新人教版高中生物必修一精講與精練高分突破考點專題系列6.2 細胞的分化（解析版）

第六章細胞的生命歷程

6.2·細胞的分化

1細胞分化及其意義

(1)概念:在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代,在形態(tài)、結構和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。

(2)細胞分化程度

細胞分化程度越高,細胞分裂的能力就越低，高度分化的細胞往往不再發(fā)生分裂增殖。.

細胞分化程度比較;體細胞>干細胞>受精卵;所以細胞分裂能力大小是:體.細胞<干細胞<受精卵。

(3)特征:持久性相對穩(wěn)定性(不可逆性)普遍性、遺傳物質不變性。

(4)實質:同一生物體內各種細胞具有完全相同的遣傳信息,但不同的細胞中遣傳信息的執(zhí)行情況不同,從而形成了各種各樣的細胞,即細胞分化是基因選擇性表達的結果。

2細胞的全能性

(1)概念:已分化的細胞仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。

(2)細胞全能性大小

一般而言,細胞的分化程度越高，全能性越小。

受精卵>干細胞>體細胞;植物細胞>動物細胞;增殖細胞>停止增殖細胞。

(3)原因

動植物的體細胞一般是受精卵通過有絲分裂增殖而來，已分化的體細胞都有一套和受精卵相同的遺傳物質,這是體細胞具有全能性的根本原因。

(4)細胞全能性的表達

植物細胞表現(xiàn)全能性的條件:離體(必要條件)、提供營養(yǎng)物質(水、無機鹽、維生素、氨基酸等)、激素(細胞分裂素、生長素等)、其他適宜條件(溫度、pH、光照有無等)。

動物細胞全能性表達:高度分化的動物細胞其全能性受到限制，但其細胞核仍然保持全能性。

3.干細胞

(1)概念:具有分裂和分化能力的細胞。

(2)種類

全能干細胞:可分化成各種細胞，構成各種組織和器官，最終發(fā)育成完整個體,如胚胎干細胞。

多能干細胞:可發(fā)育形成一種器官的多種組織,但不能發(fā)育成完整個體,如造血干細胞。

專能干細胞:只能分化成某一奧型的細胞，如神經干細胞。

(3)應用:為器官移植提供思路，為癌癥、癩癇、糖尿病等疾病的根治帶來希望。

下列關于細胞分化的敘述錯誤的是（）A．哺乳動物的造血干細胞是未經分化的細胞B．細胞分化使細胞結構和功能發(fā)生改變C．高度分化的植物細胞仍具有發(fā)育成完整植株的能力D．已分化的動物細胞的細胞核具有全能性【答案】A【詳解】A、哺乳動物的造血干細胞是已經分化的細胞，只是分化程度不高，仍然具有分裂和分化能力，A錯誤；B、細胞分化使細胞結構和功能發(fā)生改變，使細胞趨向專門化，B正確；C、高度分化的植物細胞仍具有發(fā)育成完整植株的能力，具有全能性，C正確；D、已分化的動物細胞的細胞核具有全能性，例如克隆羊多利的產生體現(xiàn)了動物細胞核的全能性，D正確。故選A。如圖表示某一人體內的幾種正常細胞，這些細胞的（）

A．全能性相同B．細胞器的種類和數(shù)量相同C．基因相同D．mRNA的種類和數(shù)量相同【答案】C【詳解】A、圖中細胞分化程度不同，因此全能性大小不同，A錯誤；B、圖中細胞的功能各不相同，因此各細胞中細胞器的種類和數(shù)量不同，B錯誤；C、圖中細胞都是由同一個受精卵細胞分裂、分化而來的，含有相同的遺傳物質，C正確；D、圖中各細胞選擇性表達的基因不同，因此細胞中的mRNA的種類和數(shù)量有所區(qū)別，D錯誤。故選C。

