2024年高中生物新教材同步必修第一册 第6章 第1节　第2课时　观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂含答案

2024年高中生物新教材同步必修第一册第6章第1节第2课时观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂第2课时观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂[学习目标]1.制作植物根尖分生区组织细胞有丝分裂装片。2.数学模型描述有丝分裂过程中各物质的含量变化。一、细胞周期中相关结构含量变化任务一：分析细胞周期中相关结构含量变化1．观察一个细胞周期中染色体的行为变化，填表归纳染色体数目、核DNA数目、染色单体数目的变化规律。(2n表示正常体细胞内染色体数目和核DNA数目)项目间期前期中期后期末期染色体数目2n2n2n4n4n→2n核DNA数目2n→4n4n4n4n4n→2n染色单体数目0→4n4n4n002.在下面坐标图中画出一个细胞周期中细胞内染色体数、核DNA分子数的变化曲线。提示如图所示3．请思考：在一个连续分裂的细胞内发生的下列变化。(1)核DNA在分裂间期发生复制，含量加倍。(2)核DNA含量在分裂末期结束时减半，减半的原因是姐妹染色单体分开后分别进入两个子细胞。(3)染色体数目在分裂后期加倍，加倍的原因是每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开成为两条染色体。(4)染色体数目在分裂末期结束时减半，减半的原因是姐妹染色单体分开后分别进入两个子细胞。4．在下面坐标图中画出一个细胞周期中每条染色体上DNA分子数的变化曲线，并在纵轴上标出正确的取值。提示如图所示1．在细胞增殖过程中，染色体和核DNA都有复制和加倍的过程，下列相关叙述不正确的是()A．染色体复制后其数量是之前的两倍B．细胞中b、d过程发生在分裂间期C．细胞中a过程发生在分裂间期，c过程发生在细胞分裂后期D．染色体复制的同时核DNA的数量加倍答案A解析分裂间期染色体复制的实质是DNA分子的复制和蛋白质的合成，复制后着丝粒数量不变，染色体数量不变，A错误，D正确；细胞分裂间期，核DNA分子进行复制，且复制后核DNA数目加倍，B正确；a过程表示染色体的复制，发生在分裂间期，c过程表示染色体数目加倍，其原因是着丝粒分裂，发生在分裂后期，C正确。2．如图表示细胞有丝分裂的某时期(图1)和不同时期染色体和核DNA分子的数量关系(图2)。下列有关叙述不正确的是()A．图1表示有丝分裂的中期图，可对应图2的bc段B．完成图2中cd段变化的细胞分裂时期是末期C．图2中ab段细胞完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成D．bc段细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数为1∶2∶2答案B解析cd段为着丝粒一分为二的过程，为细胞分裂后期，B错误。二、运用模型解释细胞不能无限长大、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂1．细胞不能无限长大的原因(1)运用细胞模型所给的数据进行计算得到下表，请据表分析：细胞模型的边长(mm)表面积(mm2)体积(mm3)表面积与体积之比葡萄糖向内扩散的深度(mm)eq\f(葡萄糖扩散的体积,整个“细胞”体积)224830.5eq\f(7,8)49664eq\f(3,2)0.5eq\f(37,64)8384512eq\f(3,4)0.5eq\f(169,512)(2)讨论：①细胞的表面积和体积的比值与细胞的大小有什么关系？提示细胞越大，细胞的表面积和体积的比值越小。②从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大？提示细胞越大，与周围环境之间进行物质交换的效率就越低。③细胞是越小越好吗？并说明理由。提示不是。组成细胞的结构(如核糖体等)和物质(如酶等)必须占据一定的空间，细胞内各种生化反应的进行也需要一定的空间，这些因素决定了细胞的体积不能太小。2．观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂(1)实验原理①高等植物根尖、芽尖等分生区细胞能进行有丝分裂。②由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。③在高倍显微镜下，观察各个时期细胞内染色体的存在状态，就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。