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第二节　细胞通过分化产生不同类型的细胞
知识点一　细胞能产生特异性变化
1.（2024·浙江湖州中学高一月考）骨骼肌受牵拉或轻微损伤时，卫星细胞（一种成肌干细胞）被激活，增殖、分化形成新的肌细胞后与原有肌细胞融合，使肌肉增粗或修复损伤。下列说法正确的是（　　）
A.卫星细胞为未分化细胞，不进行基因选择性表达
B.在肝细胞中不含有肌动蛋白基因，无法合成肌动蛋白
C.激活的卫星细胞中，核糖体、线粒体等细胞器代谢活跃
D.胚胎干细胞和成肌干细胞中基因的执行情况完全不同
2.动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。下列相关叙述，错误的是（　　）
A.a过程表示干细胞能自我更新
B.b、c过程表示干细胞具有分化能力
C.a、b、c过程中，细胞中遗传信息的执行情况不同
D.b过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用
　（2024·浙江衢州高一期末）阅读下列材料，回答下面3～4小题。
　　慢性淋巴细胞白血病是一种原发于造血组织的恶性肿瘤，其发病机制可能是细胞增殖失控分化障碍、凋亡受阻等。此外，癌细胞还会浸润其他非造血组织和器官，医学上，通过造血干细胞移植可以有效地治疗白血病。
3.骨髓中的造血干细胞能分化成各种血细胞，下列叙述正确的是（　　）
A.造血干细胞在分化过程中遗传物质部分丢失
B.造血干细胞的分化潜能大于血细胞的分化潜能
C.正常情况下，造血干细胞分化为血细胞是可逆的
D.造血干细胞分化成各种血细胞体现了细胞的全能性
4.下图表示人体内干细胞的增殖和分化。下列有关叙述中正确的是（　　）
A.造血干细胞与白细胞的DNA不同，因此合成的RNA和蛋白质种类也不同
B.造血干细胞增殖分化形成白细胞的过程中，遗传物质发生了不可逆的转变
C.生物个体的发育都是通过细胞分裂和分化实现的
D.细胞分化持续存在于整个人体发育过程中
5.美国纽约伦斯勒的神经干细胞研究所的研究人员发现“人视网膜色素上皮组织也存在神经干细胞”，关于下图的叙述错误的是（　　）
A.a过程中只有部分基因得到表达
B.b过程中核酸的种类和含量会发生变化
C.c过程形成富含脂肪的细胞时核DNA含量减少
D.f过程所形成的子细胞中部分具有细胞周期
6.取自同一生物的不同类型的正常细胞，检测其基因表达，结果如图。下列关于此图说法错误的是（　　）
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种细胞的遗传物质是相同的
C.图中7种细胞中细胞器的种类和数量相同
D.此图可用于说明遗传物质有选择地发挥作用
7.（2024·浙江天台中学高一月考）哺乳动物的脂肪细胞来源于前脂肪细胞。请分析回答下列问题：
（1）脂肪组织体积增加是前脂肪细胞　　　和分化以及脂肪细胞　　　　的结果。
（2）体外培养前脂肪细胞，检测细胞中脂肪的含量，以判断前脂肪细胞的分化程度，实验结果如下图所示。
①该实验的目的是研究　　　　对前脂肪细胞分化的影响。
②实验结果显示：实验组与对照组脂肪量的最显著差异出现在第12天，前脂肪细胞培养至第16天时，不同浓度TSH处理的细胞的分化程度　　　　　（填“相同”或“不同”），上述结果说明
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
知识点二　细胞具有全能性
8.（2024·浙江宁波中学高一月考）下列生物学过程中，能够体现细胞全能性的是（　　）
A.玉米种子萌发长成新植株
B.小鼠的造血干细胞形成各种血细胞
C.壁虎断尾后再生出新尾
D.胡萝卜根韧皮部细胞培育成新植株
9.（2024·浙江金华高一月考）下列关于细胞分化和全能性的叙述，错误的是（　　）
A.若某种细胞内有胰岛素合成，则该细胞已经进行了细胞分化
B.早期胚胎最终发育成一个完整的个体，体现了细胞具有全能性
C.细胞分化过程中遗传物质一般不会发生改变
D.生殖细胞的全能性一般要高于体细胞的
10.（2024·宁波高一期末）2020年6月，学术期刊《自然》发表论文称，利用人类多能干细胞培养的皮肤类器官在培养4～5个月后，形成了多层皮肤组织，包含毛囊、皮脂腺和神经元回路，是迄今最逼真的人皮肤类器官。下列相关叙述正确的是（　　）
A.多能干细胞形成多层皮肤组织的过程中，遗传物质通常会发生改变
B.多能干细胞培养形成多层皮肤组织，说明动物的体细胞具有全能性
C.多能干细胞培养形成的皮肤类器官可用于对受到损伤的皮肤器官进行修复或更换
D.该项研究结果表明多能干细胞可以分化成为人体内所需的各种组织和器官
11.（2024·浙江永嘉中学高一月考）2017年中国科学院的科研人员利用体细胞核移植技术，将核供体猴A的体细胞核导入去核的卵母细胞（来自供体猴B）中，最终得到2只克隆猴——“中中”和“华华”。下列相关叙述，正确的是（　　）
A.克隆猴的获得证实了动物体细胞具有全能性
B.该过程证明细胞核发挥功能时，不需要细胞质的协助
C.克隆猴不同组织的发育依赖于基因的选择性表达
D.“中中”和“华华”的全部遗传信息来自供体猴A
12.（2024·浙江丽水高一月考）某科学家证实皮肤细胞经过“基因直接重组”后可以转化成为具有胚胎干细胞特性的细胞。他们所使用的方法都是利用病毒将四个基因送入皮肤细胞，促使普通的皮肤细胞重新发生分化，最后成为带有胚胎干细胞性质的细胞，称为诱导多能干细胞。科学成果示意图如下，下列相关叙述正确的是（　　）
皮肤细胞诱导多能干细胞肝细胞、神经细胞和其他体细胞
A.过程b是诱导多功能干细胞的形态、结构和遗传物质发生差异性变化的过程
B.与皮肤细胞相比，经过程a形成的诱导多能干细胞的全能性较低
C.这一科学发现纠正了动物细胞分化是“不可逆转”的观点
D.上述细胞中具有细胞周期的是诱导多能干细胞和神经细胞
13.（2024·浙江嘉兴一中高一月考）下图表示人体部分细胞的形成过程，PU、GATA是细胞内两种调控因子。下列说法错误的是（　　）
A.根据图中信息可证明N细胞具有全能性
B.图中自然发育过程是基因选择性表达的结果
C.推测人为调控细胞因子比例可能影响分化方向
D.细胞分化有利于提高人体各种生理功能的效率
14.（2024·浙江舟山中学高一月考）科学家将c-Myc、KIf4、Sox2和Oct-3/4这四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞内，细胞在一定条件下转变成iPS细胞。在适当条件诱导下，iPS细胞可以定向分化成各种细胞。下列相关叙述错误的是（　　）
A.iPS细胞有丝分裂后期染色体数目与核DNA分子数目相同
B.iPS细胞分化成各种组织细胞过程中DNA序列不变
C.iPS细胞的分裂、分化能力比造血干细胞弱
D.小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞与植物组织培养的脱分化过程类似，T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞
15.科学家将分离得到的成熟胡萝卜根的韧皮部细胞进行培养，由单个细胞发育成完整的新植株。分析回答下列问题：
（1）分离出来的胡萝卜根细胞成为细胞团是通过　　　分裂来完成的。
（2）细胞团中相同的细胞在发育成胚状体和植株的过程中，形态、结构和生理功能逐渐向不同的方向发生变化，这种现象叫作细胞的　　　。
（3）本实验说明高度分化的植物细胞仍有发育成完整植株的能力，即具有　　　　。
（4）大量的科学实验证明，高度分化的动物细胞，它的　　　　仍然保持着　　　　　性，这是因为它含有保持本物种遗传特性所需要的全套　　　　　。
16.（2023·浙江萧山三中高一月考）高度分化的动物细胞分化潜能变小，它的全能性受到限制，但它的细胞核仍具有全能性。请利用性成熟的青蛙作为实验材料，设计一个实验方案证明上述说法。
（1）实验的大体思路是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）根据上述思路设计实验步骤。
第一步：取正常的雄性青蛙的体细胞直接进行细胞培养，观察能否形成一个完整的青蛙。
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，观察能否形成完整的青蛙。
