例是否体现细胞的全能性？并说明理由。
（1）诱导胚胎干细胞发育成特定的组织或器官。
（2）在蜂群中，未受精的卵发育成雄蜂。
1.（多选）（2024·江苏盐城射阳一中月考）下列有关细胞全能性的叙述，错误的是（ ）
A.植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因
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.植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因不同
D.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
2.下列关于细胞分化和细胞全能性的叙述，正确的是（ ）
A.细胞分化过程中蛋白质种类和数量未发生改变
B.人体某细胞中存在纤维蛋白原基因说明已经发生分化
C.人体某细胞中存在血红蛋白说明已经发生细胞分化
D.随细胞分化的进行，细胞的全能性降低并最终丧失
3.（2024·江苏扬州月考）下列关于细胞全能性的叙述，正确的是（ ）
A.利用离体的植物组织、细胞培育花卉，所依据的原理是细胞具有全能性
B.蜥蜴受攻击断尾后重新长出尾部，体现了细胞的全能性
C.小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞，体现了细胞的全能性
D.细胞全能性的根本原因是基因的全部表达
4.（多选）下列关于细胞全能性的叙述，错误的是（ ）
A.克隆猴“中中”和“华华”的诞生说明动物细胞核具有全能性
B.生物体内的细胞没有表现出全能性的原因是分化中丢失了大量基因
C.将洋葱根尖细胞培养成完整植株说明已分化的植物细胞具有全能性
D.人体胚胎干细胞的全能性比造血干细胞的全能性低
方法技巧
“三看法”巧判细胞的全能性
第1课时 细胞分化和细胞全能性
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1. 个体发育 细胞 形态结构 生理功能 持久性 分化后 类型 组织和器官 多细胞 ⑩个体发育 效率
2.（1）× 提示：已分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
（2）× 提示：分化程度高的细胞，一般无法再继续分化成其他细胞，分化程度低的细胞如造血干细胞，可继续分化为各种血细胞。
（3）√
（4）× 提示：同一个生物体内骨髓干细胞与胰岛细胞的遗传信息相同。
（5）√
（5）× 提示：细胞分化发生在整个生命进程中。
互动探究
（1）提示：核DNA相同。因为三种细胞都是由同一个受精卵通过有丝分裂形成的，含有相同的核遗传物质。
（2）提示：蛋白质不完全相同。不同细胞中遗传信息相同，但合成的蛋白质不完全相同，由此说明细胞分化的实质是细胞中遗传信息的表达情况不同。
（3）提示：①表示细胞分裂；②③表示细胞分化。
（4）提示：正常情况下，细胞b不能再恢复成细胞a，说明细胞分化具有不可逆性。细胞b也不能转变成细胞c或其他组织细胞，说明细胞分化具有稳定性。
学以致用
1.D 细胞分化的结果是生成不同的细胞，增加细胞的类型，而细胞分裂会增加细胞数量，D错误。
2.B 分析题图可知，该过程是细胞的有丝分裂及分化过程。经有丝分裂得到的乙、丙两个细胞的染色体数目相同，经分化得到的丁、戊两种细胞遗传物质相同；由于细胞中遗传信息的表达情况不同，甲、丁、戊中的蛋白质不完全相同。
3.ACD 同一个体中所有的体细胞都是由同一个受精卵经细胞分裂、分化而来的，都含有相同的遗传物质（基因），A错误；遗传信息的执行情况不同导致细胞表现出不同的功能，B正确；唾液腺细胞内的胰岛素基因不能表达，C错误；细胞内表达基因数目的多少与细胞分化程度没有太大关联，D错误。
知识点（二）
自主学习
1.分化成其他各种细胞
2.（1）高度分化 完整植株 （2）①无机盐和糖类 ②植物细胞
3.（1）①核 去核的未受精 成体 （2）全套 （3）复杂
4.（1）√
（2）× 提示：人体内成熟红细胞没有遗传物质，不具有全能性。
（3）√
（4）× 提示：卵细胞是分化的细胞。
互动探究
1.（1）全能性 植物细胞全能性的表达需要在离体条件下并需要一定的外界条件
（2）提示：植物激素、无机盐和糖类等物质。
（3）提示：不能。克隆蝌蚪的形成不是由体细胞直接培育而来，不能说明动物细胞具有全能性，只能说明动物细胞核具有全能性。
（4）细胞质
（5）提示：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。
2.（1）提示：否，只形成了特定组织器官，未形成完整个体或分化成其他各种细胞。
（2）提示：是，未受精的卵是高度分化的细胞，且形成了新个体。
学以致用
