备战2025年高考生物考点一遍过23细胞的分化和细胞的全能性含解析

PAGEPAGE1考点23细胞的分化和细胞的全能性高考频度：★★★☆☆难易程度：★★★☆☆1．细胞分化（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）特点：普遍性、长久性、稳定性和不行逆性。（3）实质：在个体发育过程中，不同细胞中遗传信息的执行状况不同。（4）意义eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①生物个体发育的基础,②使多细胞生物体中细胞趋向特地化，有利于,提高各种生理功能的效率))2．细胞的全能性（1）概念：已经分化的细胞，仍旧具有发育成完整个体的潜能。（2）实例eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①植物组织培育试验说明植物细胞具有全能性,②克隆羊多利的培育胜利说明已分化的动物体,细胞的细胞核具有全能性))（3）干细胞：动物和人体内少数具有分裂和分化实力的细胞。（4）把实例与相应的原理或过程连线考向一细胞分化1．下列有关细胞分化的说法错误的是A．细胞分化是一种长久性的变更B．生物个体发育与细胞分裂和分化有关C．细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋于特地化，有利于提高各种生理功能的效率D．细胞分化使不同的细胞具有不同的遗传物质【参考答案】D【试题解析】细胞分化的特点之一是具有长久性，一般来说，分化了的细胞将始终保持分化后的状态，直到死亡，A正确；细胞分裂能够增加细胞的数量，细胞分化导致细胞种类增加，因此生物个体发育与细胞分裂和分化有关，B正确；细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向特地化，有利于提高各种生理功能的效率，C正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞分化过程中遗传物质没有发生变更，D错误。归纳整合图解法展示细胞分化的机理2．如图所示为来自同一人体的4种细胞，下列叙述错误的是A．虽然来自同一人体，但各细胞中遗传物质含量并不相同B．虽然各细胞的生理功能不同，但都能产生ATPC．虽然各细胞大小不同，但细胞中所含的蛋白质种类相同D．虽然各细胞中携带的基因相同，但进行表达的基因不同【答案】C【解析】虽然来自同一人体，但各细胞中遗传物质含量并不相同，如卵细胞中的核DNA含量减半，A正确；虽然各细胞的生理功能不同，但都能进行细胞呼吸产生ATP，B正确；图中看出，细胞已经发生分化，由于基因的选择性表达，导致细胞中含有的蛋白质种类不完全相同，C错误；虽然各细胞中携带的基因相同，但进行表达的基因不同，D正确。考向二细胞全能性的推断3．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．造血干细胞形成各种血细胞B．花药经离体培育得到单倍体植株