（3）实验结果：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）结论：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（5）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？为什么？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
第二节　细胞通过分化产生不同类型的细胞
1.C　卫星细胞已发生分化，能进行基因选择性表达，A错误；在肝细胞中含有肌动蛋白基因，由于肌动蛋白只能在肌细胞中特异性表达，故肝细胞中无法合成肌动蛋白，B错误；卫星细胞被激活后会进行增殖、分化，所以激活的卫星细胞中，核糖体、线粒体等细胞器代谢活跃，如核糖体会合成蛋白质等，C正确；胚胎干细胞和成肌干细胞中存在某些相同基因都需要表达，故两者细胞中基因的执行情况不是完全不同，D错误。
2.D　a过程表示干细胞分裂形成干细胞，即干细胞的自我更新，A正确；干细胞通过b、c过程形成了不同形态、结构的细胞，故b、c过程为细胞的分化过程，B正确；细胞分化的实质是遗传物质有选择地发挥作用，故a、b、c过程中遗传信息的执行情况不同，C正确；细胞分化形成的是各种细胞，各种细胞先构成不同组织，再由不同组织构成器官，D错误。
3.B　造血干细胞在分化过程中遗传物质一般不会丢失，而是发生了基因的选择性表达，A错误；造血干细胞分化程度低，其分化潜能大于血细胞的分化潜能，B正确；正常情况下，细胞分化具有不可逆性，故造血干细胞分化为血细胞是不可逆的，C错误；造血干细胞分化形成的是各种类型的血细胞，是细胞到细胞的过程，不能体现细胞的全能性，D错误。
4.D　白细胞是由造血干细胞增殖分化而来，故造血干细胞和白细胞的DNA是相同的，但由于基因的选择性表达，二者合成的mRNA和蛋白质种类不完全相同，A错误。造血干细胞增殖分化形成白细胞的过程中，遗传物质一般不会发生改变，B错误。单细胞生物不发生细胞分化；对多细胞生物而言，细胞分裂能增加细胞数目，而细胞分化能增加细胞种类，因此细胞分裂、分化是生物个体发育的基础，但生物的个体发育并不都是通过细胞分裂和分化实现的，该过程中还有细胞的衰老等过程，C错误。细胞分化持续存在于整个人体发育过程中，以保证生命活动的正常进行，D正确。
5.C　据图分析可知，a过程中只有部分基因得到了表达，形成了具有特定形态、结构和功能的细胞，A正确；b过程细胞中部分特定的基因得到了表达，形成神经细胞，RNA的种类和含量会发生改变，B正确；c过程形成富含脂肪的细胞时，核DNA含量一般是不变的，C错误；f过程是细胞通过有丝分裂增殖的过程，其所形成的子细胞中部分仍可进行有丝分裂，具有细胞周期，D正确。
6.C　不论细胞如何分化，其内都含有核糖体，所以基因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，A正确；7种细胞是取自同一生物不同类型的正常体细胞，即由同一个受精卵分裂分化而来，因此它们的遗传物质是相同的，B正确；图中7种细胞中所表达的蛋白质不同，说明这7种细胞功能不同，故细胞器的种类和数量不同，C错误。
7.（1）分裂　 生长（或体积增大）　 （2）①TSH浓度　 ②相同　TSH浓度越高，延缓细胞分化效果越好
解析：（1）脂肪组织体积增加是前脂肪细胞分裂和分化以及脂肪细胞生长（或体积增长）的结果。（2）①图中曲线表明该实验的自变量是TSH的浓度，因变量是细胞中脂肪的含量，因此该实验的目的是研究TSH浓度对前脂肪细胞分化的影响。②实验结果显示：实验组与对照组脂肪量的最显著差异出现在第12天，前脂肪细胞培养至第16天时，不同浓度TSH处理的细胞的分化程度相同，上述结果说明TSH浓度越高，细胞中脂肪含量增加越缓慢，即延缓细胞分化效果越好。
8.D　玉米种子是一个器官而非一个细胞，其萌发长成新植株的过程不能体现细胞的全能性，A错误；小鼠的造血干细胞只能分化形成血细胞等少数种类的细胞，而非各种细胞，因而未能体现全能性，B错误；壁虎断尾后再生也没有形成各种细胞，同样也不能体现出细胞全能性，C错误。
9.B　早期的胚胎具有多个细胞，其发育成一个完整的个体并不能体现出细胞具有全能性，B错误。
10.C　多能干细胞形成多层皮肤组织的过程中，遗传物质并未发生改变，只是细胞中的基因选择性表达，A错误；细胞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，多能干细胞只培养形成多层皮肤组织，不能说明动物的体细胞具有全能性，B错误；研究结果表明，多能干细胞能形成多层皮肤组织，包含毛囊、皮脂腺和神经元回路，但不能说明其能分化成各种组织和器官，D错误。
11.C　克隆猴的获得证实了动物体细胞的细胞核具有全能性，A错误；该过程将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，其证明细胞核发挥功能时，需要细胞质的协助，B错误；克隆猴发育过程中通过细胞分化形成不同组织，而细胞分化的实质是基因的选择性表达，C正确；“中中”和“华华”的细胞核遗传信息来自供体猴A，而细胞质遗传信息来自供体猴B，D错误。
12.C　细胞分化是细胞在形态、结构和功能上发生持久的、差异性变化的过程，其实质是遗传物质有选择地发挥作用，遗传物质不变，A错误；过程a形成的诱导多能干细胞具有胚胎干细胞的特性，属于全能干细胞，B错误；据图可知，已经分化的成熟的动物细胞在一定条件下也是可以逆转的，C正确；神经细胞是高度分化的体细胞，不能增殖，因此没有细胞周期，D错误。
13.A　细胞全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整生物体或各种细胞的潜能。图示没有体现出N细胞能发育成完整个体或各种细胞，不能证明其具有全能性，A错误；个体自然发育过程是基因选择性表达的结果，B正确；在自然发育过程中，单核细胞前体分化为单核细胞，红细胞前体分化成幼红细胞；在人为调控下，单核细胞前体分化为幼红细胞，红细胞前体发育为单核细胞，推测人为调控细胞因子比例可能影响分化方向，C正确；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，使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率，D正确。
14.C　iPS细胞有丝分裂后期由于着丝粒分裂，使得此时染色体数目与核DNA分子数目相同，A正确；iPS细胞分化成各种组织细胞的过程中，细胞的形态、结构和生理功能发生改变，细胞分化的实质是基因的选择性表达，使得细胞内信使RNA和蛋白质改变，但DNA不变，B正确；iPS细胞的分裂分化能力比造血干细胞强，C错误；小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞与植物组织培养的脱分化过程类似，T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞，D正确。
15.（1）有丝　（2）分化　（3）全能性　（4）细胞核　全能　遗传物质
解析：单个细胞经过细胞分裂、分化发育成完整植株，从而体现了植物细胞的全能性。单个细胞发育成细胞团的过程是以有丝分裂的方式进行的。动物细胞的全能性受限制，但动物体细胞的细胞核仍能表现出全能性，因为它保持着原有的全部遗传物质。
16.（1）先把完整的体细胞单独培养，证明高度分化的细胞的全能性受到限制；再把体细胞的细胞核导入去核的卵细胞中，看能否表现出全能性　（2）将卵细胞的细胞核去除，取体细胞的细胞核导入去核的卵细胞中　（3）单独培养完整的体细胞不能形成完整的个体；培养重组细胞，能形成完整个体　（4）高度分化的动物细胞其全能性受到限制，但其细胞核仍具有全能性　（5）雄性　 雄性青蛙　 能。因为同样的细胞核在体细胞的细胞质作用下不能表现出全能性，在卵细胞的细胞质作用下能表现出全能性