1．細胞分裂、細胞生長以及細胞分化是重要的細胞活動，下列關于它們的說法，不正確的是（）A．只有完成DNA的復制才能完成細胞分裂，所以抑制癌細胞的DNA復制可以有效控制癌細胞增殖B．細胞分裂是細胞分化的基礎C．細胞分化使得細胞丟失了某些基因，所以經過分化后的細胞含有的蛋白質種類和數(shù)量不同D．細胞分裂和細胞生長是多細胞生物由小到大的主要原因【答案】C【詳解】A、只有完成DNA的復制才能完成細胞分裂，否則細胞將停留在間期，所以抑制癌細胞的DNA復制可以有效控制癌細胞增殖，A正確；B、細胞分裂是細胞分化的基礎，生物體的生長發(fā)育是細胞分裂、分化的結果，B正確；C、細胞分化使得細胞基因選擇性表達，所以經過分化后的細胞含有的蛋白質種類和數(shù)量不完全同，C錯誤；D、多細胞生物由小到大的主要原因：細胞分裂使得細胞數(shù)目增加，細胞生長使得細胞體積變大，D正確。故選C。2．植物體內不同組織和器官的形成屬于（）A．細胞分裂 B．細胞分化 C．細胞衰老 D．細胞凋亡【答案】B【詳解】細胞分化的結果使細胞的種類增多，功能趨于專門化，植物體內不同組織和器官的形成屬于細胞分化，B正確，ACD錯誤。故選B。3．下圖為人體內部分細胞分化過程示意圖。下列相關敘述錯誤的是（）A．紅細胞是通過無絲分裂產生的B．上述細胞中，胚胎干細胞的分化程度最低C．人體內神經干細胞分化成神經細胞的過程不可逆D．皮膚干細胞分化成皮膚細胞的過程中遺傳物質未改變【答案】A【詳解】A、人體紅細胞進行有絲分裂，蛙的紅細胞進行無絲分裂，A錯誤；B、上述細胞中，胚胎干細胞的分化程度最低，全能性最高，B正確：C、自然狀態(tài)下，細胞分化是不可逆的，因此人體內神經干細胞分化成神經細胞的過程不可逆，C正確；D、細胞分化的實質是基因的選擇性表達，皮膚干細胞分化成皮膚細胞的過程遺傳物質不發(fā)生改變，D正確。故選A。4．下列人體細胞中全能性最高的是（）A．胚胎干細胞 B．神經細胞 C．胰腺細胞 D．肌肉細胞【答案】A【詳解】細胞全能性大小的比較：受精卵＞全能干細胞（胚胎干細胞）＞多能干細胞（如造血干細胞）＞專能干細胞（如生發(fā)層細胞）＞生殖細胞（卵細胞、精子）＞體細胞，A正確，BCD錯誤。故選A。5．下列對細胞分化的敘述正確的是（）A．細胞分化是遺傳物質改變的結果B．細胞分化發(fā)生在從受精卵到胚胎形成的過程C．細胞分化從原腸胚后期開始至生命結束D．細胞分化是由細胞內的遺傳物質調控的【答案】D【詳解】A、細胞分化的實質是基因的選擇性表達，而細胞中的遺傳物質不發(fā)生改變，A錯誤；B、細胞分化發(fā)生在整個生命進程中，其中胚胎時期達到最大，B錯誤；C、細胞分化貫穿于整個生命歷程，在胚胎時期達到最大限度，高等哺乳動物胚胎發(fā)育中的細胞分化開始于囊胚期，終止于生命結束，C錯誤；D、細胞分化是基因的選擇性表達，由細胞內的遺傳物質調控的，D正確。故選D。6．在生物體的所有細胞中，全能性最低的是（）A．卵細胞 B．植物花粉C．葉肉細胞 D．神經細胞【答案】D【詳解】卵細胞和花粉是生殖細胞，葉肉細胞和神經細胞是體細胞，生殖細胞的全能性大于體細胞，葉肉細胞是植物細胞，神經細胞是動物細胞，植物細胞的全能性大于動物細胞，因此神經細胞的全能性最低，D正確。故選D。7．下列發(fā)生了細胞分化且能體現(xiàn)體細胞全能性的生物學過程是（）A．玉米種子萌發(fā)長成新植株B．小鼠骨髓造血干細胞形成各種血細胞C．小麥花粉經離體培養(yǎng)發(fā)育成單倍體植株D．菊花的葉細胞經組織培養(yǎng)發(fā)育成新植株【答案】D【詳解】A、玉米種子萌發(fā)長成新植株過程中發(fā)生了細胞分化，但沒有體現(xiàn)細胞的全能性，A錯誤；B、小鼠骨髓造血干細胞形成各種血細胞是細胞分化形成的，但該過程沒有體現(xiàn)細胞的全能性，B錯誤；C、小麥花粉是生殖細胞，發(fā)育成單倍體植株的過程中發(fā)生了細胞分化，同時也表現(xiàn)出了細胞的全能性，但沒有體現(xiàn)體細胞的全能性，C錯誤；D、菊花的葉細胞經組織培養(yǎng)發(fā)育成新植株過程中發(fā)生了細胞分化，該過程也體現(xiàn)了體細胞的全能性，D正確。故選D。8．下列人體細胞中全能性最高的是（）A．受精卵 B．胚胎干細胞C．造血干細胞 D．肌肉細胞【答案】A【詳解】題目選項中，分化程度從低到高依次是：受精卵、胚胎干細胞、造血干細胞、肌肉細胞，故全能性最高的是受精卵。故選A。9．對于細胞全能性的理解正確的是（）A．植物組織培養(yǎng)表明，高度分化植物細胞內仍有發(fā)育成完整植株的整套遺傳物質B．未脫離植株的幼葉，在適當?shù)那闆r下能表現(xiàn)出全能性C．植物組織培養(yǎng)會改變細胞內遺傳物質，培育出作物的新類型D．在體外保存和培養(yǎng)干細胞，使之形成組織或器官，這體現(xiàn)了動物細胞的全能性【答案】A【詳解】A、植物組織培養(yǎng)表明，高度分化的植物細胞內仍有發(fā)育成完整植株的整套遺傳物質，離體條件下可表現(xiàn)全能性，A正確；B、未脫離植株的幼葉不能表現(xiàn)出全能性，B錯誤；C、植物組織培養(yǎng)屬于無性繁殖，不會改變細胞內遺傳物質，C錯誤；D、在體外保存和培養(yǎng)干細胞，使之形成組織或器官，但沒有形成完整個體，因此不能體現(xiàn)動物細胞的全能性，D錯誤。故選A。10．下圖中甲、乙、丙、丁分別表示某人體內的幾種細胞，它們的形態(tài)結構和功能各不相同的根本原因是細胞中（）