1.ACD 植物体中，体细胞和生殖细胞都具有发育成完整个体所必需的全套基因，如花药离体培养也可发育为完整植株，A错误；高度分化的植物细胞在体细胞中全能性表达受抑制，只有处于离体状态时才有可能表现出全能性，B正确；植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是基因的选择性表达，而不是所含基因不同，C错误；玉米种子不是一个细胞，紫色糯性玉米种子培育成植株，这属于植物的自然生长过程，不能反映植物种子具有全能性，D错误。
2.C 细胞分化是基因选择性表达的结果，故细胞分化过程中蛋白质种类和数量会发生改变，A错误；同一个体的所有细胞都是由受精卵经有丝分裂而来的，含有相同的遗传物质，人体所有的细胞中都存在纤维蛋白原基因，B错误；只有红细胞才能合成血红蛋白，存在血红蛋白说明细胞已经分化，C正确；随细胞分化的进行，细胞的全能性降低，但没有丧失，D错误。
3.A 利用离体的植物组织、细胞培育花卉，所依据的原理是细胞具有全能性，因为组织细胞中含有本物种全套的遗传物质，A正确；蜥蜴受攻击断尾后重新长出尾部，并没有形成完整的个体，没有体现全能性，B错误；小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞，是细胞增殖、分化过程，没有体现细胞的全能性，C错误；细胞全能性的根本原因是细胞中含有全套的遗传物质，D错误。
4.BD 生物体内的细胞没有表现出全能性是因为遗传信息的执行情况不同，在生物体内所有的细胞都是由同一个受精卵分裂分化而来，其中所含的核遗传物质相同，B错误；一般来说，分化程度越高，细胞全能性越低，所以人体胚胎干细胞的全能性比造血干细胞的全能性高，D错误。
5 / 5(共72张PPT)
第1课时 细胞分化和细胞全能性
导学 聚焦 1.说出细胞分化的概念，理解细胞分化的特点及意义。
2.举例说明细胞的全能性
核心要点·巧突破
01
课时训练·提素能
02
目录
CONTENTS
核心要点·巧突破
01
精准出击 高效学习
知识点（一） 细胞分化
1. 细胞分化
2. 判断下列相关表述的正误
（1）已分化的细胞都能进一步分化成其他细胞。 （ × ）
提示：已分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
（2）生物体内的所有细胞都要发生细胞分化。 （ × ）
提示：分化程度高的细胞，一般无法再继续分化成其他细
胞，分化程度低的细胞如造血干细胞，可继续分化为各种血
细胞。
（3）细胞分化使细胞趋向专门化，提高了机体生命活动的效率。
（ √ ）
×
×
√
（4）同一个体内骨髓干细胞与胰岛细胞的遗传信息不同，遗传信
息的执行情况也不同。 （ × ）
提示：同一个生物体内骨髓干细胞与胰岛细胞的遗传信息
相同。
（5）细胞分化一般是不可逆的。 （ √ ）
（6）细胞分化只发生于个体发育的胚胎时期。 （ × ）
提示：细胞分化发生在整个生命进程中。
×
√
×
探讨 分析细胞分化的原理，提高理解能力
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和蛋白质进行了检测，结果如表。如图表示细胞a
形成细胞b和c的过程。
项目 细胞总DNA 蛋白质 卵清蛋 白基因 β-珠蛋 白基因 胰岛素 基因 卵清 蛋白 β-珠 蛋白 胰岛素
输卵管 细胞 ＋ ＋ ＋ ＋ － －
红细胞 ＋ ＋ ＋ － ＋ －
胰岛B 细胞 ＋ ＋ ＋ － － ＋
注：“＋”表示检测发现相应的分子，“－”表示检测未发现相应的分
子。
（1）表中三种细胞的核DNA相同吗？为什么？
提示：核DNA相同。因为三种细胞都是由同一个受精卵通过有
丝分裂形成的，含有相同的核遗传物质。
（2）表中三种细胞的蛋白质相同吗？综合上述分析，你能得出什么
结论，说明细胞分化的实质是什么？
提示：蛋白质不完全相同。不同细胞中遗传信息相同，但合成
的蛋白质不完全相同，由此说明细胞分化的实质是细胞中遗传
信息的表达情况不同。
（3）图中①②③分别表示什么过程？
提示：①表示细胞分裂；②③表示细胞分化。
（4）正常情况下，细胞b还能恢复成细胞a以及转变成细胞c或其他组
织细胞吗？这分别说明细胞分化具有什么特点？
提示：正常情况下，细胞b不能再恢复成细胞a，说明细胞分化
具有不可逆性。细胞b也不能转变成细胞c或其他组织细胞，说
明细胞分化具有稳定性。
1. 细胞分化的机制
（1）不同细胞中基因“表达情况”不同，即基因“选择性表达”，如胰
岛B细胞中胰岛素基因表达，抗体基因关闭，而浆细胞则与之
相反。
（2）管家基因和奢侈基因
①管家基因：所有细胞均表达的一类基因，其表达产物是
维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水
解酶基因。
②奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物
赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素
基因。
2. 细胞分化的“变”与“不变”
1. 下列有关细胞分化的叙述，不正确的是（ ）
A. 细胞分化发生在生物体的整个生命过程中
B. 生物体内含各种不同的细胞和组织是细胞分化的结果
C. 细胞分化是一种持久性的变化
D. 通过细胞分化，使细胞的数量和种类越来越多
解析： 细胞分化的结果是生成不同的细胞，增加细胞的类型，
而细胞分裂会增加细胞数量，D错误。
2. 如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
甲、乙、丙、丁、戊为各个时期的细胞，a、b表示细胞所进行的生
理过程。下列叙述正确的是（ ）
①a过程是有丝分裂，b过程是细胞分化 ②乙和丙的染色体数目不
同 ③丁与戊因遗传物质不同而发生分化 ④甲、丁、戊中的蛋白
质不完全相同
A. ①② B. ①④
C. ③④ D. ②③④
解析： 分析题图可知，该过程是细胞的有丝分裂及分化过程。
经有丝分裂得到的乙、丙两个细胞的染色体数目相同，经分化得到
的丁、戊两种细胞遗传物质相同；由于细胞中遗传信息的表达情况
不同，甲、丁、戊中的蛋白质不完全相同。
3. （多选）如表列举出人体不同细胞内所表达基因的数目，下列相关
叙述错误的是（ ）
细胞种类 所表达基因的数目
眼细胞 1 932
唾液腺细胞 186
皮肤细胞 3 043
甲状腺细胞 2 381
血细胞 23 505
心脏细胞 9 400
A. 细胞内表达基因的多少与细胞内所含基因的多少呈正相关
B. 人体内不同细胞的功能有差异，根本原因是遗传信息的执行情况不
同
C. 唾液腺细胞内表达的基因有唾液淀粉酶基因和胰岛素基因等
D. 血细胞内所表达基因的数目最多，说明该细胞的分化程度最低
解析： 同一个体中所有的体细胞都是由同一个受精卵经细胞
分裂、分化而来的，都含有相同的遗传物质（基因），A错误；遗
传信息的执行情况不同导致细胞表现出不同的功能，B正确；唾液
腺细胞内的胰岛素基因不能表达，C错误；细胞内表达基因数目的
多少与细胞分化程度没有太大关联，D错误。
知识点（二） 细胞的全能性
1. 细胞全能性的概念
细胞分裂和分化后，仍然具有产生完整有机体或
的潜能和特性。
分化成其他各种
细胞
2. 植物细胞的全能性
（1）概念： 的植物细胞仍然具有发育成
的能力，即植物细胞具有全能性。
（2）实例：植物的组织块发育成完整的新植株
①植物组织培养过程
②结论：高度分化的 仍然具有全能性。
高度分化
完整植
株
植物细胞
3. 动物细胞核的全能性
（1）实例
①美洲爪蟾的核移植
②克隆羊多莉
（2）结论：高等动物已分化的体细胞的细胞核仍然保持着
的遗传物质，是具有全能性的。
（3）与植物细胞相比，由单个高度分化的动物体细胞培育成新个
体的过程更具有 性。
全
套
复杂
4. 判断下列相关表述的正误
（1）植物组织培养说明高度分化的植物细胞具有全能性。
（ √ ）
（2）人体内所有活细胞均具有全能性。 （ × ）
提示：人体内成熟红细胞没有遗传物质，不具有全能性。
（3）一般来说，细胞的分化程度越高，全能性越低。 （ √ ）
（4）卵细胞与受精卵一样，都是未分化细胞，全能性很高。
（ × ）
提示：卵细胞是分化的细胞。
√
×
√
×
探讨 分析植物组织培养与核移植过程，提高理解能力
1. 分析材料，回答下列问题。
材料1：如图是1958年美国科学家斯图尔德以一小块胡萝卜韧皮
部的一些组织块为材料，培育出能开花结果的胡萝卜植株的实
验过程。
材料2：下图是美洲爪蟾的小肠上皮细胞核移植过程。
（1）材料1培养过程说明，植物细胞具有 ，然而在原植
物体上并未表现出该特性，而是分化成了不同的组织和器
官，这说明
。
（2）材料1中试管里的培养液应该含有哪些物质？
提示：植物激素、无机盐和糖类等物质。
全能性
植物细胞全能性的表达需要在离体条件下并需
要一定的外界条件
（3）材料2克隆蝌蚪的诞生能否说明已分化的动物细胞具有全能
性？并说明理由。
提示：不能。克隆蝌蚪的形成不是由体细胞直接培育而来，
不能说明动物细胞具有全能性，只能说明动物细胞核具有全
能性。
（4）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。
细胞质
（5）分析两个实例，请你说明已经分化的细胞具有全能性的原因
是什么？
提示：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。
2. 探讨下列实例是否体现细胞的全能性？并说明理由。
（1）诱导胚胎干细胞发育成特定的组织或器官。
提示：否，只形成了特定组织器官，未形成完整个体或分化