解析：（1）要验证“高度分化的动物细胞分化潜能变小，它的全能性受到限制，但它的细胞核仍具有全能性”，实验中应该分别将完整的体细胞单独培养以及将体细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，观察其能否发育成完整的个体，预期的结果是前者不能发育成完整的个体，后者可以。（2）根据题意分析，该实验的目的是证明高度分化的动物细胞全能性受到限制，但是细胞核仍然具有全能性，因此实验的第三步应该将卵细胞的细胞核去除，取体细胞的细胞核导入去核卵细胞的细胞质中，最后将形成的重组细胞进行细胞培养，看是否可以培养成完整的个体。（3）实验结果预期：①由于高度分化的动物细胞分化潜能变窄，全能性受到限制，因此单独培养完整的体细胞，不能形成完整的个体；②由于高度分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性，因此培养重组细胞，能形成完整个体。（4）该实验是验证性实验，实验的结论为：高度分化的动物细胞其全能性受到限制，但其细胞核仍具有全能性。（5）由于重组细胞的细胞核来源于雄性，故其克隆出的动物应该为雄性，其主要性状应该与雄性青蛙相似。青蛙的DNA分布在细胞核和细胞质中，由于同样的细胞核在体细胞的细胞质作用下不能表现出全能性，在卵细胞的细胞质作用下能表现出全能性，因此可以说明细胞分化受细胞质的影响。
5 / 5第二节　细胞通过分化产生不同类型的细胞
导学 聚焦 1.说出细胞分化的概念、特点和意义。 2.概述细胞的全能性
知识点（一）　细胞能产生特异性变化
1.细胞分化的概念、特征、根本原因与意义
小提醒：分化前后细胞内的遗传物质不发生改变。
2.干细胞的概念、特点与类型
小提醒：（1）胚胎干细胞可发育为除部分胎盘以外的所有成体组织。（2）造血干细胞可分化成各种血细胞及其他细胞。
3.判断下列相关表述的正误
（1）根尖伸长区的细胞可以分化成分生区细胞。 （　　）
（2）同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同。（　　）
（3）蛙的红细胞和人的红细胞形态不同的原因是遗传物质有选择地发挥作用的结果。（　　）
（4）同一个体的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）干细胞只存在于胚胎发育期的个体中。（　　）
探讨　分析细胞分化的原理，提高理解能力
　生物体内的蛋白质是在相关基因控制下合成的，下表显示某一人体内两种细胞中相关基因及蛋白质的分布情况。
比较项目 肌细胞 胰岛β细胞
细胞中 的基因 胰岛素基因 ＋ ＋
肌动蛋白基因 ＋ ＋
呼吸氧化酶基因 ＋ ＋
细胞中的 蛋白质 胰岛素 － ＋
肌动蛋白 ＋ －
呼吸氧化酶 ＋ ＋
请分析回答下列问题：
（1）该两种细胞中的遗传物质（基因）有没有差别，为什么？
（2）细胞分化过程中遗传物质有没有改变？
（3）根据上表所示结果可以看出，细胞分化的根本原因是什么？
1.从不同的角度理解细胞分化
2.细胞分化的“变”与“不变”
3.管家基因和奢侈基因
（1）管家基因是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如核糖体蛋白基因等。
（2）奢侈基因即组织特异性基因，是指不同类型细胞中特异性表达的基因，奢侈基因的产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与特异的生理功能。
（3）管家基因是维持细胞生存不可缺少的，奢侈基因和细胞分化有关，是组织特异性表达有关的基因。
1.（2024·浙江新力量联盟高一期中）下列有关细胞分化的叙述中，正确的是（　　）
A.细胞分化在生物体内是一个可逆的过程
B.细胞分化仅发生在胚胎发育的早期
C.具有分裂能力的细胞一定会分化且分化程度越高分裂能力就越低
D.细胞的分化是指相同细胞的后代在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程
2.人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞（MSC），如图为MSC分裂、分化成多种组织细胞的示意图。下列叙述正确的是（　　）
A.MSC的分化程度高于成骨细胞
B.细胞一旦发生分化，即失去增殖能力
C.脂肪细胞和肌细胞在遗传物质上有了稳定性的差异
D.细胞分化有利于提高生物体各种生理功能的效率
知识点（二）　细胞具有全能性
1.细胞具有全能性
小提醒：动物细胞随着分化程度提高，细胞分化潜能越来越小，不表现出全能性。
2.判断下列相关表述的正误
（1）种子发育成完整个体不能体现细胞全能性。（　　）
（2）细胞的分化程度越高，表现出来的全能性就越低。 （　　）
（3）高度分化的细胞已经丧失了发育成完整个体的潜能。（　　）
（4）动、植物体细胞均具有全能性。（　　）
（5）已分化的动物体细胞不能表现出全能性，但细胞核具有全能性。（　　）
（6）动物体内所有的干细胞经培养后都能发育为一个成熟的个体。（　　）
探讨　分析植物组织培养与克隆过程，提高理解能力
1.1958年，美国科学家斯图尔德应用植物组织培养技术，将胡萝卜根韧皮部的一些细胞进行离体培养，最终发育成完整的新植株。
请分析回答下列问题：
（1）植物体上的细胞没有表现出全能性，而是分化成了不同的组织器官，这说明植物细胞全能性的表达需要什么条件？
（2）图示的细胞遗传物质相同吗？为什么？
（3）植物细胞具有全能性的根本原因是什么？
2.2017年，中国科学家成功突破了克隆灵长类动物的世界难题，首次利用体细胞核移植技术培育出两只克隆猴——“中中”和“华华”。这项工作不仅因突破动物克隆的技术局限而广受关注，更重要的意义在于促进人类疾病治疗新方案的开发，推动中国率先发展出基于非灵长类疾病动物模型的全新医药研发产业链。
（1）如果直接用A猴的体细胞进行培养，能不能发育成完整的个体？和植物细胞相比，有什么不同？
（2）“中中”“华华”的性别等绝大部分的性状应该和哪只猴相同？
（3）“中中”“华华”的遗传物质都来源于A猴吗？
　细胞分化与细胞全能性的比较
1.（2024·浙江杭州高一期末）在下列自然现象或科学研究成果中，能为“动物细胞具有全能性”观点提供直接证据的是（　　）
A.壁虎断尾后重新长出尾部
B.用体外培养的皮肤治疗烧伤病人
C.蜜蜂的未受精卵细胞发育成雄蜂
D.小鼠腺细胞可以自我复制
2.将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”。有些“合子”发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是（　　）
A.“合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性
B.肠细胞不能表达全能性可能是受某些物质的限制
C.“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化
D.细胞核具有全能性是因为其含有该物种的全套遗传信息
（1）人体上皮细胞和神经细胞的核基因的种类和数量是相同的，其原因是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）利用干细胞的分离和体外培养技术在体外培育出组织和器官，并最终通过组织或器官移植实现对临床疾病的治疗，干细胞体外培育出组织和器官的过程　　　　（填“能”或“不能”）体现体细胞的全能性，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
1.（2024·浙江兰溪一中高一月考）下列关于细胞分化的叙述中，正确的是（　　）
A.细胞分化仅发生于早期胚胎的形成过程中
B.细胞中的遗传物质有选择地发挥作用，导致细胞分化
C.分化的细胞中，DNA、RNA和蛋白质都不相同
D.肝脏干细胞分化成肝脏细胞的过程体现了细胞的全能性
2.（2024·浙江缙云中学高一月考）研究人员发现自体骨髓干细胞能迁徙到受损的肝组织，分化为肝细胞，从而增强肝脏修复功能。下列叙述正确的是（　　）
A.骨髓干细胞与肝脏细胞基因组成相同，基因表达情况不同
B.骨髓干细胞与肝脏细胞基因组成不同，基因表达情况相同
C.骨髓干细胞与肝脏细胞基因组成相同，基因表达情况相同
D.骨髓干细胞与肝脏细胞基因组成不同，基因表达情况不同
3.细胞全能性是指细胞分裂和分化后，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。下列关于细胞全能性的叙述，错误的是（　　）
A.细胞表现出全能性的条件包括离体、适宜的营养条件、适宜的环境条件等
B.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
