新人教版高中生物必修一精讲与精练高分突破考点专题系列6.2 细胞的分化（解析版）

第六章细胞的生命历程

6.2·细胞的分化

1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,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。

(2)细胞分化程度

细胞分化程度越高,细胞分裂的能力就越低，高度分化的细胞往往不再发生分裂增殖。.

细胞分化程度比较;体细胞>干细胞>受精卵;所以细胞分裂能力大小是:体.细胞<干细胞<受精卵。

(3)特征:持久性相对稳定性(不可逆性)普遍性、遗传物质不变性。

(4)实质:同一生物体内各种细胞具有完全相同的遣传信息,但不同的细胞中遣传信息的执行情况不同,从而形成了各种各样的细胞,即细胞分化是基因选择性表达的结果。

2细胞的全能性

(1)概念:已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。

(2)细胞全能性大小

一般而言,细胞的分化程度越高，全能性越小。

受精卵>干细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞;增殖细胞>停止增殖细胞。

(3)原因

动植物的体细胞一般是受精卵通过有丝分裂增殖而来，已分化的体细胞都有一套和受精卵相同的遺传物质,这是体细胞具有全能性的根本原因。

(4)细胞全能性的表达

植物细胞表现全能性的条件:离体(必要条件)、提供营养物质(水、无机盐、维生素、氨基酸等)、激素(细胞分裂素、生长素等)、其他适宜条件(温度、pH、光照有无等)。

动物细胞全能性表达:高度分化的动物细胞其全能性受到限制，但其细胞核仍然保持全能性。

3.干细胞

(1)概念:具有分裂和分化能力的细胞。

(2)种类

全能干细胞:可分化成各种细胞，构成各种组织和器官，最终发育成完整个体,如胚胎干细胞。

多能干细胞:可发育形成一种器官的多种组织,但不能发育成完整个体,如造血干细胞。

专能干细胞:只能分化成某一奥型的细胞，如神经干细胞。

(3)应用:为器官移植提供思路，为癌症、癩痫、糖尿病等疾病的根治带来希望。

下列关于细胞分化的叙述错误的是（）A．哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞B．细胞分化使细胞结构和功能发生改变C．高度分化的植物细胞仍具有发育成完整植株的能力D．已分化的动物细胞的细胞核具有全能性【答案】A【详解】A、哺乳动物的造血干细胞是已经分化的细胞，只是分化程度不高，仍然具有分裂和分化能力，A错误；B、细胞分化使细胞结构和功能发生改变，使细胞趋向专门化，B正确；C、高度分化的植物细胞仍具有发育成完整植株的能力，具有全能性，C正确；D、已分化的动物细胞的细胞核具有全能性，例如克隆羊多利的产生体现了动物细胞核的全能性，D正确。故选A。如图表示某一人体内的几种正常细胞，这些细胞的（）

A．全能性相同B．细胞器的种类和数量相同C．基因相同D．mRNA的种类和数量相同【答案】C【详解】A、图中细胞分化程度不同，因此全能性大小不同，A错误；B、图中细胞的功能各不相同，因此各细胞中细胞器的种类和数量不同，B错误；C、图中细胞都是由同一个受精卵细胞分裂、分化而来的，含有相同的遗传物质，C正确；D、图中各细胞选择性表达的基因不同，因此细胞中的mRNA的种类和数量有所区别，D错误。故选C。

