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第6章 第2節 細胞的分化
1.闡明細胞分化的概念、過程、特點和實質。
2.舉例說明細胞的全能性。
3.說出干細胞的概念和研究意義。
一、細胞分化及其意義
1.概念：在個體發育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在 和生理功能上發生 差異的過程，叫作細胞分化。
2.特點
（1）細胞分化是一種 的變化，一般來說，分化的細胞將一直保持分化后的狀態，直到死亡。
（2）細胞分化是生物界 的生命現象。
（3）分化后的細胞內遺傳物質
3.意義
（1）生物個 的基礎。
（2）使細胞趨向 。有利于提高各種 的效率。
4.原因
細胞中基因選擇性表達的結果，即在個體發育過程中，不同種類的細胞中
的表達情況不同。
二、細胞的全能性
1.概念：已 的細胞仍然具有發育成 的潛能。
2.植物細胞表達全能性的條件： 、 、
3.植物組織培養說明 具有全能性；多利羊的克隆成功說明高度分化的動物體細胞的 也具有全能性。
4.一般地說，分化程度高的細胞，其細胞全能性就越
5.干細胞
（1）概念：動物和人體內仍保留著少數具有 和 能力的細胞。
（2）舉例：人骨髓中的許多 ，能通過增殖和分化，不斷產生紅細胞、白細胞和血小板，補充到血液中去。
1.已分化的細胞都能進一步分化成其他細胞（ ）
2.細胞分化使細胞趨向專門化，提高了機體生理功能的效率（ ）
3.細胞分化在生物界普遍存在（ ）
4.胚胎干細胞發育成各種組織、器官不能體現全能性（ ）
5.植物組織培養說明高度分化的植物細胞具有全能性（ ）
6.誘導干細胞發育成特定的組織、器官體現了動物細胞具有全能性（ ）
1.細胞分化是一個非常復雜的過程，也是當今生物學研究的熱點之一。下列關于細胞分化的敘述錯誤的是( )
A.細胞分化過程中細胞內的遺傳物質不復制
B.細胞分化前后細胞內表達的基因完全不同
C.細胞分化后細胞核中的DNA可能會全部消失
D.細胞分化是生物界普遍存在的生命現象
2.下列對細胞分化理解不正確的是( )
A. 在個體發育的不同時期，細胞內的基因發生了變化
B. 根尖分生區細胞分裂后形成根冠細胞經歷了細胞分化過程
C. 細胞分化是受信號分子調控，基因進行選擇性表達的結果
D. 在分化方向不同的組織細胞中，也有一些mRNA是相同的
3.細胞分化是生物界普遍存在的一種生命現象，下列敘述不正確的是( )
A.老年人體內仍然存在著具有分裂和分化能力的細胞
B.分化后的不同組織細胞其蛋白質種類完全不同
C.細胞分化有利于提高多細胞生物各種生理功能的效率
D.造血干細胞分化形成白細胞的過程是不可逆的
4.細胞分化是生物界普遍存在的一種生命現象,下列敘述正確的是( )
① 細胞分化是細胞在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程
② 細胞分化是基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達的結果
③ 未離體的體細胞一般不會表現出全能性
④ 分化過程中遺傳物質會改變
A.① ② B.② ③ C.① ② ③ D.① ② ③ ④
5.在人體內，紅細胞的壽命120天左右，白細胞的壽命為5-7天，這些血細胞都是失去分裂能力的細胞，人的骨髓造血干細胞就通過增殖和分化，產生紅細胞和白細胞，補充到血液中，下列有關造血干細胞分化的敘述不正確的是( )
A. 造血干細胞是屬于未分化的細胞
A. 造血干細胞分化的實質是基因選擇性表達的結果
A. 造血干細胞分化產生的紅細胞和白細胞的蛋白質種類發生改變
A. 造血干細胞分化產生的紅細胞和白細胞功能趨于專門化
6.下列關于細胞分化和細胞全能性的敘述，錯誤的是( )
