第2节 细胞的分化(课件 学案 练习)高中生物学 人教版(2019) 必修1 分子与细胞 第6章 细胞的生命历程

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第2节 细胞的分化(课件 学案 练习)高中生物学 人教版(2019) 必修1 分子与细胞 第6章 细胞的生命历程

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第2节 细胞的分化
第6章 细胞的生命历程
1.以结构与功能观说明细胞分化过程中发生的物质变化和结构变化。
2.对比分析细胞分化、细胞全能性,明确相互关系,强化科学思维。
3.了解干细胞移植,关注健康的生活方式,形成正确利用相关技术服务社会的意识,培养社会责任。
学习目标
目 录
CONTENTS
知识点一 细胞分化及其意义
知识点二 细胞的全能性
随堂热练
背诵记忆
课时作业
知识点一 细胞分化及其意义
1. 细胞分化的概念
2. 细胞分化的特点(连线)
3. 细胞分化的原因
细胞中 的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细
胞中 的表达情况不同。
基因选择性表达 
遗传信息 
4. 细胞分化的意义
(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

个体发育 
专门化 

种生理功能的效率 
1. (教材P118“思考·讨论”)上皮细胞、骨骼肌细胞、软骨细胞、神经
细胞都源自早期胚胎细胞,正常情况下,它们 (填“能”或“不
能”)恢复成早期胚胎细胞;就这四种组织来说,一种组织的细胞
(填“能”或“不能”)转变成其他组织的细胞。
2. (教材P119正文拓展)人体的上皮细胞和神经细胞的核基因的种类和数
量 (填“相同”或“不同”),它们形态结构和功能不同的直接
原因是 ,根本原因是 。
不能 

能 
相同 
细胞中的蛋白质不完全相同 
基因的选择性表达
(1)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:同一个体的所有体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂而来的,含有
相同的基因。
(2)蛙的红细胞和人的红细胞形态不同是基因选择性表达的结果。 
( × )
提示:蛙的红细胞和人的红细胞形态不同的原因是基因不同。
×
×
(3)同一细胞内往往含有不同的蛋白质,这是基因选择性表达的结果。 
( × )
提示:同一细胞内含有的蛋白质不同,是因为该细胞表达了很多不同基
因,不是基因选择性表达的结果。
(4)细胞分化使细胞趋向专门化,提高了机体生理功能的效率。 
( √ )
(5)细胞分化过程中细胞内的遗传物质种类发生了变化。  ( × )
提示:细胞分化过程中细胞内的遗传物质未发生变化,其实质是基因的选
择性表达。
×

×
探究 细胞分化的原因和结果
细胞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。
细胞种类 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 √ √ √ √ √ √
结合上述有关细胞内基因种类及表达的相关信息,小组合作、讨论解决以
下探究问题。
(1)分析资料,人体的三种不同细胞中,基因的种类是否相同?推测其
根本原因是什么?
提示:相同。人体的不同细胞都来源于同一个受精卵,是由同一个受精卵
经过有丝分裂、分化产生的。
(2)四种基因中属于管家基因的是 基因,;属于奢侈基因的
是 基因。
丁 
甲、乙、丙 
(3)三种细胞形态、功能表现不同,从细胞结构方面分析其原因是什
么。
提示:基因的选择性表达,使得三种细胞中细胞器的种类和数量不同,因
而不同细胞的形态、功能也表现不同。
(4)结合以上问题,细胞分化的实质是 (填“管家基因”
或“奢侈基因”)的选择性表达。
(5)结合细胞分化的特点分析,已经发生分化的三种细胞能不能进行相
互的转化?为什么?
提示:一般不能。细胞分化一般具有不可逆性的特点。
奢侈基因 
归纳总结
1. 细胞分裂和细胞分化的关系
项目 细胞分裂 细胞分化
发生时间 从受精卵开始 发生在整个生命过程中
原因 细胞增殖需要 基因的选择性表达
结果 细胞数目增多 细胞种类增多
意义 保持了亲、子代间遗传的稳定性 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,随着分化程度加大,分裂能力逐渐下降
2. 细胞分化的“变”与“不变”
1. (2025·长沙一中检测)如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

解析:由图可知,a过程为细胞的有丝分裂,b过程为细胞分化,①正确;乙、丙的染色体组成是相同的,②错误;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,③错误,④正确,故选C。
2. (2025·江苏南通高一检测)下列能说明某细胞已经发生分化的是
(  )
A. 进行ATP的合成 B. 进行蛋白质的合成
C. 存在血红蛋白 D. 进行细胞呼吸
解析:ATP是直接能源物质,所有细胞都进行ATP的合成,与细胞是否发生分化无关,A不符合题意;所有细胞都能进行蛋白质的合成,与细胞是否发生分化无关,B不符合题意;所有细胞都含有血红蛋白基因,但该基因只在红细胞中表达,这体现了细胞分化中的基因选择性表达,说明细胞已经发生分化,C符合题意;所有细胞都要进行细胞呼吸,与细胞是否发生分化无关,D不符合题意。

技法提炼
判断细胞分化的标志
(1)分子水平:合成了某种细胞特有的蛋白质,如血红蛋白、唾液淀粉
酶、胰岛素等。
(2)细胞水平:形成了不同种类的细胞。
知识点二 细胞的全能性
1. 细胞全能性的概念
细胞经分裂和分化后,仍具有 或
的潜能和特性。一些没有分化的细胞,如 、动物和人体的
早期胚胎细胞、植物体的分生组织细胞也具有全能性。
产生完整有机体 
分化成其他各种细
胞 
受精卵 
2. 细胞全能性的实例
(1)植物组织培养
①过程:
②结论:高度分化的 仍具有全能性。
植物细胞 
(2)动物细胞核移植
①过程:
②结论:已分化的动物体细胞的 具有全能性。
细胞核 
【微思考】 种子萌发成新植株能体现细胞的全能性吗?
提示:不能,种子萌发的过程是个体正常的生长发育过程。
3. 干细胞
1. (教材P121“与社会的联系”)可否用肌细胞代替干细胞在体外培育出
组织器官用于器官移植等,实现对临床疾病的治疗?
提示:动物细胞特别是高等动物细胞随着胚胎的发育,细胞分化潜能变
小。肌细胞是高度分化的细胞,通常不能转化为其他类型的细胞,因而不
能用肌细胞代替干细胞在体外培育组织和器官。
2. (教材P122“科学·技术·社会”)骨髓移植不仅需要技术,更需要骨
髓造血干细胞捐献者的奉献,那么捐献骨髓造血干细胞会不会影响捐献者
自身健康?
提示:不会,骨髓造血干细胞有很强的增殖能力,捐献造血干细胞可刺激
骨髓加速造血,一两周内,血液中的血细胞就能恢复到原来的水平。因
此,捐献骨髓造血干细胞不会影响自身健康。
(1)克隆羊培育成功说明高度分化的动物细胞具有全能性。 
( × )
提示:克隆羊培育成功说明高度分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
(2)由受精卵发育成新个体体现了细胞的全能性。   ( √ )
(3)卵细胞与受精卵一样,细胞未分化,全能性很高。   ( × )
提示:卵细胞属于已分化细胞。
(4)干细胞具有分裂和分化能力。  ( √ )
×