A．DNA的結構不同B．基因的表達情況不同C．蛋白質種類和數(shù)量不同D．線粒體數(shù)量不同【答案】B【詳解】細胞分化后，由于基因的選擇性表達，細胞形態(tài)、結構和功能發(fā)生穩(wěn)定性差異，細胞分化的根本原因是基因的選擇性表達，B正確，ACD錯誤。故選B。1．下列有關說法正確的是（）A．無絲分裂過程不會出現(xiàn)DNA的復制和有關蛋白質的合成，而且也不會出現(xiàn)紡錘絲和紡錘體B．原癌基因與抑癌基因在正常人體細胞中不會表達，在患者細胞中才會表達C．原核生物可以進行無絲分裂，真核細胞可以進行有絲分裂D．細胞全能性是指已經分化的細胞所具有的發(fā)育成完整個體的潛能【答案】D【詳解】A、無絲分裂過程也會出現(xiàn)DNA的復制和有關蛋白質的合成，但不會出現(xiàn)紡錘絲和紡錘體，因此，被稱為無絲分裂，A錯誤；B、原癌基因與抑癌基因在正常人體細胞中也會表達，在癌變細胞中原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變而，B錯誤；C、原核生物進行二分裂，不進行無絲分裂，因為無絲分裂是真核細胞的分裂方式，真核細胞可以進行有絲分裂和無絲分裂，C錯誤；D、細胞全能性是指已經分化的細胞所具有的發(fā)育成完整個體的潛能，因為細胞中含有本物種全套的遺傳信息，D正確。故選D。2．如圖表示人體骨髓造血干細胞的生命歷程，下列相關敘述中錯誤的是（）A．a過程是細胞生長，該過程導致細胞與外界進行物質交換的效率降低B．b過程為細胞增殖，該增殖方式不可能是減數(shù)分裂C．c過程為細胞分化，其實質是基因的選擇性表達D．因為c過程導致細胞中某些基因丟失，所以三種血細胞的形態(tài)、結構和功能不同【答案】D【詳解】A、a過程導致細胞體積變大，所以為細胞生長，細胞體積變大后導致細胞的相對表面積減小，所以細胞與外界進行物質交換的效率降低，A正確；B、b過程導致細胞數(shù)目增加，所以為細胞增殖，由于是造血干細胞的細胞增殖，所以增殖方式不可能是減數(shù)分裂，B正確；C、c過程導致細胞種類發(fā)生改變，所以為細胞分化，細胞分化的實質是基因的選擇性表達，C正確；D、細胞分化過程中基因的數(shù)量保持不變，細胞形態(tài)、結構和功能不同是細胞內基因選擇性表達的結果，D錯誤。故選D。3．下列對細胞分化理解不正確的是（）A．具有分裂、分化能力的動物造血干細胞是未經分化的細胞B．根尖分生區(qū)細胞分裂后形成根冠細胞經歷了細胞分化過程C．細胞分化是受信號分子調控，基因進行選擇性表達的結果D．在分化方向不同的組織細胞中，也有一些mRNA是相同的【答案】A【詳解】A、具有分裂、分化能力的動物造血干細胞是已經分化的細胞，只是其分化程度較低，A錯誤；B、根尖分生區(qū)細胞分裂后經過分化形成根冠細胞，B正確；C、細胞分化的實質是基因選擇性表達，基因選擇性表達是受信號分子調控的，C正確；D、在分化方向不同的組織細胞中，也有一些mRNA是相同的，如細胞呼吸酶基因表達產生的mRNA幾乎存在于所有細胞中，D正確。故選A。4．下列實例能體現(xiàn)細胞全能性的是（）A．皮膚被劃破后，傷口重新愈合 B．蜥蜴受攻擊斷尾后重新長出尾部C．植物用種子繁殖后代 D．