资源简介 第2节 细胞的分化1.“多莉”羊培育过程中,乳腺细胞核与无核的卵细胞融合,融合的细胞发育成了胚胎。这主要依赖于细胞的()A.分裂和癌变 B.衰老和分化C.分裂和分化 D.衰老和分裂2.(2024·广东大湾区期末)下列关于细胞全能性的叙述,正确的是()A.体细胞克隆猴的诞生可以说明动物细胞具有全能性B.一粒种子萌发长成一个植株可以说明植物细胞具有全能性C.将菠菜的叶肉细胞培养成菠菜植株说明植物细胞具有全能性D.细胞的全能性是指细胞具有全面的生理功能3.(2024·深圳期中)myoD基因是一个控制肌细胞发育的主导基因,其表达产物myoD蛋白可以调控与肌肉发生相关基因的转录,还能促进myoD基因的表达,最终使前体细胞分化为肌细胞。以下叙述不正确的是()A.前体细胞分化为肌细胞的过程是不可逆的B.与肌细胞相比,前体细胞的分化程度较低C.myoD蛋白会抑制myoD基因的表达D.含有myoD基因的细胞能分化为肌细胞等其他细胞4.铁皮石斛是一种名贵中药,野生资源十分稀少,其繁殖主要通过植物组织培养实现。下列有关叙述错误的是()A.在一定条件下细胞分化是可以逆转的B.植物细胞的全能性得以表达需要离体条件C.新植株的形成是细胞分裂和分化的结果D.高度分化的植物细胞不具有全能性5.(2024·长沙期末)2022年中科院发表了一项研究成果,科学家首次真正意义上将人体多能干细胞“转化”为全能性的胚胎样细胞,该研究成果为需要进行器官移植的患者带来了希望。下列叙述错误的是()A.受精卵和人体早期胚胎细胞都不具有全能性B.已分化的人体细胞的细胞核具有全能性的原因是细胞核内含有个体生长发育所需的整套遗传物质C.全能干细胞可分化为各种组织细胞,说明其具有全能性D.造血干细胞可分化成血细胞,没有体现动物细胞的全能性6.(2024·潮州潮安期末)下图所示为同一个人4种不同类型细胞,下列叙述正确的是()A.全能性最高的是神经细胞B.4种细胞中控制呼吸酶的基因都能表达C.4种细胞的核DNA序列不同D.分化程度最低的是白细胞7.(2024·广东大湾区期末)构成人体的细胞有230多种,其中胰岛B细胞合成胰岛素,甲状腺细胞合成甲状腺激素。植物的叶肉细胞中含有叶绿素,根尖成熟区表皮细胞形成根毛。正常情况下,分化的细胞还具有一定的寿命。例如,红细胞分化成熟后的寿命约是120 d,白细胞的寿命约是12 d。下列说法正确的是()A.细胞分化导致细胞中的RNA、蛋白质等物质完全不同B.细胞中有胰岛素等物质的合成,表明细胞已发生分化C.不同类型的细胞分化程度不同,导致其寿命不同D.细胞分化具有普遍性,各种生物都存在细胞的分化8.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,下列叙述不正确的是()A.MSC的分化程度低于成纤维细胞B.MSC分化形成脂肪细胞时遗传物质发生改变C.分化形成的多种组织细胞形态、结构与功能有差异D.MSC分裂、分化可以补充衰老、死亡的细胞9.(2024·广州期末)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10.(2024·梅州虎山中学)成年人体内约有1014亿个细胞。这些细胞大约有200多种不同的类型,根据分化程度的不同,又可分为600多种,但是它们都有相同的基本结构。下列有关叙述正确的是()A.人体细胞的结构和功能都基本相同B.人体细胞的细胞核中的遗传物质都相同,细胞质中的遗传物质都不相同C.上述事实说明人体细胞既有多样性,又有统一性D.人体中较多的细胞种类不利于提高人体适应不同环境的能力11.北大邓宏魁团队仅使用四个小分子化合物的组合对体细胞进行处理就可以成功地逆转其“发育时钟”,实现体细胞的“重编程”。使用这项技术,他们成功地将已经特化的小鼠成体细胞诱导成为可以重新分化发育为各种组织器官类型的“多潜能性”细胞,并将其命名为“化学诱导的多潜能干细胞(CiPS细胞)”。下列相关叙述正确的是()A.将小鼠体细胞诱导成CiPS细胞是形态、结构和遗传物质发生稳定性差异的过程B.与小鼠成体细胞相比,诱导形成的CiPS细胞全能性较低C.这一过程类似于植物细胞的脱分化过程D.小鼠成体细胞诱导成CiPS细胞,细胞周期会变长12.科学家提取了某动物的输卵管细胞、红细胞(有细胞核)和胰岛细胞,提取并检测了这3种细胞中的蛋白质,结果如下表所示(注:“+”表示检测发现相应的分子,“-”表示检测未发现相应的分子)。下列叙述正确的是()细胞种类 血红蛋白 卵清蛋白 胰岛素 丙酮酸激酶红细胞 + - - +输卵管细胞 - + - +胰岛细胞 - - + +A.同一个体不同细胞中合成的蛋白质均不相同B.胰岛细胞可以增殖分化为造血干细胞等细胞C.丙酮酸激酶可能是维持该动物基本生命活动所必需的D.输卵管细胞只有与卵清蛋白、丙酮酸激酶合成相关的基因13.细胞内的基因可分为管家基因(所有细胞中均要表达的基因)和奢侈基因(不同类型细胞中特异性表达的基因)两类,下表为人体三种不同细胞中的基因存在及表达情况(“√”表示表达)。请回答下列问题:项目 基因存在情况 基因表达情况甲 乙 丙 丁 甲 乙 丙 丁胰岛B细胞 √ √ √ √ √ √眼晶状体细胞 (胚胎中) √ √ √ √ √ √神经细胞 √ √ √ √ √ √(1)四种基因中可能属于管家基因的是__ __。呼吸酶基因、ATP水解酶基因属于__ __(填“管家”或“奢侈”)基因。(2)甲基因__ __(填“能”或“不能”)表示控制血红蛋白合成的基因,理由是__ __。(3)由以上分析可知,细胞分化的实质是__ __。