C.体细胞克隆羊的成功培育，体现动物细胞核具有全能性
D.细胞全能性的物质基础是细胞具有该生物全套遗传信息
4.（2024·浙江新昌中学高一月考）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细胞为材料培育出能开花结果的胡萝卜植株的简要流程图。请回答下列问题：
（1）上述培养过程说明，植物细胞具有　　　　。
（2）图中开花的胡萝卜植株的韧皮部细胞和叶肉细胞在形态、结构、功能上存在差异的根本原因是　　　　　　　　　　　　　　。
（3）早在19世纪，魏斯曼提出“体细胞分化是由于遗传物质的丢失”的假说以解释细胞分化的原因，斯图尔德的实验结果是否支持魏斯曼的假说？　　　　（填“是”或“否”）。原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
第二节　细胞通过分化产生不同类型的细胞
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1. 形态　 结构　 功能　 不可逆性　 不同　 分化
调控
2. 各种细胞　 不同　 全能　 多能
3.（1）×　提示：正常情况下，细胞分化是不可逆的。
（2）×　提示：同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因相同。
（3）×　提示：同一个体不同细胞形态不同的原因是遗传物质有选择地发挥作用的结果。
（4）×　提示：同一个体的骨髓干细胞与胰岛细胞的遗传信息相同，遗传信息的执行情况不同。
（5）×
互动探究
　（1）提示：遗传物质没有差别，因为都来自同一个受精卵，经过有丝分裂产生，与亲代细胞遗传物质相同。
（2）提示：不变。
（3）提示：细胞内遗传物质有选择性地发挥作用。
学以致用
1.D　在生物体内，细胞分化是不可逆的，A错误；细胞分化发生在生物体的整个生命进程中，只是在胚胎时期达到最大限度，B错误；一般来说，分化程度越低的细胞全能性越高，分裂能力越强，分化程度越高的细胞分裂能力就越弱，但具有分裂能力的细胞不一定会发生分化，C错误；细胞的分化是指相同细胞的后代在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，D正确。
2.D　MSC分化为成骨细胞，可知，MSC的分化程度低于成骨细胞，A错误； 细胞发生分化，若分化程度较低也具有增殖能力，比如MSC细胞，B错误；脂肪细胞和肌细胞的遗传物质相同，在形态、结构和功能上有了稳定性的差异，C错误；细胞分化使细胞趋向专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率，D正确。
知识点（二）
自主学习
1. 个体　 完整植株　 发育的全能性　 细胞核
2.（1）√　（2）√
（3）×　提示：高度分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。
（4）×　提示：哺乳动物成熟的红细胞和高等植物成熟的筛管细胞由于没有细胞核，因此没有全能性。
（5）√
（6）×　提示：不同干细胞的分化潜能是不同的，如造血干细胞能分化为各种血细胞，也能分化出造血系统以外的细胞，但不能发育为一个成熟的个体。
互动探究
1.（1）提示：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：相同；因为细胞分化并非遗传物质丢失造成的，它与遗传物质有选择性地发挥作用有关。
（3）提示：已分化的植物细胞都有一整套和受精卵相同的遗传物质，具有发育成一个完整有机体所需要的全部遗传信息。
2.（1）提示：不能发育成完整个体；和植物细胞相比，动物高度分化的体细胞的全能性受到限制，但是细胞核仍具有全能性。
（2）提示：和A猴相同。
（3）提示：细胞质DNA来源于B猴。
学以致用
1.C　壁虎断尾后重新长出尾部属于器官的再生，是细胞的分裂和分化能力，并没有体现细胞的全能性，A错误；用体外培养的皮肤治疗烧伤病人属于动物细胞培养，没有把细胞内所有的遗传信息表达出来，B错误；未受精的卵细胞能够发育成一个完整的个体，体现了动物细胞的全能性，C正确；小鼠肝细胞的增殖属于动物细胞培养，没有把细胞内所有的遗传信息表达出来，D错误。
2.A　“合子”第一次分裂后形成的细胞仍具有全能性，A错误；动物细胞经过多次分裂后，细胞质的成分已经发生改变，原本能激发细胞全能性的物质已经消失，故肠细胞不能表达全能性是受到了细胞内物质的限制，B正确；“合子”发育成正常蝌蚪个体的过程中，需要通过细胞分裂增加细胞的数量，通过细胞分化增加细胞的种类，C正确；虽然细胞经过多次分裂失去了激发全能性的物质，但细胞核仍含有该物种的全套遗传信息，故动物细胞核具有全能性，D正确。
【过程评价·勤检测】
网络构建
　（1）两种细胞都是由同一个受精卵经分裂和分化形成的
（2）不能　细胞全能性指细胞具有分化出各种细胞或发育成完整个体的潜能，将干细胞体外培育出组织和器官不能体现细胞的全能性
课堂演练
1.B　细胞分化贯穿于个体发育的整个过程中，但胚胎时期达到最大，A错误；细胞分化后，细胞中的DNA、RNA和蛋白质的种类与分化前相比，不完全相同，C错误；肝脏干细胞分化成肝脏细胞的过程没有体现细胞的全能性，D错误。
2.A　分析题意可知，自体骨髓干细胞能迁徙到受损的肝组织，分化为肝细胞，两者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。
3.B　种子由受精卵发育而来，是新个体的幼体，种子发育成个体是正常的生长发育，不是体现全能性的体现，B错误。
4.（1）全能性　（2）基因的选择性表达　（3）否　 高度分化的植物细胞中的遗传物质并没有丢失，仍然有发育成完整植株的能力
解析：（1）此实验是将胡萝卜韧皮部的一些细胞培育出开花的胡萝卜植株，体现了植物细胞的全能性。（2）图中开花的胡萝卜植株的韧皮部细胞和叶肉细胞在形态、结构和功能上存在差异是细胞分化的结果，细胞分化的本质是基因的选择性表达。（3）斯图尔德利用植物组织培养技术得到了完整的胡萝卜植株，显然并没有发生遗传物质的丢失，因此该实验不支持魏斯曼的假说，因为高度分化的植物细胞经过脱分化和再分化过程获得了完整的植株，即高度分化的细胞仍然有发育成完整植株的能力。
6 / 6(共87张PPT)
第二节　
细胞通过分化产生不同类型的细胞
导学 聚焦 1.说出细胞分化的概念、特点和意义。
2.概述细胞的全能性
核心要点·巧突破
01
过程评价·勤检测
02
目录
CONTENTS
课时训练·提素能
03
核心要点·巧突破
01
精准出击 高效学习
知识点（一）　细胞能产生特异性变化
1. 细胞分化的概念、特
征、根本原因与意义
小提醒：分化前后
细胞内的遗传物
质不发生改变。
2. 干细胞的概念、特点与类型
小提醒：（1）胚胎干细胞可发育为除部分胎盘以外的所有成体组
织。（2）造血干细胞可分化成各种血细胞及其他细胞。
3. 判断下列相关表述的正误
（1）根尖伸长区的细胞可以分化成分生区细胞。 （　×　）
提示：正常情况下，细胞分化是不可逆的。
（2）同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同。
（　×　）
提示：同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因相
同。
×
×
（3）蛙的红细胞和人的红细胞形态不同的原因是遗传物质有选择
地发挥作用的结果。 （　×　）
提示：同一个体不同细胞形态不同的原因是遗传物质有选择
地发挥作用的结果。
（4）同一个体的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：同一个体的骨髓干细胞与胰岛细胞的遗传信息相同，
遗传信息的执行情况不同。
（5）干细胞只存在于胚胎发育期的个体中。 （　×　）
×
×
×
探讨　分析细胞分化的原理，提高理解能力
　生物体内的蛋白质是在相关基因控制下合成的，下表显示某一人体
内两种细胞中相关基因及蛋白质的分布情况。
比较项目 肌细胞 胰岛β细胞
细胞中 的基因 胰岛素基因 ＋ ＋
肌动蛋白基因 ＋ ＋
呼吸氧化酶基因 ＋ ＋
细胞中的 蛋白质 胰岛素 － ＋
肌动蛋白 ＋ －
呼吸氧化酶 ＋ ＋
请分析回答下列问题：
（1）该两种细胞中的遗传物质（基因）有没有差别，为什么？
提示：遗传物质没有差别，因为都来自同一个受精卵，经过有
