資源簡(jiǎn)介

6.2 細(xì)胞的分化學(xué)案
【預(yù)習(xí)新知】
（一）細(xì)胞分化及其意義
1.概念：在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在 和生理功能上發(fā)生 差異的過(guò)程，叫作細(xì)胞分化。
2.特點(diǎn)
（1）細(xì)胞分化是一種 的變化，一般來(lái)說(shuō)，分化的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。
（2）細(xì)胞分化是生物界 的生命現(xiàn)象。
（3）分化后的細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)
3.意義
（1）生物個(gè) 的基礎(chǔ)。
（2）使細(xì)胞趨向 。有利于提高各種 的效率。
4.原因
細(xì)胞中基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，即在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，不同種類(lèi)的細(xì)胞中
的表達(dá)情況不同。
（二）細(xì)胞的全能性
1．概念：
(1)前提：__已經(jīng)分化__的細(xì)胞。
(2)本質(zhì)：具有__產(chǎn)生完整有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞__的潛能和特性。
2．基礎(chǔ)：細(xì)胞中含有發(fā)育成完整生物體所需要的__全部遺傳信息__。
3．植物細(xì)胞的全能性：
5．干細(xì)胞：
(1)特點(diǎn)：
①動(dòng)物和人體內(nèi)，數(shù)量少。
②具有__分裂和分化能力__。
(2)舉例：人的骨髓中有許多__造血干細(xì)胞__能通過(guò)增殖和分化，不斷產(chǎn)生紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板。
【鞏固訓(xùn)練】
1.細(xì)胞分化使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨于專(zhuān)門(mén)化，有利于提高各種生理功能的效率。下列過(guò)程不發(fā)生細(xì)胞分化的是( )
A.胚細(xì)胞形成葉肉細(xì)胞 B.胚胎干細(xì)胞形成軟骨細(xì)胞
C.植物細(xì)胞質(zhì)壁分離 D.造血干細(xì)胞形成紅細(xì)胞
2.蛙的下列細(xì)胞中，全能性最高的是( )
A.神經(jīng)細(xì)胞 B.受精卵細(xì)胞 C.口腔上皮細(xì)胞 D.肌肉細(xì)胞
3.上海生命科學(xué)研究院誘導(dǎo)人成纖維細(xì)胞重編程為肝細(xì)胞(hiHep細(xì)胞)獲得成功，hiHep細(xì)胞具有肝細(xì)胞的許多功能，包括分泌血清白蛋白、積累糖原、代謝藥物等。下列相關(guān)敘述中不正確的是( )
A.hiHep細(xì)胞通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸方式將血清白蛋白運(yùn)出細(xì)胞
B.人成纖維細(xì)胞與hiHep細(xì)胞的核DNA完全相同
C.人成纖維細(xì)胞重編程為hiHep細(xì)胞，并未體現(xiàn)細(xì)胞的全能性
D.該項(xiàng)成果表明，分化了的細(xì)胞其分化后的狀態(tài)是可以改變的
4.國(guó)際雜志Cell Systems上刊登了來(lái)自美國(guó)加州大學(xué)的一項(xiàng)研究成果：科研人員利用藍(lán)色光脈沖開(kāi)啟了一種名為Brn2的基因，當(dāng)Brn2（蛋白）信號(hào)足夠強(qiáng)時(shí)，干細(xì)胞就會(huì)快速轉(zhuǎn)化為神經(jīng)細(xì)胞。下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是( )
A.該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明藍(lán)色光脈沖可促使干細(xì)胞分化為神經(jīng)細(xì)胞