④染色体容易被碱性染料(如甲紫溶液)着色。(2)实验步骤补充材料根尖的结构部位形态作用特点成熟区(根毛区)具有中央大液泡是根吸收水分和无机盐的主要部位根毛是成熟区表皮细胞向外突出的一部分伸长区伸长区下部细胞较小，越靠近成熟区的细胞越大是根部向前推进的主要区域生长最快的部分是伸长区分生区细胞呈正方体，个体小、排列紧密、细胞壁薄、细胞核较大可以不断地进行细胞分裂，增加根尖的细胞数目没有中央大液泡根冠由多层松散排列的薄壁细胞组成，细胞排列较不规则最前端的帽状结构，属于保护组织，罩在分生区的外面外层细胞常黏液化任务二：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂1．取材时只能剪根尖2～3mm，原因是若剪得过长会包括伸长区，伸长区无细胞分裂，增加了寻找观察细胞的难度。2．解离时间不宜过长或过短，原因是时间过长会使根尖过分酥软且染色体成分被破坏；时间过短使根尖细胞解离不充分，观察时细胞容易重叠。3．解离完了要进行漂洗，而且一定要彻底，这样处理是防止残留的解离液继续破坏细胞，同时残留的盐酸也会影响染色和腐蚀镜头。4．装片中细胞相互重叠，会导致观察效果不理想，请思考实验中有哪些操作可以保证细胞相互分散开来？提示(1)解离时盐酸可破坏细胞壁的果胶层，使组织细胞相互分离开来；(2)制片时用镊子尖把根尖弄碎；(3)压片可使细胞尽可能呈单层铺展。5．在实验过程中，为什么不能通过一个细胞连续观察各时期的特点？如何才能找到细胞分裂各个时期的细胞？提示(1)解离过程中细胞已经死亡，不再进行细胞分裂，观察到的只能是一个固定时期。(2)如果要找到各个分裂时期的细胞，要不断地移动装片，在不同的视野中寻找。6．在你的观察结果中，处于哪一时期的细胞最多？为什么？提示处于分裂间期的细胞最多。因为细胞周期的大部分时间处于分裂间期。7．如何比较细胞周期中不同时期的时间长短？提示某时期的细胞数占计数细胞总数的比例越大，该时期的时间越长。3．(2023·江苏南京市第五中学高一检测)下列关于细胞增殖的相关实验的描述，正确的是()A．随着细胞体积增大，物质运输的效率逐渐提高B．探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据C．分生区细胞呈正方形，多数细胞中的染色体形态清晰D．压片与根尖分生区细胞分散并没有直接关系答案B解析细胞体积越大，细胞的表面积和体积比越小，物质运输的效率越低，A错误；观察细胞的有丝分裂，主要观察分裂期，由于分裂期时间短，只有了解有丝分裂日周期性才便于在分裂期观察，B正确；分生区细胞呈正方形，多数细胞处于分裂间期，少数细胞处于分裂期，染色体形态清晰，C错误；压片是拇指轻轻按压盖玻片，使细胞分散开来，D错误。4．如图①～⑤为大蒜根尖细胞有丝分裂不同时期的图像。下列相关叙述，正确的是()A．制片流程：解离→染色→漂洗→制片B．分裂过程的先后顺序为①③④⑤，构成细胞周期C．④的细胞中央会形成细胞板，最终扩展为细胞壁D．⑤中染色体形态清晰，是观察染色体的最佳时期答案C解析制片流程：解离→漂洗→染色→制片，A错误；①表示分裂中期，②表示分裂间期，③表示分裂前期，④表示分裂末期，⑤表示分裂后期，故分裂过程的先后顺序为②③①⑤④，构成细胞周期，B错误；⑤表示分裂后期，①表示分裂中期，中期染色体形态固定、数目清晰，是观察染色体的最佳时期，D错误。题组一细胞周期中相关结构含量变化1．细胞周期中DNA含量加倍和染色体数目加倍的时期分别是()A．间期、前期 B．中期、后期C．间期、后期 D．前期、中期答案C解析分裂间期染色体复制DNA加倍，后期着丝粒分裂染色体加倍，C正确。2．(2023·江苏徐州高一统考期末)在动物细胞有丝分裂过程中，某一分裂时期细胞内的染色体数(a)、染色单体数(b)及核DNA分子数(c)如图所示，此时细胞内可能发生的变化是()A．DNA正在进行自我复制B．染色体向细胞两极移动C．染色体的着丝粒排列在赤道板上D．细胞中央细胞膜向内凹陷答案C解析DNA正在进行自我复制的时期对应于间期，此时细胞中每条染色体上DNA数目由1→2个，每条染色体上染色单体数目由0→2个，A不符合题意；染色体向细胞两极移动的过程发生在分裂后期，此时细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶0∶1，与图示不符，B不符合题意；染色体的着丝粒排列在赤道板部位时细胞处于分裂中期，此时细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2，C符合题意；细胞中央细胞膜向内凹陷处于分裂末期，此时细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶0∶1，与图示不符，D不符合题意。