丝分裂产生，与亲代细胞遗传物质相同。
（2）细胞分化过程中遗传物质有没有改变？
提示：不变。
（3）根据上表所示结果可以看出，细胞分化的根本原因是什么？
提示：细胞内遗传物质有选择性地发挥作用。
1. 从不同的角度理解细胞分化
2. 细胞分化的“变”与“不变”
3. 管家基因和奢侈基因
（1）管家基因是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因，其产物
是维持细胞基本生命活动所必需的，如核糖体蛋白基因等。
（2）奢侈基因即组织特异性基因，是指不同类型细胞中特异性表
达的基因，奢侈基因的产物赋予各种类型细胞特异的形态结
构特征与特异的生理功能。
（3）管家基因是维持细胞生存不可缺少的，奢侈基因和细胞分化
有关，是组织特异性表达有关的基因。
1. （2024·浙江新力量联盟高一期中）下列有关细胞分化的叙述中，
正确的是（　　）
A. 细胞分化在生物体内是一个可逆的过程
B. 细胞分化仅发生在胚胎发育的早期
C. 具有分裂能力的细胞一定会分化且分化程度越高分裂能力就越低
D. 细胞的分化是指相同细胞的后代在形态、结构和生理功能上发生
稳定性差异的过程
解析：　在生物体内，细胞分化是不可逆的，A错误；细胞分化
发生在生物体的整个生命进程中，只是在胚胎时期达到最大限度，
B错误；一般来说，分化程度越低的细胞全能性越高，分裂能力越
强，分化程度越高的细胞分裂能力就越弱，但具有分裂能力的细胞
不一定会发生分化，C错误；细胞的分化是指相同细胞的后代在形
态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，D正确。
2. 人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞（MSC），如
图为MSC分裂、分化成多种组织细胞的示意图。下列叙述正确的是
（　　）
A. MSC的分化程度高于成骨细胞
B. 细胞一旦发生分化，即失去增殖能力
C. 脂肪细胞和肌细胞在遗传物质上有了稳定性的差异
D. 细胞分化有利于提高生物体各种生理功能的效率
解析：　MSC分化为成骨细胞，可知，MSC的分化程度低于成骨
细胞，A错误； 细胞发生分化，若分化程度较低也具有增殖能力，
比如MSC细胞，B错误；脂肪细胞和肌细胞的遗传物质相同，在形
态、结构和功能上有了稳定性的差异，C错误；细胞分化使细胞趋
向专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率，D正确。
知识点（二）　细胞具有全能性
1. 细胞具有全能性
小提醒：动物细胞随着分化程度提高，细胞分化潜能越来越小，不表现出全能性。
2. 判断下列相关表述的正误
（1）种子发育成完整个体不能体现细胞全能性。 （　√　）
（2）细胞的分化程度越高，表现出来的全能性就越低。
（　√　）
（3）高度分化的细胞已经丧失了发育成完整个体的潜能。
（　×　）
提示：高度分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。
（4）动、植物体细胞均具有全能性。 （　×　）
提示：哺乳动物成熟的红细胞和高等植物成熟的筛管细胞由
于没有细胞核，因此没有全能性。
√
√
×
×
（5）已分化的动物体细胞不能表现出全能性，但细胞核具有全能
性。 （　√　）
（6）动物体内所有的干细胞经培养后都能发育为一个成熟的个
体。 （　×　）
提示：不同干细胞的分化潜能是不同的，如造血干细胞能分
化为各种血细胞，也能分化出造血系统以外的细胞，但不能
发育为一个成熟的个体。
√
×
探讨　分析植物组织培养与克隆过程，提高理解能力
1. 1958年，美国科学家斯图尔德应用植物组织培养技术，将胡萝卜根
韧皮部的一些细胞进行离体培养，最终发育成完整的新植株。
请分析回答下列问题：
（1）植物体上的细胞没有表现出全能性，而是分化成了不同的组
织器官，这说明植物细胞全能性的表达需要什么条件？
提示：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）图示的细胞遗传物质相同吗？为什么？
提示：相同；因为细胞分化并非遗传物质丢失造成的，它与
遗传物质有选择性地发挥作用有关。
（3）植物细胞具有全能性的根本原因是什么？
提示：已分化的植物细胞都有一整套和受精卵相同的遗传物
质，具有发育成一个完整有机体所需要的全部遗传信息。
2. 2017年，中国科学家成功突破了克隆灵长类动物的世界难题，首次
利用体细胞核移植技术培育出两只克隆猴——“中中”和“华
华”。这项工作不仅因突破动物克隆的技术局限而广受关注，更重
要的意义在于促进人类疾病治疗
新方案的开发，推动中国率先发
展出基于非灵长类疾病动物模型
的全新医药研发产业链。
（1）如果直接用A猴的体细胞进行培养，能不能发育成完整的个
体？和植物细胞相比，有什么不同？
提示：不能发育成完整个体；和植物细胞相比，动物高度分
化的体细胞的全能性受到限制，但是细胞核仍具有全能性。
（2）“中中”“华华”的性别等绝大部分的性状应该和哪只猴
相同？
提示：和A猴相同。
（3）“中中”“华华”的遗传物质都来源于A猴吗？
提示：细胞质DNA来源于B猴。
　细胞分化与细胞全能性的比较
1. （2024·浙江杭州高一期末）在下列自然现象或科学研究成果中，
能为“动物细胞具有全能性”观点提供直接证据的是（　　）
A. 壁虎断尾后重新长出尾部
B. 用体外培养的皮肤治疗烧伤病人
C. 蜜蜂的未受精卵细胞发育成雄蜂
D. 小鼠腺细胞可以自我复制
解析： 　壁虎断尾后重新长出尾部属于器官的再生，是细胞的分
裂和分化能力，并没有体现细胞的全能性，A错误；用体外培养的
皮肤治疗烧伤病人属于动物细胞培养，没有把细胞内所有的遗传信
息表达出来，B错误；未受精的卵细胞能够发育成一个完整的个
体，体现了动物细胞的全能性，C正确；小鼠肝细胞的增殖属于动
物细胞培养，没有把细胞内所有的遗传信息表达出来，D错误。
2. 将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合
子”。有些“合子”发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能
发育成蝌蚪。下列叙述错误的是（　　）
A. “合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性
B. 肠细胞不能表达全能性可能是受某些物质的限制
C. “合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化
D. 细胞核具有全能性是因为其含有该物种的全套遗传信息
解析： 　“合子”第一次分裂后形成的细胞仍具有全能性，A错
误；动物细胞经过多次分裂后，细胞质的成分已经发生改变，原本
能激发细胞全能性的物质已经消失，故肠细胞不能表达全能性是受
到了细胞内物质的限制，B正确；“合子”发育成正常蝌蚪个体的
过程中，需要通过细胞分裂增加细胞的数量，通过细胞分化增加细
胞的种类，C正确；虽然细胞经过多次分裂失去了激发全能性的物
质，但细胞核仍含有该物种的全套遗传信息，故动物细胞核具有全
能性，D正确。
过程评价·勤检测
02
反馈效果 筑牢基础
　（1）人体上皮细胞和神经细胞的核基因的种类和数量是相同的，
其原因是： 。
（2）利用干细胞的分离和体外培养技术在体外培育出组织和器官，
并最终通过组织或器官移植实现对临床疾病的治疗，干细胞体
外培育出组织和器官的过程 （填“能”或“不能”）
体现体细胞的全能性，理由是

。
两种细胞都是由同一个受精卵经分裂和分化形成的　
不能　
细胞全能性指细胞具有分化出
各种细胞或发育成完整个体的潜能，将干细胞体外培育出组织
和器官不能体现细胞的全能性　
1. （2024·浙江兰溪一中高一月考）下列关于细胞分化的叙述中，正
确的是（　　）
A. 细胞分化仅发生于早期胚胎的形成过程中
B. 细胞中的遗传物质有选择地发挥作用，导致细胞分化
C. 分化的细胞中，DNA、RNA和蛋白质都不相同
D. 肝脏干细胞分化成肝脏细胞的过程体现了细胞的全能性
解析： 　细胞分化贯穿于个体发育的整个过程中，但胚胎时期达
到最大，A错误；细胞分化后，细胞中的DNA、RNA和蛋白质的种
类与分化前相比，不完全相同，C错误；肝脏干细胞分化成肝脏细
胞的过程没有体现细胞的全能性，D错误。