1．细胞分裂、细胞生长以及细胞分化是重要的细胞活动，下列关于它们的说法，不正确的是（）A．只有完成DNA的复制才能完成细胞分裂，所以抑制癌细胞的DNA复制可以有效控制癌细胞增殖B．细胞分裂是细胞分化的基础C．细胞分化使得细胞丢失了某些基因，所以经过分化后的细胞含有的蛋白质种类和数量不同D．细胞分裂和细胞生长是多细胞生物由小到大的主要原因【答案】C【详解】A、只有完成DNA的复制才能完成细胞分裂，否则细胞将停留在间期，所以抑制癌细胞的DNA复制可以有效控制癌细胞增殖，A正确；B、细胞分裂是细胞分化的基础，生物体的生长发育是细胞分裂、分化的结果，B正确；C、细胞分化使得细胞基因选择性表达，所以经过分化后的细胞含有的蛋白质种类和数量不完全同，C错误；D、多细胞生物由小到大的主要原因：细胞分裂使得细胞数目增加，细胞生长使得细胞体积变大，D正确。故选C。2．植物体内不同组织和器官的形成属于（）A．细胞分裂 B．细胞分化 C．细胞衰老 D．细胞凋亡【答案】B【详解】细胞分化的结果使细胞的种类增多，功能趋于专门化，植物体内不同组织和器官的形成属于细胞分化，B正确，ACD错误。故选B。3．下图为人体内部分细胞分化过程示意图。下列相关叙述错误的是（）A．红细胞是通过无丝分裂产生的B．上述细胞中，胚胎干细胞的分化程度最低C．人体内神经干细胞分化成神经细胞的过程不可逆D．皮肤干细胞分化成皮肤细胞的过程中遗传物质未改变【答案】A【详解】A、人体红细胞进行有丝分裂，蛙的红细胞进行无丝分裂，A错误；B、上述细胞中，胚胎干细胞的分化程度最低，全能性最高，B正确：C、自然状态下，细胞分化是不可逆的，因此人体内神经干细胞分化成神经细胞的过程不可逆，C正确；D、细胞分化的实质是基因的选择性表达，皮肤干细胞分化成皮肤细胞的过程遗传物质不发生改变，D正确。故选A。4．下列人体细胞中全能性最高的是（）A．胚胎干细胞 B．神经细胞 C．胰腺细胞 D．肌肉细胞【答案】A【详解】细胞全能性大小的比较：受精卵＞全能干细胞（胚胎干细胞）＞多能干细胞（如造血干细胞）＞专能干细胞（如生发层细胞）＞生殖细胞（卵细胞、精子）＞体细胞，A正确，BCD错误。故选A。5．下列对细胞分化的叙述正确的是（）A．细胞分化是遗传物质改变的结果B．细胞分化发生在从受精卵到胚胎形成的过程C．细胞分化从原肠胚后期开始至生命结束D．细胞分化是由细胞内的遗传物质调控的【答案】D【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达，而细胞中的遗传物质不发生改变，A错误；B、细胞分化发生在整个生命进程中，其中胚胎时期达到最大，B错误；C、细胞分化贯穿于整个生命历程，在胚胎时期达到最大限度，高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于囊胚期，终止于生命结束，C错误；D、细胞分化是基因的选择性表达，由细胞内的遗传物质调控的，D正确。故选D。6．在生物体的所有细胞中，全能性最低的是（）A．卵细胞 B．植物花粉C．叶肉细胞 D．神经细胞【答案】D【详解】卵细胞和花粉是生殖细胞，叶肉细胞和神经细胞是体细胞，生殖细胞的全能性大于体细胞，叶肉细胞是植物细胞，神经细胞是动物细胞，植物细胞的全能性大于动物细胞，因此神经细胞的全能性最低，D正确。故选D。7．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．小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞C．小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株D．菊花的叶细胞经组织培养发育成新植株【答案】D【详解】A、玉米种子萌发长成新植株过程中发生了细胞分化，但没有体现细胞的全能性，A错误；B、小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞是细胞分化形成的，但该过程没有体现细胞的全能性，B错误；C、小麦花粉是生殖细胞，发育成单倍体植株的过程中发生了细胞分化，同时也表现出了细胞的全能性，但没有体现体细胞的全能性，C错误；D、菊花的叶细胞经组织培养发育成新植株过程中发生了细胞分化，该过程也体现了体细胞的全能性，D正确。故选D。8．下列人体细胞中全能性最高的是（）A．受精卵 B．胚胎干细胞C．造血干细胞 D．肌肉细胞【答案】A【详解】题目选项中，分化程度从低到高依次是：受精卵、胚胎干细胞、造血干细胞、肌肉细胞，故全能性最高的是受精卵。故选A。9．对于细胞全能性的理解正确的是（）A．植物组织培养表明，高度分化植物细胞内仍有发育成完整植株的整套遗传物质B．未脱离植株的幼叶，在适当的情况下能表现出全能性C．植物组织培养会改变细胞内遗传物质，培育出作物的新类型D．在体外保存和培养干细胞，使之形成组织或器官，这体现了动物细胞的全能性【答案】A【详解】A、植物组织培养表明，高度分化的植物细胞内仍有发育成完整植株的整套遗传物质，离体条件下可表现全能性，A正确；B、未脱离植株的幼叶不能表现出全能性，B错误；C、植物组织培养属于无性繁殖，不会改变细胞内遗传物质，C错误；D、在体外保存和培养干细胞，使之形成组织或器官，但没有形成完整个体，因此不能体现动物细胞的全能性，D错误。故选A。10．下图中甲、乙、丙、丁分别表示某人体内的几种细胞，它们的形态结构和功能各不相同的根本原因是细胞中（）