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__ __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)理论上讲,三种细胞的细胞核__ __(填“是”或“不是”)都具有全能性,原因是__ __。第2节 细胞的分化题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12答案 C C C D A B B B C C C C1.C2.C 解析:克隆猴的诞生可以说明动物细胞的细胞核具有全能性,A错误;种子属于器官,萌发长成一个植株不能说明植物细胞具有全能性,B错误;植物组织培养技术的原理是植物细胞具有全能性,所以将菠菜的叶肉细胞培养成菠菜植株说明植物细胞具有全能性,C正确;细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有发育成完整个体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,D错误。3.C 解析:细胞分化具有不可逆性,所以前体细胞分化为肌细胞的过程是不可逆的,A正确;肌细胞是由前体细胞分化产生的,与肌细胞相比,前体细胞的分化程度较低,B正确;由题意可知,myoD蛋白可以调控与肌肉发生相关基因的转录,还能促进myoD基因的表达,说明myoD蛋白对myoD基因的表达存在正反馈调节,C错误;细胞分化是基因的选择性表达,含有myoD基因的细胞能分化为肌细胞等其他细胞,D正确。4.D 5.A 解析:受精卵以及受精卵分裂得到的早期胚胎细胞都具有全能性,都能发育成完整的个体,A错误。6.B 解析:神经细胞是高度分化的细胞,全能性较低,全能性最高的是卵细胞,A错误;控制呼吸酶合成的基因在所有细胞中都表达,B正确;4种细胞的核DNA序列相同,C错误;分化程度最低的是卵细胞,D错误。7.B 解析:细胞分化导致细胞中的RNA、蛋白质等物质不完全相同,A错误;胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达,因此细胞中有胰岛素的合成,说明该细胞为胰岛B细胞,已经高度分化,B正确;红细胞分化成熟后的寿命约是120 d,白细胞的寿命约是12 d,都是高度分化的细胞,但其寿命也不同,C错误;单细胞生物没有细胞分化,D错误。8.B9.C 解析:由表格可知,每个阶段细胞的形态结构是不同的,说明阶段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。10.C 解析:人体细胞约有200多种不同的类型,根据分化程度的不同,又可分为600多种,不同类型的细胞功能不同,A错误;人体内体细胞都是由受精卵分裂和分化而来,因此体细胞细胞核中的遗传物质相同(但生殖细胞遗传物质不同),细胞质中的遗传物质在线粒体中,细胞在分裂的时候细胞质的遗传物质可能不均分,因此细胞质中的遗传物质不一定相同,B错误;人体的众多细胞具有相同的基本结构,但具体的形态、结构又不相同,承担不同的功能,人体细胞既有多样性,又有统一性, C正确;人体中有较多的细胞种类,不同的细胞具有不同的功能,使生物体的代谢更高效,从而使个体更能适应环境而生存,D错误。11.C 解析:小鼠体细胞诱导成CiPS细胞是形态、结构和功能发生稳定性差异的过程,而遗传物质不变,A错误;与小鼠成体细胞相比,诱导形成的CiPS细胞分化程度较低,全能性较高,B错误;小鼠成体细胞诱导成CiPS细胞,细胞周期会变短,D错误。12.C 解析:同一个体不同细胞中合成的蛋白质可能相同,如表中三种细胞均合成了丙酮酸激酶,A错误;胰岛细胞是高度分化的细胞,没有增殖分化能力,B错误;由表可知,丙酮酸激酶的蛋白质在所有细胞中都能合成,说明丙酮酸激酶是维持该动物的基本生命活动所必需的,C正确;输卵管细胞中含有该个体所有的基因,只是基因发生了选择性表达,D错误。13.(1)丁(丁基因) 管家 (2)不能 血红蛋白基因只在红细胞中表达 (3)基因选择性表达 蛋白质 (4)是 细胞核中含有发育成完整个体的全套遗传信息解析:(1)由题意可知,管家基因在所有细胞中均要表达,因此丁基因可能属于管家基因。所有细胞都进行呼吸作用并可合成ATP,以及需要ATP水解为细胞提供能量,所以呼吸酶基因、ATP水解酶基因在所有细胞都表达,都属于管家基因。(2)甲基因只在胰岛B细胞中表达,血红蛋白基因只在红细胞中表达,因此甲基因能表示控制胰岛素合成的基因,不能表示控制血红蛋白合成的基因。(3)细胞分化的实质是基因的选择性表达,蛋白质是生命活动的主要承担者。(4)由于细胞核中含有发育成完整个体的全套遗传信息(或全套遗传物质或基因),所以三种细胞的细胞核均具有全能性。第2节 细胞的分化目标一 细 胞 分 化一、细胞分化及其意义1.细胞分化的特点[连线]2.细胞分化的概念3.细胞分化意义(教材P119)二、细胞分化的结果、原因1.细胞分化的过程及结果(1)细胞水平:细胞的__ __发生改变。(2)亚显微结构水平:细胞器的数目等发生改变。(3)分子水平:__ __种类、数量、功能发生改变,RNA种类有差异。2.细胞分化的原因不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同,即__ __,如胰岛B细胞中__ __基因表达、抗体基因关闭,而浆细胞则与之相反。这是细胞分化的根本原因(实质)。(2024·深圳龙岗期中)下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乙和丙的染色体组成不同 ③丁与戊因遗传物质不同而发生分化 ④甲、乙、戊中的蛋白质不完全相同A.