2. （2024·浙江缙云中学高一月考）研究人员发现自体骨髓干细胞能
迁徙到受损的肝组织，分化为肝细胞，从而增强肝脏修复功能。下
列叙述正确的是（　　）
A. 骨髓干细胞与肝脏细胞基因组成相同，基因表达情况不同
B. 骨髓干细胞与肝脏细胞基因组成不同，基因表达情况相同
C. 骨髓干细胞与肝脏细胞基因组成相同，基因表达情况相同
D. 骨髓干细胞与肝脏细胞基因组成不同，基因表达情况不同
解析： 　分析题意可知，自体骨髓干细胞能迁徙到受损的肝组
织，分化为肝细胞，两者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。
3. 细胞全能性是指细胞分裂和分化后，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。下列关于细胞全能性的叙述，错误
的是（　　）
A. 细胞表现出全能性的条件包括离体、适宜的营养条件、适宜的环
境条件等
B. 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
C. 体细胞克隆羊的成功培育，体现动物细胞核具有全能性
D. 细胞全能性的物质基础是细胞具有该生物全套遗传信息
解析：　种子由受精卵发育而来，是新个体的幼体，种子发育成
个体是正常的生长发育，不是体现全能性的体现，B错误。
4. （2024·浙江新昌中学高一月考）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细胞为材料培育出能开花结果的胡
萝卜植株的简要流程图。请回答下列问题：
（1）上述培养过程说明，植物细胞具有 。
全能性　
解析：此实验是将胡萝卜韧皮部的一些细胞培育出开花的胡萝卜植株，体现了植物细胞的全能性。
（2）图中开花的胡萝卜植株的韧皮部细胞和叶肉细胞在形态、结
构、功能上存在差异的根本原因是 。
解析：图中开花的胡萝卜植株的韧皮部细胞和叶肉细胞在形态、结构和功能上存在差异是细胞分化的结果，细胞分化的本质是基因的选择性表达。
基因的选择性表达　
（3）早在19世纪，魏斯曼提出“体细胞分化是由于遗传物质的丢
失”的假说以解释细胞分化的原因，斯图尔德的实验结果是
否支持魏斯曼的假说？ （填“是”或“否”）。原因
是
。
否　
高度分化的植物细胞中的遗传物质并没有丢失，仍然有发
育成完整植株的能力　
解析：斯图尔德利用植物组织培养技术得到了完整的胡萝卜植株，显然并没有发生遗传物质的丢失，因此该实验不支持魏斯曼的假说，因为高度分化的植物细胞经过脱分化和再分化过程获得了完整的植株，即高度分化的细胞仍然有发育成完整植株的能力。
课时训练·提素能
03
分级练习 巩固提升
知识点一　细胞能产生特异性变化
1. （2024·浙江湖州中学高一月考）骨骼肌受牵拉或轻微损伤时，卫星细胞（一种成肌干细胞）被激活，增殖、分化形成新的肌细胞后与原有肌细胞融合，使肌肉增粗或修复损伤。下列说法正确的是（　　）
A. 卫星细胞为未分化细胞，不进行基因选择性表达
B. 在肝细胞中不含有肌动蛋白基因，无法合成肌动蛋白
C. 激活的卫星细胞中，核糖体、线粒体等细胞器代谢活跃
D. 胚胎干细胞和成肌干细胞中基因的执行情况完全不同
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解析： 　卫星细胞已发生分化，能进行基因选择性表达，A错
误；在肝细胞中含有肌动蛋白基因，由于肌动蛋白只能在肌细胞中
特异性表达，故肝细胞中无法合成肌动蛋白，B错误；卫星细胞被
激活后会进行增殖、分化，所以激活的卫星细胞中，核糖体、线粒
体等细胞器代谢活跃，如核糖体会合成蛋白质等，C正确；胚胎干
细胞和成肌干细胞中存在某些相同基因都需要表达，故两者细胞中
基因的执行情况不是完全不同，D错误。
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2. 动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。下列相关叙
述，错误的是（　　）
A. a过程表示干细胞能自我更新
B. b、c过程表示干细胞具有分化能力
C. a、b、c过程中，细胞中遗传信息的执行情况
不同
D. b过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用
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解析：　a过程表示干细胞分裂形成干细胞，即干细胞的自我更
新，A正确；干细胞通过b、c过程形成了不同形态、结构的细胞，
故b、c过程为细胞的分化过程，B正确；细胞分化的实质是遗传物
质有选择地发挥作用，故a、b、c过程中遗传信息的执行情况不
同，C正确；细胞分化形成的是各种细胞，各种细胞先构成不同组
织，再由不同组织构成器官，D错误。
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　（2024·浙江衢州高一期末）阅读下列材料，回答下面3～4小题。
　　慢性淋巴细胞白血病是一种原发于造血组织的恶性肿瘤，其发病
机制可能是细胞增殖失控分化障碍、凋亡受阻等。此外，癌细胞还会
浸润其他非造血组织和器官，医学上，通过造血干细胞移植可以有效
地治疗白血病。
3. 骨髓中的造血干细胞能分化成各种血细胞，下列叙述正确的是（　）
A. 造血干细胞在分化过程中遗传物质部分丢失
B. 造血干细胞的分化潜能大于血细胞的分化潜能
C. 正常情况下，造血干细胞分化为血细胞是可逆的
D. 造血干细胞分化成各种血细胞体现了细胞的全能性
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解析：　造血干细胞在分化过程中遗传物质一般不会丢失，而是
发生了基因的选择性表达，A错误；造血干细胞分化程度低，其分
化潜能大于血细胞的分化潜能，B正确；正常情况下，细胞分化具
有不可逆性，故造血干细胞分化为血细胞是不可逆的，C错误；造
血干细胞分化形成的是各种类型的血细胞，是细胞到细胞的过程，
不能体现细胞的全能性，D错误。
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4. 下图表示人体内干细胞的增殖和分化。
下列有关叙述中正确的是（　　）
A. 造血干细胞与白细胞的DNA不同，
因此合成的RNA和蛋白质种类也不同
B. 造血干细胞增殖分化形成白细胞的过程中，遗传物质发生了不可
逆的转变
C. 生物个体的发育都是通过细胞分裂和分化实现的
D. 细胞分化持续存在于整个人体发育过程中
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解析：　白细胞是由造血干细胞增殖分化而来，故造血干细胞和
白细胞的DNA是相同的，但由于基因的选择性表达，二者合成的
mRNA和蛋白质种类不完全相同，A错误。造血干细胞增殖分化形
成白细胞的过程中，遗传物质一般不会发生改变，B错误。单细胞
生物不发生细胞分化；对多细胞生物而言，细胞分裂能增加细胞数
目，而细胞分化能增加细胞种类，因此细胞分裂、分化是生物个体
发育的基础，但生物的个体发育并不都是通过细胞分裂和分化实现
的，该过程中还有细胞的衰老等过程，C错误。细胞分化持续存在
于整个人体发育过程中，以保证生命活动的正常进行，D正确。
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5. 美国纽约伦斯勒的神经干细胞研究所的研究人员发现“人视网膜色素上皮组织也存在神经干细胞”，关于下图的叙述错误的是（　　）
A. a过程中只有部分基因得到表达
B. b过程中核酸的种类和含量会发生变化
C. c过程形成富含脂肪的细胞时核DNA含量减少
D. f过程所形成的子细胞中部分具有细胞周期
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解析：　据图分析可知，a过程中只有部分基因得到了表达，形成
了具有特定形态、结构和功能的细胞，A正确；b过程细胞中部分
特定的基因得到了表达，形成神经细胞，RNA的种类和含量会发生
改变，B正确；c过程形成富含脂肪的细胞时，核DNA含量一般是
不变的，C错误；f过程是细胞通过有丝分裂增殖的过程，其所形成
的子细胞中部分仍可进行有丝分裂，具有细胞周期，D正确。
