细胞分化与全能性
2022生物苏教版必修1文档：第五章 第23课时 细胞分化和全能性
第23课时细胞分化和全能性[目标导读] 1.结合实例概述细胞分化的概念、特点和实质。
2.结合植物的组织培育，阐述细胞全能性的概念。
[重难点击] 1.细胞分化的概念、特点和实质。
2.细胞全能性的概念。
一细胞分化1．细胞分化的概念(1)结合教材P100，归纳细胞分化的概念。
答案由一个或一种细胞经细胞分裂产生的后代，在形态结构和生理功能上渐渐发生稳定性差异的过程。
(2)简洁生物体全部体细胞都是由一个受精卵发育而来的，那么经细胞分化形成的各种细胞的细胞核内的遗传物质有没有发生变化呢？答案没有。
2．细胞分化的意义(1)结合教材P101观看植物的不同组织和细胞：用天竺葵的叶制作临时装片进行观看，将观看到的细胞和其形态结构进行连线(2)由上可知，同一片叶片中的不同细胞的形态结构和生理功能不同，但它们的最初来源都相同。
(3)在个体发育中，细胞分化能够增加细胞的类型，不同的细胞构成了生物体的组织和器官，执行不同的功能，所以细胞分化是生物个体发育的基础。
3．细胞分化的特点(1)细胞分化发生在生物体的整个个体发育的进程中，说明细胞分化具有长期性。
(2)细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象，说明细胞分化具有普遍性。
(3)争辩表明：将蛙的原肠胚时期将来发育成后肢的部分细胞移植到将来发育成背部的细胞中，这部分细胞不会随着四周细胞发育成背部，而是连续沿着原有的分化方向发育成一条后肢。
这种现象说明细胞分化具有不行逆性。
4．细胞分化的实质阅读教材P102，列出下列鸡的细胞所含有的基因和mRNA的种类，“＋”代表“有”，“－”代表“没有”。
项目类型卵清蛋白基因β珠蛋白基因胰岛素基因卵清蛋白mRNAβ珠蛋白mRNA胰岛素mRNA 输卵管细胞＋＋＋＋－－成红细胞＋＋＋－＋－胰岛素细胞＋＋＋－－＋据此说明，细胞分化是基因选择性表达的结果。
归纳总结细胞分裂与细胞分化是两种完全不同的生理过程。
但又不是毫无关联、确定孤立的。
列表比较如下：比较项目细胞分裂细胞分化细胞变化细胞数目增多细胞种类增多发生时间从受精卵开头发生在整个生命进程中意义保持了亲代和子代之间遗传性状的稳定性是生物体个体发育的基础联系(1)细胞分裂是细胞分化的基础，细胞的分裂与分化往往是相伴相随的。
高三一轮复习：细胞的生命历程 第3讲 细胞的分化、衰老和死亡
育全能性
解析：年轻小鼠 COL17A1 基因的表达水平较高，衰老皮肤细 胞少，A 错误；根据题干信息“随着年龄的增长，胶原蛋白 COL17A1 基 因 的 表 达 水 平 较 低 的 干 细 胞 增 多 ” 可 知 ， COL17A1 基因表达水平的高低(而不是基因含量的高低)可以 作为皮肤是否衰老的一个标志，B 错误；老年小鼠 COL17A1 基因的表达水平较低，与许多酶活性下降有关，C 正确；细胞 具有发育全能性是指细胞能够分化成任何一种组织细胞。因此 皮肤干细胞能分化为表皮细胞，不能说明皮肤干细胞具有发育 全能性，D 错误。 答案：C
有细胞都能进行细胞呼吸合成 ATP，所以据此不能判断细胞已
经分化，C 错误；所有正常细胞中都存在血红蛋白基因，该基
因只在红细胞中表达，D 错误。 答案：A
2．(2020·浙江模拟)2019 年《自然》杂志发表文章：年轻小鼠
胶原蛋白 COL17A1 基因表达水平较低的干细胞比表达水
平高的干细胞容易被淘汰，这一竞争有利于维持皮肤年轻
3．热图导析：据图分析细胞凋亡的机理
(1)过程 A 体现了生物膜的信息传递功能，说明细胞凋亡有特异 性，在特定时期凋亡特定细胞。 (2)从过程 B 中可以看出，细胞凋亡是相关基因选择性表达的结 果，该过程中形成具膜的凋亡小体，体现了膜的流动性。 (3)过程 C 中凋亡小体被吞噬消化，此过程需要溶酶体(细胞器) 的参与。
3．热图导析：下图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活 动状态，请据图分析：
(1)上述基因属于管家基因的是a，属于奢侈基因的是 b、c、d。 (2)这三种细胞“血红蛋白基因”均不能表达，所以这三种细胞 不包括红细胞；A 细胞可产生“胰岛素”，应为胰岛 B 细胞； B 细胞可产生“生长激素”，应为垂体细胞。
第二章植物组织培养的基本原理-精品文档