轉入貯存蛋白基因的向日葵細胞培育出植株【答案】D【詳解】A、皮膚被劃破后，傷口重新愈合，但沒有形成新的個體，因此不能體現(xiàn)細胞全能性，A錯誤；B、蜥蜴受攻擊斷尾后重新長出尾部，但沒有形成新個體，不能體現(xiàn)細胞全能性，B錯誤；C、種子萌發(fā)長成新植株屬于自然生長過程，不能體現(xiàn)細胞全能性，C錯誤；D、轉入貯存蛋白基因的向日葵細胞培育出植株，能體現(xiàn)細胞全能性，D正確。故選D。5．下列有關細胞全能性的說法不正確的是（）A．高度分化的植物細胞仍然具有全能性，未分化的動物細胞也有全能性B．細胞具有全能性的原因是細胞中含有發(fā)育成完整個體的全套遺傳物質C．胚胎干細胞可以分化形成各種類型的細胞，體現(xiàn)了其具有全能性D．油桃枝條嫁接到毛桃的主干上發(fā)育成油桃樹，體現(xiàn)植物細胞的全能性【答案】D【詳解】A、所謂全能性，是指高度分化的細胞仍具有發(fā)育成完整個體的潛能，高度分化的植物細胞仍然具有全能性，未分化的動物細胞也有全能性，高度分化的動物細胞的細胞核仍具有全能性，A正確；B、具有全能性的原因是細胞中含有發(fā)育成完整個體的全套遺傳物質，遺傳物質都來自同一個受精卵的有絲分裂，B正確；C、細胞全能性是指細胞經分裂和分化后，仍具有產生完整有機體或分化成其他各種細胞的潛能和特性細胞，胚胎干細胞可以分化形成各種類型的細胞，體現(xiàn)了其具有全能性，C正確；D、油桃枝條嫁接到毛桃的主干上發(fā)育成油桃樹，屬于無性生殖，沒有體現(xiàn)植物細胞的全能性，D錯誤。故選D。6．關于細胞全能性的理解，不正確的是（）A．種子萌發(fā)成幼苗體現(xiàn)了植物細胞的全能性B．細胞內含有個體發(fā)育所需的全部基因是細胞具有全能性的內在因素C．經植物組織培養(yǎng)得到的試管苗，是植物細胞在一定條件下表現(xiàn)全能性的結果D．受精卵在自然狀態(tài)下可發(fā)育為完整個體，因此全能性最高【答案】A【詳解】A、種子萌發(fā)成幼苗的過程屬于植物體正常的生長發(fā)育過程，起點是受精卵，沒有體現(xiàn)細胞的全能性，A錯誤；B、已分化的細胞內含有該物種個體發(fā)育所需的全部基因，是細胞具有全能性的內在因素，B正確；C、植物組織培養(yǎng)的理論基礎是植物細胞具有全能性，經植物組織培養(yǎng)得到的試管苗，是植物細胞在一定條件下表現(xiàn)全能性的結果，C正確；D、受精卵在自然狀態(tài)下可發(fā)育為完整個體，因此全能性最高，D正確。故選A。7．研究小組發(fā)現(xiàn)，將四個特定基因導入處于分化終端的體細胞（如成纖維細胞等）中，可誘導其形成具有胚胎干細胞樣分化潛能的誘導性多能干細胞（iPS細胞），再誘導可分化出人體特定細胞和組織。下列敘述錯誤的是（）A．iPS細胞的研究可解決異體組織或器官排斥難題B．iPS細胞與其誘導分化出的人體特定細胞的遺傳物質有差異C．將特定基因導入體細胞中可能會中斷原有基因的表達D．iPS細胞分化后一般會保持分化后的狀態(tài)直至細胞死亡【答案】B【詳解】A、據(jù)題意可知，可以用病人的體細胞進行此項技術處理，誘導其形成具有胚胎干細胞樣分化潛能的誘導性多能干細胞，進而分裂和分化，形成組織、器官，解決異體組織、器官排斥難題，A正確；B、iPS細胞與其誘導分化出的人體特定細胞的遺傳物質相同，B錯誤；C、將特定基因導入體細胞中可能會中斷原有基因的表達，從而誘導其形成具有胚胎干細胞樣分化潛能的誘導性多能干細胞（iPS細胞），C正確；D、細胞分化形成的細胞一般會保持分化后的狀態(tài)，直至死亡，D正確。