×

探究 细胞的全能性
1. 如图是以一小块胡萝卜根韧皮部的一些细胞为材料,培育出能开花结果
的胡萝卜植株的过程。
(1)从上述实验中可以得出什么结论?
提示:高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。
(2)如果将胡萝卜的韧皮部细胞换成其他已高度分化的植物细胞,在适
宜的条件下,这些细胞也能形成新的植株吗?为什么?
提示:能。因为已分化的植物细胞中都有一套和受精卵相同的染色体,具
有发育成完整个体的全部遗传信息,在某些特定的情况下,它就可以经分
裂和分化形成完整的生物体。
(3)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和器
官,这说明了什么?
提示:说明植物细胞全能性的表达需要离体和一定的外界条件。
2. 如图是非洲爪蟾的核移植过程。
(1)上述说明 具有全能性。如果将肠上皮细胞
单独培养能获得新的个体吗? 。
(2)上述说明去核的卵细胞中的 对动物细胞核全能性的表达
发挥着重要作用。
动物体细胞的细胞核 
不能 
细胞质 
归纳总结
1. 细胞全能性的比较
(1)不同生物类型:植物细胞>动物细胞。
(2)不同细胞类型:受精卵>生殖细胞>体细胞。
(3)不同细胞分化程度:分化程度低的细胞>分化程度高的细胞。
(4)不同细胞分裂能力:与细胞分裂能力呈正相关,即分裂能力强的细
胞>分裂能力弱的细胞。
2. 细胞分化与细胞全能性的关系
项目 细胞分化 细胞全能性
原因 不同细胞中的遗传信息表达情况不同 含有本物种全套遗传物质
结果 形成形态、结构和生理功能不同的 细胞 形成新的个体或分化成其他各种细胞
关系 ①两者发生过程中遗传物质都不发生改变; ②细胞分化程度越高,具有的全能性越低
1. 利用胡萝卜的韧皮部细胞可以在体外培育出完整的胡萝卜植株。下列关
于细胞全能性的叙述,正确的是(  )
A. 只有分化的细胞才能体现出全能性
B. 神经干细胞分裂分化为神经细胞的过程体现了细胞的全能性
C. 胡萝卜韧皮部细胞具有全能性的原因是其具有本物种全套的遗传信息
D. 非洲爪蟾的核移植实验说明动物细胞具有全能性

解析:  没有分化的细胞,如受精卵、动物和人体的早期胚胎细胞、
植物体的分生组织细胞也具有全能性,A错误;细胞的全能性是指细胞
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,神经干细胞只能分化为神经细胞,不能分化为其他各种细
胞,因此该过程不能体现细胞的全能性,B错误;细胞具有全能性的原
因是其含有本物种全套的遗传信息且这些基因在特定条件下能正常表
达,C正确;非洲爪蟾的核移植实验说明高度分化的动物细胞的细胞核
具有全能性,D错误。
2. (2025·河南周口检测)已知蜜蜂家族中的工蜂和蜂王由受精卵发育而
来,而雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来的。哺乳动物的卵细胞属于高度
分化的细胞,动物核移植是将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中发育
成一个完整个体的技术。下列有关叙述错误的是(  )
A. 雄蜂的发育可以说明个体发育的起点不一定是受精卵
B. 受精卵可以发育成完整的个体是因为其具有全能性
C. 卵细胞中可能存在使体细胞核恢复到未分化状态的物质
D. 动物体细胞的全能性大于其生殖细胞的全能性

解析:  雄蜂的发育可以说明个体发育的起点不一定是受精卵,还可以
是配子,A正确;受精卵具有全能性,可以发育成完整个体,B正确;结合
题意,核移植时选择的受体细胞是卵细胞,激发了细胞核的全能性,推测
卵细胞中可能存在使体细胞核回到未分化状态的物质,C正确;由于细胞
的分化,动物体细胞的全能性表达受到限制,其全能性没有生殖细胞全能
性高,D错误。
技法提炼
“三看法”确认细胞“全能性”
随堂热练
1. 下列关于细胞分化的叙述,正确的是(  )
A. 单细胞生物和多细胞生物均可发生细胞分化
B. 细胞分化仅仅引起细胞形态的改变
C. 细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果
D. 只有在胚胎时期才会发生细胞分化
解析:单细胞生物没有细胞分化现象,细胞分化是针对多细胞生物而言的,A错误;细胞分化不仅仅会引起细胞形态的改变,还会引起细胞结构和生理功能的改变,B错误;细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同,C正确;细胞分化发生在多细胞生物的整个生命过程中,D错误。

2. (教材P119“图6-5”改编)同一个植物体中存在不同的细胞,比如叶
肉细胞、表皮细胞和储藏细胞,这些细胞都来自一群彼此相似的早期胚细
胞,下列相关叙述正确的是(  )
A. 细胞分化不受遗传物质的控制
B. 细胞分化可以发生在个体发育的任何时期
C. 细胞分化的程度为受精卵>生殖细胞>叶肉细胞
D. 细胞分化使细胞趋向全能化,有利于提高细胞代谢的效率

解析:细胞分化的实质是基因选择性表达,受遗传物质的控制,A错误;细胞分化的程度依次是叶肉细胞>生殖细胞>受精卵,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错误。
3. 我国科学家先将人的体细胞诱导成多能干细胞,再用小分子TH34成功
诱导生成胰岛B细胞。下列关于该技术两个过程的理解正确的是(  )
A. 均发生了细胞分裂分化
B. 均有基因的选择性表达
C. 均体现了细胞的全能性
D. 均发生了遗传物质的改变