A.在個體發育過程中，有序的細胞分化能夠增加細胞的類型
B.克隆猴“中中”“華華”的誕生，說明動物體細胞的細胞核具有全能性
C.血紅蛋白基因在紅細胞中處于活動狀態，在肌肉細胞中處于關閉狀態
D.植物的保衛細胞是高度分化的體細胞，失去了分裂能力和細胞全能性
7.理論上來說,正常的植物細胞都具有全能性。下列有關植物細胞全能性的敘述,錯誤的是( )
A.植物細胞具有全能性的原因是細胞中含該物種全部的遺傳信息
B.—般來說, 植物體內分化程度越高的體細胞, 其全能性越低
C.一粒玉米種子發育成完整植株的過程體現了植物細胞全能性
D.花藥在體外被誘導成完整的單倍體植株不能體現體細胞全能性
8.關于細胞全能性的說法不正確的是( )
A.受精卵、動物和人的早期胚胎細胞全能性很高
B.體細胞克隆猴“中中”和“華華”體現了動物細胞的全能性
C.胡蘿卜韌皮部細胞經組織培養得到完整的植株體現了植物細胞的全能性
D.小麥種子形成幼苗的過程不能體現植物細胞的全能性
9.細胞全能性是指細胞分裂和分化后，仍具有產生完整有機體或分化成其他各種細胞的潛能和特性。下列關于細胞全能性的敘述，錯誤的是( )
A. 造血干細胞增殖分化產生血細胞沒有體現細胞具有全能性
B. 紫色糯性玉米種子培育成植株，這反映植物種子具有全能性
C. 體細胞克隆羊的成功培育，體現動物細胞核具有全能性
D. 細胞全能性的物質基礎是細胞具有該生物全部遺傳信息
10.科學家提取了雞的輸卵管細胞、紅細胞（有細胞核）和胰島細胞，對這3種細胞中的DNA和mRNA進行了檢測，結果如下表所示：
檢測的3種細胞 卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰島素基因 卵清蛋白mRNA 珠蛋白mRNA 胰島素mRNA
輸卵管細胞 +++ + - -
紅細胞 +++ - + -
胰島細胞 +++ - - +
說明：“+”表示檢測發現相應的分子，“-”表示檢測未發現相應的分子。
請回答下列問題：
（1）雞卵清蛋白基因的化學本質是_____，其基本組成單位是_____。
（2）雞的輸卵管細胞、紅細胞和胰島細胞中含有的基因種類相同，原因是_____。
（3）雞的卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰島素基因中，能在紅細胞和胰島細胞表達的基因分別是_____。
（4）雞的輸卵管細胞、紅細胞和胰島細胞中含有的蛋白質種類_____（填“相同”“不同”或“不完全相同”）。
（5）上述實驗表明，不同類型細胞的生理功能差異與_____有關。
答案以及解析
1.答案：B
解析：A、細胞分化過程中細胞內的遺傳物質不復制，但基因會進行選擇性表達，A正確； B、細胞分化前后細胞內表達的基因部分是相同的，如呼吸酶基因，B錯誤； C、細胞分化后細胞核中的DNA可能會全部消失，比如哺乳動物成熟紅細胞，C正確； D、細胞分化是生物界中普遍存在的生命現象，具有普遍性，D正確。
故選：B。
2.答案：A
解析：在個體發育的不同時期，細胞發生了分化，但分化的細胞基因基因不發生變化，A錯誤； 根尖分生區細胞分裂后經過分化形成根冠細胞，B正確：細胞分化的實質是基因選擇性表達，基因選擇性表達是受信號分子調控的，C正確；在分化方向不同的組織細胞中，也有一些mRNA是相同的，如細胞呼吸酶基因表達產生的mRNA幾乎存在于所有細胞中，D正確。
3.答案：B
解析：細胞分化是指在個體發育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程，老年人體內仍然存在著具有分裂和分化能力的細胞，A正確；分化后的不同組織細胞中蛋白質種類有些是相同的，如呼吸酶等，B錯誤；細胞分化形成具有不同形態結構和功能的細胞，有利于提高多細胞生物各種生理功能的效率，C正確；細胞分化具有不可逆性，分化的細胞將一直保持分化后的狀態，直到死亡，D正確。