A．DNA的结构不同B．基因的表达情况不同C．蛋白质种类和数量不同D．线粒体数量不同【答案】B【详解】细胞分化后，由于基因的选择性表达，细胞形态、结构和功能发生稳定性差异，细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，B正确，ACD错误。故选B。1．下列有关说法正确的是（）A．无丝分裂过程不会出现DNA的复制和有关蛋白质的合成，而且也不会出现纺锤丝和纺锤体B．原癌基因与抑癌基因在正常人体细胞中不会表达，在患者细胞中才会表达C．原核生物可以进行无丝分裂，真核细胞可以进行有丝分裂D．细胞全能性是指已经分化的细胞所具有的发育成完整个体的潜能【答案】D【详解】A、无丝分裂过程也会出现DNA的复制和有关蛋白质的合成，但不会出现纺锤丝和纺锤体，因此，被称为无丝分裂，A错误；B、原癌基因与抑癌基因在正常人体细胞中也会表达，在癌变细胞中原癌基因和抑癌基因发生突变而，B错误；C、原核生物进行二分裂，不进行无丝分裂，因为无丝分裂是真核细胞的分裂方式，真核细胞可以进行有丝分裂和无丝分裂，C错误；D、细胞全能性是指已经分化的细胞所具有的发育成完整个体的潜能，因为细胞中含有本物种全套的遗传信息，D正确。故选D。2．如图表示人体骨髓造血干细胞的生命历程，下列相关叙述中错误的是（）A．a过程是细胞生长，该过程导致细胞与外界进行物质交换的效率降低B．b过程为细胞增殖，该增殖方式不可能是减数分裂C．c过程为细胞分化，其实质是基因的选择性表达D．因为c过程导致细胞中某些基因丢失，所以三种血细胞的形态、结构和功能不同【答案】D【详解】A、a过程导致细胞体积变大，所以为细胞生长，细胞体积变大后导致细胞的相对表面积减小，所以细胞与外界进行物质交换的效率降低，A正确；B、b过程导致细胞数目增加，所以为细胞增殖，由于是造血干细胞的细胞增殖，所以增殖方式不可能是减数分裂，B正确；C、c过程导致细胞种类发生改变，所以为细胞分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达，C正确；D、细胞分化过程中基因的数量保持不变，细胞形态、结构和功能不同是细胞内基因选择性表达的结果，D错误。故选D。3．下列对细胞分化理解不正确的是（）A．具有分裂、分化能力的动物造血干细胞是未经分化的细胞B．根尖分生区细胞分裂后形成根冠细胞经历了细胞分化过程C．细胞分化是受信号分子调控，基因进行选择性表达的结果D．在分化方向不同的组织细胞中，也有一些mRNA是相同的【答案】A【详解】A、具有分裂、分化能力的动物造血干细胞是已经分化的细胞，只是其分化程度较低，A错误；B、根尖分生区细胞分裂后经过分化形成根冠细胞，B正确；C、细胞分化的实质是基因选择性表达，基因选择性表达是受信号分子调控的，C正确；D、在分化方向不同的组织细胞中，也有一些mRNA是相同的，如细胞呼吸酶基因表达产生的mRNA几乎存在于所有细胞中，D正确。故选A。4．下列实例能体现细胞全能性的是（）A．皮肤被划破后，伤口重新愈合 B．蜥蜴受攻击断尾后重新长出尾部C．植物用种子繁殖后代 D．转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育出植株【答案】D【详解】A、皮肤被划破后，伤口重新愈合，但没有形成新的个体，因此不能体现细胞全能性，A错误；B、蜥蜴受攻击断尾后重新长出尾部，但没有形成新个体，不能体现细胞全能性，B错误；C、种子萌发长成新植株属于自然生长过程，不能体现细胞全能性，C错误；D、转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育出植株，能体现细胞全能性，D正确。故选D。5．下列有关细胞全能性的说法不正确的是（）A．高度分化的植物细胞仍然具有全能性，未分化的动物细胞也有全能性B．细胞具有全能性的原因是细胞中含有发育成完整个体的全套遗传物质C．胚胎干细胞可以分化形成各种类型的细胞，体现了其具有全能性D．油桃枝条嫁接到毛桃的主干上发育成油桃树，体现植物细胞的全能性【答案】D【详解】A、所谓全能性，是指高度分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能，高度分化的植物细胞仍然具有全能性，未分化的动物细胞也有全能性，高度分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性，A正确；B、具有全能性的原因是细胞中含有发育成完整个体的全套遗传物质，遗传物质都来自同一个受精卵的有丝分裂，B正确；C、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细胞，胚胎干细胞可以分化形成各种类型的细胞，体现了其具有全能性，C正确；D、油桃枝条嫁接到毛桃的主干上发育成油桃树，属于无性生殖，没有体现植物细胞的全能性，D错误。