二、植株再生的方式： 1、器官发生（organogenesis）： ①一部分由外植体中已存在的器官原基发育而来。 ②多数则是由外植体经过脱分化后形成愈伤组织，在不断的 培养过程中形成的一些分生细胞团，这些分生细胞团在进 行分化后，重新形成不同类型的器官原基形成的。 特点：单极性结构、新发生的器官原基中的原形成层结构与 母体（愈伤组织或外植体）的维管组织相连接。
1934年, White用离体的番茄根建立了第一个活跃生长的无 性系，使根的离体培养实验首次获得了真正的成 功。提出B族维生素的重要性。 1944年，Skoog报道DNA的降解产物腺嘌呤, 可以促 进愈伤组织的生长，解除生长素对芽形成的抑 制作用，诱导芽的形成。 1958年, Steward和Reinert由培养的胡萝卜细胞诱导形成 了 胚状体。 1965年, 由Vasil和Hildebrandt用单个分离的细胞培养 获得整个植株, 植物细胞全能性的理论真正得到 了科学的证实。
4、愈伤组织形成过程：
(1)
诱导期（启动期）：细胞准备分裂的时期。 外植体细胞在适宜的诱导培养条件下，细胞中RNA含 量迅速增加，核糖体数量增加、淀粉消失、线粒体嵴膜 数量增多，细胞内合成代谢迅速加强。但此时外植体的 体积大小改变不大。
Hale Waihona Puke (2) 分裂期：细胞迅速分裂时期
外植体外层细胞开始迅速分裂，中央细胞常不分裂，由于 分裂不均匀，形成了中间静止的芯。 细胞分裂快，结构松散、颜色浅、透明。
通过器官发生形成再生植物通常有三种方式：
先生根，再长芽。
先产生芽，再生根。
愈伤组织不同部位形成根、芽，通过维管组织将根、 芽连结在一起。
2、体细胞胚胎发生（somatic embryogenesis）： 特点：双极性结构，由单个体细胞形成胚状体，最后发育 生长为一个植株。
第六章第二节细胞的分化—细胞的全能性(高中生物必修一)
二、干细胞
三、总结
随堂检测
3.下列有关细胞全能性的叙述，错误的是 A.植物细胞培养的实验原理是植物细胞的全能性 B.受精卵和早期胚胎细胞都是具有全能性的细胞 C.克隆羊的诞生，表明动物细胞也具有全能性 D.细胞的全能性指的是已经分化的细胞，仍然具有发
育成完整个体的潜能
6．(2011安徽高考)干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床新技术。自体骨髓 干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖 尿病的目的。下列叙述正确的是( )
目前为止，人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新 的个体。
所以，说已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
克隆猴 克隆猪 克隆猫
非洲爪蟾核移植
3、原因
为什么已分化的体细胞（或细胞核）具有全能性？ 答：已分化的体细胞（或细胞核）具有本物种个体发育所需的 全部基因。
4、细胞全能性大小比较
分化程度越高，全能性越小
具有全能性≠能表达全能性
2、实例
（1）植物细胞具有全能性
植物细胞实现（表达）
全能性的条件： 1、离体 2、适宜条件（营养、 激素、水、无机盐、温 度等）
排列疏松；薄壁；高 度液泡化；不定形
2、实例
（2）动物细胞的细胞核具有全能性
伊恩·维尔穆特和多利
克隆羊多利是世界上第一只用已经分化的成熟 的体细胞（乳腺细胞）克隆出的羊。存活不到 七年（1996年—2003年）。
第六章 第二节 细胞分化
（细胞的全能性）
学习目标
1、掌握细胞全能性的概念。 2、理解高度分化的植物细胞和动物细胞细胞核 全能性的不同。 3、了解干细胞的相关知识。
重点 细胞全能性的概念和发生条件
细胞分化和植物细胞全能性
2
在细胞分化的过程中，细胞的形态、结构和功能 逐渐发生变化，这些变化是基因选择性表达的结 果。
3
表观遗传修饰在细胞分化过程中也起着重要的作 用，它可以调控基因的表达，影响细胞的分化方 向。
细胞分化的特点
持久性
细胞分化一旦发生，分化后的细胞将保 持其特有的形态、结构和功能，直到生
命结束。
不可逆性
一般情况下，已经分化的细胞只能沿 着某一特定方向发展，而不能逆转回
05 结论与展望
研究结论
细胞分化是植物生长和发育过程中的重要过程，通过 细胞分化，植物能够形成具有特定功能的组织和器官。