解析:  体细胞诱导为多能干细胞需经脱分化改变细胞类型,没有发生
定向分化;多能干细胞分化为胰岛B细胞需定向分化,A错误;体细胞重编
程为多能干细胞涉及多能性基因(如OCT4)的激活;分化为胰岛B细胞需
表达胰岛素等特定基因,均有基因的选择性表达,B正确;全能性指细胞
发育成完整个体的能力;多能干细胞仅能分化为多种组织细胞,不能形成
完整个体;胰岛B细胞为终端分化细胞,无全能性,C错误;体细胞诱导为
多能干细胞是表观遗传重编程(基因表达改变),但遗传物质(DNA序
列)未变;分化为胰岛B细胞是正常分化,遗传物质不变,D错误。
4. (2026·山东临沂月考)动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为
干细胞。下列对如图的相关叙述中,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. b过程形成的细胞直接组成器官,可供器官移植使用
D. a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同

解析:a过程表示干细胞通过有丝分裂的方式进行自我更新,A正确;b、c表示细胞分化过程,这表明干细胞具有分化能力,B正确;b过程为细胞分化,细胞的分化形成的是各种组织,还不能构成器官,C错误;b和c是细胞分化过程,该过程中发生了基因的选择性表达,a是分裂过程,因此a、b、c过程中细胞内遗传信息的表达情况不相同,D正确。
背诵记忆
一、概念梳理必记
1. 细胞分化的实质是基因的选择性表达。
2. 细胞分化的特点:持久性、普遍性、稳定性和不可逆性。
3. 细胞的分化程度越高,细胞全能性相对越低,没有分化的细胞,如受精
卵、早期胚胎细胞等也具有全能性。
4. 实现细胞全能性的条件:离体、一定的营养物质、激素和适宜的温度、
pH等。
5. 干细胞是已分化的细胞,仍具有分裂、分化能力。
二、长句表达必明
1. 迄今为止,人们还不能将高度分化的动物体细胞单独培养成新的个体。
只能通过核移植后得到新个体的原因是高度分化的动物细胞的细胞质中可
能存在某种抑制细胞核全能性表达的物质,而卵细胞的细胞质中存在激发
细胞核全能性表达的物质。
2. (教材P121“与社会的联系”)为什么可以利用干细胞培养组织、器官
来修复受到损伤的组织、器官?因为干细胞具有分裂、分化的能力,可培
养出组织或器官。
课时作业
知识点一 细胞分化及其意义
1. (2025·山西康杰中学检测)下列关于细胞分化的叙述,错误的是
(  )
A. 细胞分化意味着不同细胞内合成了功能不同的特异性蛋白质
B. 细胞分化是动物和植物发育的基础,且贯穿其整个生命进程
C. 通常体内已分化的细胞将一直保持分化后的状态,直至衰老死亡
D. 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
解析: 具有分裂能力的细胞不一定会发生分化,D错误。
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2. (2025·河南驻马店检测)在一个多细胞的生物体内,存在着各种在形
态、结构和生理功能上具有差异的细胞,下面对这些细胞的分析正确的是
(  )
A. 这些不同细胞中发生了基因选择性表达
B. 细胞在形态、结构和生理功能上具有差异是因为遗传物质不同
C. 这些细胞之所以产生了差异是细胞发生了变异
D. 细胞分化使细胞产生了差异,但细胞器种类和数目没有发生改变

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解析:由于不同细胞中发生了基因选择性表达,导致同一个体中存在在形态、结构和生理功能上具有差异的细胞,A正确;细胞在形态、结构和生理功能上具有差异是因为细胞分化,即基因选择性表达,B、C错误;细胞分化使细胞产生了差异,由于基因选择性表达,导致细胞中的细胞器种类和数目也随着发生了改变,D错误。
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3. 如图表示人体骨髓内造血干细胞的增殖、分化过程。下列说法正确的是
(  )
A. 干细胞分化过程中遗传物质发生了改变
B. 干细胞分化出的成熟红细胞仍具有细胞周期
C. 干细胞分化过程中,细胞器的种类、数量会发生变化
D. 干细胞的增殖、分化过程能体现干细胞的全能性

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解析:细胞分化过程中遗传物质不变,A错误;成熟红细胞不能分裂,没有细胞周期,B错误;细胞分化是基因选择性表达的结果,干细胞分化过程中,细胞器的种类、数量会发生变化,使不同细胞具备不同的功能,C正确;图示干细胞分化形成多种血细胞,但没有形成完整个体,也没有分化为其他各种细胞,因此不能体现干细胞的全能性,D错误。
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知识点二 细胞的全能性
4. 绵羊的乳腺细胞是高度分化的细胞,但用乳腺细胞的细胞核与卵细胞的
细胞质融合成一个细胞后,这个细胞核仍然保持着全能性,这主要是因为
(  )
A. 细胞核内含有本物种生长发育所需要的全套遗传物质
B. 卵细胞的细胞质内含有物种发育所需要的全套遗传信息
C. 卵细胞的细胞质为细胞核提供营养物质
D. 细胞核与细胞质是相互依存的关系
解析:动物细胞的细胞核之所以保持着全能性,是因为其中含有本物种生长发育所需要的全套遗传物质。

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5. 下列有关细胞全能性的叙述,正确的是(  )
A. 植物体中只有幼嫩的细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因
B. 高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C. 植物体内某些体细胞没有表现出全能性,原因是其所含基因发生了改变
D. 紫色糯性玉米种子培育成植株,说明了植物种子具有全能性
解析:理论上植物体中的所有细胞均具有发育成完整个体所必需的全套基因,A错误;植物体内细胞没有表现出全能性是细胞内基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果,C错误;种子发育成植株是个体正常发育的过程,不能说明植物种子具有全能性,D错误。

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6. (2025·安徽马鞍山高一检测)下列关于细胞分化和细胞全能性的叙
述,正确的是(  )
A. 细胞分化过程中蛋白质种类和数量未发生改变
B. 人体某细胞中存在纤维蛋白原基因说明已经发生分化
C. 人体某细胞中存在血红蛋白说明已经发生细胞分化
D. 随着细胞分化的进行,细胞的全能性降低并最终丧失

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解析:细胞分化是基因选择性表达的结果,故细胞分化过程中蛋白质种类和数量会发生改变,A错误;同一个体的所有细胞都是由受精卵经有丝分裂而来的,含有相同的遗传物质,人体所有的细胞中都存在纤维蛋白原基因,B错误;只有红细胞才能合成血红蛋白,存在血红蛋白说明细胞已经分化,C正确;随着细胞分化的进行,细胞的全能性降低,但没有丧失,D错误。
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7. (2026·广东汕头期中)壁虎自然再生出的尾巴只是一堆由脂肪、肌肉
和皮肤组成的同心管,缺少了原生尾巴的脊椎、神经组织等,科研人员通
过植入胚胎干细胞的方式,帮助断尾壁虎长出一条接近于原装版本的尾
巴,实现了2.5亿年来断尾壁虎都没能自行完成的“进化”。下列相关叙
述错误的是(  )
A. 胚胎干细胞与构成尾巴的组织细胞中基因的执行情况不同
B. 胚胎干细胞分化成尾部细胞前后,蛋白质的种类不完全相同
C. 该研究体现了胚胎干细胞具有全能性
D. 该研究给人类实现受损器官原位再生带来新希望