成其他各种细胞。
（2）在蜂群中，未受精的卵发育成雄蜂。
提示：是，未受精的卵是高度分化的细胞，且形成了新个
体。
1. （多选）（2024·江苏盐城射阳一中月考）下列有关细胞全能性的叙
述，错误的是（ ）
A. 植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因
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. 植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因不同
D. 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
解析： 植物体中，体细胞和生殖细胞都具有发育成完整个体
所必需的全套基因，如花药离体培养也可发育为完整植株，A错
误；高度分化的植物细胞在体细胞中全能性表达受抑制，只有处于
离体状态时才有可能表现出全能性，B正确；植物体内某些体细胞
没有表现出全能性，其原因是基因的选择性表达，而不是所含基因
不同，C错误；玉米种子不是一个细胞，紫色糯性玉米种子培育成
植株，这属于植物的自然生长过程，不能反映植物种子具有全能
性，D错误。
2. 下列关于细胞分化和细胞全能性的叙述，正确的是（ ）
A. 细胞分化过程中蛋白质种类和数量未发生改变
B. 人体某细胞中存在纤维蛋白原基因说明已经发生分化
C. 人体某细胞中存在血红蛋白说明已经发生细胞分化
D. 随细胞分化的进行，细胞的全能性降低并最终丧失
解析： 细胞分化是基因选择性表达的结果，故细胞分化过程中
蛋白质种类和数量会发生改变，A错误；同一个体的所有细胞都是
由受精卵经有丝分裂而来的，含有相同的遗传物质，人体所有的细
胞中都存在纤维蛋白原基因，B错误；只有红细胞才能合成血红蛋
白，存在血红蛋白说明细胞已经分化，C正确；随细胞分化的进
行，细胞的全能性降低，但没有丧失，D错误。
3. （2024·江苏扬州月考）下列关于细胞全能性的叙述，正确的是
（ ）
A. 利用离体的植物组织、细胞培育花卉，所依据的原理是细胞具有全
能性
B. 蜥蜴受攻击断尾后重新长出尾部，体现了细胞的全能性
C. 小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞，体现了细胞的全能性
D. 细胞全能性的根本原因是基因的全部表达
解析： 利用离体的植物组织、细胞培育花卉，所依据的原理是
细胞具有全能性，因为组织细胞中含有本物种全套的遗传物质，A
正确；蜥蜴受攻击断尾后重新长出尾部，并没有形成完整的个体，
没有体现全能性，B错误；小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞，
是细胞增殖、分化过程，没有体现细胞的全能性，C错误；细胞全
能性的根本原因是细胞中含有全套的遗传物质，D错误。
4. （多选）下列关于细胞全能性的叙述，错误的是（ ）
A. 克隆猴“中中”和“华华”的诞生说明动物细胞核具有全能性
B. 生物体内的细胞没有表现出全能性的原因是分化中丢失了大量基因
C. 将洋葱根尖细胞培养成完整植株说明已分化的植物细胞具有全能性
D. 人体胚胎干细胞的全能性比造血干细胞的全能性低
解析： 生物体内的细胞没有表现出全能性是因为遗传信息的执
行情况不同，在生物体内所有的细胞都是由同一个受精卵分裂分化
而来，其中所含的核遗传物质相同，B错误；一般来说，分化程度
越高，细胞全能性越低，所以人体胚胎干细胞的全能性比造血干细
胞的全能性高，D错误。
方法技巧
“三看法”巧判细胞的全能性
课时训练·提素能
02
分级练习 巩固提升
知识点一 细胞分化
1. 下列关于细胞分化的叙述，错误的是（ ）
A. 在个体发育的过程中，细胞分化能增加细胞的类型
B. 细胞分化使细胞在形态结构和生理功能上发生稳定性差异
C. 细胞分化是生物体发育的基础且贯穿整个生命进程
D. 细胞分化使各种细胞的遗传物质发生改变
解析：细胞分化不会使各种细胞的遗传物质发生改变，D错误。
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2. （2024·江苏泰州月考）下列能说明某细胞已经发生分化的是
（ ）
A. 进行ATP的合成
B. 进行蛋白质的合成
C. 存在血红蛋白
D. 进行细胞呼吸
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解析： ATP是细胞内绝大多数生命活动能够直接利用的能源物
质，所有细胞内都可以进行ATP的合成，与细胞是否发生分化无
关，A不符合题意；几乎所有细胞都能进行蛋白质的合成和细胞呼
吸，与细胞是否发生分化无关，B、D不符合题意。