3．如图是人的体细胞进行增殖过程中细胞核DNA含量变化图解，下列关于该图解的叙述正确的是()A．在CD段核DNA分子数为92个B．在CD段进行中心体的复制C．DE段核DNA含量减半的原因是着丝粒分裂D．BC段进行核DNA复制，导致染色体数目加倍答案A解析在细胞分裂间期即AC段进行中心体的复制，B错误；DE段核DNA含量减半的原因是细胞缢裂为两个子细胞，C错误；BC段进行核DNA复制，复制出的两条姐妹染色单体连在同一着丝粒上，染色体数目不变，D错误。题组二观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂4．下列关于洋葱根尖细胞有丝分裂装片的制作与观察的叙述，正确的是()A．甲过程所用的解离液是以质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精配成B．乙过程的主要目的是洗去药液，避免与碱性染料发生中和C．在显微镜下可以看到一个细胞连续分裂的过程D．实验观察过程中如果利用药物抑制DNA的合成，所有细胞将停留在分裂间期答案A解析甲过程所用的解离液是以质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精配制而成的，A正确；经过解离步骤后，细胞已经死亡，因此不能观察到细胞连续分裂的过程，C错误；实验观察过程中细胞先用解离液处理，已经都死亡，利用药物抑制DNA的合成不起作用，D错误。5．若图1、图2、图3是某同学做有丝分裂实验时，在光学显微镜下观察到的图像，下列有关说法正确的是()A．图1是在低倍显微镜下所观察到的植物根尖分生区细胞图像B．图1转为图2的操作步骤是移动装片→转动转换器→调节视野亮度→转动粗准焦螺旋C．图3是根尖经过解离、漂洗、染色、制片后，在高倍镜下所观察到的图像D．观察处于分裂中期的细胞，可清晰地看到赤道板和染色体答案C解析图1中细胞明显是长方形而不是正方形，所以这不是分生区的细胞，A错误；图1转为图2的操作步骤是移动装片→转动转换器→调节视野亮度→转动细准焦螺旋，B错误；图3中细胞呈单层分布且能看到有丝分裂的各个时期，说明是根尖经过解离、漂洗、染色、制片后，在高倍镜下所观察到的图像，C正确；赤道板表示细胞中央的平面，不是真实存在的结构，D错误。6．用光学显微镜观察植物细胞有丝分裂过程，结果如图，如果仅从细胞分裂周期来看，如图中植物作为实验材料最合适的是()答案D解析A中细胞周期最长，分裂期持续时间占的比例是5.8÷38×100%≈15.3%，B中细胞周期较短，分裂期持续时间占的比例是4÷23×100%≈17.4%，C中细胞周期持续的时间较长，分裂期持续时间占的比例是3.5÷32×100%≈10.9%，D中细胞周期持续的时间最短，分裂期持续时间占的比例是3.1÷16×100%≈19.4%。D中分裂期占细胞周期的比例最大，作为观察植物细胞有丝分裂的材料最合适，故选D。7．(2023·云南昭通高一期末)如图为菠菜根尖的细胞分裂显微照片，①～⑤表示不同时期的细胞。下列细胞处于分裂后期的是()A．①B．②C．③D．④答案A解析图中的①细胞中两套染色体分开，处于后期；②细胞中染色体的着丝粒都排列在赤道板上，处于中期；③细胞中细胞即将分裂，处于末期；④细胞中出现染色体散乱分布，处于前期；故选A。8．如图甲、乙、丙表示动物细胞有丝分裂过程中的三个阶段，a是染色体数，b是染色单体数，c是核DNA数，a、b、c的数量关系正确的是()A．甲、乙B．甲、丙C．乙、丙D．甲、乙、丙答案B解析当细胞内有染色单体存在时，染色体数∶染色单体数∶核DNA数＝1∶2∶2；当无染色单体存在时，核DNA数＝染色体数。9．(2023·北京通州高一月考)下列是洋葱根尖分生区细胞有丝分裂的显微照片，按细胞分裂的过程排序，正确的是()A．①→④→③→⑤→②B．③→⑤→④→②→①C．①→④→⑤→②→③D．④→⑤→③→①→②答案C解析①图中黑色结构可表示细胞核，此时细胞中具有成形的细胞核，可属于间期图；②图中染色体的着丝粒分裂，并且染色体被平均拉向细胞的两极，属于后期图；③图中细胞出现两个细胞核，可表示末期图；④图中细胞的细胞核的核膜开始逐渐解体，可表示前期图；⑤图中染色体的着丝粒集中在赤道板上，可表示中期图，因此细胞分裂的过程排序为①→④→⑤→②→③，C正确。10．(2023·湖北黄石高一期末)如图为与有丝分裂相关的坐标曲线。下列相关说法错误的是()A．若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则c→d过程细胞中核DNA含量不变B．