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解析: 细胞分化的实质是基因的选择性表达,即同一个体不同细胞
中基因的执行情况不同,A正确;细胞分化的根本原因为基因的选择性
表达,胚胎干细胞分化成尾部细胞前后,其DNA不变,蛋白质种类不
完全相同,B正确;壁虎断尾的再生只体现胚胎干细胞可以分化成尾部
的相关组织、器官,无法说明其具有可以分化成各种细胞的能力或发
育成个体的能力,C错误;科研人员通过植入胚胎干细胞的方式,帮助
壁虎拥有一条接近于原装版本的尾巴,说明人类的受损器官原位再生
也有可能实现,D正确。
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8. 某杂志在线报道了某大学的研究成果——用小分子化学物质诱导人成体
细胞转变为多潜能干细胞(CiPSC)。用CiPSC制备的胰岛细胞能安全有效
地降低糖尿病猴的血糖,凸显CiPSC在治疗疾病上的广阔前景。下列叙述
错误的是(  )
A. CiPSC具有正常的细胞周期
B. CiPSC的分化程度低于胰岛细胞
C. 小分子化学物质通过改变体细胞的遗传物质获得了CiPSC
D. 与体内已高度分化的体细胞相比,CiPSC的全能性更高

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解析:  正常分裂的细胞都具有正常的细胞周期,CiPSC作为多潜能干细
胞,具有正常的细胞周期,A正确;CiPSC能分化为其他细胞,其分化程度
低于胰岛细胞,B正确;由人成体细胞转变为多潜能干细胞遗传物质没有
改变,C错误;与体内已高度分化的体细胞相比,CiPSC的分化程度更低,
全能性更高,D正确。
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9. 人体的骨髓中存在少量的间充质干细胞(MSC,多能干细胞的一种),
如图表示MSC形成不同组织细胞的过程。下列叙述错误的是(  )
A. MSC细胞与a过程产生的子细胞的核内遗传物质相同
B. 经b过程后,细胞器种类和数量发生改变
C. MSC细胞全能性高于体细胞,但低于受精卵
D. b过程细胞形态、生理功能发生变化,是因为核内遗传物质有所改变

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解析:b过程细胞形态、生理功能发生变化,是基因选择性表达的结果,而核内遗传物质没有发生改变,D错误。
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10. (2026·河北邢台检测)转分化是指一种已分化细胞转变成另一种分
化细胞的现象。将发育中的蝶螈晶状体摘除,虹膜上一部分含黑色素的平
滑肌细胞就会失去黑色素和肌纤维蛋白,再转变为能产生晶状体蛋白的晶
状体细胞,最终再生晶状体。下列叙述错误的是(  )
A. 晶状体的再生过程与有丝分裂密切相关
B. 高度分化的平滑肌细胞具有发育成完整个体的潜能
C. 转分化后的晶状体细胞仍含有该生物的全套遗传物质
D. 若某动物体内胰岛外分泌细胞转化为肝细胞,则该过程是一种转分化
现象

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解析:  晶状体再生过程中,平滑肌细胞转变为晶状体细胞需通过细胞
增殖增加数量,该过程依赖有丝分裂,A正确;高度分化的动物细胞(如
平滑肌细胞)已失去全能性,无法发育成完整个体,仅受精卵或早期胚胎
细胞具有全能性,B错误;转分化是基因选择性表达的结果,不改变细胞
内的遗传物质,即晶状体细胞仍含有该生物的全套遗传物质,C正确;胰
岛外分泌细胞(如胰腺腺泡细胞)转化为肝细胞,是一种分化细胞直接转
变为另一种分化细胞的现象,属于转分化现象,D正确。
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11. (2025·辽宁大连期末)中国科学家将人皮肤纤维母细胞,诱导成为多能干细胞,如图中①②代表相应过程,甲~戊代表不同的细胞,下列相关叙述不正确的是(  )
A. 甲的全能性比乙低
B. 乙具有分裂和分化能力
C. 甲、乙、丁、戊细胞中都含有血红蛋白基因
D. ②过程中细胞的形态、结构和核遗传物质发生稳定性差异

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解析:甲为已经高度分化的人皮肤纤维母细胞,而乙为多能干细胞,具有较强的分裂和分化能力,因此甲的全能性比乙低,A、B正确;甲经人工诱导分化成乙,而乙又分化出丙、丁、戊细胞,细胞分化前后核遗传物质保持不变,因此甲、乙、丁、戊细胞中都含有血红蛋白基因,C正确;由题图可知,②过程属于细胞分化过程,细胞的形态、结构和生理功能发生变化,但核遗传物质一般没有改变,D错误。
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12. (2026·河北保定期中)卫星细胞是骨骼肌中负责损伤修复与再生的成体干细胞,通常处于静息状态。当骨骼肌受到损伤、运动刺激或负荷增加时,会被激活并启动增殖分化程序,最终形成新的肌肉细胞。下列叙述错误的是(  )
A. 骨骼肌的损伤修复与再生体现了卫星细胞的全能性
B. 运动有利于新肌肉细胞的形成
C.卫星细胞与肌肉细胞中所含的核基因相同
D. 呼吸酶基因在卫星细胞与肌肉细胞中都表达

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解析:细胞的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。卫星细胞修复与再生损伤的骨骼肌没有体现出全能性,A错误;根据题干信息,运动会激活卫星细胞的增殖分化程序,从而促进新肌肉细胞的形成,B正确;呼吸酶基因属于“管家基因”,在卫星细胞与肌肉细胞中都表达,D正确。
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13. (2025·山东烟台高一检测)如图为某哺乳动物红细胞的形成过程示
意图,请回答:
(1)由造血干细胞形成系列幼红细胞的过程称为 ,这是细
胞内 的结果。通常情况下,某个体所有造血干细胞的
遗传信息完全相同,原因是

