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1、1第第 2 2 节节细胞的分化细胞的分化一、细胞分化及其意义一、细胞分化及其意义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_上发生稳定性差异的过程。2特点：细胞分化是一种_的变化，具有稳定性、不可逆性，是生物界中普遍存在的生命现象。3意义（1）细胞分化是生物_的基础。（2）细胞分化使多细胞生物体的细胞趋向专门化，有利于提高_的效率。4原因（实质）：不同的细胞中_的执行情况是不同的。二、细胞的全能性二、细胞的全能性1概念：已经分化的细胞，仍然具有_的潜能。2植物细胞的全能性（1）_的植物仍具有全能性。（2）应用：通过_的方法，快速繁殖花卉和蔬菜等作物，拯救珍稀_，还可以和_
2、相结合，培育作物新类型。3动物细胞的全能性（1）已经分化的动物体细胞的_仍有全能性。2（2）目前，不能将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体。4干细胞：动物和人体内仍保留着少数具有_和_的能力的细胞，如人的骨髓中的_能增殖分化产生红细胞、白细胞和血小板。一、1形态结构生理功能2持久性3（1）个体发育（2）各种生理功能4遗传信息二、1发育成完整个体2 （1）高度分化（2）植物组织培养濒危物种基因工程3 （1）细胞核4分裂分化造血干细胞一、细胞分化一、细胞分化1细胞分化的特点（1）持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度。（2）稳定性和不可逆转性：一般来讲，分化了的细胞将
3、一直保持分化之后的状态，直至死亡。2细胞分化的原因3（1）分化的基础：高等生物的发育是从一个受精卵开始的，通过有丝分裂形成多个细胞，每个细胞都应含有一套与受精卵完全相同的染色体，即携带有本物种的全部遗传信息。（2）分化的实质：细胞分化是基因选择性表达的结果，如图所示不同细胞中不同的基因的活性是有差别的。不同基因在不同时间不同条件下处于不同的活动状态，从而控制合成不同结构的蛋白质，进而形成特定形态结构和生理功能的细胞，即细胞分化。3细胞分化的结果：形成形态、结构和功能都有很大差异的组织和器官。4细胞分化的意义：（1）细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。（2）细胞分化使多细胞
4、生物体内的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。5细胞分裂与细胞分化的比较：项目细胞分裂细胞分化细胞变化细胞数量增多细胞形态、结构和生理功能发生稳定性差异，细胞种类增多发生时间发生在整个生命过程中意义在细胞的亲代和子代之间保持了遗传物质的稳定保证了生物体正常发育联系细胞分裂是细胞分化的基础，两者往往是相伴相随的，一般来说，分化程度越大，分裂能力越低41细胞分化是生物个体发育中普遍存在的生命现象，如图为胚胎干细胞的分化过程，下列分析合理的是A某些动物成熟的红细胞没有细胞核，也没有 DNA，说明细胞分化可能导致遗传物质发生改变B从分子水平看，细胞分化表示各种细胞内合成了不同的蛋白质C胚胎干
5、细胞、造血干细胞、白细胞的全能性依次提高D分化后的细胞一定会一直保持分化后的状态直到细胞死亡【参考答案】B二、细胞全能性二、细胞全能性1细胞全能性的概念：已分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能，叫做细胞的全能性。（1）全能性是一种潜在能力，一种发育成完整个体的潜在能力。因每一个细胞都具有本物种的全套遗传物质，所以从理论上讲每一个细胞都具有这种潜能，即全能性。5（2）由于细胞分化程度的不同，不同细胞的这种潜能表现难易程度不同。2植物细胞全能性和动物细胞全能性（1）高度分化的植物细胞具有全能性。高度分化的组织和细胞仍具有发育成完整植株的能力，也就是说仍具有全能性。植物细胞全能性表现的条件：离体