若纵坐标表示一个细胞中核DNA的含量，则e点时一条染色体中核DNA的含量与a点相同C．若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则a→c过程染色体数目不变D．若纵坐标表示一个细胞中核DNA的含量，则a→c过程染色体数目不变答案D解析若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则c→d过程为有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，但该过程细胞中核DNA含量不变，A正确；若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则a→c过程中着丝粒没有分裂，所以染色体数目不变，C正确；若纵坐标表示一个细胞中核DNA的含量，则a→c过程包括有丝分裂后期，有丝分裂后期时染色体数目加倍，D错误。11．如图是体细胞增殖过程中的一个细胞内核DNA含量和染色体数量变化曲线图，下列关于曲线的分析正确的是()A．ab段核DNA含量上升的原因是染色体数目增加B．hi段细胞内染色体、染色单体、核DNA数量比为1∶2∶1C．cd段核DNA含量下降一半的原因是细胞质分裂D．de段和fg段一条染色体含2个DNA分子答案C解析ab段核DNA含量上升的原因是由于细胞分裂间期DNA分子的复制，A错误；hi段处于有丝分裂后期，没有染色单体，细胞内染色体数与核DNA数相同，B错误；cd段核DNA含量下降一半的原因是细胞质分裂，核DNA平均分配到两个子细胞中，C正确；de段一条染色体上只有1个DNA分子，D错误。12．(2023·江苏泗阳实验高中高一期末)如图甲表示某二倍体动物细胞有丝分裂图像；乙、丙、丁分别是该动物细胞有丝分裂不同时期的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的统计。下列有关叙述正确的是()A．图甲所示时期是观察染色体的最佳时期B．图乙中的a、c分别表示染色体和染色单体C．图丙所示有丝分裂时期与图甲相同D．图丁所示时期细胞中央出现细胞板答案C解析分析图甲可知，该细胞正在发生着丝粒分裂，处于分裂后期，而观察染色体的最佳时期是中期，A错误；对比分析图丙和图丁可知，两图均不含b，说明b表示染色单体，分析图乙，染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2，则a表示染色体数，c表示核DNA分子数，B错误；图丙中无染色单体且核DNA分子数和染色体数均为加倍状态，说明图丙可处于分裂后期，可对应图甲，C正确；图丁中没有染色单体，染色体数∶核DNA分子数＝1∶1，且染色体数目与体细胞相同，说明丁处于G1期或为末期结束产生的子细胞，而细胞板形成于植物细胞分裂末期，D错误。13．如图表示某一生物体内的细胞分裂有关图解。图甲表示处于有丝分裂某时期的细胞图像，图乙表示该细胞在细胞周期不同时期每条染色体中DNA含量的变化，图丙表示细胞分裂过程中可能的染色体数和核DNA分子数。请据图回答下列问题：(1)图甲所示细胞发生的主要变化是______________________________________，图甲所示细胞中每条染色体的DNA数量关系对应于图乙的________段，对应于图丙的________。(2)图乙中AB段发生的最重要变化是__________________________________________，此时细胞有____________，该时期是细胞增殖的__________准备期。(3)一般情况下，观察染色体形态和数目的最佳时期是____________，此时期细胞中染色体排列的特点是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)细胞的有丝分裂对于生物遗传的意义是__________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开成为两条染色体，分别向细胞两极移动DEA(2)DNA分子的复制和有关蛋白质的合成适度的生长物质(3)有丝分裂中期染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上(4)在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性14．(2023·北京东城高一检测)铬是植物生长所需的微量元素，但土壤中铬水平的提高会对细胞产生毒害作用，抑制植物的生长。