细胞分化
基因选择性表达
造血干细胞都来自同一个受精卵(的有丝分
裂)
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解析:造血干细胞形成系列幼红细胞的过程中,血红蛋白基因在红细胞中选择性表达形成血红蛋白,此过程为细胞分化。通常情况下,受精卵经过分裂、分化产生造血干细胞,因此造血干细胞中的遗传物质是相
同的。
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(2)血红蛋白的合成场所为 ,图中能合成血红蛋白
的细胞有中幼红细胞、 。
解析:血红蛋白属于胞内蛋白,因此是在(游离)核糖体上合成的,由图可知,红细胞成熟之前,有合成血红蛋白的细胞器,都可合成血红蛋白,例如图中的中幼红细胞、晚幼红细胞和网织红细胞。
(游离)核糖体
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(3)研究发现,某毒素只能与染色质结合,导致染色质中的DNA不能复
制,在该毒素作用下,造血干细胞的分裂过程受阻,从而使造血干细胞停
留在细胞周期的 。
解析:若毒素抑制DNA复制,则造血干细胞由于不能进行DNA复制而停留在分裂间期。
分裂间期
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THANKS
演示完毕感谢观看第2节 细胞的分化
知识点一 细胞分化及其意义
1.(2025·山西康杰中学检测)下列关于细胞分化的叙述,错误的是(  )
A.细胞分化意味着不同细胞内合成了功能不同的特异性蛋白质
B.细胞分化是动物和植物发育的基础,且贯穿其整个生命进程
C.通常体内已分化的细胞将一直保持分化后的状态,直至衰老死亡
D.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
2.(2025·河南驻马店检测)在一个多细胞的生物体内,存在着各种在形态、结构和生理功能上具有差异的细胞,下面对这些细胞的分析正确的是(  )
A.这些不同细胞中发生了基因选择性表达
B.细胞在形态、结构和生理功能上具有差异是因为遗传物质不同
C.这些细胞之所以产生了差异是细胞发生了变异
D.细胞分化使细胞产生了差异,但细胞器种类和数目没有发生改变
3.如图表示人体骨髓内造血干细胞的增殖、分化过程。下列说法正确的是(  )
A.干细胞分化过程中遗传物质发生了改变
B.干细胞分化出的成熟红细胞仍具有细胞周期
C.干细胞分化过程中,细胞器的种类、数量会发生变化
D.干细胞的增殖、分化过程能体现干细胞的全能性
知识点二 细胞的全能性
4.绵羊的乳腺细胞是高度分化的细胞,但用乳腺细胞的细胞核与卵细胞的细胞质融合成一个细胞后,这个细胞核仍然保持着全能性,这主要是因为(  )
A.细胞核内含有本物种生长发育所需要的全套遗传物质
B.卵细胞的细胞质内含有物种发育所需要的全套遗传信息
C.卵细胞的细胞质为细胞核提供营养物质
D.细胞核与细胞质是相互依存的关系
5.下列有关细胞全能性的叙述,正确的是(  )
A.植物体中只有幼嫩的细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因
B.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C.植物体内某些体细胞没有表现出全能性,原因是其所含基因发生了改变
D.紫色糯性玉米种子培育成植株,说明了植物种子具有全能性
6.(2025·安徽马鞍山高一检测)下列关于细胞分化和细胞全能性的叙述,正确的是(  )
A.细胞分化过程中蛋白质种类和数量未发生改变
B.人体某细胞中存在纤维蛋白原基因说明已经发生分化
C.人体某细胞中存在血红蛋白说明已经发生细胞分化
D.随着细胞分化的进行,细胞的全能性降低并最终丧失
7.(2026·广东汕头期中)壁虎自然再生出的尾巴只是一堆由脂肪、肌肉和皮肤组成的同心管,缺少了原生尾巴的脊椎、神经组织等,科研人员通过植入胚胎干细胞的方式,帮助断尾壁虎长出一条接近于原装版本的尾巴,实现了2.5亿年来断尾壁虎都没能自行完成的“进化”。下列相关叙述错误的是(  )
A.胚胎干细胞与构成尾巴的组织细胞中基因的执行情况不同
B.胚胎干细胞分化成尾部细胞前后,蛋白质的种类不完全相同
C.该研究体现了胚胎干细胞具有全能性
D.该研究给人类实现受损器官原位再生带来新希望
8.某杂志在线报道了某大学的研究成果——用小分子化学物质诱导人成体细胞转变为多潜能干细胞(CiPSC)。用CiPSC制备的胰岛细胞能安全有效地降低糖尿病猴的血糖,凸显CiPSC在治疗疾病上的广阔前景。下列叙述错误的是(  )
A.CiPSC具有正常的细胞周期
B.CiPSC的分化程度低于胰岛细胞
C.小分子化学物质通过改变体细胞的遗传物质获得了CiPSC
D.与体内已高度分化的体细胞相比,CiPSC的全能性更高
9.人体的骨髓中存在少量的间充质干细胞(MSC,多能干细胞的一种),如图表示MSC形成不同组织细胞的过程。下列叙述错误的是(  )
A.MSC细胞与a过程产生的子细胞的核内遗传物质相同
B.经b过程后,细胞器种类和数量发生改变
C.MSC细胞全能性高于体细胞,但低于受精卵
D.b过程细胞形态、生理功能发生变化,是因为核内遗传物质有所改变
10.(2026·河北邢台检测)转分化是指一种已分化细胞转变成另一种分化细胞的现象。将发育中的蝶螈晶状体摘除,虹膜上一部分含黑色素的平滑肌细胞就会失去黑色素和肌纤维蛋白,再转变为能产生晶状体蛋白的晶状体细胞,最终再生晶状体。下列叙述错误的是(  )
A.晶状体的再生过程与有丝分裂密切相关
B.高度分化的平滑肌细胞具有发育成完整个体的潜能
C.转分化后的晶状体细胞仍含有该生物的全套遗传物质
D.若某动物体内胰岛外分泌细胞转化为肝细胞,则该过程是一种转分化现象
11.(2025·辽宁大连期末)中国科学家将人皮肤纤维母细胞,诱导成为多能干细胞,如图中①②代表相应过程,甲~戊代表不同的细胞,下列相关叙述不正确的是(  )
A.甲的全能性比乙低
B.乙具有分裂和分化能力
C.甲、乙、丁、戊细胞中都含有血红蛋白基因
D.②过程中细胞的形态、结构和核遗传物质发生稳定性差异
12.(2026·河北保定期中)卫星细胞是骨骼肌中负责损伤修复与再生的成体干细胞,通常处于静息状态。当骨骼肌受到损伤、运动刺激或负荷增加时,会被激活并启动增殖分化程序,最终形成新的肌肉细胞。下列叙述错误的是(  )
A.骨骼肌的损伤修复与再生体现了卫星细胞的全能性
B.运动有利于新肌肉细胞的形成
C.卫星细胞与肌肉细胞中所含的核基因相同
D.呼吸酶基因在卫星细胞与肌肉细胞中都表达
13.(2025·山东烟台高一检测)如图为某哺乳动物红细胞的形成过程示意图,请回答:
(1)由造血干细胞形成系列幼红细胞的过程称为    ,这是细胞内         的结果。通常情况下,某个体所有造血干细胞的遗传信息完全相同,原因是                       
                                              。
(2)血红蛋白的合成场所为    ,图中能合成血红蛋白的细胞有中幼红细胞、            。
(3)研究发现,某毒素只能与染色质结合,导致染色质中的DNA不能复制,在该毒素作用下,造血干细胞的分裂过程受阻,从而使造血干细胞停留在细胞周期的    。
第2节 细胞的分化
1.D 具有分裂能力的细胞不一定会发生分化,D错误。
2.A 由于不同细胞中发生了基因选择性表达,导致同一个体中存在在形态、结构和生理功能上具有差异的细胞,A正确;细胞在形态、结构和生理功能上具有差异是因为细胞分化,即基因选择性表达,B、C错误;细胞分化使细胞产生了差异,由于基因选择性表达,导致细胞中的细胞器种类和数目也随着发生了改变,D错误。
3.C 细胞分化过程中遗传物质不变,A错误;成熟红细胞不能分裂,没有细胞周期,B错误;细胞分化是基因选择性表达的结果,干细胞分化过程中,细胞器的种类、数量会发生变化,使不同细胞具备不同的功能,C正确;图示干细胞分化形成多种血细胞,但没有形成完整个体,也没有分化为其他各种细胞,因此不能体现干细胞的全能性,D错误。
4.A 动物细胞的细胞核之所以保持着全能性,是因为其中含有本物种生长发育所需要的全套遗传物质。
5.B 理论上植物体中的所有细胞均具有发育成完整个体所必需的全套基因,A错误;植物体内细胞没有表现出全能性是细胞内基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果,C错误;种子发育成植株是个体正常发育的过程,不能说明植物种子具有全能性,D错误。
6.C 细胞分化是基因选择性表达的结果,故细胞分化过程中蛋白质种类和数量会发生改变,A错误;同一个体的所有细胞都是由受精卵经有丝分裂而来的,含有相同的遗传物质,人体所有的细胞中都存在纤维蛋白原基因,B错误;只有红细胞才能合成血红蛋白,存在血红蛋白说明细胞已经分化,C正确;随着细胞分化的进行,细胞的全能性降低,但没有丧失,D错误。
7.C 细胞分化的实质是基因的选择性表达,即同一个体不同细胞中基因的执行情况不同,A正确;细胞分化的根本原因为基因的选择性表达,胚胎干细胞分化成尾部细胞前后,其DNA不变,蛋白质种类不完全相同,B正确;壁虎断尾的再生只体现胚胎干细胞可以分化成尾部的相关组织、器官,无法说明其具有可以分化成各种细胞的能力或发育成个体的能力,C错误;科研人员通过植入胚胎干细胞的方式,帮助壁虎拥有一条接近于原装版本的尾巴,说明人类的受损器官原位再生也有可能实现,D正确。
8.C 正常分裂的细胞都具有正常的细胞周期,CiPSC作为多潜能干细胞,具有正常的细胞周期,A正确;CiPSC能分化为其他细胞,其分化程度低于胰岛细胞,B正确;由人成体细胞转变为多潜能干细胞遗传物质没有改变,C错误;与体内已高度分化的体细胞相比,CiPSC的分化程度更低,全能性更高,D正确。
9.D b过程细胞形态、生理功能发生变化,是基因选择性表达的结果,而核内遗传物质没有发生改变,D错误。
10.B 晶状体再生过程中,平滑肌细胞转变为晶状体细胞需通过细胞增殖增加数量,该过程依赖有丝分裂,A正确;高度分化的动物细胞(如平滑肌细胞)已失去全能性,无法发育成完整个体,仅受精卵或早期胚胎细胞具有全能性,B错误;转分化是基因选择性表达的结果,不改变细胞内的遗传物质,即晶状体细胞仍含有该生物的全套遗传物质,C正确;胰岛外分泌细胞(如胰腺腺泡细胞)转化为肝细胞,是一种分化细胞直接转变为另一种分化细胞的现象,属于转分化现象,D正确。
11.D 甲为已经高度分化的人皮肤纤维母细胞,而乙为多能干细胞,具有较强的分裂和分化能力,因此甲的全能性比乙低,A、B正确;甲经人工诱导分化成乙,而乙又分化出丙、丁、戊细胞,细胞分化前后核遗传物质保持不变,因此甲、乙、丁、戊细胞中都含有血红蛋白基因,C正确;由题图可知,②过程属于细胞分化过程,细胞的形态、结构和生理功能发生变化,但核遗传物质一般没有改变,D错误。
12.A 细胞的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。卫星细胞修复与再生损伤的骨骼肌没有体现出全能性,A错误;根据题干信息,运动会激活卫星细胞的增殖分化程序,从而促进新肌肉细胞的形成,B正确;呼吸酶基因属于“管家基因”,在卫星细胞与肌肉细胞中都表达,D正确。
13.(1)细胞分化 基因选择性表达 造血干细胞都来自同一个受精卵(的有丝分裂) (2)(游离)核糖体 晚幼红细胞、网织红细胞 (3)分裂间期
解析:(1)造血干细胞形成系列幼红细胞的过程中,血红蛋白基因在红细胞中选择性表达形成血红蛋白,此过程为细胞分化。通常情况下,受精卵经过分裂、分化产生造血干细胞,因此造血干细胞中的遗传物质是相同的。(2)血红蛋白属于胞内蛋白,因此是在(游离)核糖体上合成的,由图可知,红细胞成熟之前,有合成血红蛋白的细胞器,都可合成血红蛋白,例如图中的中幼红细胞、晚幼红细胞和网织红细胞。(3)若毒素抑制DNA复制,则造血干细胞由于不能进行DNA复制而停留在分裂间期。
3 / 3第2节 细胞的分化
1.以结构与功能观说明细胞分化过程中发生的物质变化和结构变化。 2.对比分析细胞分化、细胞全能性,明确相互关系,强化科学思维。 3.了解干细胞移植,关注健康的生活方式,形成正确利用相关技术服务社会的意识,培养社会责任。
知识点一 细胞分化及其意义
1.细胞分化的概念
2.细胞分化的特点(连线)
3.细胞分化的原因
细胞中        的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中     的表达情况不同。
4.细胞分化的意义
(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          。
1.(教材P118“思考·讨论”)上皮细胞、骨骼肌细胞、软骨细胞、神经细胞都源自早期胚胎细胞,正常情况下,它们    (填“能”或“不能”)恢复成早期胚胎细胞;就这四种组织来说,一种组织的细胞    (填“能”或“不能”)转变成其他组织的细胞。
2.(教材P119正文拓展)人体的上皮细胞和神经细胞的核基因的种类和数量    (填“相同”或“不同”),它们形态结构和功能不同的直接原因是              ,根本原因是          。
(1)同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同。(  )