B.Brn2蛋白可能是誘導(dǎo)干細(xì)胞分化的重要信號(hào)蛋白之一
C.藍(lán)色光脈沖改變了Brn2基因的堿基序列，進(jìn)而促進(jìn)干細(xì)胞的分化
D.干細(xì)胞和由其分化形成的神經(jīng)細(xì)胞中，蛋白質(zhì)的種類(lèi)不完全相同
5.理論上來(lái)說(shuō)，正常的植物細(xì)胞都具有全能性。下列有關(guān)植物細(xì)胞全能性的敘述，錯(cuò)誤的是( )
A.植物細(xì)胞具有全能性的原因是細(xì)胞中含有發(fā)育成完整個(gè)體的全部信息
B.一粒玉米種子發(fā)育成完整植株的過(guò)程體現(xiàn)了植物細(xì)胞全能性
C.一般來(lái)說(shuō)，植物體內(nèi)分化程度越高的體細(xì)胞，其全能性越低
D.花藥在體外被誘導(dǎo)成完整的單倍體植株不能體現(xiàn)體細(xì)胞全能性
6.在一個(gè)多細(xì)胞的生物體內(nèi)，存在著各種在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上具有差異的細(xì)胞，這是因?yàn)? )
A. 細(xì)胞發(fā)生了變異 B. 不同細(xì)胞的基因不同
C. 某些細(xì)胞失去了全能性 D. 不同細(xì)胞中的基因選擇性地表達(dá)
7.下列有關(guān)細(xì)胞全能性的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是( )
A.體細(xì)胞通常具有發(fā)育成完整個(gè)體所必需的全套基因
B.克隆羊多莉的培育體現(xiàn)了高度分化的動(dòng)物細(xì)胞具有全能性
C.高度分化的細(xì)胞只有處于離體狀態(tài)時(shí)才有可能表現(xiàn)出全能性
D.花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株體現(xiàn)了植物配子的全能性
8.下列有關(guān)細(xì)胞全能性的敘述錯(cuò)誤的是( )
A.一般來(lái)說(shuō)，細(xì)胞分化程度越高，它的全能性越低
B.斯圖爾德組織培養(yǎng)的成功表明植物細(xì)胞具有全能性
C.克隆猴“中中”和“華華”的誕生證明了動(dòng)物細(xì)胞具有全能性
D.細(xì)胞全能性產(chǎn)生的根本原因是細(xì)胞內(nèi)有能發(fā)育成完整個(gè)體的全套遺傳信息
9.人的成熟紅細(xì)胞經(jīng)過(guò)幾個(gè)階段發(fā)育而來(lái)，各階段細(xì)胞特征如下表。下列有關(guān)敘述正確的是( )
階段 造血干細(xì)胞 幼紅細(xì)胞 網(wǎng)織紅細(xì)胞 成熟紅細(xì)胞
特征 無(wú)血紅蛋白，有較強(qiáng)的分裂能力 核糖體豐富，開(kāi)始合成血紅蛋白，有分裂能力 核糖體等細(xì)胞器逐漸減少，分裂逐漸減弱 無(wú)細(xì)胞核、核糖體、線(xiàn)粒體等，血紅蛋白含量高，無(wú)分裂能力
A.細(xì)胞內(nèi)合成了血紅蛋白是造血干細(xì)胞分化為紅細(xì)胞的標(biāo)志
B.表中各細(xì)胞生命活動(dòng)所需的能量主要通過(guò)有氧呼吸提供
C.表中各細(xì)胞生理功能不同的原因是不同細(xì)胞中基因存在差異
D.成熟紅細(xì)胞不具有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不利于紅細(xì)胞運(yùn)輸氧氣
10.下列關(guān)于細(xì)胞全能性的敘述，正確的是( )
A.判斷細(xì)胞是否具有全能性的標(biāo)準(zhǔn)是看其能否發(fā)育成一個(gè)完整的個(gè)體
B.人的受精卵和早期胚胎細(xì)胞都是沒(méi)有分化的細(xì)胞，因此都不具有全能性
C.壁虎斷尾再生、克隆羊“多莉”的誕生，都體現(xiàn)了動(dòng)物細(xì)胞的全能性
D.利用植物細(xì)胞的全能性，人們可以通過(guò)植物組織培養(yǎng)的方法，快速繁殖花卉和蔬菜等作物
參考答案
1.答案：C
解析：A、在植物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，胚細(xì)胞通過(guò)細(xì)胞分化形成葉肉細(xì)胞等各種細(xì)胞，A錯(cuò)誤；