C．克隆羊“多利”的诞生D．棉花根尖细胞经诱导形成幼苗【参考答案】D【试题解析】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，A错误；花药是生殖细胞，不是体细胞，B错误；克隆羊多利的诞生说明动物细胞的细胞核具有全能性，不能体现细胞的全能性，C错误；棉花根尖细胞经诱导形成幼苗发生了细胞分化且能体现体细胞全能性，D正确。规律总结区分细胞分化与全能性的标记（1）细胞分化的标记在全部细胞中都表达的基因，与细胞分化无关，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等不能证明细胞已经发生分化；只有在特定细胞中选择性表达的基因限制细胞分化，如胰岛素基因、血红蛋白基因可以证明细胞发生了分化。（2）推断体细胞全能性的标记由体细胞发育成一个个体能证明体细胞的全能性。推断体细胞是否具有全能性的标记是看起点和终点，起点是“已分化的体细胞”，终点是发育成“个体”。4．某试验室做了如图所示的试验探讨，下列相关叙述正确的是eq\x(甲小鼠的纤维母细胞\o(→，\s\up7(诱导基因),\s\do5(a))诱导干细胞\o(→,\s\up7(b))肝细胞、神经细胞、上皮细胞等)A．肝细胞、神经细胞、上皮细胞等细胞中都有与细胞癌变有关的基因B．与纤维母细胞相比，经过程a形成的诱导干细胞的全能性较低C．过程b是诱导干细胞的形态、结构和遗传物质发生稳定性差异的过程D．上述细胞中具有细胞周期的是诱导干细胞和神经细胞【答案】A【解析】正常细胞中都有原癌基因和抑癌基因；诱导干细胞的全能性比纤维母细胞高；过程b是诱导干细胞的分化过程，细胞的形态、结构发生稳定性差异，遗传物质并未变更；具有细胞周期的是能进行连续分裂的细胞，神经细胞是高度分化的细胞，已失去了分裂实力。考向三干细胞的特征与应用5．胚胎干细胞可诱导分化成神经细胞，用于治疗因特定神经元死亡而导致的帕金森病。下列关于胚胎干细胞的叙述错误的是A．具有增殖实力 B．能诱导分化成各种细胞C．不具有细胞周期 D．比神经细胞简单培育【答案】C【解析】胚胎干细胞具有增殖实力，可以增殖分化出各种类型的细胞，A正确；胚胎干细胞具有全能性，能诱导分化成各种细胞，B正确；胚胎干细胞能连续进行有丝分裂，故具有细胞周期，C错误；胚胎干细胞比神经细胞的分裂实力强，因此比神经细胞简单培育，D正确。故选C。归纳拓展关于干细胞的2点提示（1）干细胞就是“什么都能干、干什么都可以”的细胞，能增殖、能分化。（2）干细胞的应用：医学上，干细胞的探讨为器官移植供应了新的思路，因为自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应；另外，干细胞的探讨为癌症、癫痫、糖尿病等疾病的根治带来了希望。6．探讨人员发觉“人视网膜色素上皮组织也存在神经干细胞”，对此种干细胞进行培育后能得到多种细胞(如图所示)。下列叙述正确的是A．图中所示过程中不发生DNA分子的复制

B．图中各种不同细胞的RNA和蛋白质完全不同

C．各种细胞功能的不同确定了其具有不同的结构D．分化后的细胞中某些细胞器的数量会有差异【答案】D【解析】图中细胞分化之前发生了细胞分裂，而细胞分裂过程中有DNA的复制，A错误；细胞分化是基因选择性表达的结果，但是不同的细胞中也有相同的基因表达，因此中各种不同细胞的RNA和蛋白质不完全相同，B错误；结构确定功能，图中各种细胞的功能是由其结构确定的，C错误；分化后的细胞中某些细胞器的数量会有差异，如耗能多的细胞中线粒体多些，D正确。1．下列关于细胞分化与全能性的叙述中，正确的是A．造血干细胞形成红细胞体现了细胞全能性 B．老年人的体内一般不会发生细胞分化C．细胞分化的方向通常是可逆转的 D．胡萝卜的韧皮部细胞具有全能性2．如图为胚胎干细胞的分化过程，下列分析合理的是A．哺乳动物成熟红细胞失去细胞核和DNA，说明细胞分化过程中遗传物质发生了变更B．分化后的细胞肯定会始终保持分化后的状态直到细胞死亡C．胚胎干细胞、造血干细胞、白细胞的细胞全能性依次提高D．从分子水平看，细胞分化表示各种细胞内合成了不同种类的蛋白质3．有人把能够在全部细胞中表达、维持细胞基本生命活动所必需的基因称为“管家基因”，而把只在特定细胞中表达的基因称为“奢侈基因”。以下相关说法正确的是A．ATP水解酶、膜蛋白、血红蛋白都是管家基因的表达产物B．根尖分生区细胞分化形成成熟区细胞过程中，奢侈基因的遗传信息变更C．人的RNA聚合酶基因和抗体基因都属于管家基因D．细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果4．涡虫是具有较强再生实力的雌雄同体动物（精巢和卵巢生在同一动物体内），其80%的基因与人类同源。试验表明，将2cm长的涡虫切成200多块，每块都能很快发育成一条完整的涡虫。下列叙述错误的是A．涡虫体内组织中干细胞的比例较高B．涡虫生活史中的细胞增殖方式都属于有丝分裂C．离体涡虫切块的细胞具有较高的全能性D．探讨涡虫再生的遗传信息，利于找寻延缓人体器官苍老的方法5．下列实例可以说明细胞具有全能性的是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．造血干细胞增殖分化产生各种血细胞D．胡萝卜组织块经离体培育产生完整植株6．上海生命科学探讨院诱导人成纤维细胞重编程为肝细胞(hiHep细胞)获得胜利，hiHep细胞具有肝细胞的很多功能，包括分泌血清白蛋白、积累糖原、代谢药物等。下列相关叙述中不正确的是A．该项成果表明，分化了的细胞其分化后的状态是可以变更的