某科研小组开展了重铬酸钾溶液对大蒜根尖细胞有丝分裂影响的实验探究，请回答下列问题：(1)本实验需要制作大蒜根尖细胞有丝分裂临时装片，应选取根尖________区细胞进行实验，制作装片的顺序为________________(用字母和箭头表示)。A．弄碎根尖，盖上盖玻片并轻轻按压B．将根尖放入清水中漂洗10minC．将根尖放入甲紫溶液中染色3～5minD．将根尖放入盐酸和酒精混合液中解离3～5min(2)显微镜观察时，绝大多数细胞处于细胞周期中的________。图1所示的是正常处于有丝分裂________期的细胞。(3)经过重铬酸钾溶液处理后，能够观察到“染色体桥”的现象(如图2)。这是由于一条染色体上的2条姐妹染色单体的末端发生黏合，向两极移动时形成的异常现象。随后在“染色体桥”的两个着丝粒之间的任意位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极。如图3中可正确表示“染色体桥”现象和断裂位置的图示是________。这样形成的子细胞染色体数目________(填“多于”“等于”或“少于”)亲代细胞。注：箭头表示断裂位置答案(1)分生D→B→C→A(2)分裂间期后(3)b等于第2节细胞的分化[学习目标]1.阐明细胞分化的概念和意义。2.举例说明细胞的全能性在植物组织培养和动物克隆方面的应用。3.说出干细胞的特点。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(1)持久性：细胞分化是一种持久性的变化。(2)不可逆性：一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。(3)普遍性：细胞分化是生物界普遍存在的生命现象。3．细胞分化的原因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。4．细胞分化的意义(1)是生物体正常发育的基础。(2)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。判断正误(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的原因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()答案(1)×(2)×(3)×解析(1)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的原因是基因不同。(3)同一细胞蛋白质不同，是因为该细胞表达了很多不同基因，不是基因选择性表达。任务一：探究细胞分化的原因和结果1．请比较来自同一哺乳动物的红细胞和B细胞，并回答下列问题：(1)由同一个受精卵通过有丝分裂产生的两个子代细胞的遗传物质——DNA(基因)具有稳定性，分化前的细胞中的遗传物质——DNA(基因)相同，为什么分化后却合成不同的蛋白质？请提出你的假设。提示分化导致细胞内遗传物质丢失，所以分化后合成不同的蛋白质。(2)请结合经典实验结果，得出细胞分化的根本原因。项目细胞中基因细胞中蛋白质抗体基因血红蛋白基因抗体血红蛋白B细胞＋＋＋－红细胞＋＋－＋注：“＋”表示有，“－”表示无。提示细胞分化的根本原因：基因的选择性表达。(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胰岛素基因提示不是。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。2．请总结细胞分化的结果并填空。(1)细胞分化改变了细胞的形态、结构和生理功能，细胞器的种类和数量，蛋白质的种类。(2)细胞分化没有改变细胞的数目和细胞内的遗传物质。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，随分化程度加大，分裂能力逐渐下降1．(2023·北京大兴高一月考)如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答案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．进行细胞呼吸答案C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错误；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错误；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基因选择性表达，说明细胞已经发生分化，C正确；所有细胞都要进行细胞呼吸，与细胞是否发生分化无关，D错误。