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6. 取自同一生物的不同类型的正常细胞，检测其基因表达，结果如
图。下列关于此图说法错误的是（　　）
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种细胞的遗传物质是相同的
C. 图中7种细胞中细胞器的种类和数量相同
D. 此图可用于说明遗传物质有选择地发挥作用
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解析：　不论细胞如何分化，其内都含有核糖体，所以基因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，A正确；7种细胞是取自同一生物不同类型的正常体细胞，
即由同一个受精卵分裂分化而来，因此它们的遗传物质是相同的，
B正确；图中7种细胞中所表达的蛋白质不同，说明这7种细胞功能
不同，故细胞器的种类和数量不同，C错误。
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7. （2024·浙江天台中学高一月考）哺乳动物的脂肪细胞来源于前脂
肪细胞。请分析回答下列问题：
（1）脂肪组织体积增加是前脂肪细胞 和分化以及脂肪细
胞 的结果。
解析：脂肪组织体积增加是前脂肪细胞分裂和分化以及
脂肪细胞生长（或体积增长）的结果。
分裂　
生长（或体积增大）　
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（2）体外培养前脂肪细胞，检测细胞中脂肪的含量，以判断前脂
肪细胞的分化程度，实验结果如下图所示。
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②实验结果显示：实验组与对照组脂肪量的最显著差异出现
在第12天，前脂肪细胞培养至第16天时，不同浓度TSH处理
的细胞的分化程度 （填“相同”或“不同”），上述
结果说明 。
①该实验的目的是研究 对前脂肪细胞分化的影响。
TSH浓度　
相同　
TSH浓度越高，延缓细胞分化效果越好　
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解析：①图中曲线表明该实验的自变量是TSH的浓度，因变量是细胞中脂肪的含量，因此该实验的目的是研究TSH浓度对前脂肪细胞分化的影响。②实验结果显示：实验组与对照组脂肪量的最显著差异出现在第12天，前脂肪细胞培养至第16天时，不同浓度TSH处理的细胞的分化程度相同，上述结果说明TSH浓度越高，细胞中脂肪含量增加越缓慢，即延缓细胞分化效果越好。
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知识点二　细胞具有全能性
8. （2024·浙江宁波中学高一月考）下列生物学过程中，能够体现细
胞全能性的是（　　）
A. 玉米种子萌发长成新植株
B. 小鼠的造血干细胞形成各种血细胞
C. 壁虎断尾后再生出新尾
D. 胡萝卜根韧皮部细胞培育成新植株
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解析：　玉米种子是一个器官而非一个细胞，其萌发长成新植株
的过程不能体现细胞的全能性，A错误；小鼠的造血干细胞只能分
化形成血细胞等少数种类的细胞，而非各种细胞，因而未能体现全
能性，B错误；壁虎断尾后再生也没有形成各种细胞，同样也不能
体现出细胞全能性，C错误。
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9. （2024·浙江金华高一月考）下列关于细胞分化和全能性的叙述，
错误的是（　　）
A. 若某种细胞内有胰岛素合成，则该细胞已经进行了细胞分化
B. 早期胚胎最终发育成一个完整的个体，体现了细胞具有全能性
C. 细胞分化过程中遗传物质一般不会发生改变
D. 生殖细胞的全能性一般要高于体细胞的
解析：　早期的胚胎具有多个细胞，其发育成一个完整的个体并
不能体现出细胞具有全能性，B错误。
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10. （2024·宁波高一期末）2020年6月，学术期刊《自然》发表论文
称，利用人类多能干细胞培养的皮肤类器官在培养4～5个月后，
形成了多层皮肤组织，包含毛囊、皮脂腺和神经元回路，是迄今
最逼真的人皮肤类器官。下列相关叙述正确的是（　　）
A. 多能干细胞形成多层皮肤组织的过程中，遗传物质通常会发生改变
B. 多能干细胞培养形成多层皮肤组织，说明动物的体细胞具有全能性
C. 多能干细胞培养形成的皮肤类器官可用于对受到损伤的皮肤器官进行修复或更换
D. 该项研究结果表明多能干细胞可以分化成为人体内所需的各种组织和器官
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解析：　多能干细胞形成多层皮肤组织的过程中，遗传物质并
未发生改变，只是细胞中的基因选择性表达，A错误；细胞全能
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，多能干细胞只培养形成多层皮肤组
织，不能说明动物的体细胞具有全能性，B错误；研究结果表
明，多能干细胞能形成多层皮肤组织，包含毛囊、皮脂腺和神经
元回路，但不能说明其能分化成各种组织和器官，D错误。
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11. （2024·浙江永嘉中学高一月考）2017年中国科学院的科研人员利
用体细胞核移植技术，将核供体猴A的体细胞核导入去核的卵母
细胞（来自供体猴B）中，最终得到2只克隆猴——“中中”和
“华华”。下列相关叙述，正确的是（　　）
A. 克隆猴的获得证实了动物体细胞具有全能性
B. 该过程证明细胞核发挥功能时，不需要细胞质的协助
C. 克隆猴不同组织的发育依赖于基因的选择性表达
D. “中中”和“华华”的全部遗传信息来自供体猴A
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解析： 　克隆猴的获得证实了动物体细胞的细胞核具有全能
性，A错误；该过程将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去
掉细胞核的卵母细胞中，其证明细胞核发挥功能时，需要细胞质
的协助，B错误；克隆猴发育过程中通过细胞分化形成不同组
织，而细胞分化的实质是基因的选择性表达，C正确；“中中”
和“华华”的细胞核遗传信息来自供体猴A，而细胞质遗传信息
来自供体猴B，D错误。
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12. （2024·浙江丽水高一月考）某科学家证实皮肤细胞经过“基因直
接重组”后可以转化成为具有胚胎干细胞特性的细胞。他们所使
用的方法都是利用病毒将四个基因送入皮肤细胞，促使普通的皮
肤细胞重新发生分化，最后成为带有胚胎干细胞性质的细胞，称
为诱导多能干细胞。科学成果示意图如下，下列相关叙述正确的
是（　　）
皮肤细胞 诱导多能干细胞 肝细胞、神经细胞和其他体
细胞
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A. 过程b是诱导多功能干细胞的形态、结构和遗传物质发生差异性变
化的过程
B. 与皮肤细胞相比，经过程a形成的诱导多能干细胞的全能性较低
C. 这一科学发现纠正了动物细胞分化是“不可逆转”的观点
D. 上述细胞中具有细胞周期的是诱导多能干细胞和神经细胞
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解析：　细胞分化是细胞在形态、结构和功能上发生持久的、
差异性变化的过程，其实质是遗传物质有选择地发挥作用，遗传
物质不变，A错误；过程a形成的诱导多能干细胞具有胚胎干细胞
的特性，属于全能干细胞，B错误；据图可知，已经分化的成熟
的动物细胞在一定条件下也是可以逆转的，C正确；神经细胞是
高度分化的体细胞，不能增殖，因此没有细胞周期，D错误。
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13. （2024·浙江嘉兴一中高一月考）下图表示人体部分细胞的形成过