B．人成纤维细胞与hiHep细胞的核DNA完全相同

C．人成纤维细胞重编程为hiHep细胞，并未体现细胞的全能性D．hiHep细胞通过主动运输方式将血清白蛋白运出细胞7．哺乳动物红细胞的部分生命历程如图所示，图中除成熟红细胞外，其余细胞中均有核基因转录的RNA。下列叙述错误的是A．成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生二氧化碳

B．网织红细胞仍旧能够合成核基因编码的蛋白质

C．造血干细胞与网织红细胞中基因的执行状况不同D．成熟红细胞苍老后限制其凋亡的基因起先表达8．取人体不同类型的细胞，检测其基因组成及基因表达状况，结果如下表所示（+表示存在，-表示不存在），则下列关于1、2、3的叙述错误的是细胞呼吸酶基因呼吸酶促性腺激素释放激素基因促性腺激素释放激素胰岛素基因胰岛素1+++++-2+++-++3-+A．1细胞分泌的激素与机体渗透压调整有关

B．2细胞的分泌过程可受1细胞的调整

C．3细胞可以进行有机物的彻底氧化分解D．3形成过程中存在基因的选择性表达9．干细胞中c­Myc(原癌基因)、Klf4(抑癌基因)、Sox2和Oct­eq\f(3,4)等基因处于活跃表达状态，Oct­eq\f(3,4)的精确表达对于维持干细胞的正常自我更新是至关重要的。科学家利用逆转录病毒，将Oct­eq\f(3,4)、Sox2、c­Myc和Klf4四个关键基因转入高度分化的体细胞内，让其重新变成一个多功能iPS细胞(如图所示)。请分析回答下列问题：（1）Oct­eq\f(3,4)基因在高度分化的细胞中处于________状态。依据图示的原理，体细胞癌变是________________等基因异样表达的结果；细胞凋亡是在图中__________________等基因限制下的细胞__________________的过程。（2）探讨人员利用小鼠体细胞诱导形成的iPS细胞，进一步诱导又获得了心肌细胞、血管平滑肌细胞等多种组织细胞，iPS细胞的这种变更过程称作________。10．血管平滑肌细胞（VSMC）的功能受多种物质影响，与血管健康亲密相关。同型半胱氨酸会导致VSMC分化程度降低，功能紊乱，血管爱护药物R可改善同型半胱氨酸对VSMC的作用。为验证同型半胱氨酸和血管爱护药物R的作用，请依据以下供应的材料设计试验，完善试验设计思路：材料与用具：培育瓶若干、小鼠血管平滑肌细胞（VSMC）若干、细胞培育液、同型半胱氨酸溶液、血管爱护药物R溶液、生理盐水、显微镜、血细胞计数板、吸光光度计、滴管等。（要求与说明）分化相关指标为细胞增殖率和细胞粘附率，分化程度越低，细胞粘附率越低。细胞增殖率（%）=（试验组细胞增殖数/比照组细胞增殖数）×100%，细胞粘附率（%）=（试验组细胞光汲取值/比照组细胞光汲取值）×100%，试验思路涉及的主要用具需写出，但详细操作过程不作要求，试验条件相宜。不考虑加入药物后的体积变更等因素。（1）完善试验思路：①取若干个培育瓶，分别加入_______________的细胞培育液和小鼠血管平滑肌细胞（VSMC），显微镜下用血细胞计数板计数VSMC细胞数并记录，同时用吸光光度计测定光汲取值并记录。②将上述培育瓶随机均分为甲、乙、丙三组，甲组、乙组分别加入_________________________、_________________________________________，丙组加入等量的_____________作为比照。③将上述培育瓶放相同且相宜的条件下培育。④每隔肯定时间，用显微镜和血细胞计数板、吸光光度计等工具检测和记录数据，计算细胞增殖率和细胞粘附率，统计分析。