故选D。6．关于细胞全能性的理解，不正确的是（）A．种子萌发成幼苗体现了植物细胞的全能性B．细胞内含有个体发育所需的全部基因是细胞具有全能性的内在因素C．经植物组织培养得到的试管苗，是植物细胞在一定条件下表现全能性的结果D．受精卵在自然状态下可发育为完整个体，因此全能性最高【答案】A【详解】A、种子萌发成幼苗的过程属于植物体正常的生长发育过程，起点是受精卵，没有体现细胞的全能性，A错误；B、已分化的细胞内含有该物种个体发育所需的全部基因，是细胞具有全能性的内在因素，B正确；C、植物组织培养的理论基础是植物细胞具有全能性，经植物组织培养得到的试管苗，是植物细胞在一定条件下表现全能性的结果，C正确；D、受精卵在自然状态下可发育为完整个体，因此全能性最高，D正确。故选A。7．研究小组发现，将四个特定基因导入处于分化终端的体细胞（如成纤维细胞等）中，可诱导其形成具有胚胎干细胞样分化潜能的诱导性多能干细胞（iPS细胞），再诱导可分化出人体特定细胞和组织。下列叙述错误的是（）A．iPS细胞的研究可解决异体组织或器官排斥难题B．iPS细胞与其诱导分化出的人体特定细胞的遗传物质有差异C．将特定基因导入体细胞中可能会中断原有基因的表达D．iPS细胞分化后一般会保持分化后的状态直至细胞死亡【答案】B【详解】A、据题意可知，可以用病人的体细胞进行此项技术处理，诱导其形成具有胚胎干细胞样分化潜能的诱导性多能干细胞，进而分裂和分化，形成组织、器官，解决异体组织、器官排斥难题，A正确；B、iPS细胞与其诱导分化出的人体特定细胞的遗传物质相同，B错误；C、将特定基因导入体细胞中可能会中断原有基因的表达，从而诱导其形成具有胚胎干细胞样分化潜能的诱导性多能干细胞（iPS细胞），C正确；D、细胞分化形成的细胞一般会保持分化后的状态，直至死亡，D正确。故选B。如图是某细胞增殖和分化的示意图，据图回答下列有关问题：8．图1的甲过程表示___________。若a为植物细胞，d能在体外条件下培养成一个植物体，则说明d具有________，这是因为d中具有发育成该植物体的________。9．图2是________（填“植物”或“动物”）细胞有丝分裂简图，该图分裂先后顺序依次是_________。（填字母）10．图2作为一个细胞周期还缺少处于_______期的细胞简图，细胞分裂结束后，子细胞内含_____条染色体。11．图2B表示细胞分裂______期。图C表示细胞分裂_______期。12．图2A中染色体数为________，染色单体数为___________。13．若要观察细胞染色体形态和数目，应选择________期细胞进行观察。（填名称）【答案】8．细胞增殖全能性全部遗传物质9．植物B→C→A→D10．分裂间411．前中12．8013．中8．通过分析可知，图1的甲过程表示细胞增殖。植物细胞→植物体，则说明d具有全能性。这是因为d中具有发育成该植物体的全部遗传物质。9．图3中的细胞含有细胞壁，不含中心体，说明是植物细胞有丝分裂简图，通过分析可知，该图分裂先后顺序依次是B→C→A→D。10．细胞周期包含分裂间期和分裂期，图2作为一个细胞周期，则还缺少处于间期的细胞简图。根据图C可知，该体细胞含有4条染色体，细胞分裂结束后，子细胞内含4条染色体。11．通过分析可知，图2中B表示细胞分裂前期，C表示细胞分裂中期。12．图3中A表示有丝分裂后期，着丝点分裂，染色体数加倍，为8条；染色单体数为0。13．若要观察细胞染色体形态和数目，应选择中期细胞进行观察，这时染色体高度螺旋，染色体形态稳定，数目清晰，是观察染色体的最佳时期。14．图甲是动植物细胞亚显微结构模式图；图乙表示生物体内某些有机物的组成关系及其功能，其中C、D、E1、E2为小分子化合物，D的种类共有21种，E1含有脱氧核糖，E2含碱基尿嘧啶，F、G、H均为生物大分子化合物。请据图回答：（1）甲图中B细胞属于_____________________（填“高等植物”或“低等植物”）细胞，因为该细胞中不具有_______________。（2）乙图中的G从甲图中的④通过_______________进入⑧，该结构的数目与细胞代谢强度呈________（填“正相关”“负相关”或“无关”）。（3）乙图中各分子在人体胰岛B细胞与神经细胞中可能不同的有_____________________（填字母），为研究细胞内各种细胞器成分及其功能，需用差速离心法将细胞器分离，分离前将动物细胞破裂的简单方法为_________________。（4）研究发现，线粒体和叶绿体中都能各自独立地合成一部分蛋白质，推测它们结构中必有的一种细胞器是［］_______________。（5）用图甲中B细胞制作临时装片，将该装片置于显微镜下为什么观察不到染色体？_________________________________________。【答案】高等植物中心体核孔正相关G、H