6、的情况下，在一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条件下，细胞才能表现其全能性。应用：利用植物组织培养技术，进行快速繁殖，拯救濒危物种，培育转基因植物等。（2）动物已分化的体细胞的细胞核具有全能性。例如，动物克隆技术。（3）动植物的体细胞一般是通过有丝分裂增殖而来的，已分化的体细胞都有一套和受精卵相同的遗传物质，这是体细胞具有全能性产生的原因。【特别提醒】细胞全能性是植物组织培养的理论基础。一般情况下，分化程度越高，全能性越低，二者呈负相关。同一生物体内细胞的全能性高低为：受精卵生殖细胞体细胞，增殖细胞不增殖细胞早期胚胎细胞和干细胞都具有明显的全能性。3不同细胞全能性的比较（1）受精卵（全能性最
7、高）卵细胞（具有较高的全能性）体细胞（全能性较低）（2）未分化或分化程度低的细胞分化程度高的体细胞。（3）植物细胞的全能性动物细胞。细胞分化和细胞全能性：细胞分化细胞全能性原因不同细胞中遗传信息的执行情况不同含有本物种全套遗传物质结果形成形态、结构、生理功能不同的细胞形成新的个体大小或高低比细胞分化程度有高低之分：体细胞生殖细胞 受精卵细胞全能性有大小之分：受精卵生殖细胞体细胞6较关系两者的遗传物质都不发生改变细胞分化程度越高，具有的全能性越小4干细胞（1）干细胞的定义：干细胞是一类尚未分化发育的细胞，能分化成个各种组织器官的原始细胞。机体内的各种细胞、组织和器官都是由干细胞分化发育而来的。即
8、干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。（2）干细胞的特点干细胞本身不是出于分化途径的终端干细胞能无限增殖分裂干细胞可连续分裂几代，也可在较长时间内出于静止状态2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胡萝卜根韧皮部细胞经植物组织培养发育成新植株C蜜蜂没有经过受精作用的卵细胞直接发育成雄峰D人骨髓中的造血干细胞形成各种血细胞【参考答案】B71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图中甲、乙、丙分别表示某人
9、体内的几种细胞，它们的形态、结构和功能各不相同的根本原因是A遗传信息的执行情况不同BDNA 的结构不同C遗传物质不同D线粒体结构不同3人体胰腺细胞的外分泌部分泌消化液，内分泌部（胰岛细胞）分泌激素，功能各不相同，它们所含核酸的特点是ADNA 和 RNA 均基本相同BDNA 和 RNA 均基本不同CDNA 基本相同，RNA 则不同DDNA 不同，RNA 则基本相同4下列对于细胞分化不同水平的分析，不正确的是A从细胞水平分析，细胞分化是细胞形态、结构和功能改变的结果B从细胞亚显微结构水平分析，细胞分化是细胞器的数目、形态、结构、功能及细胞质基质成分和功能改变的结果8C从蛋白质分子的角度分析，细胞分
10、化是由于蛋白质种类、数目、功能发生了改变，这是细胞分化的根本原因D从核酸分子的角度分析，细胞分化是基因选择性表达的结果5取同种生物的不同类型细胞，检测其基因表达，结果如图。图中所示细胞中功能最为近似的两个细胞是A1 与 6B2 与 3C2 与 6D4 与 56细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，下列叙述不正确的是老年人体内仍然存在着具有分裂和分化能力的细胞分化后的不同组织细胞其蛋白质种类完全不同细胞分化有利于提高多细胞生物各种生理功能的效率造血干细胞分化形成白细胞的过程是不可逆的从细胞水平分析，细胞分化是由于细胞形态、结构和功能改变的结果从细胞亚显微结构水平分析，细胞分化是由于细胞器的数目
11、、形态、结构、功能及细胞质基质成分和功能改变的结果从蛋白质分子的角度分析，细胞分化是蛋白质种类、数量、功能改变的结果从核酸分子的角度分析，细胞分化是由于基因选择性表达的结果ABCD7如图是某细胞增殖和分化的概念图，据图回答下列有关问题：9（1）图中 A 表示的是_过程，图中_（字母表示）过程表示的是细胞分化过程。（2）图中 b、c、d、e 所代表的细胞含有的遗传信息是否相同？_。（填“相同”或者“不相同”）（3）若 a 为植物细胞，而 d 能在体外条件下培养成一个植物体，则说明 d 具有_性。8人胰岛细胞能产生胰岛素，但不能产生血红蛋白。下列有关叙述正确的是A胰岛细胞中只含胰岛素基因B胰岛细胞