②③④ B.①② C.①④ D.③④ 归纳总结 细胞分化与细胞分裂的区别和联系项目 细胞分裂 细胞分化结果 细胞数目增多 细胞种类增多意义 保持了亲代和子代之间遗传性状的稳定性 是生物个体发育的基础联系 细胞分裂是细胞分化的基础。细胞的分裂与分化往往是相伴相随的,随着细胞分化程度的提高,细胞的分裂能力逐渐下降下图表示同一个体的5种细胞中5种基因的表达情况,下列分析错误的是()A.这5种细胞的形态、结构和生理功能存在差异B.细胞1中不含d基因C.e可能是控制合成血红蛋白的基因D.b可能是控制合成呼吸酶的基因目标二 细胞的全能性一、细胞全能性的概念、原因1.概念(教材P121)2.原因:细胞内含有形成完整个体所需的__ __。二、实例1.植物细胞具有全能性(教材P120“思考·讨论”资料1)(1)根据斯图尔德的实验可知,细胞通过__ __ 培养,并给予__ __、__ __和__ __等物质,才能发育为新植株。该实验说明了,已分化的植物细胞仍具有__ __的潜能,表现出__ __性。(2)根据斯图尔德的实验过程推断,与胡萝卜韧皮部细胞相比,其他已高度分化的植物细胞发育成胡萝卜会更__ __(填“困难”或“容易”),说明其全能性比韧皮部细胞__ __(填“高”或“低”)。2.动物的细胞核具有全能性(教材P120“思考·讨论”资料2)(1)若将肠上皮细胞单独培养,__ __(填“能”或“不能”)获得新的非洲爪蟾个体。与植物细胞相比,这说明了__ __。(2)图示核移植实验说明了__ __。(3)已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性的原因是__ __。三、细胞全能性大小和分化程度高低的关系克隆猴“中中”和“华华”在中国诞生,这是世界上第一次采用体细胞核移植技术获得的非人灵长类动物。下列叙述正确的是()A.“中中”和“华华”的诞生证明了动物的体细胞具有全能性B.“中中”和“华华”克隆成功的根本原因是其体细胞核中含有该个体几乎全部的遗传信息C.“中中”和“华华”的性状与提供细胞核的猴的性状完全一致D.与胚胎细胞相比,动物体细胞克隆不易成功的原因是其分化程度较低(2025·汕头联考)下列有关干细胞和细胞全能性的表述,正确的是()A.植物的成熟体细胞比动物的成熟体细胞更容易实现全能性B.科学家们已经证实动物的成熟体细胞具有全能性C.干细胞就是体外培养条件下容易实现全能性的细胞D.在生物体内,细胞并没有表现出全能性的原因是细胞核中的遗传物质发生了改变一、知识自主构建二、概念诊断评价1.细胞分化改变了细胞中的遗传物质,从而导致细胞发生形态、结构和功能的变化。 ()2.同一个体骨髓干细胞与胰岛细胞的遗传信息不同,蛋白质也不同。 ()3.精子、卵细胞只含有生物体细胞内一半的遗传物质,所以不具有全能性。()4.干细胞是指动物和人体内未经分裂、分化的细胞。()三、学情随堂评价1.(2024·广东六校联考)下图所示为来自同一人体的3种细胞,下列叙述正确的是()A.因为来自同一人体,所以各细胞中的高尔基体含量相同B.因为各细胞核中的基因种类不同,所以形态、生理功能不同C.虽然各细胞大小不同,但细胞中含量最多的化合物都是蛋白质D.虽然各细胞的生理功能有所不同,但细胞膜的结构相同2.下列关于细胞全能性的叙述,错误的是()A.克隆动物可作为动物细胞具有全能性的证据B.细胞全能性一般随着细胞分化程度增高而降低C.受精卵能在自然状态下发育成个体,因此全能性最高D.全能性是指细胞经分裂和分化后,仍然具有发育成完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性3.动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。据图判断,下列叙述错误的是()A.a过程表示干细胞能自我更新,主要通过有丝分裂实现B.b、c过程表示干细胞具有分化能力,是基因选择性表达的结果C.a、b、c过程中形成的三种细胞具有完全不同的蛋白质D.a、b、c过程中形成的三种细胞一般都具有相同的遗传信息4.(2025·东莞期末)2024年9月,我国科学家利用化学重编程技术将源自1型糖尿病患者的脂肪间充质干细胞(ADSCs)诱导分化为化学重编程诱导多能干细胞(CiPSC),再将由CiPSC逐步分化得到的CiPSC-胰岛细胞进行自体移植,成功实现1型糖尿病的功能性治愈。相关叙述正确的是()A.ADSCs为高度分化的体细胞,失去分裂与分化能力B.CiPSC逐步分化会导致细胞内基因的选择性表达C.ADSCs与CiPSC-胰岛细胞中的基因组成不同D.CiPSC-胰岛细胞仍保留分化为其他组织细胞的潜能第2节 细胞的分化新知导学目标一 细 胞 分 化一、 1.①—C ②—A ③—B2.个体发育 稳定性二、 1.(1)形态、结构和生理功能 (3)蛋白质2.基因选择性表达 胰岛素例1 C 解析:由图可知,a过程为细胞有丝分裂,b过程为细胞分化;乙、丙的染色体组成是相同的;b过程为细胞分化,其实质是基因的选择性表达,遗传物质不会发生变化,但蛋白质不完全相同。例2 B 解析:这5种细胞基因的表达情况不同,形态、结构和生理功能存在差异,A正确;细胞1中含d基因,只是不表达,B错误;e基因只在细胞3中表达,可能表示血红蛋白基因,C正确;b在五种细胞中均表达,说明是维持细胞基本生命活动所必需的,可能表示控制合成呼吸酶的基因,D正确。目标二 细胞的全能性一、 2.全套基因二、 1.(1)离体 植物激素 无机盐 糖类 产生完整有机体 全能 (2)困难 低2.