二、细胞的全能性1．细胞的全能性(1)概念：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。一些没有分化的细胞，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。(2)植物细胞的全能性①植物组织培养：胡萝卜韧皮部细胞→放入特定培养液中→形成细胞团块eq\o(→,\s\up7(分化))根、茎和叶→新的植株。②结论：高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。(3)动物细胞细胞核的全能性①实例：非洲爪蟾的核移植实验、克隆羊“多莉”、体细胞克隆猴“中中”和“华华”。②结论：已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性的。2．干细胞(1)特点①具有分裂和分化的能力。②在动物和人体内，数量很少。(2)举例：人骨髓中的造血干细胞能通过增殖和分化，不断产生红细胞、白细胞和血小板。判断正误(1)成熟个体体内的所有细胞都已经高度分化()(2)种子发育成完整个体体现了细胞的全能性()(3)壁虎断尾后重新长出尾巴体现了细胞的全能性()(4)造血干细胞分化出各种血细胞体现了细胞的全能性()答案(1)×(2)×(3)×(4)×解析(2)种子不是一个细胞，由胚发育成个体是正常的生长发育，而不是细胞全能性的体现。(3)断尾壁虎新长出的尾巴，没有发育成完整的有机体或分化成其他各种细胞，不能体现全能性。(4)细胞的全能性是细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或其他各种细胞的潜能和特性，而不是各种血细胞。任务二：分析细胞的全能性1．如图是胡萝卜的组织培养过程，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和器官，这说明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)图中试管里的培养液应该含有哪些物质？提示植物激素、无机盐和糖类等物质。2．如图是非洲爪蟾的核移植过程，请分析回答下列问题：如果直接将蝌蚪的肠上皮细胞进行培养，能不能形成完整的个体？和植物细胞的实验相比，你能从该实验得出什么结论？提示不能；已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。3．通过如图比较细胞全能性大小和分化程度高低之间的关系。(1)正常情况下，图中哪些细胞不再分裂了？提示皮肤细胞、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。(2)分化程度最低的细胞是受精卵。(3)最容易表达全能性的细胞是受精卵。细胞全能性大小与分化程度之间的关系为一般情况下，细胞分化程度越高，细胞全能性越低。(4)请解释细胞具有全能性的原因。提示细胞内含有生物生长发育所需的全套遗传物质。细胞的全能性3．下列有关细胞全能性的叙述，正确的是()A．不分裂的细胞一定不具有全能性B．细胞全能性的表现需经历细胞分化过程C．动物细胞和植物细胞的全能性一样高D．只有体细胞才具有发育成完整有机体所必需的全套遗传物质答案B解析不分裂的细胞可以具有全能性，A错误；一般而言，植物细胞全能性高于动物细胞，C错误；生殖细胞如卵细胞中具有发育成为完整有机体所必需的全套遗传物质，D错误。4．2022年，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CiPSCD．与体内已高度分化的体细胞相比，CiPSC的全能性更高答案C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；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。题组一细胞分化1．下列四幅图表示人体细胞的生命现象，其中一定属于细胞分化的是()答案D解析在个体发育中，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，叫作细胞分化，其结果是细胞的种类增加。图中A属于细胞生长，B属于细胞分裂，C属于受精作用，D属于细胞分化。2．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答案C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。3．取自同一生物的不同类型的正常体细胞，检测其基因表达，结果如图。