输标02入题
植物细胞全能性是指一个植物细胞具有发育成完整个 体的潜在能力，这一特性为植物的再生和繁殖提供了 基础。
01
03
植物激素和环境因素对细胞分化和植物细胞全能性具 有重要影响，它们能够调控细胞的生长和发育过程。
04
细胞分化与植物细胞全能性之间存在密切关系，细胞 分化程度越高，其全能性越受到限制；反之，未分化 的细胞具有更高的全能性。
研究展望
探索细胞分化与植物细胞全能性之间的相互作 用关系，以及如何通过调控细胞分化来提高植
物的抗逆性和适应性。
加强植物细胞工程和基因工程的应用研究，利用植物 细胞的全能性，实现植物的快速繁殖、基因改良和生
原始状态。
稳定性
细胞分化具有高度的稳定性，即使在 某些条件下，已经分化的细胞也不会 重新回到未分化的状态。
遗传性
细胞分化是基因选择性表达的结果， 因此具有遗传性，可以遗传给后代。
03 植物细胞全能性基础
植物细胞全能性的定义
植物细胞全能性的表现
在适宜的条件下，植物细胞可以脱分化形成愈伤组织，进而再分化形成完整的 植株。
细胞分化和细胞的全能性
在医学上，细胞核移植技术可以用于 生产与患者完全匹配的干细胞和组织 ，用于移植治疗。通过将患者的体细 胞的核转移到卵细胞中，可以产生与 患者完全匹配的干细胞和组织，避免 了免疫排斥反应和伦理问题。
THANK YOU
感谢聆听
通常情况下，已经分化 的细胞无法回到未分化
状态。
多样性
细胞分化产生不同类型 的细胞，形成生物体的
多样性。
遗传稳定性
分化细胞的基因表达模 式是相对稳定的，能够 保持遗传信息的稳定传
递。
03
细胞分化的类型
胚胎细胞分化
胚胎细胞分化是指在胚胎发育过程中，细胞根据特 定的遗传和环境信号，逐渐特化形成不同类型的细 胞。
02
细胞分化过程中，基因选择性表达使得细胞获得特定的功能和形态，同时保留 了全能性，即细胞仍保持着发育成完整个体的能力。
03
细胞的全能性在某些条件下可以诱导和激发，例如通过组织培养、基因编辑等 技术手段，使已分化的细胞重新获得或部分恢复全能性。
细胞分化和全能性的区别
细胞分化是指细胞在发育过程中逐渐获得特定功能和形态的过程，而细胞 的全能性是指细胞具有发育成完整个体的潜能。
分化的细胞只能发育成与原组织相似的部分，而具有全能性的细胞则可以 发育成完整的个体。
分化的细胞在形态、功能和基因表达等方面均有所改变，而具有全能性的 细胞则保持了发育成完整个体的所有必要条件。
细胞分化和全能性的影响因素
遗传因素
基因组结构和表达模式决定了细胞的分化方向和全能性程度。基因突变、染色体异常等遗传因素可以影响细胞的分化 与全能性。
胚胎干细胞治疗
胚胎干细胞治疗可用于治疗一些难以治愈的疾病，如 糖尿病、帕金森病、阿尔茨海默病等。通过将胚胎干 细胞分化成特定的细胞类型，可以替换病变或受损的 细胞，恢复细胞功能，从而达到治疗疾病的目的。
高考生物 考点一遍过 考点 细胞的分化和细胞的全能性(含解析)
藏躲市安详阳光实验学校考点23 细胞的分化和细胞的全能性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、持久性、稳定性和不可逆性。
（3）实质：在个体发育过程中，不同细胞中遗传信息的执行情况不同。
（4）意义⎩⎪⎨⎪⎧ ①生物个体发育的基础②使多细胞生物体中细胞趋向专门化，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，仍然具有发育成完整个体的潜能。
（2）实例⎩⎪⎨⎪⎧①植物组织培养实验说明植物细胞具有全能性②克隆羊多利的培育成功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能力的细胞。
（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叙述，正确的是 A ．细胞分化使细胞结构和功能发生改变B ．分化的细胞核体积变大，代谢增强C ．细胞分化是基因发生突变的结果D ．细胞分化增强了细胞的增殖能力 【参考答案】A胞的增殖能力， 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 细胞全能性的判断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．花药经离体培养得到单倍体植株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规律总结区分细胞分化与全能性的标志（1）细胞分化的标志在所有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控制细胞分化，如胰岛素基因、血红蛋白基因可以证明细胞发生了分化。