(1)不能 动物已分化的体细胞的全能性受到限制 (2)动物的细胞核具有全能性 (3)已分化的动物体细胞的细胞核中含有该动物几乎全部的遗传物质(少数遗传物质存在于线粒体DNA中)三、 受精卵 低 高例3 B 解析:克隆猴“中中”和“华华”的诞生仅表明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性,不能说明动物细胞具有全能性,A错误;由于细胞质中也有DNA,因此克隆后代与核供体很相似,但不会完全一致,C错误;与胚胎细胞相比,体细胞分化程度高,D错误。例4 A 解析:成熟的植物体细胞在体外培养条件下可以表现出全能性,但成熟的动物体细胞全能性受限制,A正确;科学家们已经证实了动物的成熟体细胞的细胞核具有全能性,B错误;干细胞是指动物或人体内保留的少数具有分裂、分化能力的细胞,C错误;在生物体内,细胞并没有表现出全能性的原因是基因的选择性表达,遗传物质并未变,D错误。随堂内化一、①基因的选择性表达 ②持久性 ③普遍性 ④稳定性 ⑤全能性二、 1.? 提示:细胞分化没有改变细胞内的遗传物质。2.? 3.? 4.?三、 1.D 解析:虽然来自同一人体,但由于基因的选择性表达,各细胞中的高尔基体含量有所不同,A错误;同一个体的不同细胞均来自受精卵的有丝分裂和分化,各细胞中携带的核基因相同,因为基因的选择性表达,所以各细胞的形态、生理功能不同,B错误;虽然各细胞大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同,都是水,C错误。2.A 解析:克隆动物可作为动物细胞核具有全能性的证据。3.C 解析:a、b、c过程中形成的三种细胞具有不完全相同的蛋白质。4.D 解析:ADSCs分化程度低,仍具有分裂与分化能力,A错误;CiPSC逐步分化是细胞内基因的选择性表达的结果,B错误;ADSCs与CiPSC胰岛细胞中的基因组成相同,基因表达情况不同,C错误;CiPSC胰岛细胞具有个体发育所需全套遗传物质,仍保留分化为其他组织细胞的潜能,D正确。(共62张PPT)第6章第2节 细胞的分化细胞的生命历程知识目标 素养目标1.通过比较不同细胞在形态、结构和功能方面发生的特异性变化,归纳细胞分化的概念(重点); 2.理解细胞分化的原因是基因的选择性表达(重难点); 3.细胞分化的意义(重点); 4.通过植物组织培养和动物克隆等方面的事例,阐明细胞全能性的概念(重难点); 5.干细胞的特点及在医学上的应用 科学思维:通过构建细胞分化的概念,培养抽象概括的思维,提升分析与综合的能力;社会责任:①认识细胞分化形成的不同组织细胞之间的分工合作,从而进一步认识个人与集体、个人与社会的关系,认同合作的意义;②认识干细胞,关注人类健康新知导学一、细胞分化及其意义1.细胞分化的特点阅读教材P118~119“问题探讨”“思考·讨论”,回答问题:(1)虽然血细胞寿命很短且本身无分裂能力,但健康人的血细胞数量不会随血细胞的死亡而减少,原因是__________________________________________________ ___________________。这说明细胞分化具有持久性的特点,即细胞分化发生在__________________________。细 胞 分 化骨髓中的造血干细胞能够通过增殖和分化,不断产生不同种类的血细胞生物体的整个生命进程中目标一(2)虽然上皮细胞、骨骼肌细胞、软骨细胞和神经细胞均源于早期胚胎,但它们不会再恢复成早期胚胎细胞,这说明细胞分化在体内是____________。这四种组织细胞也不可能转变为其他组织细胞,说明细胞分化是一种________性的变化。[连线]①持久性 A.一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡②稳定性 B.生物界普遍存在,是生物个体发育的基础③普遍性 C.发生于整个生命过程中不可逆的稳定2.细胞分化的概念3.细胞分化意义(教材P119)(1)是生物____________的基础。(2)使多细胞生物体中的细胞趋向__________,有利于提高生物体各种生理功能的________。个体发育稳定性个体发育专门化效率二、细胞分化的结果、原因【资料】 下表表示人体不同细胞中基因和蛋白质的存在情况。 细胞中的DNA 细胞中的蛋白质唾液淀 粉酶基因 血红蛋白 基因 胰岛 素基因 唾液 淀粉酶 血红蛋白 胰岛素唾液腺细胞 + + + + - -未成熟的红细胞 + + + - + -胰岛细胞 + + + - - +注:“+”表示有,“-”表示无。(1)分析上述表格,可以发现人体不同种类的细胞含有的基因________,但不同种类的细胞内表达的基因________。(2)请结合表格分析,得出细胞分化的根本原因是____________________。(3)请分析以下基因在不同分化细胞内的表达情况,说明细胞内的基因都只在特定的细胞内表达吗?①核糖体合成酶基因 ②ATP合成酶基因 ③呼吸酶基因 ④血红蛋白基因 ⑤抗体基因 ⑥胰岛素基因___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。相同不同基因的选择性表达不是。④血红蛋白基因在红细胞内表达、⑤抗体基因在B细胞内表达、⑥胰岛素基因在胰岛B细胞内表达,而①核糖体合成酶基因、②ATP合成酶基因、③呼吸酶基因在所有细胞中一般都可表达 总结 1.细胞分化的过程及结果(1)细胞水平:细胞的________________________发生改变。(2)亚显微结构水平:细胞器的数目等发生改变。(3)分子水平:__________种类、数量、功能发生改变,RNA种类有差异。形态、结构和生理功能蛋白质2.