12、比受精卵中的基因要少C胰岛细胞中既含胰岛素基因，也含血红蛋白基因D胰岛细胞中含胰岛素基因和其他基因，不含血红蛋白基因9下表表示人体三种不同细胞中的基因存在及表达情况：基因存在情况基因表达情况甲乙丙丁甲乙丙丁幼嫩红细胞眼晶状体细胞神经细胞下列有关说法不正确的是A甲基因可能是控制血红蛋白合成的基因10B丁基因可能是控制呼吸酶合成的基因C三种细胞不同的根本原因是细胞中遗传信息不同D三种细胞都有甲、乙、丙、丁四种基因的根本原因是人体细胞都来源于同一个受精卵10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。请用性成熟的青蛙作实验材料，设计一个实验方案证明上述说法。（1）实
13、验的大体思路是：_。（2）根据上述思路设计的实验步骤如下：第一步，取正常的雄性青蛙的体细胞直接进行组织培养，观察能否形成完整的青蛙。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克隆，观察能否形成完整的青蛙。（3）实验结果及分析：_。（4）问题讨论：第四步若能克隆出小型青蛙，其性别应为_，主要性状应与_相同；上述实验能否说明细胞的分化受细胞质的影响?_。11 （2018 江苏卷，23）人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞（MSC） ，下图为 MSC 分裂、分化成多种组织细胞的示意图，下列叙述错误的是A组织细胞中的 DN
14、A 和 RNA 与 MSC 中的相同BMSC 不断增殖分化，所以比组织细胞更易衰老CMSC 中的基因都不能表达时，该细胞开始凋亡11D不同诱导因素使 MSC 分化形成不同类型的细胞12（2017江苏卷）下列关于人体细胞分化、衰老、凋亡与癌变的叙述，错误的是A细胞分裂能力随细胞分化程度的提高而减弱B衰老细胞中各种酶的活性显著降低C细胞凋亡有助于机体维持自身的稳定D癌细胞无接触抑制特征13 （2016 年新课标 II）在细胞的生命历程中，会出现分裂、分化等现象。下列叙述错误的是A细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献B哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞C细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果D通过组
15、织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株1【答案】D【解析】细胞分化是指在个体发育过程中，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，发生在生物体的整个生命过程中，是一种持久性的变化，A、C 正确，同一个体的各种细胞具有相同的遗传信息，在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息的执行情况不同，使各种细胞的形态结构和功能出现很大差异，这是细胞分化的结果，B 正确。通过细胞增殖，细胞数量才会增多，D 错误。2【答案】A【解析】同一生物体内的细胞形态结构和生理功能各不相同的根本原因是基因的选择性表达，即遗传信息的执行情况不同，A 正确；同一生物体内的细胞所含 DNA 的结构
16、都相同，均为双螺旋结构，B 错误；同一生物体内所有的体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂形成的，都含有相同的遗传物质，C 错误；同一生物体内的细胞所含线粒体结构相同，D 错误。3【答案】C【解析】人体所有细胞都来自受精卵的有丝分裂，细胞核中的 DNA 相同，但由于基因的选择性表达，转录出不同的 mRNA，合成不同的蛋白质，从而导致细胞的功能不同。125【答案】A【解析】在不同的细胞中表达的基因相同的越多，细胞中蛋白质种类就越相似，细胞的功能就越相似。6【答案】C【解析】个体衰老与细胞衰老不同，老年人体内仍然存在着具有分裂和分化能力的细胞，正确；分化后的不同组织细胞其蛋白质种类不完全相同，由特定的基