B、在動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，胚胎干細(xì)胞通過(guò)細(xì)胞分化形成軟骨細(xì)胞等各種細(xì)胞，B錯(cuò)誤；
C、植物細(xì)胞質(zhì)壁分離后的復(fù)原是細(xì)胞吸水的原因，不屬于細(xì)胞分化，C正確；
D、造血干細(xì)胞形成紅細(xì)胞是經(jīng)過(guò)細(xì)胞分化過(guò)程的，D錯(cuò)誤。
故選C。
2.答案：B
解析：一般細(xì)胞分化程度越低，其全能性越高，所以全能性大小：受精卵>干細(xì)胞>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞：植物細(xì)胞>動(dòng)物細(xì)胞，故蛙的上述細(xì)胞中全能性最高的是受精卵細(xì)胞。故選B。
3.答案：A
解析：hiHep細(xì)胞通過(guò)胞吐的方式將血清白蛋白運(yùn)出細(xì)胞，A錯(cuò)誤；人成纖維細(xì)胞與hiHep細(xì)胞來(lái)自于同一個(gè)受精卵，因此兩者的核DNA完全相同，B正確；人成纖維細(xì)胞重編程為hiHep細(xì)胞，并沒(méi)有發(fā)育為完整的個(gè)體，因此沒(méi)有體現(xiàn)細(xì)胞的全能性，C正確；該項(xiàng)成果表明，分化了的細(xì)胞其分化后的狀態(tài)是可以改變的，D正確。
4.答案：C
解析：A、由于藍(lán)色光脈沖開(kāi)啟了Brn2的基因后，干細(xì)胞就會(huì)快速轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元，所以該實(shí)驗(yàn)證明了藍(lán)色光脈沖可以促使干細(xì)胞分化為神經(jīng)元，A正確；
B、由于當(dāng)Brn2信號(hào)足夠強(qiáng)時(shí)，干細(xì)胞就會(huì)快速轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元，說(shuō)明Brn2基因在神經(jīng)細(xì)胞的形成過(guò)程中具有重要作用，Brn2蛋白可能是誘導(dǎo)干細(xì)胞分化的重要信號(hào)蛋白之一，B正確；
C、藍(lán)色光脈沖開(kāi)啟了Brn2的基因，使Brn2信號(hào)足夠強(qiáng)，不能說(shuō)明Brn2基因的堿基序列發(fā)生了改變，C錯(cuò)誤；
D、干細(xì)胞和由其分化形成的神經(jīng)細(xì)胞中，由于基因的選擇性表達(dá)，所以干細(xì)胞和神經(jīng)元這兩種細(xì)胞中，蛋白質(zhì)的種類(lèi)不完全相同，D正確。
故選C。
5.答案：B
解析：正常的植物體細(xì)胞經(jīng)受精卵有絲分裂產(chǎn)生相同的細(xì)胞，這些相同的細(xì)胞再經(jīng)基因的選擇性表達(dá)分化成不同功能的細(xì)胞，這些細(xì)胞仍含有與受精卵相同的本物種生長(zhǎng)、發(fā)育所需的全部遺傳信息；正常的植物生殖細(xì)胞經(jīng)原始生殖細(xì)胞減數(shù)分裂產(chǎn)生，仍含有本物種生長(zhǎng)、發(fā)育所需的全套遺傳信息，因此植物細(xì)胞即使分化后仍具全能性，A正確；玉米種子中含有胚，種子發(fā)育成植株是胚發(fā)育成個(gè)體的過(guò)程，是正常的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程，不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性，B錯(cuò)誤；植物細(xì)胞的全能性與植物細(xì)胞的分化程度相關(guān)，一般來(lái)說(shuō)，分化程度越高，越難體現(xiàn)出細(xì)胞的全能性，C正確；植物花藥在體外被誘導(dǎo)成為完整的單倍體植株，利用的是植物組織培養(yǎng)技術(shù)，體現(xiàn)的是生殖細(xì)胞的全能性而不是體細(xì)胞全能性，D正確。
6.答案：D
