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二、细胞通过分化产生不同类型的细胞
细胞的生命历程
第四章
知 识 点 一
1. 细胞分化
(1)概念：细胞在________、结构和________上发生__________、差异性变化的过程。
(2)原因(实质)：遗传物质____________发挥作用。
①细胞中的遗传物质，有些是维持细胞生存所________的，在各类细胞中都处于________状态。
②有些遗传物质则在不同的组织细胞中表现________的活动状态，从而使具有________遗传物质的细胞在不同的组织中呈现出形态、结构与功能的__________变化。
形态
功能
持久的
有选择地
必需
活动
不同
相同
特异性
(3)特点。
①普遍性：细胞分化是多细胞生物普遍具有的。
②持久性：细胞的分化伴随着生物体整个生命进程。
③稳定性和不可逆性：正常情况下，细胞分化是____________，一旦沿着一定方向分化，便不会返回原来的状态。
④遗传物质不变性：细胞分化后，细胞内的遗传物质一般不发生变化。
不可逆的
(4)意义：生物的____________是通过细胞的分化过程来实现的。
2. 干细胞
(1)特点：是一类可以分化成为各种细胞的__________细胞。不同干细胞的____________是不同的。
个体发育
未分化
分化潜能
(2)种类。
①全能干细胞：如受精卵，能产生生物体所需要的__________ 的细胞。
②______________：如胚胎干细胞，分化能力仅次于受精卵，虽不能发育成完整的个体，但可以发育成为除部分胎盘以外的所有成体组织。
(3)主要存在于骨髄中的______________，能够分化成各种血细胞(红细胞、白细胞和血小板等)，也能分化出造血系统以外的细胞。
所有类型
多能干细胞
造血干细胞
【判断正误】
(1)细胞分化过程中细胞内的遗传物质发生了稳定性变化。
(　 　)
(2)细胞分化在正常情况下是不可逆的过程。 (　 　)
(3)干细胞只存在于胚胎发育期的个体中。 (　 　)
√
×
×
【例1】　如图所示为人体胚胎干细胞在体外条件下，定向诱导分化为几种细胞的过程。下列叙述中，正确的是 (　 　)
(　 　)
A. 胚胎干细胞具有分裂能力强、分化程度高等特点
B. 图中所示的4种细胞中可能含有相同的蛋白质
C. 图中所示的4种细胞所含的遗传物质相同
D. 细胞的分化导致基因发生了选择性表达
【解析】 胚胎干细胞的分裂能力很强，分化程度不高，A错误；呼吸酶、ATP合成酶等存在于所有的活细胞中，B正确；人的成熟红细胞没有细胞核，也没有遗传物质，C错误；细胞的分化是基因选择性表达的结果，D错误。
B
【拓展归纳】　细胞分化的“变”与“不变”
(1)“变”。
①从细胞水平分析：细胞的形态、结构和功能发生改变。
②从细胞器水平分析：细胞器的种类和数目及细胞溶胶的成分和功能发生改变。
③从分子水平分析。
A. 蛋白质角度：蛋白质种类、数量、功能发生改变。
B. 基因角度：细胞内遗传物质有选择地发挥作用，即遗传信息的表达情况不同，这是细胞分化的根本原因。
(2)“不变”：细胞数目和细胞内的遗传物质不变。
知 识 点 二
知识点二　细胞具有全能性
1. 细胞全能性的概念：指细胞具有分化出各种细胞或发育成完整________的潜能。
2. 动、植物细胞的全能性
(1)高度分化的____________仍具有发育成完整植株的潜能，保持着发育的全能性。
(2)动物细胞随着分化程度提高，细胞分化潜能____________，不表现出全能性，但动物__________仍具有全能性。
(3)多莉羊的成功克隆证明了动物__________的全能性。
个体
植物组织
越来越小
细胞核
细胞核
【判断正误】
(1)玉米种子形成新植株体现了细胞的全能性。 (　 　)
(2)人体的早期胚胎细胞没有细胞分化，故没有全能性。 (　 　)
(3)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。 (　 　)
√
×
×
【例2】　胡萝卜根的韧皮部细胞在特定条件下可培养成完整植株，体现了植物细胞具有全能性。细胞具有全能性的根本原因是 (　 　)
A. 细胞分化程度低
B. 细胞含全部遗传信息
C. 细胞具有旺盛的分裂能力
D. 细胞遗传物质发生了改变
B
【解析】 胡萝卜根的韧皮部细胞是由受精卵细胞经过分裂和分化形成的，遗传物质与受精卵相同，也能像受精卵一样发育为完整个体，因此细胞具有全能性的根本原因是细胞内至少含有一套本物种个体发育所需要的全部遗传信息，B正确，A、C、D均错误。
【规律方法】　“三看法”确认体现细胞“全能性”
细胞“全能性”证明
1. 植物组织培养。
植物细胞具有全能性。
2. 动物克隆。
动物细胞核具有全能性。
自 我 检 测
1. 人体胚胎干细胞可分化成形态、结构与功能不同的神经细胞、骨骼肌细胞等多种类型的细胞。神经细胞和骨骼肌细胞中的遗传物质，有些都处于活动状态，有些则表现不同的活动状态。由此推测，细胞分化的根本原因是 (　 　)
A. 细胞数量不断增多
B. 位于生物体的不同部位
C. 基因的结构不同
D. 遗传物质有选择地发挥作用
D
2. 如图所示为人体内干细胞的增殖和分化过程。下列叙述中，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
D
【解析】 白细胞由造血干细胞增殖分化而来，故造血干细胞和白细胞中包含的DNA是相同的，但由于遗传物质有选择地发挥作用，二者合成的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，遗传物质一般没有发生改变，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，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。
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. 玉米种子培育成植株，这反映了植物种子具有全能性
C. 体细胞克隆羊的成功培育，体现了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，种子发育成植株不能体现全能性，B错误。
B
4. 下列关于细胞分化与全能性的关系的叙述，错误的是 (　 　)
A. 受精卵没有分化，所以没有全能性
B. 一般情况下，细胞分化程度越高，其全能性越弱
C. 生殖细胞虽高度分化，但也可能有全能性
D. 分化形成的哺乳动物成熟红细胞没有全能性
【解析】 受精卵没有分化，其全能性最高，A错误。
A

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