植物细胞全能性和细胞分化
植物细胞全能性和细胞分化一、植物细胞全能性1902年，Haberlandt提出了植物细胞的全能性理论，即植物的体细胞在适当条件下，具有不断分裂和繁殖、发育成完整植株的能力。
20世纪70年代，细胞全能性的概念被解释为：每一个细胞具有该植物的全部遗传信息，具有发育成完整植株的能力。
80年代，此概念又进一步被解释为：每一个植物细胞带有该植物的全部遗传信息，在适当条件下可表达出该细胞的所有遗传信息，分化出植物有机体所有不同类型的细胞，形成不同类型的器官甚至胚状体，直至形成完整再生植株。
植物细胞培养中次生物质的产生及单细胞培养再生完整植株，都是细胞全能性的表现，只是表现形式不同而已。
植物体全部活细胞都是由细胞分裂产生的，每个细胞都包含着整套遗传基因。
但是，由于受到整个植株、具体器官或组织环境的束缚，致使植株中不同部位的细胞仅表现出一定的形态和功能。
但它们的遗传潜力并未消失，一旦脱离原器官或组织的束缚呈游离态，并在一定的营养和环境条件下培养，就可实现其全能性。
但是，由于目前技术水平的限制，还无法使所有的离体植物细胞都实现其全能性，而多数情况下离体细胞全能性的实现是在分生组织等全能性保持较好的细胞中进行的。
离体条件下，由于摆脱了原来供体（组织、器官或完整植株）的束缚，离体细胞（组织、器官）生命特征属性的表现过程和形式都将发生变化。
如在新陈代谢方面，离体细胞主要依靠培养基提供碳源，没有或很少进行光合作用；在调控能力方面，培养物从自养转变为异养；在生长发育与繁殖方面，离体细胞（组织、器官）可以改变原来的生长发育方向或进程，如离体细胞的胚胎发生、细胞脱分化等；在遗传变异与进化方面，离体培养可大大增加培养物的变异性，或使某些变异在短时间内大量扩增，改变其数量等。
但生物有机体总是处在严格而有序的动态平衡中，任何内环境的改变必然使旧的平衡打破而达到新的平衡。
植物体是由各个层次或小系统如基因水平、亚细胞水平、细胞水平、器官水平构成的生命大系统，各系统内和系统间的协调运行不仅是维持植物生长的先决条件，而且他们的动态平衡关系还制约其发育进程。
细胞的分化与全能性
分化程度低的体细胞＞分化程度高的体细胞 细胞分裂能力强的体细胞＞细胞分裂能力弱的体细
蜜蜂由未受精卵细胞发育成雄蜂证明了动 物细胞具有全能性。
干细胞： 动物和人体内仍保留着少数具有 分裂和分化能力的细胞。按分化潜能的 大小，干细胞基本上可分为3种类型： （1）全能干细胞，它具有形成完整个体 的分化潜能，如胚胎干细胞。 （2）多能干细胞，它具有分化出多种细 胞组织的潜能，但却失去了发育成完整 个体的能力，如造血干细胞。 （3）专能干细胞，只能向一种类型或密 切相关的两种类型的细胞分化，如皮肤 生发层的干细胞。
1、干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临 床技术。自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可 分化为胰岛样细胞，以替代损伤的胰岛B细胞， 达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是 （ ） A．骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同， 基因表达产物不同 B．骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同， 基因表达产物不同 C．胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因丢失， 分化成为胰岛样细胞 D．胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化无影响， 分化是由基因决定的
b.多数酶活性
减慢 。
降低 (如头发变白的原因)，
c.色素沉积。(如老年斑的形成) 改变
(2)细胞膜：细胞膜通透性
，物质运输效率 降低