(2)蛙的红细胞和人的红细胞形态不同是基因选择性表达的结果。(  )
(3)同一细胞内往往含有不同的蛋白质,这是基因选择性表达的结果。(  )
(4)细胞分化使细胞趋向专门化,提高了机体生理功能的效率。(  )
(5)细胞分化过程中细胞内的遗传物质种类发生了变化。(  )
探究 细胞分化的原因和结果
细胞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。
细胞种类 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 √ √ √ √ √ √
结合上述有关细胞内基因种类及表达的相关信息,小组合作、讨论解决以下探究问题。
(1)分析资料,人体的三种不同细胞中,基因的种类是否相同?推测其根本原因是什么?
(2)四种基因中属于管家基因的是   基因,;属于奢侈基因的是      基因。
(3)三种细胞形态、功能表现不同,从细胞结构方面分析其原因是什么。
(4)结合以上问题,细胞分化的实质是      (填“管家基因”或“奢侈基因”)的选择性表达。
(5)结合细胞分化的特点分析,已经发生分化的三种细胞能不能进行相互的转化?为什么?
归纳总结
1.细胞分裂和细胞分化的关系
项目 细胞分裂 细胞分化
发生时间 从受精卵开始 发生在整个生命过程中
原因 细胞增殖需要 基因的选择性表达
结果 细胞数目增多 细胞种类增多
意义 保持了亲、子代间遗传的稳定性 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,随着分化程度加大,分裂能力逐渐下降
2.细胞分化的“变”与“不变”
1.(2025·长沙一中检测)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
2.(2025·江苏南通高一检测)下列能说明某细胞已经发生分化的是(  )
A.进行ATP的合成 B.进行蛋白质的合成
C.存在血红蛋白 D.进行细胞呼吸
技法提炼
判断细胞分化的标志
(1)分子水平:合成了某种细胞特有的蛋白质,如血红蛋白、唾液淀粉酶、胰岛素等。
(2)细胞水平:形成了不同种类的细胞。
知识点二 细胞的全能性
1.细胞全能性的概念
细胞经分裂和分化后,仍具有          或             的潜能和特性。一些没有分化的细胞,如    、动物和人体的早期胚胎细胞、植物体的分生组织细胞也具有全能性。
2.细胞全能性的实例
(1)植物组织培养
①过程:
②结论:高度分化的      仍具有全能性。
(2)动物细胞核移植
①过程:
②结论:已分化的动物体细胞的    具有全能性。
【微思考】 种子萌发成新植株能体现细胞的全能性吗?
3.干细胞
1.(教材P121“与社会的联系”)可否用肌细胞代替干细胞在体外培育出组织器官用于器官移植等,实现对临床疾病的治疗?
2.(教材P122“科学·技术·社会”)骨髓移植不仅需要技术,更需要骨髓造血干细胞捐献者的奉献,那么捐献骨髓造血干细胞会不会影响捐献者自身健康?
(1)克隆羊培育成功说明高度分化的动物细胞具有全能性。(  )
(2)由受精卵发育成新个体体现了细胞的全能性。 (  )
(3)卵细胞与受精卵一样,细胞未分化,全能性很高。 (  )
(4)干细胞具有分裂和分化能力。(  )
探究 细胞的全能性
1.如图是以一小块胡萝卜根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过程。
(1)从上述实验中可以得出什么结论?
(2)如果将胡萝卜的韧皮部细胞换成其他已高度分化的植物细胞,在适宜的条件下,这些细胞也能形成新的植株吗?为什么?
(3)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和器官,这说明了什么?
2.如图是非洲爪蟾的核移植过程。
(1)上述说明            具有全能性。如果将肠上皮细胞单独培养能获得新的个体吗?    。
(2)上述说明去核的卵细胞中的      对动物细胞核全能性的表达发挥着重要作用。
归纳总结
1.细胞全能性的比较
(1)不同生物类型:植物细胞>动物细胞。
(2)不同细胞类型:受精卵>生殖细胞>体细胞。
(3)不同细胞分化程度:分化程度低的细胞>分化程度高的细胞。
(4)不同细胞分裂能力:与细胞分裂能力呈正相关,即分裂能力强的细胞>分裂能力弱的细胞。
2.细胞分化与细胞全能性的关系
项目 细胞分化 细胞全能性
原因 不同细胞中的遗传信息表达情况不同 含有本物种全套遗传物质
结果 形成形态、结构和生理功能不同的细胞 形成新的个体或分化成其他各种细胞
关系 ①两者发生过程中遗传物质都不发生改变; ②细胞分化程度越高,具有的全能性越低
1.利用胡萝卜的韧皮部细胞可以在体外培育出完整的胡萝卜植株。下列关于细胞全能性的叙述,正确的是(  )
A.只有分化的细胞才能体现出全能性
B.神经干细胞分裂分化为神经细胞的过程体现了细胞的全能性
C.胡萝卜韧皮部细胞具有全能性的原因是其具有本物种全套的遗传信息
D.非洲爪蟾的核移植实验说明动物细胞具有全能性
2.(2025·河南周口检测)已知蜜蜂家族中的工蜂和蜂王由受精卵发育而来,而雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来的。哺乳动物的卵细胞属于高度分化的细胞,动物核移植是将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中发育成一个完整个体的技术。下列有关叙述错误的是(  )
A.雄蜂的发育可以说明个体发育的起点不一定是受精卵
B.受精卵可以发育成完整的个体是因为其具有全能性
C.卵细胞中可能存在使体细胞核恢复到未分化状态的物质
D.动物体细胞的全能性大于其生殖细胞的全能性
技法提炼
“三看法”确认细胞“全能性”
1.下列关于细胞分化的叙述,正确的是(  )
A.单细胞生物和多细胞生物均可发生细胞分化
B.细胞分化仅仅引起细胞形态的改变
C.细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果
D.只有在胚胎时期才会发生细胞分化
2.(教材P119“图6-5”改编)同一个植物体中存在不同的细胞,比如叶肉细胞、表皮细胞和储藏细胞,这些细胞都来自一群彼此相似的早期胚细胞,下列相关叙述正确的是(  )
A.细胞分化不受遗传物质的控制
B.细胞分化可以发生在个体发育的任何时期
C.细胞分化的程度为受精卵>生殖细胞>叶肉细胞
D.细胞分化使细胞趋向全能化,有利于提高细胞代谢的效率
3.我国科学家先将人的体细胞诱导成多能干细胞,再用小分子TH34成功诱导生成胰岛B细胞。下列关于该技术两个过程的理解正确的是(  )