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3. （2023·江苏连云港月考）将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，基因表达情况不同
B. “胰岛样”细胞与胰岛B细胞基因组成不同，基因表达情况相同
C. 骨髓干细胞与“胰岛样”细胞基因组成相同，基因表达情况也相同
D. 骨髓干细胞与胰岛B细胞的基因组成相同，基因表达情况不同
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解析： “胰岛样”细胞由骨髓干细胞分化形成，二者基因组成相
同，基因表达情况不同，A、C错误；“胰岛样”细胞与胰岛B细胞基
因组成相同，基因表达情况也相同，B错误；骨髓干细胞和胰岛B细
胞是同一个体的不同类型细胞，核基因组成相同，存在基因的选择
性表达，表达情况不同，D正确。
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4. 如图表示同一个体的5种细胞中5种基因的表达情况，下列分析错误
的是（ ）
A. 此图能说明细胞分化的实质
B. 基因B在5种细胞中均可能控制合成蛋白质
C. 细胞中形态或功能差异最大的是细胞2和4
D. 一般来说，这5种细胞的核遗传物质相同
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解析： 由题图可知，同一个体的5种细胞中基因表达的情况有差
异，说明基因在不同细胞中选择性表达，体现了细胞分化的实质，
A正确；5种细胞中都有基因B表达，说明在这5种细胞中基因B均可
能控制合成蛋白质，B正确；细胞2和4中表达的基因有2种不同，而
3和4中表达的基因有4种不同，故细胞3和4的形态或功能差异最
大，C错误；5种细胞均来源于同一个受精卵，故它们细胞核中的遗
传物质通常完全相同，D正确。
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5. 下图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请据图回答下列
问题：
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（1）在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因
的结果。
解析：细胞分化是基因选择性表达的结果。
（2）某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治疗
的目的。骨髓移植的实质是将上图中的 细胞移植到患
者体内。
解析：骨髓是人体的造血组织，存在造血干细胞，骨髓
移植的实质是将题图中的造血干细胞移植到患者体内。
选
择性表达
造血干
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（3）若要克隆某哺乳动物，从理论上分析，成熟的红细胞、白细
胞、皮肤细胞、神经细胞中不能选为供核细胞的是
，其原因是 。
解析：克隆某种哺乳动物需要供体提供细胞核，而成熟的红细胞没有细胞核，所以不能作为供体。
成熟的红
细胞
成熟的红细胞中无细胞核
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知识点二 细胞的全能性
6. （2024·江苏连云港月考）下列实例可以说明细胞具有全能性的是
（ ）
A. 骨髓造血干细胞分裂、分化成各种血细胞
B. 皮肤被划破后，伤口重新愈合
C. 蜥蜴受攻击断尾后重新长出尾部
D. 胡萝卜韧皮部细胞经离体培养产生完整植株
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解析： “骨髓造血干细胞分裂、分化成各种血细胞”“皮肤被划破
后，伤口重新愈合”“蜥蜴受攻击断尾后重新长出尾部”都没有形成完
整个体或分化成其他各种细胞，不能说明细胞具有全能性，A、B、
C错误；“胡萝卜韧皮部细胞经离体培养产生完整植株”说明胡萝卜
韧皮部细胞经植物组织培养可发育为完整个体，能说明细胞具有全
能性，D正确。
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7. 2017年底，我国科学家成功培育出世界首例体细胞克隆猴“中中”和
“华华”。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 克隆猴是通过细胞核移植技术实现的
B. 克隆猴的性状表现与供体猴基本相同
C. 克隆猴的成功说明体细胞具有全能性
D. 该技术有望增加濒危动物的存活数量