(3)细胞核：细胞核体积
核膜内折
变大 ，染色质 收缩，染色 加深
3．细胞凋亡和细胞坏死 (1)概念：由 基因 所决定的细胞自动结束生命的过程。 个体发育中细胞的 编程性死亡 (2)类型成熟个体中细胞的 自然更新 被病原体感染的细胞的 清除 保证多细胞生物体完成 正常发育 (3)意义维持 内部环境 的稳定 抵御 外界各种因素 的干扰
拓展： (1)管家基因：所有细胞都需要表达的基因， 与细胞分化无关，其产物是维持细胞基本生命活 动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等。 (2) 奢侈基因：只在特定细胞中选择性表达的 基因，控制细胞分化，如胰岛素基因、血红蛋白 基因等。 (3) 细胞分化实质 —— 基因的选择性表达 —— 奢 侈基因表达的结果 → 合成特定的蛋白质 ( 细胞分 化分子水平的标志） 如：血红蛋白合成意味着造血干细胞分化成 红细胞。
2022年高考生物一轮考点复习 第四单元细胞的生命历程 第3课 细胞的分化、衰老和死亡
第3课细胞的分化、衰老和死亡【课标要求】1.说明在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性分化，形成了复杂的多细胞生物体。
2.描述在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程。
【素养目标】1.比较细胞的分化、衰老和死亡，建立细胞是一个统一整体的生物学观念。
(生命观念)2.分析细胞衰老、凋亡的特点，关注人体健康和科技发展。
(社会责任)【主干·梳理与辨析】一、细胞的分化和细胞的全能性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。
①普遍性：多细胞生物普遍具有。
②持久性：贯穿于生物体整个生命进程中。
③稳定性：已分化的细胞将一直保持分化后的状态，直至死亡。
④不可逆性：一般来说，细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细胞，不能反向进行。
(3)实质：在个体发育过程中，不同细胞中遗传信息的表达情况不同，即基因的选择性表达。
(4)意义。
①生物个体发育的基础。
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。
2．细胞的全能性和干细胞：(1)细胞的全能性：(2)干细胞。
①概念：动物和人体内保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。
②类型：项目胚胎干细胞成体干细胞来源来自早期胚胎或原始性腺组织来自各种各样的组织功能可以分化成各种组织和器官具有分化成特定功能细胞的能力举例来自囊胚的内细胞团细胞骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞【思考辨析】1．肌细胞与幼红细胞中基因、mRNA、蛋白质均不同。
(×)分析：肌细胞与幼红细胞中基因相同，但是mRNA、蛋白质不完全相同。
2．同一个体，茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强。
(√)3．哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆。
(√)4．克隆羊“多莉”的诞生证明了动物体细胞仍然具有全能性。
(×)分析：克隆羊“多莉”的诞生只证明了动物体细胞的细胞核具有全能性。
高一生物 细胞分化和细胞的全能性
解答本题时注意以下三点： （1）植物组织培养的原理是细胞的全能性； （2）植物组织培养通过脱分化形成愈伤组织，再分化形成 胚状体，然后发育成幼苗； （3）植物组织培养需要离体细胞及适宜的营养物质和外界 条件。
【规范解答】(1)由离体的器官、组织或细胞，利用植物细 胞的全能性发展起来的快速繁殖植物的新技术称为植物组织 培养技术。(2)分离出的单个细胞首先通过脱分化和分裂形 成愈伤组织，再经过再分化形成胚状体。(3)同一种类型的 细胞经细胞分裂后，逐渐在形态结构和生理功能上形成稳定 性的差异，产生不同的细胞类群的过程称为细胞分化。(4) 植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性。(5)该试管 苗的形成需先经细胞分裂形成愈伤组织，再经细胞分化形成 各种组织、器官。