细胞分化的原因不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同,即__________________,如胰岛B细胞中__________基因表达、抗体基因关闭,而浆细胞则与之相反。这是细胞分化的根本原因(实质)。基因选择性表达胰岛素 拓展提升 (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。 (2024·深圳龙岗期中)下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乙和丙的染色体组成不同 ③丁与戊因遗传物质不同而发生分化 ④甲、乙、戊中的蛋白质不完全相同A.②③④ B.①② C.①④ D.③④1C解析:由图可知,a过程为细胞有丝分裂,b过程为细胞分化;乙、丙的染色体组成是相同的;b过程为细胞分化,其实质是基因的选择性表达,遗传物质不会发生变化,但蛋白质不完全相同。 归纳总结 细胞分化与细胞分裂的区别和联系项目 细胞分裂 细胞分化结果 细胞数目增多 细胞种类增多意义 保持了亲代和子代之间遗传性状的稳定性 是生物个体发育的基础联系 细胞分裂是细胞分化的基础。细胞的分裂与分化往往是相伴相随的,随着细胞分化程度的提高,细胞的分裂能力逐渐下降 右图表示同一个体的5种细胞中5种基因的表达情况,下列分析错误的是 ( )A.这5种细胞的形态、结构和生理功能存在差异B.细胞1中不含d基因C.e可能是控制合成血红蛋白的基因D.b可能是控制合成呼吸酶的基因2B解析:这5种细胞基因的表达情况不同,形态、结构和生理功能存在差异,A正确;细胞1中含d基因,只是不表达,B错误;e基因只在细胞3中表达,可能表示血红蛋白基因,C正确;b在五种细胞中均表达,说明是维持细胞基本生命活动所必需的,可能表示控制合成呼吸酶的基因,D正确。一、细胞全能性的概念、原因1.概念(教材P121):细胞的全能性是指,细胞经分裂和分化后,仍具有__________________或______________________的______________。2.原因:细胞内含有形成完整个体所需的____________。细胞的全能性产生完整有机体分化成其他各种细胞潜能和特性全套基因目标二二、实例1.植物细胞具有全能性(教材P120“思考·讨论”资料1)(1)根据斯图尔德的实验可知,细胞通过________ 培养,并给予____________、__________和________等物质,才能发育为新植株。该实验说明了,已分化的植物细胞仍具有__________________的潜能,表现出________性。(2)根据斯图尔德的实验过程推断,与胡萝卜韧皮部细胞相比,其他已高度分化的植物细胞发育成胡萝卜会更________(填“困难”或“容易”),说明其全能性比韧皮部细胞______(填“高”或“低”)。离体植物激素无机盐糖类产生完整有机体全能困难低2.动物的细胞核具有全能性(教材P120“思考·讨论”资料2)(1)若将肠上皮细胞单独培养,________(填“能”或“不能”)获得新的非洲爪蟾个体。与植物细胞相比,这说明了______________________________________。(2)图示核移植实验说明了__________________________。(3)已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性的原因是_____________________ ______________________________________________________________________。不能动物已分化的体细胞的全能性受到限制动物的细胞核具有全能性已分化的动物体细胞的细胞核中含有该动物几乎全部的遗传物质(少数遗传物质存在于线粒体DNA中)三、细胞全能性大小和分化程度高低的关系(1)正常情况下,图中哪些细胞不再分裂了?__________________________________________________________________________(2)分化程度最低的细胞是__________。(3)最容易表达全能性的细胞是__________。细胞全能性大小与分化程度之间的关系为____________________________________________________。皮肤细胞、红细胞、白细胞、血小板、神经细胞和肝细胞,即高度分化的细胞。受精卵受精卵一般情况下,细胞分化程度越高,细胞的全能性就越低__________>生殖细胞>体细胞植物细胞>动物细胞分化程度______的细胞>分化程度______的细胞分裂能力强的细胞>分裂能力弱的细胞 总结 受精卵低高全能性高低 克隆猴“中中”和“华华”在中国诞生,这是世界上第一次采用体细胞核移植技术获得的非人灵长类动物。下列叙述正确的是 ( )A.“中中”和“华华”的诞生证明了动物的体细胞具有全能性B.“中中”和“华华”克隆成功的根本原因是其体细胞核中含有该个体几乎全部的遗传信息C.“中中”和“华华”的性状与提供细胞核的猴的性状完全一致D.与胚胎细胞相比,动物体细胞克隆不易成功的原因是其分化程度较低3B解析:克隆猴“中中”和“华华”的诞生仅表明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性,不能说明动物细胞具有全能性,A错误;由于细胞质中也有DNA,因此克隆后代与核供体很相似,但不会完全一致,C错误;与胚胎细胞相比,体细胞分化程度高,D错误。 (2025·汕头联考)下列有关干细胞和细胞全能性的表述,正确的是 ( )A.植物的成熟体细胞比动物的成熟体细胞更容易实现全能性B.科学家们已经证实动物的成熟体细胞具有全能性C.干细胞就是体外培养条件下容易实现全能性的细胞D.在生物体内,细胞并没有表现出全能性的原因是细胞核中的遗传物质发生了改变4A解析:成熟的植物体细胞在体外培养条件下可以表现出全能性,但成熟的动物体细胞全能性受限制,A正确;科学家们已经证实了动物的成熟体细胞的细胞核具有全能性,B错误;干细胞是指动物或人体内保留的少数具有分裂、分化能力的细胞,C错误;在生物体内,细胞并没有表现出全能性的原因是基因的选择性表达,遗传物质并未变,D错误。随堂内化一、知识构建评价基因的选择性表达持久性普遍性稳定性全能性二、概念诊断评价1.细胞分化改变了细胞中的遗传物质,从而导致细胞发生形态、结构和功能的变化。 ( )提示:细胞分化没有改变细胞内的遗传物质。2.同一个体骨髓干细胞与胰岛细胞的遗传信息不同,蛋白质也不同。 ( )3.精子、卵细胞只含有生物体细胞内一半的遗传物质,所以不具有全能性。 ( )4.干细胞是指动物和人体内未经分裂、分化的细胞。 ( )××××三、学情随堂评价1.(2024·广东六校联考)右图所示为来自同一人体的3种细胞,下列叙述正确的是( )A.因为来自同一人体,所以各细胞中的高尔基体含量相同B.因为各细胞核中的基因种类不同,所以形态、生理功能不同C.虽然各细胞大小不同,但细胞中含量最多的化合物都是蛋白质D.虽然各细胞的生理功能有所不同,但细胞膜的结构相同D解析:虽然来自同一人体,但由于基因的选择性表达,各细胞中的高尔基体含量有所不同,A错误;同一个体的不同细胞均来自受精卵的有丝分裂和分化,各细胞中携带的核基因相同,因为基因的选择性表达,所以各细胞的形态、生理功能不同,B错误;虽然各细胞大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同,都是水,C错误。2.下列关于细胞全能性的叙述,错误的是 ( )A.克隆动物可作为动物细胞具有全能性的证据B.细胞全能性一般随着细胞分化程度增高而降低C.受精卵能在自然状态下发育成个体,因此全能性最高D.全能性是指细胞经分裂和分化后,仍然具有发育成完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性A解析:克隆动物可作为动物细胞核具有全能性的证据。3.动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。据图判断,下列叙述错误的是 ( )A.a过程表示干细胞能自我更新,主要通过有丝分裂实现B.b、c过程表示干细胞具有分化能力,是基因选择性表达的结果C解析:a、b、c过程中形成的三种细胞具有不完全相同的蛋白质。C.a、b、c过程中形成的三种细胞具有完全不同的蛋白质D.a、b、c过程中形成的三种细胞一般都具有相同的遗传信息4.(2025·东莞期末)2024年9月,我国科学家利用化学重编程技术将源自1型糖尿病患者的脂肪间充质干细胞(ADSCs)诱导分化为化学重编程诱导多能干细胞(CiPSC),再将由CiPSC逐步分化得到的CiPSC-胰岛细胞进行自体移植,成功实现1型糖尿病的功能性治愈。相关叙述正确的是 ( )A.ADSCs为高度分化的体细胞,失去分裂与分化能力B.CiPSC逐步分化会导致细胞内基因的选择性表达C.ADSCs与CiPSC-胰岛细胞中的基因组成不同D.CiPSC-胰岛细胞仍保留分化为其他组织细胞的潜能D解析:ADSCs分化程度低,仍具有分裂与分化能力,A错误;CiPSC逐步分化是细胞内基因的选择性表达的结果,B错误;ADSCs与CiPSC-胰岛细胞中的基因组成相同,基因表达情况不同,C错误;CiPSC-胰岛细胞具有个体发育所需全套遗传物质,仍保留分化为其他组织细胞的潜能,D正确。教材参考答案及详解问题探讨(P118)1.健康人会不断产生新的血细胞,补充到血液中去。2.骨髓中的造血干细胞能够通过细胞增殖和分化,不断产生不同种类的血细胞。思考·讨论(P119)1.这些细胞在形态上相差很大,结构上也有区别,功能上各不相同,但总体上都由细胞膜、细胞质、细胞核组成。它们的不同点参考下表:细胞名称 形态结构特点 功能上皮细胞 扁平的不规则多角形,核圆、居中 保护、分泌等功能骨骼肌 细胞 一般呈长圆柱状,有明显的横纹,多核细胞,胞内多肌原纤维 收缩和舒张,引起机体运动细胞名称 形态结构特点 功能软骨细胞 体积较小,呈椭圆形,深层的呈圆形,细胞核圆形或卵圆形,有大量的粗面内质网和发达的高尔基复合体及少量的线粒体 具有合成和分泌基质与纤维的功能,能够增加软骨组织的弹性等神经细胞 形态不规则,有突起和胞体,细胞核位于胞体 感受刺激,产生并传导兴奋2.正常情况下,这些细胞不能恢复成早期胚胎细胞。对这四种组织来说,一种组织的细胞不会转变成其他组织的细胞。思考·讨论(P120)1.已经分化的植物细胞在离体培养条件下能够形成完整的植物体。2.能。已高度分化的植物细胞中有该植物的全套遗传信息,在适宜的条件下,这些细胞也能形成新的植株。3.将肠上皮细胞单独培养不能获得新的个体;与资料1中的实验相比,资料2中的实验说明已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。旁栏思考题(P121)已分化的动物体细胞的细胞核中含有该动物几乎全部的遗传物质(少数遗传物质存在于线粒体的DNA中)。练习与应用(P122)一、概念检测1.(1)× 解析:某些没有分化的细胞如受精卵也具有全能性。