（2）预料试验结果（在下列坐标系的示意曲线旁填写相应概率的组别：“甲”或者“乙”）=1\*GB3①_________，②__________，③___________，④__________。（3）分析探讨①同型半胱氨酸可引起VSMC功能紊乱的缘由是引起细胞内内质网功能紊乱，积累未折叠蛋白，这些蛋白没有形成正确的___________，不能行使正常功能。=2\*GB3②试验中每组应设三个重复，其目的是__________________________________。11．（2024·江苏卷）人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞（MSC），下图为MSC分裂、分化成多种组织细胞的示意图，下列叙述错误的是A．组织细胞中的DNA和RNA与MSC中的相同B．MSC不断增殖分化，所以比组织细胞更易苍老C．MSC中的基因都不能表达时，该细胞起先凋亡D．不同诱导因素使MSC分化形成不同类型的细胞12．（2024·新课标=2\*ROMANII卷)在细胞的生命历程中，会出现分裂、分化等现象。下列叙述错误的是A．细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献B．哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞C．细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果D．通过组织培育可将植物叶肉细胞培育成新的植株1．【答案】D【解析】细胞全能性是分化细胞具有发育成完整个体的潜能，造血干细胞分化形成红细胞的过程不能体现细胞的全能性，A错误；老年人体内仍旧发生细胞分化，如造血干细胞增殖后分化成各种血细胞，B错误；细胞分化的方向通常是不行逆的，C错误；胡萝卜的韧皮部细胞仍旧具有发育成完整个体的潜能，即具有全能性，D正确。2．【答案】D【解析】在动物和人体中仍旧保留着少数具有分裂和分化实力的细胞，这些细胞是干细胞。哺乳动物成熟红细胞失去细胞核和DNA，是高度分化的细胞，细胞分化的过程遗传物质不变，A错误。一般来说，分化了的细胞将始终保持分化后的状态直到死亡，但不是肯定的，B错误。细胞分裂实力越强，全能性越高，分化程度越高，全能性越小，因此胚胎干细胞、造血干细胞、白细胞的细胞全能性依次减小，C错误。细胞分化的实质是基因选择性表达，合成的蛋白质不同，D正确。3．【答案】D【解析】ATP水解酶、膜蛋白都是管家基因的表达产物，而血红蛋白基因只在红细胞中表达，因此血红蛋白是奢侈基因表达的产物，A错误；细胞从未分化状态分化为成熟细胞的过程中，细胞内遗传物质携带的遗传信息一般不会变更，B错误；人的RNA聚合酶基因可在全部细胞中表达，属于管家基因，而抗体基因只在浆细胞中表达，属于奢侈基因，C错误；细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果，D正确。4．【答案】B【解析】涡虫是具有较强再生实力的雌雄同体动物，说明其可以进行有性生殖，可以进行减数分裂；将2cm长的涡虫切成200多块，每块都能很快发育成一条完整的涡虫，说明涡虫体内组织中干细胞的比例较高，再生实力较强，全能性较高，据此分析答题。依据以上分析已知，涡虫体内组织中干细胞的比例较高，再生实力较强，全能性较高，AC正确；依据以上分析已知，涡虫不仅可以进行有性生殖，也可以进行减数分裂，B错误；探讨涡虫再生的遗传信息，有利于人类探讨并找寻延缓人体器官苍老的方法，D正确。