以后的个体发育中，经过细胞分化，形成不同类型的细胞和
组织。
2.有关细胞分化的叙述，正确的是（ ） A．种子形成幼苗与细胞的分裂和分化直接相关 B．红细胞的形成与基因表达有关而与细胞分化无关 C．胡萝卜叶肉细胞脱分化形成愈伤组织后不具有全能性 D．肌肉细胞的产生与细胞分化无关
【解析】选A。种子萌发的过程是细胞分裂和分化的过程， 通过细胞分化形成植物体的各种器官，A正确；细胞分化的 实质是基因的选择性表达；愈伤组织是由胡萝卜叶肉细胞通 过有丝分裂形成的，具有全能性；肌肉细胞的产生是细胞分 化的结果。
2．下列实例中能体现细胞全能性的是（ ）
①用胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株
②植物用种子繁殖后代
③用烟草某种组织培养出了可育的完整植株
A．①② B.①③
C.②③
D.①②③
【解析】选B。细胞全能性是指已经分化的细胞，仍然具有 发育成完整个体的潜能。其中①和③都是属于由分化的细胞 或组织经过培养形成可育的植株，体现了细胞的全能性。植 物用种子繁殖后代，实际上就是由一个受精卵，通过细胞的 增殖和分化发育成的新个体，所以是由未经分化的细胞（受 精卵）发育成新个体的过程，因此不能体现细胞的全能性。
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第17练细胞的分化及细胞的全能性一、基础题1．（2011安徽）干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床技术。
自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。
下列叙述正确的是（）A .骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同，基因表达产物不同B.骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同，基因表达产物不同C.胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因丢失，分化成为胰岛样细胞D.胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化无影响，分化是由基因决定的2．（2011山东）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M种子萌发长成新植株B．小鼠骨髓造干细胞形成各种血细胞C．小麦花粉经离体培养发育志单倍体植株D．胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株3．（2011上海）关于哺乳动物细胞体外培养的难易程度，下列表述正确的是（）A．乳腺癌细胞易于乳腺细胞，胚胎细胞易于脂肪细胞B．乳腺细胞易于乳腺癌细胞，胚胎细胞易于脂肪细胞C．乳腺细胞易于乳腺癌细胞，脂肪细胞易于胚胎细胞D．乳腺癌细胞易于乳腺细胞，脂肪细胞易于胚胎细胞4．（2011山东潍坊高考模拟）2010年，德国一家物技术公司申请了一项专利技术：从血管中萃取的成熟的白细胞可以转变为具有可编程特性的细胞，并进一步分化为不同功能的细胞。
下列对该项技术的理解不合理的是（）A.“编程”的实质就是对遗传物质进行改造B．该技术的操作过程类似与植物组织培养中的脱分化和再分化C．该技术不能将人成熟的红细胞转变成可编程细胞D．可编程细胞类似于干细胞5.（2012天津）下列关于细胞的叙述，错误的是（）A.自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应B.胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化C.组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程D.造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可用于治疗白血病6．（2012江苏）下列事实能体现细胞全能性的是（）A．棉花根尖细胞经诱导形成幼苗B．单细胞的DNA在体外大量扩增C．