A.均发生了细胞分裂分化
B.均有基因的选择性表达
C.均体现了细胞的全能性
D.均发生了遗传物质的改变
4.(2026·山东临沂月考)动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。下列对如图的相关叙述中,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.b过程形成的细胞直接组成器官,可供器官移植使用
D.a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同
第2节 细胞的分化
知识点一
主干梳理
1.个体发育中 形态、结构和生理功能
2.
3.基因选择性表达 遗传信息
4.(1)个体发育 (2)专门化 各种生理功能的效率
边角叩问
1.不能 不能
2.相同 细胞中的蛋白质不完全相同 基因的选择性表达
概念辨析
(1)× 提示:同一个体的所有体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂而来的,含有相同的基因。
(2)× 提示:蛙的红细胞和人的红细胞形态不同的原因是基因不同。
(3)× 提示:同一细胞内含有的蛋白质不同,是因为该细胞表达了很多不同基因,不是基因选择性表达的结果。
(4)√
(5)× 提示:细胞分化过程中细胞内的遗传物质未发生变化,其实质是基因的选择性表达。
重难探究
(1)提示:相同。人体的不同细胞都来源于同一个受精卵,是由同一个受精卵经过有丝分裂、分化产生的。
(2)丁 甲、乙、丙
(3)提示:基因的选择性表达,使得三种细胞中细胞器的种类和数量不同,因而不同细胞的形态、功能也表现不同。
(4)奢侈基因
(5)提示:一般不能。细胞分化一般具有不可逆性的特点。
即学即练
1.C 由图可知,a过程为细胞的有丝分裂,b过程为细胞分化,①正确;乙、丙的染色体组成是相同的,②错误;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,③错误,④正确,故选C。
2.C ATP是直接能源物质,所有细胞都进行ATP的合成,与细胞是否发生分化无关,A不符合题意;所有细胞都能进行蛋白质的合成,与细胞是否发生分化无关,B不符合题意;所有细胞都含有血红蛋白基因,但该基因只在红细胞中表达,这体现了细胞分化中的基因选择性表达,说明细胞已经发生分化,C符合题意;所有细胞都要进行细胞呼吸,与细胞是否发生分化无关,D不符合题意。
知识点二
主干梳理
1.产生完整有机体 分化成其他各种细胞 受精卵
2.(1)①无机盐和糖类 ②植物细胞 (2)②细胞核
微思考 提示:不能,种子萌发的过程是个体正常的生长发育过程。
3.分裂和分化 造血干细胞 血细胞
边角叩问
1.提示:动物细胞特别是高等动物细胞随着胚胎的发育,细胞分化潜能变小。肌细胞是高度分化的细胞,通常不能转化为其他类型的细胞,因而不能用肌细胞代替干细胞在体外培育组织和器官。
2.提示:不会,骨髓造血干细胞有很强的增殖能力,捐献造血干细胞可刺激骨髓加速造血,一两周内,血液中的血细胞就能恢复到原来的水平。因此,捐献骨髓造血干细胞不会影响自身健康。
概念辨析
(1)× 提示:克隆羊培育成功说明高度分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
(2)√
(3)× 提示:卵细胞属于已分化细胞。
(4)√
重难探究
1.(1)提示:高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。
(2)提示:能。因为已分化的植物细胞中都有一套和受精卵相同的染色体,具有发育成完整个体的全部遗传信息,在某些特定的情况下,它就可以经分裂和分化形成完整的生物体。
(3)提示:说明植物细胞全能性的表达需要离体和一定的外界条件。
2.(1)动物体细胞的细胞核 不能 (2)细胞质
即学即练
1.C 没有分化的细胞,如受精卵、动物和人体的早期胚胎细胞、植物体的分生组织细胞也具有全能性,A错误;细胞的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,神经干细胞只能分化为神经细胞,不能分化为其他各种细胞,因此该过程不能体现细胞的全能性,B错误;细胞具有全能性的原因是其含有本物种全套的遗传信息且这些基因在特定条件下能正常表达,C正确;非洲爪蟾的核移植实验说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性,D错误。
2.D 雄蜂的发育可以说明个体发育的起点不一定是受精卵,还可以是配子,A正确;受精卵具有全能性,可以发育成完整个体,B正确;结合题意,核移植时选择的受体细胞是卵细胞,激发了细胞核的全能性,推测卵细胞中可能存在使体细胞核回到未分化状态的物质,C正确;由于细胞的分化,动物体细胞的全能性表达受到限制,其全能性没有生殖细胞全能性高,D错误。
【随堂热练】
1.C 单细胞生物没有细胞分化现象,细胞分化是针对多细胞生物而言的,A错误;细胞分化不仅仅会引起细胞形态的改变,还会引起细胞结构和生理功能的改变,B错误;细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同,C正确;细胞分化发生在多细胞生物的整个生命过程中,D错误。
2.B 细胞分化的实质是基因选择性表达,受遗传物质的控制,A错误;细胞分化的程度依次是叶肉细胞>生殖细胞>受精卵,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错误。
3.B 体细胞诱导为多能干细胞需经脱分化改变细胞类型,没有发生定向分化;多能干细胞分化为胰岛B细胞需定向分化,A错误;体细胞重编程为多能干细胞涉及多能性基因(如OCT4)的激活;分化为胰岛B细胞需表达胰岛素等特定基因,均有基因的选择性表达,B正确;全能性指细胞发育成完整个体的能力;多能干细胞仅能分化为多种组织细胞,不能形成完整个体;胰岛B细胞为终端分化细胞,无全能性,C错误;体细胞诱导为多能干细胞是表观遗传重编程(基因表达改变),但遗传物质(DNA序列)未变;分化为胰岛B细胞是正常分化,遗传物质不变,D错误。
4.C a过程表示干细胞通过有丝分裂的方式进行自我更新,A正确;b、c表示细胞分化过程,这表明干细胞具有分化能力,B正确;b过程为细胞分化,细胞的分化形成的是各种组织,还不能构成器官,C错误;b和c是细胞分化过程,该过程中发生了基因的选择性表达,a是分裂过程,因此a、b、c过程中细胞内遗传信息的表达情况不相同,D正确。
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