下列关于此图说法不正确的是()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2B．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．此图可用于说明基因的选择性表达答案C解析不论细胞如何选择性表达，其内都必含有核糖体，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；由于7种细胞是取自同一生物不同类型的正常体细胞，由同一个受精卵分裂分化而来，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；此图可用于说明细胞分化的本质，即基因的选择性表达，D正确。题组二细胞的全能性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答案A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。5．下列各组实验，体现细胞全能性的是()①动物受精卵发育成多细胞个体②烧伤病人的健康细胞培养出皮肤③小麦种子萌发生长成小麦植株④用胡萝卜韧皮部细胞培养产生胡萝卜植株A．③④B．①④C．①③④D．①②③④答案B解析受精卵的分化程度较低，动物受精卵发育成多细胞个体可以体现细胞的全能性，①正确；烧伤病人的健康细胞培养出皮肤，不能体现细胞的全能性，②错误；种子是新植物的幼体，小麦种子萌发生长成小麦植株属于正常的个体发育，不能体现细胞的全能性，③错误；胡萝卜的韧皮部细胞是高度分化的细胞，用胡萝卜韧皮部细胞培养产生胡萝卜植株，可以体现细胞的全能性，④正确。综上所述，B符合题意。6．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答案A解析克隆动物可作为动物细胞核具有全能性的证据，A错误。7．所谓干细胞就是()A．仍保持全能性的细胞B．具有分裂和分化能力的细胞C．具有有丝分裂能力的细胞D．生物体中所有的细胞答案B解析理论上几乎所有细胞都具有全能性，A错误；干细胞除了有分裂能力，还有分化能力，C错误；生物体内高度分化的细胞不属于干细胞，D错误。8．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，细胞器种类和数量出现改变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答案D解析b过程细胞形态、生理功能发生变化，是因为基因的选择性表达，而核内遗传物质没有发生改变，D错误。9．细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，下列叙述中不正确的有几项()①老年人体内仍然存在着具有分裂和分化能力的细胞②分化后的不同组织细胞其蛋白质种类完全不同③细胞分化有利于提高多细胞生物各种生理功能的效率④从细胞结构水平分析，细胞分化是由于细胞器的种类、数目及细胞质基质成分改变的结果⑤从蛋白质分子的角度分析，细胞分化是由于蛋白质种类、数量、功能改变的结果，这是细胞分化的根本原因⑥从核酸分子的角度分析，细胞分化是由于基因选择性表达的结果A．4项 B．3项C．2项 D．1项答案C解析老年人体内仍然存在着具有分裂和分化能力的细胞，如造血干细胞，①正确；分化后的不同组织细胞其蛋白质种类有一些是相同的，如呼吸酶等，②错误；细胞分化形成具有不同形态结构和功能的细胞，有利于提高多细胞生物各种生理功能的效率，③正确；从细胞结构水平分析，细胞分化是由于细胞器的种类、数目及细胞质基质成分改变的结果，④正确；从蛋白质分子的角度分析，细胞分化是由于蛋白质种类、数量、功能改变的结果，这是细胞分化的直接原因，细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，⑤错误，⑥正确；综上分析可知，②⑤错误，C符合题意。10．许多动物具有再生能力，例如，壁虎被天敌追赶紧迫时，能断尾而逃，一段时间后，又重新长出一条尾巴；海参遇到敌害时，将内脏抛出，以转移敌害的注意力，而趁机逃之夭夭，约50天后，可再生出一副新的内脏。下列关于再生的叙述，不正确的是()A．再生是细胞分裂、分化的结果B．再生是基因选择性表达的结果C．再生对生物体生命活动具有积极意义D．再生体现了细胞的全能性答案D11．(2023·江苏连云港高一月考)某科研团队，从患者脱落的乳牙中获取牙髓干细胞，经过体外培养，将形成的干细胞聚合体植入患者所需的牙髓腔里，使得牙齿神经、血管再生，完全恢复牙齿原有的功能。下列相关叙述正确的是()A．牙髓干细胞的分裂能力和分化程度都要高于神经细胞B．细胞分