解析： 克隆猴的成功说明动物体细胞的细胞核具有全能性，
C错误。
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8. （2024·江苏徐州新沂一中月考）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，科研人员则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，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. 在胚胎干细胞分化为尾巴的过程中细胞中的遗传物质发生了改变
B. 该研究说明胚胎干细胞具有尾巴再生所需要的全套遗传物质
C. 肌细胞的分化程度高于受精卵，而全能性低于受精卵
D. 该研究可以为人类治疗难以愈合的伤口提供新途径
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解析： 细胞分化的实质是基因的选择性表达，但是遗传物质不
发生改变，A错误；胚胎干细胞具有尾巴再生所需要的全套遗传物
质，已分化的细胞中含有本物种生长发育所需的全套遗传物质是细
胞具有全能性的原因，B正确；肌细胞是高度分化的体细胞，受精
卵是未分化的细胞，肌细胞分化程度高于受精卵，全能性低于受精
卵，C正确；壁虎自然再生出来的尾巴“只是一堆由脂肪、肌肉和皮
肤组成的同心管”，科学家利用胚胎干细胞帮助壁虎再生出了更“完
美”的尾巴，这为人类治疗难以愈合的伤口提供了新途径，D正确。
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9. （2024·江苏镇江月考）研究人员给中风小鼠脑内移植神经干细胞并
注射了3K3A-APC化合物，一个月后对小鼠进行测试，发现神经干
细胞发育成的神经细胞数量增多，小鼠的运动和感觉功能明显恢
复。下列对此研究的分析，正确的是（ ）
A. 大多数神经干细胞的染色体数目是神经细胞的两倍
B. 神经干细胞发育为功能正常的神经细胞体现了细胞的全能性
C. 植入神经干细胞的数量和注射3K3A-APC化合物的浓度是该实验的
自变量
D. 神经干细胞发育为神经细胞的过程中，细胞质膜上的蛋白质种类、
数量发生了稳定性改变
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解析： 大多数神经干细胞处在分裂间期，而分裂间期细胞中染
色体数目与神经细胞相等，A错误；神经干细胞发育成功能正常的
神经细胞，并没有发育成完整的个体或分化成其他各种细胞，因此
不能体现细胞的全能性，B错误；植入神经干细胞的数量和注射
3K3A-APC化合物的浓度是该实验的无关变量，自变量为是否移植
神经干细胞和是否注射3K3A-APC化合物，C错误；神经干细胞发育
为神经细胞的过程是细胞分化的过程，该过程中细胞质膜上的蛋白
质种类、数量发生了稳定性改变，D正确。
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10. （2024·江苏苏州宝应一中月考）下列实验中能体现细胞全能性的
有（ ）
①玉米花粉粒培育出植株 ②转入某蛋白基因的向日葵细胞培育
出植株 ③烧伤病人的健康细胞培育出皮肤 ④植物用种子繁殖
后代 ⑤用胡萝卜单个细胞培养成可育的植株
A. ①②⑤ B. ②③④
C. ②③④⑤ D. ①②③④⑤
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解析： 玉米花粉粒培育出植株，是将精子培育成个体，这体现
了细胞的全能性，①正确；植物细胞（向日葵细胞）培育出植
株，这体现了植物细胞具有全能性，②正确；烧伤病人的健康细
胞虽然培养出了皮肤，但没有形成完整个体，也没有分化成其他
各种细胞，因此不能说明细胞具有全能性，③错误；植物用种子
繁殖后代，是正常发育，不能说明细胞具有全能性，④错误；单
个胡萝卜细胞培养成可育的植株，这体现了植物细胞具有全能
性，⑤正确，A正确。
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11. （多选）（2023·江苏苏州期末）某实验室做了如图所示的实验研
究，下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 肝细胞、神经细胞、上皮细胞中所含遗传物质相同
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
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解析： 诱导干细胞的全能性比纤维母细胞高，B错误；过程