动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体D．小鼠体细胞经诱导培育成小鼠7.（原创）下列有关细胞分化的叙述中，错误的是（）A．神经元、胰岛A细胞和红细胞一般不具有分裂能力B．细胞分化是生物界的一种普遍存在的生命现象C．分化后的细胞只保留与其功能相关的一些遗传物质D．细胞分化的实质是基因选择性表达8．(2011全国理综)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mRNA的合成C．存在血红蛋白D．存在纤维蛋白原基因9．（改编）下图是细胞生命历程的图示，据图回答：(1)图中___________细胞特征相似：细胞核大，细胞质浓，液泡小或无，都应具有较旺盛的______________能力。
其中①→③表示通过_________使细胞数目加倍；③→⑤表示通过_________使细胞体积增大。
(2)图中②④细胞________与①有较大区别，所以①→②和①→④均表示__________过程，其实质是____________。
(3)图中⑥表示图中④的某些细胞能无限增殖，发生了____________。
(4)图中⑦⑧⑨表示从图中②取出的一个细胞经过植物组织培养，获得了完整的植株。
其中⑦代表的生理过程是_________,⑧代表的生理过程是_________，该组织培养技术体现了植物细胞的_________。
10.（2012·苏北四市二次联考）图甲为人体的部分细胞分化示意图，图乙为人体细胞结构示意图。
请据图回答：(1)图甲中细胞全能性最高的是________(填字母)细胞，骨髓移植实质上是将图甲中的________(填字母)细胞移植到患者体内。
(2)图甲中的皮肤细胞、肝细胞、白细胞结构和功能不同的原因是________。
(3)图乙中不具有膜结构的细胞器是_________(填序号)。
遗传物质存在的场所是________(填序号)。
(4)若图乙所示细胞为效应B细胞，则其抗体从产生到分泌出细胞外，所经历的结构依次为__________(填序号)，研究该过程一般采用的研究方法是____________________。
二、常考题1.（2013山东模拟）P53蛋白是由P53基因编码的一种蛋白质，在细胞内具有抑制细胞分裂的作用，目前已知与人类50%的肿瘤有关。
有关说法正确的是（）A.P53基因的损伤或突变可能引起细胞癌变B.细胞的衰老和凋亡过程中，P53墓因不会表达C.胚胎干细胞和造血干细胞中P53基因的表达水平比较高D.神经细胞不能分裂，故细胞内无P53蛋白，也不含有P53基因2.（2013衡水三模）细胞中的一类基因是维持生存的，在各种细胞中都处于活动状态；另一类基因是选择性表达的基因。
右图是能产生抗体A的细胞，关于该细胞中标出的三个基因的开闭状态，下列说法正确的是( )A．其中有一个是打开的，即A抗体基因B．其中有两个是打开的C．其中有一个是打开的，即ATP合成酶基因D．三个都是打开的3.（2013湖南十二校联考）下列有关细胞结构和功能的叙述，正确的是（）A．细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异，导致细胞的形态和功能各不相同B.细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性表达C.糖被与细胞的保护、识别、免疫、自由扩散等有关D. Na+进入神经元和神经元释放递质的方式相同4．（2013芜湖质检）日本京都大学的教授将4个关键基因移植入已分化的体细胞中并表达，使这个细胞成为具有类似干细胞功能的多能干细胞（iPS细胞）。
下图为该技术在人体细胞中实验示意图，据图分析下列说法正确的是（）A．iPS细胞与肌肉细胞有相同的遗传物质，关键基因在肌肉细胞中能复制、转录和翻译B．过程①②③是基因选择性表达的结果，图示过程体现了iPS细胞具有全能性C．用该技术得到的新生器官替换供体病变器官，可避免异体移植产生的免疫排斥反应D．4个关键基因表达过程将改变肌肉细胞的细胞质环境，使iPS细胞功能趋向专门化5．(2013广西南宁三模)下列关于生物生殖和发育的叙述，正确的是（）A．与无性生殖相比，有性生殖使基因突变和基因重组的机会增加B．种子内无胚乳是因为胚珠内的极核没有受精C在蛙的受精卵发育成囊胚过程中，细胞内的同源染色体会发生分离D．