(2)√2.D 解析:同一个体中骨髓干细胞与胰岛B细胞都是由同一受精卵分裂、分化形成的,它们的基因组成相同,基因表达情况不同。3.D 解析:就一个个体来说,各种细胞具有完全相同的遗传信息,但形态、结构和功能却有很大差异,这是细胞中的基因选择性表达的结果。二、拓展应用1.同传统的生产方式相比,用组织培养技术生产植物幼苗的优势是快速、能大量繁殖、不受季节影响,同时还能保持植物的优良品质。(第2个问题因人而异,略。)2.略。课时作业1.“多莉”羊培育过程中,乳腺细胞核与无核的卵细胞融合,融合的细胞发育成了胚胎。这主要依赖于细胞的 ( )A.分裂和癌变 B.衰老和分化C.分裂和分化 D.衰老和分裂C2.(2024·广东大湾区期末)下列关于细胞全能性的叙述,正确的是 ( )A.体细胞克隆猴的诞生可以说明动物细胞具有全能性B.一粒种子萌发长成一个植株可以说明植物细胞具有全能性C.将菠菜的叶肉细胞培养成菠菜植株说明植物细胞具有全能性D.细胞的全能性是指细胞具有全面的生理功能C解析:克隆猴的诞生可以说明动物细胞的细胞核具有全能性,A错误;种子属于器官,萌发长成一个植株不能说明植物细胞具有全能性,B错误;植物组织培养技术的原理是植物细胞具有全能性,所以将菠菜的叶肉细胞培养成菠菜植株说明植物细胞具有全能性,C正确;细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有发育成完整个体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,D错误。3.(2024·深圳期中)myoD基因是一个控制肌细胞发育的主导基因,其表达产物myoD蛋白可以调控与肌肉发生相关基因的转录,还能促进myoD基因的表达,最终使前体细胞分化为肌细胞。以下叙述不正确的是 ( )A.前体细胞分化为肌细胞的过程是不可逆的B.与肌细胞相比,前体细胞的分化程度较低C.myoD蛋白会抑制myoD基因的表达D.含有myoD基因的细胞能分化为肌细胞等其他细胞C解析:细胞分化具有不可逆性,所以前体细胞分化为肌细胞的过程是不可逆的,A正确;肌细胞是由前体细胞分化产生的,与肌细胞相比,前体细胞的分化程度较低,B正确;由题意可知,myoD蛋白可以调控与肌肉发生相关基因的转录,还能促进myoD基因的表达,说明myoD蛋白对myoD基因的表达存在正反馈调节,C错误;细胞分化是基因的选择性表达,含有myoD基因的细胞能分化为肌细胞等其他细胞,D正确。4.铁皮石斛是一种名贵中药,野生资源十分稀少,其繁殖主要通过植物组织培养实现。下列有关叙述错误的是 ( )A.在一定条件下细胞分化是可以逆转的B.植物细胞的全能性得以表达需要离体条件C.新植株的形成是细胞分裂和分化的结果D.高度分化的植物细胞不具有全能性D5.(2024·长沙期末)2022年中科院发表了一项研究成果,科学家首次真正意义上将人体多能干细胞“转化”为全能性的胚胎样细胞,该研究成果为需要进行器官移植的患者带来了希望。下列叙述错误的是 ( )A.受精卵和人体早期胚胎细胞都不具有全能性B.已分化的人体细胞的细胞核具有全能性的原因是细胞核内含有个体生长发育所需的整套遗传物质C.全能干细胞可分化为各种组织细胞,说明其具有全能性D.造血干细胞可分化成血细胞,没有体现动物细胞的全能性A解析:受精卵以及受精卵分裂得到的早期胚胎细胞都具有全能性,都能发育成完整的个体,A错误。6.(2024·潮州潮安期末)下图所示为同一个人4种不同类型细胞,下列叙述正确的是 ( ) A.全能性最高的是神经细胞B.4种细胞中控制呼吸酶的基因都能表达C.4种细胞的核DNA序列不同D.分化程度最低的是白细胞B解析:神经细胞是高度分化的细胞,全能性较低,全能性最高的是卵细胞,A错误;控制呼吸酶合成的基因在所有细胞中都表达,B正确;4种细胞的核DNA序列相同,C错误;分化程度最低的是卵细胞,D错误。7.(2024·广东大湾区期末)构成人体的细胞有230多种,其中胰岛B细胞合成胰岛素,甲状腺细胞合成甲状腺激素。植物的叶肉细胞中含有叶绿素,根尖成熟区表皮细胞形成根毛。正常情况下,分化的细胞还具有一定的寿命。例如,红细胞分化成熟后的寿命约是120 d,白细胞的寿命约是12 d。下列说法正确的是 ( )A.细胞分化导致细胞中的RNA、蛋白质等物质完全不同B.细胞中有胰岛素等物质的合成,表明细胞已发生分化C.不同类型的细胞分化程度不同,导致其寿命不同D.细胞分化具有普遍性,各种生物都存在细胞的分化B解析:细胞分化导致细胞中的RNA、蛋白质等物质不完全相同,A错误;胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达,因此细胞中有胰岛素的合成,说明该细胞为胰岛B细胞,已经高度分化,B正确;红细胞分化成熟后的寿命约是120 d,白细胞的寿命约是12 d,都是高度分化的细胞,但其寿命也不同,C错误;单细胞生物没有细胞分化,D错误。8.人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞(MSC),右图为MSC分裂、分化成多种组织细胞的示意图,下列叙述不正确的是 ( )A.MSC的分化程度低于成纤维细胞B.MSC分化形成脂肪细胞时遗传物质发生改变C.分化形成的多种组织细胞形态、结构与功能有差异D.MSC分裂、分化可以补充衰老、死亡的细胞B9.(2024·广州期末)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 ( ) 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C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,无分裂能力解析:由表格可知,每个阶段细胞的形态结构是不同的,说明阶段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。