故選B。如圖是某細胞增殖和分化的示意圖，據(jù)圖回答下列有關問題：8．圖1的甲過程表示___________。若a為植物細胞，d能在體外條件下培養(yǎng)成一個植物體，則說明d具有________，這是因為d中具有發(fā)育成該植物體的________。9．圖2是________（填“植物”或“動物”）細胞有絲分裂簡圖，該圖分裂先后順序依次是_________。（填字母）10．圖2作為一個細胞周期還缺少處于_______期的細胞簡圖，細胞分裂結束后，子細胞內含_____條染色體。11．圖2B表示細胞分裂______期。圖C表示細胞分裂_______期。12．圖2A中染色體數(shù)為________，染色單體數(shù)為___________。13．若要觀察細胞染色體形態(tài)和數(shù)目，應選擇________期細胞進行觀察。（填名稱）【答案】8．細胞增殖全能性全部遺傳物質9．植物B→C→A→D10．分裂間411．前中12．8013．中8．通過分析可知，圖1的甲過程表示細胞增殖。植物細胞→植物體，則說明d具有全能性。這是因為d中具有發(fā)育成該植物體的全部遺傳物質。9．圖3中的細胞含有細胞壁，不含中心體，說明是植物細胞有絲分裂簡圖，通過分析可知，該圖分裂先后順序依次是B→C→A→D。10．細胞周期包含分裂間期和分裂期，圖2作為一個細胞周期，則還缺少處于間期的細胞簡圖。根據(jù)圖C可知，該體細胞含有4條染色體，細胞分裂結束后，子細胞內含4條染色體。11．通過分析可知，圖2中B表示細胞分裂前期，C表示細胞分裂中期。12．圖3中A表示有絲分裂后期，著絲點分裂，染色體數(shù)加倍，為8條；染色單體數(shù)為0。13．若要觀察細胞染色體形態(tài)和數(shù)目，應選擇中期細胞進行觀察，這時染色體高度螺旋，染色體形態(tài)穩(wěn)定，數(shù)目清晰，是觀察染色體的最佳時期。14．圖甲是動植物細胞亞顯微結構模式圖；圖乙表示生物體內某些有機物的組成關系及其功能，其中C、D、E1、E2為小分子化合物，D的種類共有21種，E1含有脫氧核糖，E2含堿基尿嘧啶，F(xiàn)、G、H均為生物大分子化合物。請據(jù)圖回答：（1）甲圖中B細胞屬于_____________________（填“高等植物”或“低等植物”）細胞，因為該細胞中不具有_______________。（2）乙圖中的G從甲圖中的④通過_______________進入⑧，該結構的數(shù)目與細胞代謝強度呈________（填“正相關”“負相關”或“無關”）。（3）乙圖中各分子在人體胰島B細胞與神經細胞中可能不同的有_____________________（填字母），為研究細胞內各種細胞器成分及其功能，需用差速離心法將細胞器分離，分離前將動物細胞破裂的簡單方法為_________________。（4）研究發(fā)現(xiàn)，線粒體和葉綠體中都能各自獨立地合成一部分蛋白質，推測它們結構中必有的一種細胞器是［］_______________。（5）用圖甲中B細胞制作臨時裝片，將該裝片置于顯微鏡下為什么觀察不到染色體？_________________________________________?！敬鸢浮扛叩戎参镏行捏w核孔正相關G、H