生物个体发育的过程中不仅存在着细胞分裂和分化，同时还存在细胞衰老的现象6.（2013安徽模拟）下列有关细胞生命历程的说法不正确的是（）A.细胞生长，核糖体的数量增加，物质交换的速率增加B．细胞分化，核遗传物质没有变化，但是mRNA有变化C．细胞癌变，细胞膜上的糖蛋白减少，基因发生突变D．细胞凋亡，相关基因活动加强，有利于个体的生长发育7．（2013湖南模拟）下图为人体中不同细胞产生过程的模式图，据图推断肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞（）A．含有的遗传信息相同B．含有的mRNA完全相同C．含有的蛋白质种类完全不相同D．形成的原因是基因的选择性丢失8.(2013重庆一中一模)取自同种生物不同类型的正常体细胞，检测其基因表达，结果如图所示。
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种细胞理论上都具有全能性，经合适条件诱导可在生物体内实现全能性D．此图可用于说明细胞分化的本质9.（2013黑龙江铁人中学阶段考）下列有关细胞凋亡的叙述正确的是（）A．头发变白是由于黑色素细胞凋亡导致细胞内酪氨酸酶减少B．效应T细胞与癌细胞结合，使癌细胞裂解后被清除属于细胞凋亡C．细胞凋亡是在不利的环境下发生的D．细胞凋亡只发生在胚胎发育过程中10．（2013东北育才中学一模）如下图所示为人体内发生的相关细胞变化，请回答：（1）涉及的生命活动包括_________________。
（2）上述细胞中，_____________的全能性最高。
能发生核膜周期性消失和重建的是____。
（3）肝细胞在衰老的过程中，细胞核结构发生的变化主要是__________________。
（4）下图为上述过程中的相关模式图，其中错误的是___________（填序号）。
第17练细胞的分化及细胞的全能性参考答案一、基础题1.B 解读：考察细胞分化。
由信息知胰岛样细胞由自体骨髓干细胞分化而来，胰腺组织是体细胞有丝分裂、分化的细胞，基因与体细胞相同，所以骨髓干细胞与胰岛样细胞及胰腺组织的基因组成相同，但基因选择性表达，产物不同。
2.D解读：种子是属于植物的生殖器官，由种子发育成的植物不属于全能性，A错；全能性是由细胞发育成完整的个体，小鼠造血干细胞形成各种细胞，属于分化，没有体现全能性B错；D选项用的花粉是生殖细胞不是体细胞。
3.A解读：考查细胞的分化程度与全能性的大小关系。
分化程度越高，全能性就越低，就越不易培养。
乳腺癌细胞属于异常分化，能无限增殖，胚胎细胞的全能性较高；乳腺细胞和脂肪细胞都是高度分化的细胞，全能性较低，正确的是A。
4.A 解读由题意可知，“编程”的实质是基因的选择性表达，即细胞分化，所以A错；该技术的操作过程类似于植物组织培养中的脱分化和再分化过程，人成熟的红细胞中没有细胞核，不可能转变为可编程细胞，B、C正确；可编程细胞的分化程度低，全能性高，类似于细胞，D正确。
5．B、解读：胚胎干细胞在体外培养能增殖，并能被诱导分化形成新的组织细胞，B项错误。
6. AD解读：证明细胞全能性的实例必须满足的三个条件：起点是高度分化的细胞；终点是形成完整的个体；外部条件：离体、营养物质等。
B为分子克隆，C为细胞克隆。
7.C解读：高度分化的细胞不具有分裂能力，A正确；细胞分化是生物的正常生命现象，普遍存在的；细胞分化后，其遗传物质不发生改变，是基因选择性表达的结果,D正确，C 错。
8.C解读：细胞分化的实质是基因选择性表达。
ATP的合成发生在所有活细胞中，A不能说明；在没有分化的细胞中也进行mRNA的合成，B不能说明；存在血红蛋白的细胞一定是红细胞，是已经分化的细胞，C对；所有的正常细胞中都存在纤维蛋白原基因，D不能说明。
9.答案：（1）①③⑤细胞分裂细胞分裂细胞生长（2）形态特征细胞分化基因的选择性表达(3)细胞癌变（4）脱分化再分化全能性解读(1)图中①③⑤细胞特征相似：细胞核大，细胞质浓，液泡小或无，都应具有较旺盛的细胞分裂能力。
其中①→③表示通过细胞分裂使细胞数目加倍；③→⑤表示通过细胞生长使细胞体积增大。
(2)图中②④细胞形态特征与①有较大区别，所以①→②和①→④均表示细胞分化过程。
(3)图中⑥表示图中④的某些细胞失去了最高分裂次数限制，无限增殖，发生了细胞癌变。
(4)图中⑦⑧⑨表示从图中②取出的一个细胞经过植物组织培养，获得了完整的植株，体现了植物细胞的全能性。