10.(2024·梅州虎山中学)成年人体内约有1014亿个细胞。这些细胞大约有200多种不同的类型,根据分化程度的不同,又可分为600多种,但是它们都有相同的基本结构。下列有关叙述正确的是 ( )A.人体细胞的结构和功能都基本相同B.人体细胞的细胞核中的遗传物质都相同,细胞质中的遗传物质都不相同C.上述事实说明人体细胞既有多样性,又有统一性D.人体中较多的细胞种类不利于提高人体适应不同环境的能力C解析:人体细胞约有200多种不同的类型,根据分化程度的不同,又可分为600多种,不同类型的细胞功能不同,A错误;人体内体细胞都是由受精卵分裂和分化而来,因此体细胞细胞核中的遗传物质相同(但生殖细胞遗传物质不同),细胞质中的遗传物质在线粒体中,细胞在分裂的时候细胞质的遗传物质可能不均分,因此细胞质中的遗传物质不一定相同,B错误;人体的众多细胞具有相同的基本结构,但具体的形态、结构又不相同,承担不同的功能,人体细胞既有多样性,又有统一性, C正确;人体中有较多的细胞种类,不同的细胞具有不同的功能,使生物体的代谢更高效,从而使个体更能适应环境而生存,D错误。11.北大邓宏魁团队仅使用四个小分子化合物的组合对体细胞进行处理就可以成功地逆转其“发育时钟”,实现体细胞的“重编程”。使用这项技术,他们成功地将已经特化的小鼠成体细胞诱导成为可以重新分化发育为各种组织器官类型的“多潜能性”细胞,并将其命名为“化学诱导的多潜能干细胞(CiPS细胞)”。下列相关叙述正确的是 ( )A.将小鼠体细胞诱导成CiPS细胞是形态、结构和遗传物质发生稳定性差异的过程B.与小鼠成体细胞相比,诱导形成的CiPS细胞全能性较低C.这一过程类似于植物细胞的脱分化过程D.小鼠成体细胞诱导成CiPS细胞,细胞周期会变长C解析:小鼠体细胞诱导成CiPS细胞是形态、结构和功能发生稳定性差异的过程,而遗传物质不变,A错误;与小鼠成体细胞相比,诱导形成的CiPS细胞分化程度较低,全能性较高,B错误;小鼠成体细胞诱导成CiPS细胞,细胞周期会变短,D错误。12.科学家提取了某动物的输卵管细胞、红细胞(有细胞核)和胰岛细胞,提取并检测了这3种细胞中的蛋白质,结果如下表所示(注:“+”表示检测发现相应的分子,“-”表示检测未发现相应的分子)。下列叙述正确的是 ( )A.同一个体不同细胞中合成的蛋白质均不相同B.胰岛细胞可以增殖分化为造血干细胞等细胞C.丙酮酸激酶可能是维持该动物基本生命活动所必需的D.输卵管细胞只有与卵清蛋白、丙酮酸激酶合成相关的基因细胞种类 血红蛋白 卵清蛋白 胰岛素 丙酮酸激酶红细胞 + - - +输卵管细胞 - + - +胰岛细胞 - - + +C解析:同一个体不同细胞中合成的蛋白质可能相同,如表中三种细胞均合成了丙酮酸激酶,A错误;胰岛细胞是高度分化的细胞,没有增殖分化能力,B错误;由表可知,丙酮酸激酶的蛋白质在所有细胞中都能合成,说明丙酮酸激酶是维持该动物的基本生命活动所必需的,C正确;输卵管细胞中含有该个体所有的基因,只是基因发生了选择性表达,D错误。13.细胞内的基因可分为管家基因(所有细胞中均要表达的基因)和奢侈基因(不同类型细胞中特异性表达的基因)两类,下表为人体三种不同细胞中的基因存在及表达情况(“√”表示表达)。请回答下列问题:项目 基因存在情况 基因表达情况甲 乙 丙 丁 甲 乙 丙 丁胰岛B细胞 √ √ √ √ √ √眼晶状体细胞(胚胎中) √ √ √ √ √ √神经细胞 √ √ √ √ √ √(1)四种基因中可能属于管家基因的是______________。呼吸酶基因、ATP水解酶基因属于________(填“管家”或“奢侈”)基因。(2)甲基因________(填“能”或“不能”)表示控制血红蛋白合成的基因,理由是________________________________。(3)由以上分析可知,细胞分化的实质是__________________。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__________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)理论上讲,三种细胞的细胞核______(填“是”或“不是”)都具有全能性,原因是____________________________________________。丁(丁基因)管家不能血红蛋白基因只在红细胞中表达基因选择性表达蛋白质是细胞核中含有发育成完整个体的全套遗传信息解析:(1)由题意可知,管家基因在所有细胞中均要表达,因此丁基因可能属于管家基因。所有细胞都进行呼吸作用并可合成ATP,以及需要ATP水解为细胞提供能量,所以呼吸酶基因、ATP水解酶基因在所有细胞都表达,都属于管家基因。(2)甲基因只在胰岛B细胞中表达,血红蛋白基因只在红细胞中表达,因此甲基因能表示控制胰岛素合成的基因,不能表示控制血红蛋白合成的基因。(3)细胞分化的实质是基因的选择性表达,蛋白质是生命活动的主要承担者。(4)由于细胞核中含有发育成完整个体的全套遗传信息(或全套遗传物质或基因),所以三种细胞的细胞核均具有全能性。谢谢观赏 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第2节 细胞的分化.docx 第2节 细胞的分化.pptx 第2节 细胞的分化(练习,含解析).docx