17、因表达，而呼吸酶基因和 ATP 合成酶具有在所有细胞中都表达，与细胞分化无关，错误；细胞分化可以使多细胞生物体中的细胞趋于专门化形成各种不同细胞，进而形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官，而每一种器官都可以相对独立地完成特定的生理功能，这样就使得机体内可以同时进行多项生理活动，而不相互干扰，这样有利于提高各种生理功能的效率，正确；在生物体内细胞分化是不可逆的，一般来说，分化的细胞一直保持分化后的状态，直到死亡，正确；细胞分化就是指细胞在形态、结构和功能上发生稳定差异的过程，正确；从细胞亚显微结构水平分析，细胞分化导致细胞器的数目、形态、结构、功能及细胞质基质成分和功能改变，正确；从蛋白质分
18、子的角度分析，蛋白质种类、数量的改变是细胞分化的直接原因，错误；从核酸分子的角度分析，细胞分化是由于基因选择性表达的结果；所以选 C。【名师点睛】注意：（1）人体是多细胞个体，细胞衰老和死亡与人体衰老和死亡不同步，而个体衰老的过程就是组成个体的细胞普遍衰老的过程；（2）细胞分化是指在个体发育中，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。同一生物体内不同部位的细胞 DNA、基因相同，但RNA 和蛋白质不完全相同，细胞器的数目、形态、结构、功能及细胞质基质成分和功能改 变。7【答案】（1）细胞增殖B13（2）相同（3）全能【解析】（1）由以上分析可知：图 A 表
19、示细胞增殖过程，图 B 表示细胞分化过程。（2）图中 b、c、d、e 都是由同一个受精卵有丝分裂形成的，具有相同的遗传信息（或遗传物质）。（3）d 细胞能在体外条件下培养成一个植物体，则说明 d 细胞具有全能性。9【答案】C【解析】甲基因只在幼嫩红细胞中表达，很可能是控制血红蛋白合成的基因，A 正确；由于幼嫩红细胞、眼晶状体细胞和神经细胞都要进行细胞呼吸，故呼吸酶基因在三个细胞中都可表达，B 正确；三种细胞功能不同的根本原因是基因的选择性表达，三种细胞的遗传信息是相同的，C 错误；三种细胞都来自同一个受精卵，故遗传信息相同，D 正确。10 【答案】 （1）直接培养青蛙的体细胞和将高度分化的青蛙
20、的体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中形成重组细胞进行培养，形成对照，分别观察能否形成完整的青蛙（2）第三步：取出正常雄性青蛙的体细胞的细胞核移植到雌性青蛙的去核卵细胞中（3）第一步实验不能形成完整的青蛙，第四步实验能培养出完整的青蛙。说明了高度分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性（4）雄性提供细胞核的雄蛙能【解析】在本题中，要特别注意“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”这句话。实验中应将体细胞的细胞核移14到去核的卵细胞中，然后培养观察。相同的细胞核处于正常体细胞的细胞质中不能分化，而处于去核的卵细胞的细胞质中能分化，说明细胞的分化受细胞质的影响。11
21、 【答案】ABC【解析】组织细胞中的 DNA 与 MSC 细胞中的 DNA 相同，但是 RNA 不同，A 错误；组织细胞是 MSC 细胞增殖分化形成的，因此组织细胞比 MSC 细胞更容易衰老，B 错误；当MSC 中的基因都不能表达时，说明该细胞早就已经开始凋亡了，C 错误；不同诱导因素能够使 MSC 分化形成不同类型的细胞，D 正确。【名师点睛】本题主要考查细胞的生命历程，要求学生理解细胞分裂与细胞分化的关系，理解细胞衰老的特点，理解细胞凋亡的意义。13【答案】B【解析】细胞有丝分裂的重要意义是将亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到 两个子细胞中，从而使细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性，A 正确；哺乳动 物的造血干细胞是一种专能干细胞，分化程度不高，但也是经过分化了的细胞，B 错误； 细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果，C 正确；高度分化了的植物细胞仍具有全能性， 通过组织培养可以将植物叶肉细胞培育成新植株，D 正确。