b是诱导干细胞进行细胞分化的过程，细胞在形态结构和生理功能
上发生稳定性差异，遗传物质没有发生改变，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，不具有细胞周期，D错误。
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12. （多选）（2024·江苏连云港灌云一中月考）肌卫星细胞是骨骼肌
中除肌细胞外的一种干细胞。力量训练时肌细胞受损会激活肌卫
星细胞进行增殖分化，产生新的肌细胞与现有的肌细胞融合来修
复肌肉损伤。下列叙述错误的（ ）
A. 肌细胞和肌卫星细胞的细胞核都具有全能性
B. 力量训练造成的肌细胞损伤会使肌肉萎缩，危害人体健康
C. 肌细胞与肌卫星细胞的功能不同是因为它们含有的基因不同
D. 肌卫星细胞可进行增殖分化产生新的肌细胞，体现了细胞的全能性
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解析： 已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性，由此可
知，肌细胞和肌卫星细胞的细胞核都具有全能性，A正确；力量训
练造成的肌细胞损伤，会激活肌卫星细胞进行增殖分化，产生新
的肌细胞与现有的肌细胞融合来修复肌肉损伤，B错误；肌卫星细
胞进行增殖分化可产生新的肌细胞，肌卫星细胞与肌细胞基因组
成相同，基因表达的情况不相同，C错误；肌卫星细胞可进行增殖
分化产生新的肌细胞，没有形成完整个体或分化成其他各种细
胞，不能体现细胞的全能性，D错误。
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13. （2024·江苏盐城阜宁一中月考）iPS细胞是将某些基因导入成纤维
细胞中诱导而成，让普通体细胞“初始化”，从而具有干细胞功能。
（1）与成纤维细胞相比，iPS细胞分化程度更 ，具有更高的分
化潜能。
（2）科学家对人类iPS细胞定向诱导再分化成胰岛细胞、肝细
胞、心肌细胞等在 上发生稳定性
差异的多种细胞，为解决当前器官移植面临的诸多问题带
来了希望。
低
形态、结构和生理功能
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（3）2019年科学家实施了首例iPS细胞的器官移植手术。利用患者
自身成纤维细胞获得的iPS细胞进行定向诱导，制作出一层
0.5毫米厚的“眼角膜”细胞薄膜，进行移植并获得成功。下表
是在定向诱导培养细胞过程中，成纤维细胞、iPS细胞和角膜
细胞的三种基因（ FSP -1、 SOX -2、K12）及其控制合成的蛋
白质的情况。
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FSP -1 SOX -2 K12 基因 蛋白质 基因 蛋白质 基因 蛋白质
成纤维细胞 ＋ ＋ ＋ － ＋ －
iPS细胞 ＋ － ＋ ＋ ＋ －
角膜细胞 ＋ － ＋ － ＋ ＋
注：“＋”代表有，“－”代表无。
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①根据上表信息填写上述三种基因开启/关闭的情况，完
成填空。
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②有人提出假设：细胞分化是由遗传物质（基因）丢失造成
的。据表分析，该假设是否成立并解释原因：
。
③综上所述，细胞分化的根本原因是 。
不成立，三种
细胞中都存在 FSP -1、 SOX -2、K12基因
基因的选择性表达
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解析：①由表格可知，成纤维细胞的 FSP -1基因表达，而 SOX -2和K12基因不表达；iPS细胞的 FSP -1基因不表达，而 SOX -2基因表达，K12基因不表达，故成纤维细胞分化成iPS细胞需要开启 SOX -2基因，关闭 FSP -1基因。同理，iPS细胞分化成角膜细胞需要开启K12基因，关闭 SOX -2基因。②细胞分化是由于遗传物质（基因）丢失的假设不成立，由表格可知，成纤维细胞、iPS细胞和角膜细胞中都存在 FSP -1、 SOX -2、K12基因，遗传物质（基因）并未丢失。③综上所述，细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，即不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。
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