4.答案：C
解析：①細胞分化是指在個體發育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程，①正確；
②細胞分化是基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達的結果，②正確；
③未離體的體細胞由于受機體基因組的控制，一般不會表現出全能性，③正確；
④對于所有的體細胞來說，它們都是由一個受精卵發育而來，其遺傳物質完全相同，并未發生改變，只是不同的細胞在個體發育的不同階段，其遺傳信息的表達不同導致其形態、結構和生理功能出現差異，④錯誤．
故選：C．
5.答案：A
解析：A項，造血干細胞屬于已經分化的細胞，只是分化程度相對較低，故A錯誤；
B項，細胞分化的實質是基因的選擇性表達，故B正確；
C項，細胞分化的實質是基因的選擇性表達，這會導致細胞中蛋白質的種類和數量發生改變，故造血干細胞分化產生的紅細胞和白細胞的蛋白質種類發生改變，故C正確；
D項，細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨向專門化，有利于提高生物體各種生理功能的效率，故造血干細胞分化產生的紅細胞和白細胞功能趨于專門化，故D正確。
綜上所述，本題答案為A。
6.答案：D
解析：在個體發育過程中，有序的細胞分化能夠增加細胞的類型,A項正確;克隆猴“中中”“華華”的誕生，說明動物體細胞的細胞核具有全能性,B項正確;基因的表達具有選擇性，故血紅蛋白基因在紅細胞中處于活動狀態，在肌肉細胞中處于關閉狀態,C項正確；植物的保衛細胞是高度分化的體細胞，失去了分裂能力,但細胞仍具有全能性,D項錯誤。
7.答案：C
解析：植物細胞具有全能性的原因是植物細胞 中都含有該物種全部的遺傳信息，A項正確；植物體細胞的全能性與分化程度相關，一般來說，分化程度越高，全能性越低，B項正確；玉米種子不是一個細胞，里面有胚，胚是一個幼小的個體，由胚發育成個體不是細胞全能性的體現，C項錯誤；植物花在體外被誘導成為完整的單倍體植株，體現的是生殖細胞的全能性，不是體細胞全能性，D項正確。
8.答案：B
解析：A、細胞分裂和分化后，仍具有產生完整有機體或分化成其他各種細胞潛能和特性，受精卵全能性最高、動物和人的早期胚胎細胞全能性很高，A正確； B、體細胞克隆猴“中中”和“華華”體現了動物體細胞的細胞核具有全能性，B錯誤； C、胡蘿卜韌皮部細胞經組織培養得到完整的植株體現了植物細胞的全能性，C正確； D、小麥種子形成幼苗的過程，起點不是細胞，不能體現植物細胞的全能性，D正確。故選：B。
9.答案：B
解析：造血干細胞增殖分化產生血細胞,未體現細胞具有全能性,A項正確.紫色糯性玉米種子培育成植株屬于植物的個體發育,不能體現植物細胞的全能性,B項錯誤.動物細胞的全能性受到抑制,只有細胞核具有全能性.所以體細胞克隆羊的成功培育過程體現了動物細胞核具有全能性,C項正確.細胞具有全能性的原因是細胞含有該生物全部的遺傳信息,D項正確.
10.答案：（1）DNA片段；脫氧核苷酸
（2）這些都是由受精卵通過有絲分裂而來的，遺傳物質相同
（3）珠蛋白基因；胰島素基因
（4）不完全相同
（5）基因的選擇性表達
解析：（1）基因是具有遺傳效應的DNA片段，基本單位是脫氧核糖核苷酸。
（2）同一個體的細胞均來自同一個受精卵，有絲分裂中遺傳物質復制并精確平分。
（3）據表格分析可知，卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰島素基因在特定細胞中表達。
（4）細胞分化是基因選擇性表達的結果，形成的蛋白質不完全相同。
（5）細胞分化的實質是基因選擇性表達。
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