程，PU、GATA是细胞内两种
调控因子。下列说法错误的
是（　　）
A. 根据图中信息可证明N细胞具有全能性
B. 图中自然发育过程是基因选择性表达的结果
C. 推测人为调控细胞因子比例可能影响分化方向
D. 细胞分化有利于提高人体各种生理功能的效率
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解析：　细胞全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完
整生物体或各种细胞的潜能。图示没有体现出N细胞能发育成完
整个体或各种细胞，不能证明其具有全能性，A错误；个体自然
发育过程是基因选择性表达的结果，B正确；在自然发育过程
中，单核细胞前体分化为单核细胞，红细胞前体分化成幼红细
胞；在人为调控下，单核细胞前体分化为幼红细胞，红细胞前体
发育为单核细胞，推测人为调控细胞因子比例可能影响分化方
向，C正确；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，使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高生
物体各种生理功能的效率，D正确。
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14. （2024·浙江舟山中学高一月考）科学家将 c - Myc 、KIf4、Sox2和
Oct -3/4这四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞内，细胞
在一定条件下转变成iPS细胞。在适当条件诱导下，iPS细胞可以
定向分化成各种细胞。下列相关叙述错误的是（　　）
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A. iPS细胞有丝分裂后期染色体数目与核DNA分子数目相同
B. iPS细胞分化成各种组织细胞过程中DNA序列不变
C. iPS细胞的分裂、分化能力比造血干细胞弱
D. 小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞与植物组织培养的脱分化过程类
似，T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞
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解析：　iPS细胞有丝分裂后期由于着丝粒分裂，使得此时染色
体数目与核DNA分子数目相同，A正确；iPS细胞分化成各种组织
细胞的过程中，细胞的形态、结构和生理功能发生改变，细胞分
化的实质是基因的选择性表达，使得细胞内信使RNA和蛋白质改
变，但DNA不变，B正确；iPS细胞的分裂分化能力比造血干细胞
强，C错误；小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞与植物组织培养的脱
分化过程类似，T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞，D正确。
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15. 科学家将分离得到的成熟胡萝卜根的韧皮部细胞进行培养，由单
个细胞发育成完整的新植株。分析回答下列问题：
（1）分离出来的胡萝卜根细胞成为细胞团是通过 分裂来完
成的。
有丝　
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（2）细胞团中相同的细胞在发育成胚状体和植株的过程中，形
态、结构和生理功能逐渐向不同的方向发生变化，这种现象
叫作细胞的 。
（3）本实验说明高度分化的植物细胞仍有发育成完整植株的能
力，即具有 。
分化　
全能性　
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（4）大量的科学实验证明，高度分化的动物细胞，它的
仍然保持着 性，这是因为它含有保持本物种遗传特性
所需要的全套 。
解析：单个细胞经过细胞分裂、分化发育成完整植株，从而
体现了植物细胞的全能性。单个细胞发育成细胞团的过程是
以有丝分裂的方式进行的。动物细胞的全能性受限制，但动
物体细胞的细胞核仍能表现出全能性，因为它保持着原有的
全部遗传物质。
细胞核　
全能　
遗传物质　
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16. （2023·浙江萧山三中高一月考）高度分化的动物细胞分化潜能变
小，它的全能性受到限制，但它的细胞核仍具有全能性。请利用
性成熟的青蛙作为实验材料，设计一个实验方案证明上述说法。
（1）实验的大体思路是

。
先把完整的体细胞单独培养，证明高度
分化的细胞的全能性受到限制；再把体细胞的细胞核导入去
核的卵细胞中，看能否表现出全能性　
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解析：要验证“高度分化的动物细胞分化潜能变小，它的全能性受到限制，但它的细胞核仍具有全能性”，实验中应该分别将完整的体细胞单独培养以及将体细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，观察其能否发育成完整的个体，预期的结果是前者不能发育成完整的个体，后者可以。
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（2）根据上述思路设计实验步骤。
第一步：取正常的雄性青蛙的体细胞直接进行细胞培养，观
察能否形成一个完整的青蛙。
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，观察能否
形成完整的青蛙。
将卵细胞的细胞核去除，取体细胞的细胞核导入
去核的卵细胞中　
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解析：根据题意分析，该实验的目的是证明高度分化的动物细胞全能性受到限制，但是细胞核仍然具有全能性，因此实验的第三步应该将卵细胞的细胞核去除，取体细胞的细胞核导入去核卵细胞的细胞质中，最后将形成的重组细胞进行细胞培养，看是否可以培养成完整的个体。
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（3）实验结果：
。
解析：实验结果预期：①由于高度分化的动物细胞分化潜能变窄，全能性受到限制，因此单独培养完整的体细胞，不能形成完整的个体；②由于高度分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性，因此培养重组细胞，能形成完整个体。
单独培养完整的体细胞不能形成完整的个体；
培养重组细胞，能形成完整个体　
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（4）结论：
。
解析：该实验是验证性实验，实验的结论为：高度分化的动物细胞其全能性受到限制，但其细胞核仍具有全能性。
高度分化的动物细胞其全能性受到限制，但其细胞
核仍具有全能性　
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（5）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？为什么？

。
雄
性　
雄性青蛙　
能。因为同样的细胞核
在体细胞的细胞质作用下不能表现出全能性，在卵细胞的细
胞质作用下能表现出全能性　
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解析：由于重组细胞的细胞核来源于雄性，故其克隆出的动物应该为雄性，其主要性状应该与雄性青蛙相似。青蛙的DNA分布在细胞核和细胞质中，由于同样的细胞核在体细胞的细胞质作用下不能表现出全能性，在卵细胞的细胞质作用下能表现出全能性，因此可以说明细胞分化受细胞质的影响。
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