5．【答案】D【解析】皮肤被划破后，伤口重新愈合属于细胞的分裂和分化，A错误；蜥蜴受攻击断尾后重新长出尾部属于细胞的增殖和分化，B错误；造血干细胞增殖分化产生各种血细胞，并没有形成完整的个体，不能体现细胞的全能性，C错误；胡萝卜组织块经过离体培育产生完整植物，体现植物细胞的全能性，D正确。6．【答案】D【解析】该探讨院的探讨成果使成纤维细胞重编程为hiHep细胞，该细胞具有肝细胞的多种功能，这说明分化了的细胞，其分化后的状态是可以变更的，A项正确；人成纤维细胞与hiHep细胞均由受精卵分裂分化而成，因此两者的核DNA完全相同，B项正确；细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍旧具有发育成完整个体的潜能，人成纤维细胞重编程为hiHep细胞，并没有发育成完整个体，C项正确；血清白蛋白是大分子物质，因此hiHep细胞是通过胞吐的方式将血清白蛋白运出细胞的，D项错误。7．【答案】D【解析】成熟红细胞没有线粒体，不能进行有氧呼吸，但能进行无氧呼吸，在无氧呼吸过程中不产生二氧化碳，A正确；网织红细胞中有核基因转录的RNA，仍旧能够合成核基因编码的蛋白质，B正确；网织红细胞来源于造血干细胞的分化，细胞分化过程中由于基因的选择性表达，因此造血干细胞与网织红细胞中基因的执行状况不同，C正确；成熟红细胞不具有细胞核与线粒体，因此细胞内没有基因，也就没有凋亡基因的表达，D错误。8．【答案】C【解析】1细胞能分泌促性腺激素释放激素，所以是下丘脑细胞，其可以分泌抗利尿激素，而抗利尿激素可以参加渗透压调整，A正确。2细胞可以分泌胰岛素，说明是胰岛B细胞，胰岛B细胞受下丘脑某一神经的调整，B正确。3细胞没有任何基因，含有呼吸酶，说明是成熟红细胞，成熟红细胞只能进行无氧呼吸，即不能进行有机物的彻底氧化分解，C错误。成熟红细胞形成的过程中存在基因的选择性表达，D正确。9．【答案】（1）未表达(或缄默)c­Myc、Klf4c­Myc、Klf4、Fas程序性死亡（2）细胞分化【解析】（1）通过图示可以推想，在高度分化的体细胞中，Oct­eq\f(3,4)基因处于未表达状态或缄默状态。c­Myc、Klf4基因分别为原癌基因和抑癌基因，它们异样表达时高度分化的体细胞可以变为肿瘤细胞；在c­Myc、Klf4、Fas等基因的限制下，细胞发生程序性死亡，引起细胞凋亡。（2）iPS细胞类似胚胎干细胞，诱导其获得心肌细胞、血管平滑肌细胞等多种组织细胞的过程属于细胞分化。10．【答案】（1）①适量且等量②（适量且等量的）同型半胱氨酸溶液血管爱护药物R溶液和同型半胱氨酸溶液的混合溶液生理盐水（2）①甲②乙③乙④甲（3）①空间结构②削减随机误差或提高试验结果的精确性【解析】本试验为验证同型半胱氨酸和血管爱护药物R对VSMC分化的作用，自变量为是否加入同型半胱氨酸和血管爱护药物R，依据“分化相关指标为细胞增殖率和细胞粘附率，分化程度越低，细胞粘附率越低。细胞增殖率（%）=（试验组细胞增殖数/比照组细胞增殖数）×100%，细胞粘附率（%）=（试验组细胞光汲取值/比照组细胞光汲取值）×100%”，可知试验中因变量为细胞增殖率和细胞的粘附率，试验中可通过检测细胞的数量和细胞的光汲取值来计算细胞的增殖率和细胞的粘附率。通过比较细胞的增殖率和细胞的粘附率来反应同型半胱氨酸和血管爱护药物R对VSMC分化的作用。（1）①依据上述分析可知，试验自变量为是否加入同型半胱氨酸和血管爱护药物R，因变量为细胞增殖率和细胞的粘附率，其它无关变量应相同且一样，所以取若干个培育瓶，分别加入适量且等量的细胞培育液和小鼠血管平滑