解析：A、形成多種細(xì)胞是細(xì)胞分化的結(jié)果而不是變異的結(jié)果，A錯(cuò)誤；B、不同體細(xì)胞的基因相同，B錯(cuò)誤；C、細(xì)胞分化的過(guò)程中全能性會(huì)下降，但不會(huì)消失，C錯(cuò)誤；D、不同細(xì)胞中的基因選擇性地表達(dá)，故形成了形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上有差異的細(xì)胞，D正確。故選D。
7.答案：B
解析：A、細(xì)胞具有全能性的原因是含有該種生物發(fā)育成完整個(gè)體的全套遺傳物質(zhì)，所以一般具有發(fā)育成完整個(gè)體所必需的全套基因，A正確;B、克隆羊多莉的培育利用了核移植技術(shù)，培育過(guò)程體現(xiàn)了高度分化的動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性，B錯(cuò)誤;C、高度分化的細(xì)胞的全能性受到抑制，只有離體情況下經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)才能表現(xiàn)出全能性，C正確;D、花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株過(guò)程中涉及到脫分化和再分化兩個(gè)過(guò)程，最終培育成完整植株體現(xiàn)了植物配子的全能性，D正確。
8.答案：C
解析：A、細(xì)胞分化程度越高，它的全能性就越低，A正確；
B、植物組織培養(yǎng)成功表明已分化的植物細(xì)胞能發(fā)育成完整的植株，說(shuō)明植物細(xì)胞具有全能性，B正確；
C、克隆猴的誕生說(shuō)明高度分化的動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性，C錯(cuò)誤；
D、細(xì)胞全能性產(chǎn)生的根本原因是細(xì)胞內(nèi)有一套發(fā)育成完整個(gè)體的全部遺傳信息，D正確。
故選C。
9.答案：A
解析：A、血紅蛋白基因只在紅細(xì)胞中表達(dá)，故細(xì)胞內(nèi)合成了血紅蛋白是造血干細(xì)胞分化為紅細(xì)胞的標(biāo)志，A正確；
B、表中成熟紅細(xì)胞無(wú)線(xiàn)粒體等細(xì)胞器，該細(xì)胞生命活動(dòng)所需的能量主要通過(guò)無(wú)氧呼吸提供，B錯(cuò)誤；
C、表中各細(xì)胞所含具有基因相同，他們的生理功能不同的原因是基因的選擇性表達(dá)，C錯(cuò)誤；
D、哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有細(xì)胞核和細(xì)胞器，內(nèi)含豐富的血紅蛋白，有利于紅細(xì)胞運(yùn)輸氧氣，D錯(cuò)誤。
故選A。
10.答案：D
解析：A、細(xì)胞全能性是指細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有產(chǎn)生完整有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能和特性。判斷細(xì)胞是否具有全能性的標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)：如果能發(fā)育為一個(gè)完整個(gè)體，或者可以分化為其他各種細(xì)胞，都說(shuō)明該細(xì)胞具有全能性，A錯(cuò)誤；
B、人的受精卵和早期胚胎細(xì)胞都是具有全能性的細(xì)胞，B錯(cuò)誤；
C、壁虎斷尾再生不是一（種）個(gè)細(xì)胞而是多（種）個(gè)細(xì)胞分裂分化完成的，且此過(guò)程僅體現(xiàn)了器官的再生，并沒(méi)有產(chǎn)生完整個(gè)體或其他各種細(xì)胞，因此沒(méi)有體現(xiàn)動(dòng)物細(xì)胞的全能性，克隆羊“多莉”的誕生，體現(xiàn)了動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性，C錯(cuò)誤；
D、植物組織培養(yǎng)是用離體的細(xì)胞、組織或器官，最后培養(yǎng)出一個(gè)植物個(gè)體，利用植物細(xì)胞的全能性，D正確。
故選D。

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